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基于预设性能的导弹拦截鲁棒智能制导律

宇航学报 2024年第5期45卷 753-761页

作者：闫天程昊宇高萌靖郭雨岩许斌西北工业大学无人系统技术研究院西安710072 华南理工大学自动化科学与工程学院广州510641 西北工业大学自动化学院西安710072

针对具有模型不确定性的导弹拦截问题,研究了结合预设性能控制的复合学习方法。首先,建立了导弹拦截的制导控制一体化模型。为了保证对双方脱靶量的约束,基于预设性能函数来保证跟踪性能。考虑系统中的模型不确定性,为了提高系统在不确... 详细信息

针对具有模型不确定性的导弹拦截问题,研究了结合预设性能控制的复合学习方法。首先,建立了导弹拦截的制导控制一体化模型。为了保证对双方脱靶量的约束,基于预设性能函数来保证跟踪性能。考虑系统中的模型不确定性,为了提高系统在不确定性下的精度,构造了一种复合学习律来在线估计系统的未知非线性函数。最后,通过Lyapunov分析,证明了系统的稳定性。经过仿真验证,所提出的算法可保证成功拦截目标,并能保证跟踪误差在规定的性能曲线之内,证明了该算法的有效性。

关键词：预设性能控制复合学习方法导弹拦截制导控制一体化模型不确定性

基于生成对抗网络的布里渊分布式光纤传感器降噪

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光学学报 2024年第1期44卷 387-397页

作者：罗阔王宇瑶朱柏蓉余贶琭北京交通大学信息科学研究所北京100044 现代信息科学与网络技术北京市重点实验室北京100044 香港理工大学电子及信息工程系光子研究所中国香港999077

首先,利用自洽约束生成对抗网络(SCGAN)建模布里渊增益谱(BGS)中的真实噪声分布,生成噪声数据用于去噪卷积神经网络训练。通过对高斯噪声和SCGAN生成噪声进行直方图统计和幅度谱分析,证明了两种噪声的差异。然后,利用2种噪声分别训练3... 详细信息

首先,利用自洽约束生成对抗网络(SCGAN)建模布里渊增益谱(BGS)中的真实噪声分布,生成噪声数据用于去噪卷积神经网络训练。通过对高斯噪声和SCGAN生成噪声进行直方图统计和幅度谱分析,证明了两种噪声的差异。然后,利用2种噪声分别训练3种最新的去噪卷积神经网络,在不同温度、不同信噪比的实验数据上对比了各网络的性能。实验结果表明,所提方法能准确获取低信噪比BGS的布里渊频移,说明基于生成对抗网络的噪声提取方式能够有效地建模真实噪声,更好地训练有监督网络。

关键词：光纤光学布里渊分布式光纤传感图像去噪生成对抗网络自洽约束噪声建模

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基于关系图卷积网络的代码搜索方法

软件学报 2024年第6期35卷 2863-2879页

作者：周光有谢琦余啸华中师范大学计算机学院湖北武汉430079 武汉理工大学计算机与人工智能学院湖北武汉430070

代码搜索是当下自然语言处理和软件工程交叉领域的一个重要分支.开发高效的代码搜索算法能够显著提高代码重用的能力,从而有效提高软件开发人员的工作效率.代码搜索任务是以描述代码片段功能的自然语言作为输入,在海量代码库中搜索得到... 详细信息

代码搜索是当下自然语言处理和软件工程交叉领域的一个重要分支.开发高效的代码搜索算法能够显著提高代码重用的能力,从而有效提高软件开发人员的工作效率.代码搜索任务是以描述代码片段功能的自然语言作为输入,在海量代码库中搜索得到相关代码片段的过程.基于序列模型的代码搜索方法DeepCS虽然取得了很好的效果,但这种方法不能捕捉代码的深层语义.基于图嵌入的代码搜索方法GraphSearchNet能缓解这个问题,但没有对代码与文本进行细粒度匹配,也忽视了代码图和文本图的全局关系.为了解决以上局限性,提出基于关系图卷积网络的代码搜索方法,对构建的文本图和代码图编码,从节点层面对文本查询和代码片段进行细粒度匹配,并应用神经张量网络捕捉它们的全局关系.在两个公开数据集上的实验结果表明,所提方法比先进的基线模型DeepCS和GraphSearchNet搜索精度更高.

