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生物质焦油基纳米复合纤维电化学储能特性研究

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生物质焦油基纳米复合纤维电化学储能特性研究

作者：姚明富东北电力大学

学位级别：硕士

目前,生物质资源的利用对于解决化石燃料带来的日益严重的环境问题至关重要。生物质焦油是生物质热解/气化转化过程中产生的副产品,不合理的处置会导致严重的污染。但是,其极高的碳含量使其可以作为制备功能性碳材料的原料。一些研究也... 详细信息

目前,生物质资源的利用对于解决化石燃料带来的日益严重的环境问题至关重要。生物质焦油是生物质热解/气化转化过程中产生的副产品,不合理的处置会导致严重的污染。但是,其极高的碳含量使其可以作为制备功能性碳材料的原料。一些研究也表明,碳纳米纤维材料在超级电容器中表现出良好的应用前景。因此,本文以生物质焦油为原料,采用静电纺丝技术制备纳米纤维,制备出表面光滑、均匀连续的焦油基碳纳米纤维材料。在此基础上,本课题围绕焦油基碳纳米纤维基底/过渡金属（Co、Ni）合金和硫化物复合材料的制备及其作为超级电容器电极时的电化学性能开展研究。研究内容如下:首先,利用静电纺丝技术制备纳米纤维,开展了生物质焦油/聚丙烯腈混合溶液在电纺过程中工艺参数对复合纳米纤维结构性能影响的研究。总结分析了焦油添加量、接收距离和电压强度等对纳米纤维形貌与结构的影响,设计正交实验并测试分析,确定最佳制备参数,获得生物质焦油添加量及制备工艺对纤维结构、形貌的影响规律。碳化具有不同焦油含量的纳米纤维,并对其进行电化学测试结果分析,结果表明焦油最佳添加量为1 g,在1A g-1下,比电容为342 F g-1。其次,通过水热法在生物质焦油基碳纳米纤维表面负载钴镍金属合金,制备获得具有花瓣状合金纳米片包覆的复合材料电极。通过对比分析焦油添加量对复合材料形貌结构和化学组成的影响,获得其对电化学性能的影响规律。结果表明,加入1 g生物质焦油的CoNi@CNF-1复合材料电极表现出最佳的电化学性能,比电容在0.5 A g-1时为474.4 F g-1,在250.0 W kg-1的功率密度下能量密度为65.9 Wh kg-1。经循环1000次后,电容保持率为96.5%。基于CoNi@CNF-1的对称超级电容器在0.1 A g-1的电流密度下,比电容可达193.1F g-1。最后,为了进一步提升电极的电化学性能,开展了双金属硫化物负载的碳纳米纤维制备及其电化学性能研究。结果表明,当碳纳米纤维中的焦油添加量为1 g时,CNS@CNF-1复合材料在1 A g-1下表现出1171.7 F g-1的比容量。在3 A g-1下循环1000次后,电容保留率为91.8%。采用CNS@CNF-1作为正负极材料组装的对称超级电容器在500 W kg-1的功率密度下具有314.9 Wh kg-1的能量密度。

关键词：电化学储能碳纳米纤维生物质焦油超级电容器静电纺丝

植保无人机精准防控烟田主要虫害技术及应用研究

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植保无人机精准防控烟田主要虫害技术及应用研究

作者：许天富贵州大学

学位级别：硕士

高亮度低色差裸眼三维显示中的谐衍射结构设计

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红外与激光工程 2024年第6期53卷 125-134页

作者：吕富国霍富荣薛常喜长春理工大学先进光学设计与制造技术吉林省高校重点实验室吉林长春130022 长春理工大学光电工程学院吉林长春130022

目前,裸眼3D显示技术仍存在亮度低、清晰度差、结构复杂和制造难度高等缺点。为此,提出了一种可同时精确调制RGB像素光线的具有较大周期宽度的离散化谐衍射结构,四组交织排列的谐衍射结构子单元旋转对称分布组成调制三维光场的位相调制... 详细信息

目前,裸眼3D显示技术仍存在亮度低、清晰度差、结构复杂和制造难度高等缺点。为此,提出了一种可同时精确调制RGB像素光线的具有较大周期宽度的离散化谐衍射结构,四组交织排列的谐衍射结构子单元旋转对称分布组成调制三维光场的位相调制面板。使用Tracepro软件对水平方向上两个特定位置处的体像素进行了分光模拟实验。分析了不同台阶近似以及光源斜入射时的衍射效率与总光效的关系,得到16台阶近似时入射角应小于10°的结论。设计的谐衍射结构提升了显示亮度和清晰度,降低了设计与制造难度。得到了一种具有两个观看视角、分离角度为9.4°、最佳观看位置距离屏幕为384.2~402.8mm的裸眼3D显示方案。

