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用于激光增材制造的光刻胶:现状、挑战和机遇(特邀)

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中国激光 2024年第12期51卷 349-368页

作者：刘炳瑞黄宇聪吴质彬吴东中国科学技术大学精密机械与精密仪器系安徽合肥230026 安徽农业大学资源与环境学院安徽合肥230036

近年来,激光增材制造作为一项极具潜力的新兴加工技术而受到广泛关注。然而,现阶段的研究主要侧重于光学器件调控或光路优化,对光刻胶的综合讨论尚显不足,特别是关于激光与材料交互作用机理的深入探究更为匮乏。本文论述了光刻胶的组成... 详细信息

近年来,激光增材制造作为一项极具潜力的新兴加工技术而受到广泛关注。然而,现阶段的研究主要侧重于光学器件调控或光路优化,对光刻胶的综合讨论尚显不足,特别是关于激光与材料交互作用机理的深入探究更为匮乏。本文论述了光刻胶的组成及其在激光增材制造领域的影响,分别介绍了烯烃类、硫醇-烯烃类、无机类和非均相聚合4种不同单体组成的光刻胶,并阐述了它们的研究现状。之后,讨论了有机类、无机类和两步吸收光引发剂对激光增材制造技术的影响,通过分析不同光引发剂的激发机理,探究了它们在激光增材制造过程中的协同优化机制。最后,探讨了目前激光增材制造在光刻胶设计与制备方面面临的不同挑战,并在当前研究的基础上对光刻胶未来的发展趋势进行了展望。

关键词：增材制造飞秒激光光刻胶

健脾益肾泄浊方治疗特发性膜性肾病高凝状态的临床观察

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健脾益肾泄浊方治疗特发性膜性肾病高凝状态的临床观察

作者：黄宇坤黑龙江中医药大学

学位级别：硕士

压电-电磁复合式振动能量采集系统研究与应用

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压电-电磁复合式振动能量采集系统研究与应用

作者：黄宇杨重庆理工大学

学位级别：硕士

改革开放以来,我国电力系统的建设规模日益庞大。电力变压器作为电力系统中重要的组成部分,保障其安全工作关乎着整个电网的稳定运行。因此,需要在电力变压器本体及其周围安装大量的低功耗传感器监测设备,防止因电力变压器故障而导致的... 详细信息

改革开放以来,我国电力系统的建设规模日益庞大。电力变压器作为电力系统中重要的组成部分,保障其安全工作关乎着整个电网的稳定运行。因此,需要在电力变压器本体及其周围安装大量的低功耗传感器监测设备,防止因电力变压器故障而导致的安全事故和带来的经济损失。得益于微电子技术、MEMS技术的快速发展,这些监测设备在毫瓦甚至微瓦级别的输入功率下,仍可以正常工作。目前,大部分低功耗传感器监测设备运行时所需的电能仍由化学电池提供,而化学电池的定期更换会消耗大量的时间和人力成本。电力变压器周围存在着丰富的振动能量,所以研究一种振动能量采集器为低功耗传感器监测设备供电具有重大的意义。现有的振动能量采集器还存在能量转换机制单一、输出功率低、工作频带窄等问题。因此,研究复合式振动能量采集器具有一定的意义。本文主要的研究内容如下:（1）分别研究了压电式振动能量转换机制和电磁式振动能量转换机制,设计了压电-电磁复合式振动能量采集器。分析了电磁感应定律、压电效应原理;根据压电本构方程、电磁学和结构动力学等相关理论,建立了复合式振动能量采集器的集中参数模型和机电耦合模型,并进一步推导出输出功率与电学变量和机械变量的函数关系。为后续研究提供了理论依据。（2）理论分析了压电-电磁复合式振动能量采集结构与输出性能的内在规律,并系统研究了激励频率、负载电阻、几何参数和电磁阻尼力对输出功率、输出电压的影响机制。对独立压电单元进行了模态分析和静力学仿真,研究了输出功率、输出电压随激励频率、负载阻值和几何参数的变化规律。仿真结果表明,压电单元的最优化负载为20kΩ,最大输出功率可达4.48m W;对电磁单元进行了稳态磁场仿真,得到了永磁体磁场的分布规律。通过瞬态磁场仿真,求解出了感应电压大小。探究了磁圈距d、永磁体尺寸等几何参数对电磁输出的影响。仿真结果表明,电磁单元的最优化负载为800Ω,输出功率最大值为3.39m W;求解电磁阻尼力,对压电-电磁复合输出功率进行了仿真,复合输出功率最大值为5.22mW;根据仿真结果对原始压电-电磁复合式振动能量采集器提出优化思路,设计了一种能拓宽采集器输出频带的改进结构。仿真结果表明,在0.5g加速度体载荷下,改进结构的复合输出功率最大值为6.31m W,输出频带BW拓宽至5.9Hz。对比仿真数据,总结了改进结构的优势所在。（3）搭建了振动实验平台,开展了压电-电磁复合式振动能量采集器的输出性能测试验证和带负载驱动研究。对原始结构进行了复合功率实验,实验测得复合输出功率最大值为5.15m W,较仿真数据有一定偏差,但验证了实验结果满足理论推导得出的功率不等式;对改进结构进行了输出功率和输出带宽实验。实验结果显示,改进结构的复合输出功率最大值为6.28m W,带宽BW达到5.6Hz。通过振动实验,证明了改进结构的输出性能成功得到进一步优化;根据复合式振动能量转换机制的特点,以LTC3588-1芯片为核心设计了能量管理电路,基于振动实验平台成功输出最高3.28V直流电压和最大6.11m W功率,实现了机电能量转换;对比其他文献,本文设计的振动能量采集器在输出功率以及输出带宽方面具有优势,有更好的实用价值。