关键词：代码搜索关系图卷积网络细粒度匹配

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煤粉预热-低氮燃烧机理及颗粒物协同控制

洁净煤技术 2024年第2期30卷 347-354页

作者：朱广庆胡润洁惠世恩牛艳青西安交通大学能源与动力工程学院热流科学与工程教育部重点实验室陕西西安710049

通过燃烧优化有望实现煤粉高效低氮燃烧与颗粒物(PM)的协同源控制,也是完成低碳的重要清洁燃烧方式。为阐明预热-燃烧过程NO和PM生成特性和减排机理,针对预热过程中煤氮的析出、挥发分氮的转化以及预热-燃烧过程NO的生成和还原机制及PM... 详细信息

通过燃烧优化有望实现煤粉高效低氮燃烧与颗粒物(PM)的协同源控制,也是完成低碳的重要清洁燃烧方式。为阐明预热-燃烧过程NO和PM生成特性和减排机理,针对预热过程中煤氮的析出、挥发分氮的转化以及预热-燃烧过程NO的生成和还原机制及PM生成展开研究。烟气中主要气体组分和PM分别采用烟气分析仪和荷电低压撞击器(ELPI+)测量和记录。结果表明,气相过量空气系数(αgas)可作为以气相反应为主的预热区反应性(氧化性或还原性)的有效判据。适当增大预热区过量空气系数(α_(p))会增加预热区NO生成,但明显降低整个预热-燃烧过程中NO生成。高预热温度可显著降低NO的生成,预热温度由1 200 K升至1 600 K时,NO降低效率由42.25%提高至51.44%。然而,αp持续增加将减弱NO脱除率的下降趋势。燃烧温度升高对焦炭氧化生成NO和焦炭还原NO过程均有促进作用,但对NO生成的促进作用更显著。同时,预热-燃烧降低细颗粒物生成,尤其是PM_(0.3)生成量减少27.57%。预热-燃烧技术可实现燃烧过程中对PM和NO生成的协同源控制,对煤炭清洁燃烧有重要意义。

关键词：预燃-燃烧气相过量空气系数 NOx 颗粒物协同控制

航空儿童约束系统对3岁儿童保护效果及后排乘员影响试验研究

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航空学报 2024年

作者：石霄鹏李威良熊晨王亚锋贺永龙冯振宇中国民航大学科技创新研究院中国民航大学安全科学与工程学院中国特种飞行器研究所试验与计量中心中国飞机强度研究所结构冲击动力学航空科技重点实验室中汽研汽车检验中心(天津)有限公司

在航空运输中，2岁及以上儿童可以使用航空安全带进行约束，但航空安全带针对成年乘员设计，对2岁及以上儿童的保护效果仍待研究。本文针对航空安全带、CARES和儿童座椅3种约束系统，通过滑台试验评估不同种类的约束系统对儿童的保护效... 详细信息

在航空运输中，2岁及以上儿童可以使用航空安全带进行约束，但航空安全带针对成年乘员设计，对2岁及以上儿童的保护效果仍待研究。本文针对航空安全带、CARES和儿童座椅3种约束系统，通过滑台试验评估不同种类的约束系统对儿童的保护效果及后排乘员影响。结果表明：航空安全带保护效果较差，儿童假人头部会撞击前排椅背，颈、胸部具有损伤风险。CARES配合航空安全带使用，与航空座椅兼容性较高，头、颈、胸、腹部损伤数据均低于损伤判据。前向儿童座椅对儿童的保护效果优于航空安全带和CARES，但存在安装困难等问题；固定儿童座椅的安全带预紧力越大，对儿童的保护效果越好；后排乘员对前排儿童座椅的保护效果影响较小。另外，使用儿童座椅会提升航空座椅椅背刚度，增加后排乘员的头部损伤风险，对颈部损伤影响较小。同时，使用儿童座椅对后排乘员头部损伤的影响与座椅间距有关。

关键词：航空儿童安全儿童约束系统滑台试验损伤判据保护特性

冷等离子体耦合微量润滑微铣削CFRP加工性能与机理研究

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机械工程学报 2024年第9期60卷 338-350页

作者：王帅帅段振景刘吉宇李育恒王梓恒周瑜阳刘新宋金龙孙晶大连理工大学高性能精密制造全国重点实验室大连116024

碳纤维复合材料(Carbon fiber reinforced polymer,CFRP)具有高强度、耐腐蚀、耐高温等优异性能,其结构具有各向异性和非均匀性,机械加工时易出现纤维撕裂、分层和脱粘等损伤,导致表面质量及使用性能难以满足实际需求。冷等离子体射流... 详细信息