关键词：光学设计裸眼3D显示谐衍射光学元件衍射效率体像素

基于ROS和YOLOv5的梨果采摘机器人关键技术研究

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基于ROS和YOLOv5的梨果采摘机器人关键技术研究

作者：王保富河北大学

学位级别：硕士

随着人口红利的逐渐消失和农村人口结构的老龄化改变,现代梨果产业正朝着机械化、自动化和智能化方向迈进。但目前梨果采摘仍然依赖大量人工,存在成本高、效率低等问题。因此,本文以梨果采摘机器人为研究对象,从梨果采摘机器人的结构设... 详细信息

随着人口红利的逐渐消失和农村人口结构的老龄化改变,现代梨果产业正朝着机械化、自动化和智能化方向迈进。但目前梨果采摘仍然依赖大量人工,存在成本高、效率低等问题。因此,本文以梨果采摘机器人为研究对象,从梨果采摘机器人的结构设计、梨果目标识别与空间定位、机器人运动规划入手,对梨果采摘机器人的关键技术进行研究。主要研究内容如下:(1)基于对梨园和梨果的实地考察与分析,提出梨果采摘机器人的硬件设备选型与系统控制方式。针对梨园种植模式和空间有限的特点,选择六自由度协作机械臂作为采摘机器人主体,并选择设计了硅胶三指电动夹爪作为机器人的末端执行器。结合梨园场景和采摘机器人工作方式,确定深度相机型号,并搭建了基于机器人操作系统(Robot Operating System,ROS)的梨果采摘机器人控制架构。(2)针对梨果采摘机器人硬件资源有限和果实识别环境复杂的问题,给出一种轻量化改进的YOLOv5s梨果识别模型。通过实地的图像采集和数据增强,构建了梨果图像数据集。通过采用Mobile Net V3轻量化网络作为模型的主干网络,并引入混合注意力机制和优化锚框尺寸的方式,构建了基于轻量化改进的YOLOv5s梨果识别模型。实验结果表明,该模型取得了良好的识别效果且有效的降低了权重文件大小。改进的模型为后续梨果采摘机器人的目标识别与定位提供了有效支持。(3)对梨果采摘机器人的空间定位及运动规划进行研究,提出梨果采摘机器人运动规划方案。通过分析参考坐标系,进行相机标定和手眼标定,获得了梨果在机器人基座坐标系下的空间三维坐标,并建立了梨果采摘机器人的运动学模型。随后,搭建了基于Move It!的采摘机器人模型,并设计了梨果采摘机器人运动规划优化方案,为后续采摘机器人工作性能实验提供了有效支持。(4)对搭建的梨果采摘机器人真实平台和Gazebo仿真平台进行了实验研究。实验结果表明,基于轻量化改进的YOLOv5s目标检测识别算法具有良好的识别成功率和满足采摘机器人误差范围要求的定位精度。同时,在室内和室外环境下进行了采摘机器人的采摘性能实验,结果显示,本研究设计的梨果采摘机器人具有一定的应用价值,提出的多果采摘规划方案可以在良好天气下提高采摘效率,而在不良天气下采用单果规划方法可保证采摘成功率。综上,本文针对梨果采摘机器人的结构设计、目标识别与定位、运动规划等关键技术进行了研究,为推动梨果产业的新质生产力发展提供了一定的应用参考价值。

关键词：农业机器人 ROS 深度学习运动控制规划梨果采摘

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利用数字水印增强隐私计算安全性的研究

利用数字水印增强隐私计算安全性的研究

作者：赵柏富吉林大学

学位级别：硕士

随着大数据时代的到来,数据确权变得十分困难。隐私计算凭借“数据可用不可见”的特点,受到广泛关注。其中,联邦学习允许数据在本地保留的情况下参与模型训练,从而保障数据和隐私的安全性。然而,联邦学习也容易受到保密性攻击,即泄露或... 详细信息

