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有人机/无人机智能协同目标搜索和轨迹规划算法

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通信学报 2024年第1期45卷 31-40页

作者：卢卓吴启晖周福辉南京航空航天大学电子信息工程学院江苏南京210016

基于有人机/无人机智能协同平台,针对多个位置未知的干扰信号源搜索及轨迹规划进行了研究。考虑到搜索过程的实时性和动态性,提出了一种基于多智能体深度强化学习的有人机/无人机智能协同目标搜索和轨迹规划(MUICTSTP)算法。各无人机通... 详细信息

基于有人机/无人机智能协同平台,针对多个位置未知的干扰信号源搜索及轨迹规划进行了研究。考虑到搜索过程的实时性和动态性,提出了一种基于多智能体深度强化学习的有人机/无人机智能协同目标搜索和轨迹规划(MUICTSTP)算法。各无人机通过感知接收干扰信号强度在线决策轨迹规划,同时将感知信息和决策动作传给有人机来获得全局评估。仿真结果表明,该算法相比其他算法在长期接收干扰信号强度、碰撞等方面表现出更好性能,且获得更优的学习策略。

关键词：有人机/无人机智能协同多智能体深度强化学习轨迹规划接收干扰信号强度

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高精度可编程限流二极管功率通路设计

华中科技大学学报（自然科学版） 2024年第3期52卷 72-77页

作者：李现坤魏廷存陈彦杰陈楠西北工业大学微电子学院陕西西安710072 中国电子科技集团公司第五十八研究所江苏无锡214072

为了解决传统功率通路中肖特基二极管导通损耗较大的问题,设计了一款高精度可编程限流双通道理想二极管功率通路,基于0.18μm BiCMOS工艺进行了流片验证.采用了新颖的自适应电源选通控制电路,避免PMOS功率管的寄生体二极管导通的风险,并... 详细信息

为了解决传统功率通路中肖特基二极管导通损耗较大的问题,设计了一款高精度可编程限流双通道理想二极管功率通路,基于0.18μm BiCMOS工艺进行了流片验证.采用了新颖的自适应电源选通控制电路,避免PMOS功率管的寄生体二极管导通的风险,并使PMOS功率管导通阻抗仅为40 mΩ.芯片实测结果表明:单个理想二极管功率通路在4 A电流条件下,-40°~125°温度范围内传输效率达到92%以上;而且电路内部集成了高精度可编程限流保护电路,单个通道实现了0.15~4 A范围内限流阈值调节.

关键词：理想二极管线性调节控制迟滞开/关控制可编程限流

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亚硝酸盐对硫酸根自由基降解卤代酚的影响

中国环境科学 2024年第6期44卷 3395-3407页

作者：桂静婧刘佳婷杨培增陈静季跃飞陆隽鹤南京农业大学资源与环境科学学院江苏南京210095

系统研究了亚硝酸盐(NO_(2)^(-))对硫酸根自由基(SO_(4)^(•-))降解溴酚和氯酚的影响.结果表明,NO_(2)^(-)的加入明显促进了溴酚的降解,而氯酚的降解仅受到轻微促进;此外,两者都转化生成了有毒硝基产物.研究发现,卤代酚在SO_(4)^(•-)氧... 详细信息

系统研究了亚硝酸盐(NO_(2)^(-))对硫酸根自由基(SO_(4)^(•-))降解溴酚和氯酚的影响.结果表明,NO_(2)^(-)的加入明显促进了溴酚的降解,而氯酚的降解仅受到轻微促进;此外,两者都转化生成了有毒硝基产物.研究发现,卤代酚在SO_(4)^(•-)氧化过程中发生脱卤反应,脱下来的卤离子被SO_(4)^(•-)氧化为卤自由基和自由卤.其随后和中间产物甚至母体反应,生成卤代副产物,如卤仿和卤乙酸.若反应过程中存在NO_(2)^(-),首先,原位生成的活性卤物质能够被NO_(2)^(-)迅速捕获,生成强氧化性的硝酰卤.硝酰卤进攻卤代酚,导致其加速降解并生成硝基副产物.其次,NO_(2)^(-)被SO_(4)^(•-)氧化生成二氧化氮自由基(NO2•),其随后与卤代酚转化生成的酚氧自由基中间体结合,同样产生大量硝基卤代产物.数据显示,硝基溴酚的种类更多且产量更高.当加入200μmol/L NO_(2)^(-),溶液中硝基溴酚和硝基氯酚的总生成量最高分别可至9.2和5.7μmol/L.这是因为在SO_(4)^(•-)氧化过程中,溴酚较氯酚更容易发生脱卤反应,因此NO_(2)^(-)对溴酚转化行为的影响更显著.研究揭示了SO_(4)^(•-)氧化技术应用于地下环境中降解卤代污染物时的潜在风险,并对该过程中氮素和卤素的相互转化提供了新的见解.