碳纤维复合材料(Carbon fiber reinforced polymer,CFRP)具有高强度、耐腐蚀、耐高温等优异性能,其结构具有各向异性和非均匀性,机械加工时易出现纤维撕裂、分层和脱粘等损伤,导致表面质量及使用性能难以满足实际需求。冷等离子体射流中富含活性粒子且宏观温度较低,能有效调控材料特性且不会造成明显损伤。提出采用冷等离子体射流调控CFRP材料的表面浸润性及力学特性,结合微量润滑(Minimum quantity lubrication,MQL)冷却介质辅助微铣削CFRP,实现高质量、低损伤加工。首先通过亲水性改性试验研究射流对CFRP表面浸润性的影响,发现射流能够在40 s内将CFRP表面接触角降低到10°以下,有效提高CFRP的浸润性。然后开展拉伸试验及单颗粒划痕试验研究射流对CFRP力学特性的影响,发现射流作用下CFRP的抗拉强度降低了约17%,同时促进了材料的脆性断裂。最后在不同冷却润滑条件下对CFRP开展微铣削试验,研究了冷等离子体射流及MQL冷却介质对材料切削加工性能的作用效果及机理;结果表明相较于干铣削,冷等离子体射流及MQL冷却介质的复合能场能作用下切削温度降低了28%,切削力降低了10%以上,表面粗糙度降低47%,有效减少已加工表面纤维脱粘、弯曲、撕裂等缺陷,在CFRP等复合材料的辅助加工中有广阔的应用前景。

关键词：碳纤维复合材料微铣削冷等离子体射流微量润滑

蜡样芽孢杆菌胶原蛋白水解酶异源表达与胶原蛋白肽酶法制备

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食品与发酵工业 2024年

作者：刘平胥睿睿黄浩唐瑶王阳康振江南大学糖化学与生物技术教育部重点实验室江南大学工业生物技术教育部重点实验室江南大学未来食品科学中心

胶原蛋白肽广泛应用于化妆品与保健品，主要依赖于物理和化学降解法制备。相比较，酶法降解制备胶原蛋白肽由于降解条件温和、分子质量可控等特点具有更大优势。该研究旨在挖掘并实现一种具有商业化潜在价值的胶原蛋白水解酶的高效表达... 详细信息

胶原蛋白肽广泛应用于化妆品与保健品，主要依赖于物理和化学降解法制备。相比较，酶法降解制备胶原蛋白肽由于降解条件温和、分子质量可控等特点具有更大优势。该研究旨在挖掘并实现一种具有商业化潜在价值的胶原蛋白水解酶的高效表达制备，实现胶原蛋白肽的酶法制备。首先，通过密码子优化合成了蜡样芽孢杆菌来源的胶原蛋白水解酶ColVD021编码基因，通过N-端序列截短优化，实现了ColVD021-Δ30在大肠杆菌中的活性表达(8.96 ± 0.21)U/mL。进一步通过优化添加金属离子Zn2+和Ca2+，ColVD021-Δ30的表达水平提高至(16.24 ± 0.21)U/mL。在此基础上，确定了ColVD021-Δ30的最适pH为7.5，最适温度为37 ℃。酶解结果表明，重组ColVD021-Δ30对不同来源的胶原蛋白均具有高降解活力，胶原蛋白肽分子质量均低于1 000 Da。此外，农副产品鸡胸软骨的酶解结果表明，ColVD021-Δ30可以直接水解粉碎的新鲜鸡胸软骨生产胶原蛋白肽。该研究实现了蜡样芽孢杆菌胶原蛋白水解酶的高效表达，并建立了胶原蛋白肽的酶法制备工艺，为工业化酶法生产胶原蛋白肽提供了解决方案。

关键词：胶原蛋白水解酶表达优化金属离子水解条件优化低分子质量胶原蛋白肽

CuPc/FeNC双组分催化剂协同催化硝酸盐转化为氨

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Chinese Journal of Catalysis 2024年第1期56卷 104-113页

作者：王毅王硕付云凡桑佳琪臧一鹏魏鹏飞李合肥汪国雄包信和中国科学院大连化学物理研究所能源材料化学协同创新中心大连洁净能源国家实验室催化基础国家重点实验室辽宁大连116023 中国科学院大学能源学院北京100049

氨(NH_(3))作为重要的化学品和能源储存介质,需求量与日俱增.本文旨在通过电化学硝酸根还原反应(NO_(3)^(−)RR),将NO_(3)^(−)转化为NH3,不仅解决了NO_(3)^(−)引起的环境污染问题,又可以满足对NH_(3)的迫切需求.然而,NO_(3)^(−)RR涉及多... 详细信息