随着大数据时代的到来,数据确权变得十分困难。隐私计算凭借“数据可用不可见”的特点,受到广泛关注。其中,联邦学习允许数据在本地保留的情况下参与模型训练,从而保障数据和隐私的安全性。然而,联邦学习也容易受到保密性攻击,即泄露或窃取用户敏感数据的攻击类型。因此,如何防范这些攻击,保证数据安全成为一个亟待解决的重要问题。数字水印具有追踪溯源的功能,利用数字水印能够增强联邦学习的安全性。在不影响联邦学习的准确性和时效性的前提下,利用数字水印提高联邦学习的抗攻击能力,具体工作总结如下:(1)提出一种基于DWT(离散小波变换)和SVD(奇异值分解)的双重鲁棒数字水印算法。首先利用Arnold变换对水印图像进行加密,提高了水印图像的安全性,然后将图像进行离散小波变换,同时使用奇异值分解嵌入双重水印,增强水印图像的鲁棒性。仿真结果表明,使用该算法后,保证图像的不可见性的前提下图像的鲁棒性有明显提升。(2)验证数字水印增强隐私计算安全的可行性。在联邦学习中使用NonIID数据分发和Adam梯度下降聚合提升联邦学习的准确率,之后在联邦学习中应用数字水印方法。仿真结果表明,使用数字水印技术不影响联邦学习的准确性和时效性,利用数字水印增强联邦学习安全性是可行的。(3)对利用数字水印增强隐私计算安全性的方法的抗攻击测试。包括JPEG压缩攻击、噪声攻击、滤波攻击、缩放攻击、裁剪攻击和旋转攻击。与现有的几种水印算法相比较,本文提出的算法在多数攻击情景下能够提取出较清晰的水印图像。当联邦学习遇到保密性攻击导致泄露数据时,即使攻击方对图片进行处理,但从修改后的图片中仍然可以恢复嵌入的水印,从而实现追踪溯源的功能,提升联邦学习的安全性。该方法不仅保持联邦学习的准确性和时效性,还显著提高了其安全性和隐私保护,使联邦学习具有抗攻击能力。

关键词：联邦学习数字水印小波变换奇异值分解 Arnold变换

基于离散元的页岩压裂性能和最佳射孔角度研究

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基于离散元的页岩压裂性能和最佳射孔角度研究

作者：邓智富西南科技大学

学位级别：硕士

数字经济对地方政府税收努力的影响 ——基于省级面板数据的实证分析

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数字经济对地方政府税收努力的影响 ——基于省级面板数据的实证...

作者：杨宗富山东财经大学

学位级别：硕士

根据《数字中国发展报告(2022年版)》的数据,2022年我国的数字经济总量达到了50.2万亿元人民币,继续保持全球第二名,其在GDP中所占比例增加至41.5%,显示出数字经济在促进经济增长和推动经济结构转型方面发挥了关键作用。数字经济高速发... 详细信息

根据《数字中国发展报告(2022年版)》的数据,2022年我国的数字经济总量达到了50.2万亿元人民币,继续保持全球第二名,其在GDP中所占比例增加至41.5%,显示出数字经济在促进经济增长和推动经济结构转型方面发挥了关键作用。数字经济高速发展的同时,我国地方政府税收努力也受到相应影响。为了探究数字经济对地方政府税收努力的影响机理和路径,本文从理论、现实以及实证层面展开研究,分析数字经济如何影响地方政府税收努力,在得出结论的基础上,提出与我国实际情况相适应的对策建议,旨在更有效地应对在数字经济环境下,地方政府在税收努力方面所面临的问题。这些建议将有助于加强地方政府的税源建设、减少财政能力的差异,并为推动我国经济的高质量发展提供有价值的参考。本文主要研究内容包括以下四个方面。第一,数字经济影响地方政府税收努力的理论分析。在对数字经济与地方政府税收努力概念界定的基础上,概述了相关理论基础,从数字经济影响地方政府税收努力的总路径和核心作用机理出发,分析了地方政府税收努力的影响因素的作用机理以及数字经济影响地方政府税收努力的间接影响因素和作用机理,并提出研究假设。第二,指标测算与显示分析。通过构建模型对数字经济发展指标和地方政府税收努力指标进行测算,得出2011—2020年各省份数值,从数字经济发展趋势、数字产业化与产业数字化发展趋势以及数字经济现实困境三个方面,系统梳理了中国数字经济发展现状,对地方政府税收努力影响因素进行现实分析,同时概述了在数字经济的大背景下,地方政府在税收努力方面所面临的挑战。第三,实证分析。以省级的面板数据为依据,构建了双向固定效应模型来验证研究假设,结果表明数字经济对地方政府的税收努力水平产生了显著影响,并且这一结果在稳健性检验中得到了验证,通过地区异质性分析,表明中西部地区地方政府税收努力水平更容易受到数字经济发展的影响,同时对产业结构进行异质性分析,表明高产业结构地区地方政府更容易受到数字经济发展的影响;通过对间接影响因素进行中介效应分析,表明数字经济通过间接影响因素影响地方政府税收努力水平。第四,政策建议。根据实证分析结果和目前的困境,从提升地方政府税收努力水平的角度提出相关建议。

