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纤维素醚基传感器的研究进展

中国造纸 2024年第1期43卷 15-27页

作者：宋立志陈维婧黄吉振徐晓旭花莉陆赵情陕西科技大学轻工科学与工程学院陕西西安710021 陕西科技大学环境科学与工程学院陕西西安710021

随着柔性可穿戴设备的快速发展,传统的半导体、陶瓷等材料难以广泛地单独应用于柔性传感器领域。天然纤维素来源广泛,是一种良好的柔性材料,但存在不能熔融、难溶于常规溶剂、理化性能差等问题,而纤维素醚能有效改善天然纤维素的上述问... 详细信息

随着柔性可穿戴设备的快速发展,传统的半导体、陶瓷等材料难以广泛地单独应用于柔性传感器领域。天然纤维素来源广泛,是一种良好的柔性材料,但存在不能熔融、难溶于常规溶剂、理化性能差等问题,而纤维素醚能有效改善天然纤维素的上述问题,因此在传感、储能、产能和柔性器件等领域作为绿色基材得到了初步开发。基于纤维素醚基材料在便携化、多功能化、生物相容性等方面的良好性能,及其应用于柔性传感领域的巨大潜力,本文综述了纤维素醚的制备及纤维素醚基材料在应力应变传感、温/湿度检测、气体传感、离子检测等领域的最新研究进展,分析了纤维素醚基传感器应用前景和未来发展面临的挑战。

关键词：纤维素基材料纤维素醚柔性传感器功能材料

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碳量子点的制备、环境应用和生物毒性

中国环境科学 2024年第3期44卷 1592-1601页

作者：盛优莹王贺飞苏燕沈可胡小婕高彦征南京农业大学资源与环境科学学院江苏南京210095 吉林大学地下水资源与环境教育部重点实验室吉林长春130021 沈阳环境科学研究院辽宁沈阳110167

围绕碳量子点(CQDs)的制备方法、环境应用及风险展开综述,结果显示,CQDs可通过自上而下或自下而上的方法制备,它在200~400nm的紫外光区有一个或多个吸收峰,在可见光谱中的蓝色和绿色光域有荧光效应.基于此,CQDs可用于检测Hg^(2+)、Cr^(... 详细信息

围绕碳量子点(CQDs)的制备方法、环境应用及风险展开综述,结果显示,CQDs可通过自上而下或自下而上的方法制备,它在200~400nm的紫外光区有一个或多个吸收峰,在可见光谱中的蓝色和绿色光域有荧光效应.基于此,CQDs可用于检测Hg^(2+)、Cr^(3+)、Mn^(2+)等10余种(重)金属离子,芳香类、四环素等有机污染物及亚硝酸盐等盐类,且具有较高的灵敏度.CQDs对苯酚、亚甲基蓝等有机污染物具有优异的光催化降解能力.CQDs的毒性比多数金属基量子点更低,其诱导生物体内活性氧的过度产生是主要的致毒机制.相关研究为正确认识和评估CQDs的环境风险提供参考,为制定合理的CQDs制备和回收策略提供建议.

关键词：碳量子点制备方法环境应用生物毒性

控制-传感信号时滞补偿下柔性机械臂控制方法设计

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机械设计与研究 2024年第3期40卷 152-156页

作者：宋磊杨耀宁河南轻工职业学院郑州450008 云南大学建筑与规划学院昆明650500 柏林工业大学德国柏林10623

相比于刚性机械臂,柔性机械臂因其结构及材料具有抗弯曲、刚度较低的特性,会产生信号延迟。目前,描述柔性机械臂控制大多基于时域信号分析建立,而时域分析模型忽略了控制与传感信号之间产生的不同高阶模态特征,导致二者存在时间滞后差... 详细信息

相比于刚性机械臂,柔性机械臂因其结构及材料具有抗弯曲、刚度较低的特性,会产生信号延迟。目前,描述柔性机械臂控制大多基于时域信号分析建立,而时域分析模型忽略了控制与传感信号之间产生的不同高阶模态特征,导致二者存在时间滞后差。设计一种控制-传感信号时滞补偿下柔性机械臂控制方法。采用奇异谱分析对经过去噪处理的控制信号进行时频分解,以获得控制信号在时频域上的分布情况。使用Hilbert-Huang变换方法对传感信号进行频域变换,获取传感信号在频率空间上时间和幅值的变化规律。将控制-传感信号同步压缩后,生成替代数据边际谱,根据对边际谱生成信号的统计规律和非平稳数据辨别,完成控制-传感信号的延迟补偿,优化柔性机械臂的控制过程。实验结果表明:该方法的控制信号与传感信号延迟的很小,同时柔性机械臂的运动范围在正常范围之内。这些结果表明该方法具有良好的柔性机械臂控制效果。

关键词：柔性机械臂控制信号传感信号时频分解方法 Hilbert-Huang变换

B/Al/Ga-MOR分子筛催化甲醇/二甲醚羰基化反应机理的理论计算研究

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燃料化学学报（中英文） 2024年第3期52卷 323-334页