氨(NH_(3))作为重要的化学品和能源储存介质,需求量与日俱增.本文旨在通过电化学硝酸根还原反应(NO_(3)^(−)RR),将NO_(3)^(−)转化为NH3,不仅解决了NO_(3)^(−)引起的环境污染问题,又可以满足对NH_(3)的迫切需求.然而,NO_(3)^(−)RR涉及多个电子和质子转移过程,其中,NO_(2)^(−)是NO_(3)^(−)活化转化和深度还原合成NH_(3)的重要中间体.酞菁铜(CuPc)能够高效地活化转化NO_(3)^(−)为NO_(2)^(−),但在低过电位时无法有效地将NO2−还原为NH3,难以获得较高的氨法拉第效率(FENH3)和分电流密度.而氮配位的铁单原子催化剂(FeNC)则有较好的NO_(2)^(−)吸附活化特性.因此,利用双组分催化剂之间的协同作用以实现高效NO_(3)^(−)RR的活性和选择性是本文的主要研究思路.本文设计了CuPc/FeNC串联催化剂,利用CuPc和FeNC对NO_(3)^(−)和NO_(2)^(−)的吸附活化能力的差异,实现了高效的协同催化转化.X射线衍射、高角环形暗场扫描透射电镜、X射线光电子能谱及X射线吸收谱结果表明,FeNC催化剂中Fe原子均匀分布于ZIF-8热解后的基底.通过将FeNC和CuPc负载于气体扩散电极,在流动电解池中完成NO_(3)^(−)***/FeNC催化剂在较低电势区间中能够实现接近100%的NH3法拉第效率,同时在−0.57 V ***时达到273 mA cm–2的NH3分电流密度,并且在整个电势范围内有效地抑制了NO_(2)^(–)聚集.与单组分催化剂CuPc和FeNC对比结果表明,在−0.53 V ***时,CuPc/FeNC催化剂表现出较高的FE(NH_(3))/FE(NO_(2)^(−))比值,是CuPc催化剂的50倍;同时CuPc/FeNC催化剂上NH3分电流密度是FeNC催化剂的1.5倍.进一步研究了NO_(3)^(–)RR中的串联反应机制,其中FeNC催化剂表现出较高的NO_(2)^(–)RR活性,并且有效抑制了析氢反应.此外,CuPc/FeNC催化剂和FeNC催化剂在NO_(2)^(−)RR中表现出类似的NH3分电流密度,这表明在NO_(3)^(−)RR中,CuPc/FeNC催化剂性能的提高来源于FeNC位点能够进一步还原CuPc位点产生的NO_(2)^(–).理论计算结果表明,FeNC比CuPc表现出更强的NO_(2)^(–)吸附活化能力,说明NO_(2)^(−)在FeNC上更容易进行加氢还原.NO_(3)^(−)RR反应全路径分析结果表明,对于^(*)NO_(3)还原到*NO2过程,CuPc相对于FeNC位点具有明显降低的反应自由能,说明CuPc有利于NO_(2)^(−)的生成;而FeNC位点在后续的^(*)NO_(2)还原合成^(*)NH_(3)过程中具有更低的反应自由能,这与实验结果一致.一系列非原位和原位表征证明了CuPc催化剂在高电位下存在少量金属颗粒析出,与CuPc催化剂在高电位下NH_(3)分电流密度快速增加结果一致.综上,本工作中CuPc和FeNC催化剂之间的协同作用弥补了各自的不足,通过串联反应机制,在低过电位下有效增加了NH_(3)的法拉第效率和电流密度,实现了高效的协同催化转化,为设计和合成高效催化剂提供了新思路.

关键词：硝酸根电化学还原为氨协同催化转化串联催化双组分催化剂动态现场原位表征

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衡重参数对超空泡航行器振荡特性的影响

兵工学报 2024年第8期45卷 2667-2677页

作者：郭开心黄闯颜凤古鉴霄李代金西北工业大学航海学院陕西西安710072 武汉第二船舶设计研究所湖北武汉430223

为研究衡重参数对超空泡航行器振荡特性的影响规律,结合流体体积多相流模型、Realizable k-ε湍流模型、Schnerr-Sauer空化模型和刚体运动方程组,建立超空化流场和刚体运动相耦合的仿真模型,并与试验结果对比,验证仿真模型的合理性。通... 详细信息

为研究衡重参数对超空泡航行器振荡特性的影响规律,结合流体体积多相流模型、Realizable k-ε湍流模型、Schnerr-Sauer空化模型和刚体运动方程组,建立超空化流场和刚体运动相耦合的仿真模型,并与试验结果对比,验证仿真模型的合理性。通过仿真计算研究超空泡航行器的自由运动特性,定量总结质量和质心位置的改变对超空泡航行器振荡特性的影响规律。研究结果表明:所建模型仿真结果与试验结果变化规律一致,俯仰角和偏航角相位差1/4个周期,振荡周期约为0.0795 s,偏差不超过3.38%,仿真模型可靠;超空泡航行器的自由运动表现出类圆锥动态振荡特性;随航行器质量的减小,姿态角的振荡幅度基本不变,弹道的振荡周期逐渐减小,质量减小33.33%,周期减小13.26%;随着航行器质心位置的前移,姿态角的振荡幅度逐渐增大,弹道的振荡周期逐渐减小,质心前移25%,周期减少14.29%。

关键词：超空泡航行器衡重参数振荡周期超空化流场

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