关键词：数字经济税收努力税收分成财政自给

基于开放领域信息提取模型的知识图谱构建技术研究与实现

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基于开放领域信息提取模型的知识图谱构建技术研究与实现

作者：富俞锋北京邮电大学

学位级别：硕士

菜心蔗糖含量的遗传多样性及糖代谢相关基因的表达分析

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菜心蔗糖含量的遗传多样性及糖代谢相关基因的表达分析

作者：许玉富广州大学

学位级别：硕士

糖分是影响菜心口感风味的内在因素,其中蔗糖含量是菜心主要食用器官薹茎的主要积累糖,但菜心蔗糖积累以及糖代谢的分子机制尚不清楚。在此背景下,开展菜心蔗糖含量与农艺性状的联合遗传研究,探明菜心在生长发育过程中糖分积累的分子调... 详细信息

糖分是影响菜心口感风味的内在因素,其中蔗糖含量是菜心主要食用器官薹茎的主要积累糖,但菜心蔗糖积累以及糖代谢的分子机制尚不清楚。在此背景下,开展菜心蔗糖含量与农艺性状的联合遗传研究,探明菜心在生长发育过程中糖分积累的分子调节机制,可为菜心蔗糖积累的遗传研究和基因挖掘提供理论依据。本论文以191份菜心种质构建自然群体,对菜心叶片、薹茎蔗糖含量及农艺性状展开多样性分析,筛选出蔗糖含量差异的两份菜心品种进行转录组分析,挖掘与菜心蔗糖积累相关的候选基因,为进一步揭示菜心在生长发育过程中蔗糖积累的分子调节机制提供理论基础。主要研究结果如下:(1)对191份菜心自然群体叶片和薹茎蔗糖含量及农艺性状进行多样性分析。叶片蔗糖含量和薹茎蔗糖含量的变异系数分别为27.28%和41.08%,农艺性状的变异系数范围在11.72%～85.29%,且均趋于正态分布。相关性分析显示,叶片蔗糖含量与株高和薹高呈显著负相关,与薹茎蔗糖含量呈极显著正相关。主成分分析显示,菜心自然群体叶片、薹茎蔗糖含量及9个农艺性状和转化为3个主成分,三个主成分的贡献率分别为50.114%%、14.416%和9.858%。在进行聚类分析时,以叶片、薹茎蔗糖含量为指标,类群Ⅰ和类群Ⅱ各农艺性状均值相近,类群Ⅰ蔗糖含量均值最高,类群Ⅱ叶片蔗糖含量均值最高,这两个类群的菜心材料拥有较强的创新育种潜力。(2)对高蔗糖品种“油绿802”和低蔗糖品种““油青12”七叶一心期、现蕾期和开花初期的成熟叶片和薹茎进行蔗糖含量的测量。不同发育时期中,两个品种叶片蔗糖含量均缓慢升高,而““油青12”薹茎蔗糖含量缓慢升高,““油绿802”薹茎蔗糖含量则呈现先上升后下降的变化趋势,在现蕾期达到顶峰,且显著高于““油青12”,表明菜心品种在不同发育时期叶片和薹茎蔗糖积累情况不同。(3)以菜心高蔗糖品种“油绿802”和低蔗糖品种““油青12”七叶一心期和现蕾期的叶片和薹茎为材料进行转录组测序分析。经过差异表达分析结果筛选,菜心叶片七叶一心期和现蕾期相比下,“油青12”产生的差异表达基因有3069个,““油绿802”有5053个,共有差异表达基因有1379个;在菜心薹茎七叶一心期和现蕾期相比下,“油青12”产生的差异表达基因有1708个,““油绿802”有2154个,共有差异表达基因有370个。(4)经过筛选,两个菜心品种叶片中有7个与糖代谢相关的显著差异表达基因,SPS4F的表达量在“油青12”叶片现蕾期显著上升。而SPS1F和STP1的表达量仅在“油绿802”叶片现蕾期显著上升,PGI1、VIN2和HXK1的表达量显著下降;薹茎两个发育过程中与糖代谢相关的显著差异表达基因有10个,SUS1和SUC2的表达量在两个菜心品种薹茎现蕾期均显著上升,FRK4、STP3和STP7的表达量在““油绿802”薹茎现蕾期显著上升。SUS5和SUS6的表达量在“油青12”薹茎现蕾期显著下降,SUS6、FRK6和SWEET12的表达量在“油绿802”薹茎现蕾期中显著下降。以上的基因可能在菜心糖代谢调控中发挥重要作用。

关键词：菜心蔗糖含量农艺性状遗传分析转录组测序