关键词：溴酚氯酚硫酸根自由基亚硝酸盐硝酰卤硝基副产物

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基于对比训练的联邦学习后门防御方法

通信学报 2024年第3期45卷 182-196页

作者：张佳乐朱诚诚成翔孙小兵陈兵扬州大学信息工程学院江苏扬州225127 中国民航大学民航飞联网重点实验室天津300300 南京航空航天大学计算机科学与技术学院江苏南京211106

针对现有联邦学习后门防御方法不能实现对模型已嵌入后门特征的有效清除同时会降低主任务准确率的问题,提出了一种基于对比训练的联邦学习后门防御方法 Contra FL。利用对比训练来破坏后门样本在特征空间中的聚类过程,使联邦学习全局模... 详细信息

针对现有联邦学习后门防御方法不能实现对模型已嵌入后门特征的有效清除同时会降低主任务准确率的问题,提出了一种基于对比训练的联邦学习后门防御方法 Contra FL。利用对比训练来破坏后门样本在特征空间中的聚类过程,使联邦学习全局模型分类结果与后门触发器特征无关。具体而言,服务器通过执行触发器生成算法构造生成器池,以还原全局模型训练样本中可能存在的后门触发器;进而,服务器将触发器生成器池下发给各参与方,各参与方将生成的后门触发器添加至本地样本,以实现后门数据增强,最终通过对比训练有效消除后门攻击的负面影响。实验结果表明,Contra FL能够有效防御联邦学习中的多种后门攻击,且效果优于现有防御方法。

关键词：联邦学习后门攻击对比训练触发器后门防御

基于深度学习的装备剩余寿命区间预测研究进展

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工程科学学报 2024年第4期46卷 723-734页

作者：陈闯李先锋史建涛南京工业大学电气工程与控制科学学院南京211816

深度学习因其强大的特征提取能力,在装备剩余寿命预测中得到了广泛应用.然而,深度学习的预测结果往往受到随机噪声、建模参数等因素影响,极大降低了点预测的可信度,进而引发甚至导致装备运行崩溃.因此,精确的剩余寿命区间预测对于理解... 详细信息

深度学习因其强大的特征提取能力,在装备剩余寿命预测中得到了广泛应用.然而,深度学习的预测结果往往受到随机噪声、建模参数等因素影响,极大降低了点预测的可信度,进而引发甚至导致装备运行崩溃.因此,精确的剩余寿命区间预测对于理解装备退化过程的随机性以及进行可靠的风险分析和维护决策至关重要.本文面向深度学习背景下装备剩余寿命预测建模中不确定性量化的现实需求,重点介绍并归纳了自举深度学习、局部不确定性、随机过程深度学习、贝叶斯深度学习以及深度学习分位数回归5种先进剩余寿命区间预测模型的发展动态、优势和缺点,进而探讨了基于深度学习的装备剩余寿命区间预测研究中面临的挑战性问题以及未来潜在的研究方向.

关键词：寿命预测区间预测不确定性深度学习维护决策

考虑避障稳定性的多轴特种车安全轨迹规划方法

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北京理工大学学报 2024年第8期44卷 809-819页

作者：刘秀钰刘志浩程洪杰高钦和火箭军工程大学导弹工程学院陕西西安710025

针对多轴特种车高速机动过程中,应急避障易造成失稳侧翻的问题,本文中以具有自动驾驶功能的5轴特种车为研究对象,生成考虑行驶安全的多轴特种车行驶轨迹.本文建立多轴特种车辆单轨动力学及高保真模型,开展模型校验研究;考虑多轴特种车... 详细信息

针对多轴特种车高速机动过程中,应急避障易造成失稳侧翻的问题,本文中以具有自动驾驶功能的5轴特种车为研究对象,生成考虑行驶安全的多轴特种车行驶轨迹.本文建立多轴特种车辆单轨动力学及高保真模型,开展模型校验研究;考虑多轴特种车辆及周围车辆的运动状态,建立车辆碰撞风险评估模型和避障稳定性约束模型;基于模型预测控制(model predictive control,MPC)方法,生成车辆安全稳定行驶轨迹.分析表明,本文提出的特种车辆安全轨迹规划方法能够降低行驶碰撞风险,同时有效约束车辆行驶时的横摆和侧倾,实现安全稳定行驶.