关键词：电磁感应压电效应振动能量有限元仿真

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状态约束下无人直升机抗干扰飞行跟踪控制

状态约束下无人直升机抗干扰飞行跟踪控制

作者：黄宇龙西安理工大学

学位级别：硕士

本文主要针对在复杂多变环境中飞行的无人直升机,研究其外部干扰下的抗干扰飞行控制问题。无人直升机的控制器设计过程中考虑状态约束问题,将会很大程度上增强无人直升机系统的实用性,提高无人直升机的控制性能。本文将无人直升机受到... 详细信息

本文主要针对在复杂多变环境中飞行的无人直升机,研究其外部干扰下的抗干扰飞行控制问题。无人直升机的控制器设计过程中考虑状态约束问题,将会很大程度上增强无人直升机系统的实用性,提高无人直升机的控制性能。本文将无人直升机受到的干扰分类处理,利用基于干扰观测器控制方法和约束控制理论,针对多种类型干扰设计了相应的抗干扰飞行控制器。本文主要研究内容如下:(1)高度姿态无人直升机状态约束抗干扰飞行跟踪控制。研究了无人直升机高度姿态系统在慢变的时变干扰下,状态约束飞行跟踪控制器的设计问题。首先设计非线性干扰观测器,用于估计无人直升机高度姿态系统飞信过程中受到的空气阻力干扰,将干扰估计值用于之后的控制器设计部分。然后结合反步控制理论和障碍李雅普诺夫函数设计出飞行跟踪控制器,根据李雅普诺夫判稳方法证明无人直升机跟踪误差系统渐近有界。最后通过仿真实验证明飞行跟踪的有效,同时设计了对比实验证明状态约束控制器的约束性能。(2)全自由度无人直升机状态约束抗干扰飞行控制。研究了无人直升机六自由度系统在时变外部干扰的情况下,全状态约束控制问题。由于六自由度无人直升机系统具有强耦合、非线性等特点,本文结合反馈线性化方法对系统进行变换。对变换后的系统设计非线性干扰观测器,同样运用反步控制方法和障碍李雅普诺夫函数设计飞行跟踪控制器。在控制器设计过程中运用动态面理论,解决反步控制方法过程中产生的微分爆炸问题。最终保证无人直升机系统能够跟踪到期望的轨迹,同时误差渐近有界。最后通过仿真实例证明方法的有效性。(3)全自由度无人直升机状态约束模糊抗干扰飞行控制。研究了无人直升机系统在不确定项和外部时变干扰影响下的全状态约束抗干扰飞行跟踪控制问题。本章利用模糊逻辑系统估计系统中的不确定项,将模糊逻辑系统、非线性干扰观测器、反步控制、动态面等方法结合,设计了无人直升机全状态约束模糊自适应飞行跟踪控制器。通过李雅普诺夫理论使得无人直升机系统渐近有界。最后通过仿真实例证明所提方法的有效性。

关键词：无人直升机系统抗干扰控制状态约束飞行控制

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金融支持黑龙江省制造业绿色转型发展研究

金融支持黑龙江省制造业绿色转型发展研究

作者：黄宇熹黑龙江大学

学位级别：硕士

融合多尺度全局-局部特征的无人机目标跟踪算法

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电光与控制 2024年

作者：黄宇航柯福阳南京信息工程大学自动化学院南京信息工程大学软件学院

针对无人机目标跟踪任务中背景复杂，目标分辨率低、尺度变化大等挑战问题，本文提出了融合多尺度全局-局部特征的无人机目标跟踪算法。首先，设计了多尺度特征增强模块，充分利用多尺度信息来生成跟踪目标的判别性表示，以增强对不同... 详细信息