作者：任鹏宇刘卓权燕红郭军军马宏武建兵王永钊山西大学化学化工学院精细化学品教育部工程研究中心山西太原030006 太原理工大学煤科学与技术教育部重点实验室清华大学山西清洁能源研究院山西太原030024 山西潞安碳一化工有限公司山西长治046100

采用DFT计算比较分析了B、Al和Ga分别同晶取代MOR分子筛八元环侧袋T3位点及十二元环孔道T4位点时甲醇及二甲醚羰基化反应机制的共性及差异。研究发现,CO插入甲氧基生成乙酰基的反应遵循S_(N)2机制,且为羰基化反应过程中的决速步;473 K下... 详细信息

采用DFT计算比较分析了B、Al和Ga分别同晶取代MOR分子筛八元环侧袋T3位点及十二元环孔道T4位点时甲醇及二甲醚羰基化反应机制的共性及差异。研究发现,CO插入甲氧基生成乙酰基的反应遵循S_(N)2机制,且为羰基化反应过程中的决速步;473 K下,无论甲醇或二甲醚为原料,生成的乙酰基更倾向于与甲醇中的CH3O作用生成乙酸甲酯;T3位点具有更好的羰基化择形性,而T4位点上更倾向于发生由三甲基氧鎓离子生成芳烃导致催化剂失活的副反应。与Al-MOR相比,在T3位点引入B和Ga会导致羰基化反应能垒的升高,降低其催化性能;而在T4位点引入B和Ga(尤其是B)则可大幅提升其生成三甲基氧鎓离子的能垒,抑制芳烃生成过程,提升催化剂稳定性。本工作有助于认识MOR分子筛不同孔道内酸性位点发生同晶取代时催化羰基化反应机制的差异,为调控设计高效MOR沸石催化剂提供一定的理论支撑。

关键词：羰基化甲醇二甲醚 B/Al/Ga-MOR分子筛 DFT计算反应机理

基于坐标轴变换的九相永磁同步电机无位置传感器缺相容错控制

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中国电机工程学报 2024年第5期44卷 2027-2036,I0031页

作者：刘晓明郑晓钦张旭东王海峰金石吴新振青岛大学电气工程学院山东省青岛市266071 青岛大学自动化学院山东省青岛市266071 特种电机与高压电器教育部重点实验室(沈阳工业大学) 辽宁省沈阳市110870

多相永磁同步电机发生缺相故障后,电流畸变与内部参数变化对系统造成的干扰是无法预料的,这给无位置传感器驱动系统的稳定运行带来了极大挑战。为了实现电机无位置传感器控制下缺相故障在线切换容错运行,该文提出一种基于坐标轴变换的... 详细信息

多相永磁同步电机发生缺相故障后,电流畸变与内部参数变化对系统造成的干扰是无法预料的,这给无位置传感器驱动系统的稳定运行带来了极大挑战。为了实现电机无位置传感器控制下缺相故障在线切换容错运行,该文提出一种基于坐标轴变换的多相永磁同步电机无位置传感器缺相容错控制策略。首先,通过坐标轴变换建立故障后多相永磁同步电机的降阶解耦模型,并重构电机容错运行输出转矩最大时的容错电流。该建模方法适用于多相永磁同步电机任意缺相故障,且得到的数学模型与电流参考值不随故障相位置而变化。在此基础上,基于坐标轴变换的降阶解耦模型构建修正滑模观测器,有效提高无位置传感器缺相容错控制系统的转子位置估算精度。最后,通过一台9 kW九相永磁同步电机缺相容错试验,验证所提控制策略的有效性。

关键词：多相永磁同步电机无位置传感器坐标轴变换容错控制

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城市道路场景下考虑多类交通参与者的多模态车辆轨迹预测方法研究

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汽车工程 2024年第3期46卷 396-406页

作者：周亦威夏莫朱冰上海理工大学管理学院上海200093 上海理工大学智慧应急管理学院上海200093 吉林大学汽车仿真与控制国家重点实验室长春130022

车辆轨迹预测是自动驾驶的关键技术之一,针对以往模型较少考虑城市道路场景中车辆以外多类交通参与者的问题,本研究提出了一种多类交通参与者的多模态车辆轨迹预测模型。该模型使用门控循环单元对历史轨迹信息进行编码,并利用注意力机... 详细信息

车辆轨迹预测是自动驾驶的关键技术之一,针对以往模型较少考虑城市道路场景中车辆以外多类交通参与者的问题,本研究提出了一种多类交通参与者的多模态车辆轨迹预测模型。该模型使用门控循环单元对历史轨迹信息进行编码,并利用注意力机制将多类交通参与者的特征映射到用图结构表达的驾驶场景中,通过图注意力网络进行环境特征提取,从而使模型能感知环境中的多类交通参与者。此外,模型通过节点轨迹预测与坐标轨迹预测模块输出最终的多模态轨迹预测结果。基于城市道路场景数据集nuScenes的实验结果表明:相较于同类现有模型,所提出的模型算力需求更低、预测更准确,且能适用于人车混合的城市道路驾驶场景。

关键词：车辆轨迹预测自动驾驶图注意力网络注意力机制门控循环单元

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基于距离选通成像的点云分割方法研究

电光与控制 2024年

作者：张小渔张来线李迎春郭惠超肖振兴孟勇承航天工程大学

通过模拟天基平台所获取的卫星表征信息，对卫星的太阳能帆板、载荷天线、推进器等重点部位进行分割，将目标物体从点云数据中分割出来，提高后续点云配准与姿态识别的精度，对后续卫星姿态调整、状态研判等具有重要意义。根据三维成像... 详细信息

通过模拟天基平台所获取的卫星表征信息，对卫星的太阳能帆板、载荷天线、推进器等重点部位进行分割，将目标物体从点云数据中分割出来，提高后续点云配准与姿态识别的精度，对后续卫星姿态调整、状态研判等具有重要意义。根据三维成像点云特点，本文提出了一种针对非连续点云的三维点云分割网络，该网络具有以下特点：1）将位置编码技术与SA技术相结合，设计局部特征提取模块，提高点云特征提取能力；2）设计融合分割模块，扩展点云特征维度，提高网络性能；3）建立动态分割结构，通过重新计算点云中每个点的标签，实现点云分割。实验结果表明，该网络对卫星点云的分割准确度达91.36%，优于常用的点云分割算法，PointNet、PointNet++、D-PointNet++、DGCNN、和Point-NN。

关键词：距离选通成像点云分割深度学习

基于水—热—化耦合数值模拟的地热田开发方案优化设计——以河北雄安新区岩溶热储为例

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石油实验地质 2024年

作者：刘健曹强任小庆卢星辰刘一茗杨宝林中国地质大学(武汉) 中国石化新星石油有限责任公司中国石化绿源地热能开发有限公司中国地质大学(北京)能源学院

针对河北雄安新区岩溶热储的地热资源开发方案优化设计，在构建三维地质模型的基础上，对地热田开采状态进行水—热—化多场耦合数值模拟。通过敏感性分析，探讨开采时间、采灌流量、井距、回灌温度和回灌率等关键参数对地热田开发效果... 详细信息

针对河北雄安新区岩溶热储的地热资源开发方案优化设计，在构建三维地质模型的基础上，对地热田开采状态进行水—热—化多场耦合数值模拟。通过敏感性分析，探讨开采时间、采灌流量、井距、回灌温度和回灌率等关键参数对地热田开发效果的影响。结果表明，地热井开采时间延长会导致温度下降和热突破现象，在现有开发场景下，100年开采周期内雄县及容城地区部分地热井温度下降可达4 ℃。减少开采流量或增加井距能有效延缓热突破，保障地热田寿命。在雄县地区，建议井距保持在500～600 m以上。回灌温度对地热田整体温度场影响不大，但降低回灌温度可提高热利用率。回灌率对地下水位影响显著，100%回灌率能维持地下水位稳定，而90%回灌率会导致地下水位持续下降。总之，合理调整开采周期、采灌流量、井距和回灌策略，可以有效延长地热田的使用寿命，并提高资源利用效率。

关键词：地热田开发方案水—热—化耦合数值模拟岩溶热储雄安新区

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全向移动光伏清扫机器人清扫特性分析与优化

太阳能学报 2024年第1期45卷 32-38页

作者：梁艺王伟振汪步云全鹏孙凯汪玉冰安徽工程大学人工智能学院芜湖241000 哈尔滨理工大学先进制造智能化技术教育部重点实验室哈尔滨150080 天合光能股份有限公司光伏科学与技术国家重点实验室常州213031 马鞍山学院人工智能创新学院马鞍山243100

针对光伏组件灵活、安全清扫问题,设计一种全向移动式光伏清扫机器人构型,采用四轮差速建模法、轮组电磁制动分析,确定机器人构型的合理性。针对现有移动式清扫方式的局限性,研究新型滚刷除尘、管道吸尘同步清扫方法。通过CFD仿真方法,... 详细信息

针对光伏组件灵活、安全清扫问题,设计一种全向移动式光伏清扫机器人构型,采用四轮差速建模法、轮组电磁制动分析,确定机器人构型的合理性。针对现有移动式清扫方式的局限性,研究新型滚刷除尘、管道吸尘同步清扫方法。通过CFD仿真方法,建立机器人吸尘管道、清扫机构流场仿真模型,完成结构模型的清扫特性分析与结构优化仿真,以及实际清扫效果对比评价试验。试验结果表明:设计的清扫机器人能实现86.5%清扫效率,同时改善了运动制动能力。

关键词：光伏组件清扫机器人结构优化流场仿真清扫试验