针对无人机目标跟踪任务中背景复杂，目标分辨率低、尺度变化大等挑战问题，本文提出了融合多尺度全局-局部特征的无人机目标跟踪算法。首先，设计了多尺度特征增强模块，充分利用多尺度信息来生成跟踪目标的判别性表示，以增强对不同尺度目标、低分辨率目标跟踪的鲁棒性。其次，提出了全局-局部特征融合模块，结合了Transformer对于全局关系建模的优越性以及卷积神经网络在提取局部相似性的优势，丰富了整体网络的表征能力，以应对各种复杂环境的挑战。所提算法在UAVDT、UAV123、UAV112L、DTB70等四个无人机跟踪数据集上进行实验，结果表明本文所提算法的性能优于目前一些先进的无人机跟踪算法，在各种复杂场景下表现出更优越的跟踪效果，并且满足了算法实时性的要求。

关键词：目标跟踪 Transformer 卷积神经网络无人机

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登高望远,成为有力的临床科室

临床麻醉学杂志 2024年第1期40卷 5-6页

作者：黄宇光北京协和医院麻醉科 100730

“成为有力的临床科室”是谢荣教授的亲笔题词,不仅代表了麻醉前辈的夙愿,也是时至今日麻醉科同仁依然努力践行的奋斗目标。1989年卫生部12号文件将麻醉定位在二级临床科室,成为麻醉学科发展的里程碑。临床麻醉的内涵是“临床”二字,是... 详细信息

“成为有力的临床科室”是谢荣教授的亲笔题词,不仅代表了麻醉前辈的夙愿,也是时至今日麻醉科同仁依然努力践行的奋斗目标。1989年卫生部12号文件将麻醉定位在二级临床科室,成为麻醉学科发展的里程碑。临床麻醉的内涵是“临床”二字,是指“一切以患者为中心”的规范化临床行为。

关键词：临床科室麻醉学科临床行为谢荣麻醉科以患者为中心临床麻醉登高望远

主动学习联合聚类分组网络的高光谱遥感图像分类

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光学精密工程 2024年第9期32卷 1395-1407页

作者：刘敬李银桥刘逸西安邮电大学电子工程学院陕西西安710121 西安电子科技大学电子工程学院陕西西安710071

基于卷积神经网络的高光谱图像(Hyperspectral Image,HSI)分类面临网络参数量大,带类标样本少的现状,针对这些问题,提出了基于主动学习和聚类分组网络的高光谱图像分类方法(AL-CGNet)。AL-CGNet采用主动学习和聚类联合卷积神经网络进行... 详细信息

基于卷积神经网络的高光谱图像(Hyperspectral Image,HSI)分类面临网络参数量大,带类标样本少的现状,针对这些问题,提出了基于主动学习和聚类分组网络的高光谱图像分类方法(AL-CGNet)。AL-CGNet采用主动学习和聚类联合卷积神经网络进行HSI的特征提取与分类,设计了基于分组卷积的轻量化网络模型以降低网络参数量。对线性判别分析(Linear Discriminant Analysis,LDA)降维后的高光谱图像采用小批量K均值聚类算法划分成不同的簇,并用簇中心的光谱特征代表不同的簇,以利用无类标样本的信息。在分组网络中将生成的特征图沿光谱维划分成一系列小组,每组通过多个残差块依次提取空间-光谱特征,这种分组策略可以充分利用波段的冗余性和差异性,降低网络参数,并实现轻量化。最后,采用主动学习选取信息量大的样本作为训练样本集,以解决带类标样本少的问题。实验结果表明,AL-CGNet在使用相同比例的6%训练样本的情况下,在Indian Pines,Botswana,Houston 3个数据集下的分类结果明显高于ClusterCNN,SSRN和HybridSN等方法,其OA分别为99.57%,99.23%,98.82%,甚至在训练样本更少5%的小样本情况下也是有效的。该方法不仅大大提高了HSI的分类效率,在获得高精度的同时还能高效率地提取特征。

关键词：高光谱图像分类卷积神经网络分组卷积聚类轻量化

高铁隧道节理密集带围岩变形智能预测技术研究

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高铁隧道节理密集带围岩变形智能预测技术研究

作者：黄宇生石家庄铁道大学

学位级别：硕士