关键词：多轴特种车稳定性模型预测控制轨迹规划

催化剂对煤热解焦油品质的调控及其表面积炭行为的分析

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煤炭学报 2024年第2期49卷 1067-1082页

作者：鲍卫仁王倩李挺田茜王旎晨闫伦靖王美君常丽萍太原理工大学省部共建煤基能源清洁高效利用国家重点实验室山西太原030024 太原理工大学煤科学与技术教育部重点实验室山西太原030024 山西能源学院山西晋中030600

以催化剂为核心和焦油提质为目的的低阶煤热解技术是保障国家能源安全和实现“双碳”目标的煤炭清洁高效转化技术。鉴于煤焦油品质调控和催化剂表面积炭行为的复杂性,阐述了金属、金属氧化物、天然矿物质、分子筛和炭基催化剂对煤和热... 详细信息

以催化剂为核心和焦油提质为目的的低阶煤热解技术是保障国家能源安全和实现“双碳”目标的煤炭清洁高效转化技术。鉴于煤焦油品质调控和催化剂表面积炭行为的复杂性,阐述了金属、金属氧化物、天然矿物质、分子筛和炭基催化剂对煤和热解挥发物的催化作用及其对热解产物分布和组成的影响,并对比分析了各类催化剂的优缺点。探讨不同催化剂物理化学性质的区别及其与催化性能之间的关系,结合煤及热解挥发物中C—C、C—H、C=C、—OH、C=O、C—O和—COOH等化学键的断键行为,揭示了不同催化剂的作用机制。在此基础上,针对催化过程中存在的焦油产率低及提质效果差的问题,提出了利用金属尤其是过渡金属改性催化剂活化热解体系中的内部小分子氢供体和外部固体/气体氢供体对重质组分裂解碎片原位供氢的方法,实现焦油产率的提高及焦油品质的改善。同时,针对催化剂易积炭失活问题,分析了积炭的物理化学性质和组成以及积炭形成的原因。从催化剂设计及热解反应体系出发,分析了多种有效抑制积炭的途径,如多级孔与金属活性位点的组合效应、双金属改性调控Brønsted和Lewis酸性位点的比例、酸碱双功能催化剂的开发以及引入H_(2)O、CH_(4)、C_(2)H_(6)和CH_(3)OH等富氢小分子调控挥发物组成等,以期为低阶煤催化热解技术的发展提供理论基础。

关键词：低阶煤热解挥发物催化裂解焦油提质

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大孔对ZnO/SiO_(2)复合脱硫剂常温脱硫性能的影响机制

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煤炭学报 2024年第6期49卷 2851-2859页

作者：杨超刘栩妃刘植龙苏哲林樊惠玲太原理工大学环境科学与工程学院山西太原030024 太原理工大学省部共建煤基能源清洁高效利用国家重点实验室山西太原030024

煤化工行业作为我国主要的碳排放源,在双碳目标的约束下将面临巨大挑战。煤制气体精脱硫是煤炭高效清洁利用的重要组成部分,对于碳减排意义重大。氧化锌是目前普遍使用的干法精脱硫剂,但受动力学的限制,其在常温下的脱硫活性非常低,无... 详细信息

煤化工行业作为我国主要的碳排放源,在双碳目标的约束下将面临巨大挑战。煤制气体精脱硫是煤炭高效清洁利用的重要组成部分,对于碳减排意义重大。氧化锌是目前普遍使用的干法精脱硫剂,但受动力学的限制,其在常温下的脱硫活性非常低,无法满足工业应用要求。孔扩散是氧化锌与H_(2)S反应发生的前提,但目前鲜有报道研究孔径,特别是大孔对脱硫性能的影响及影响机制。基于此,采用溶胶凝胶法和胶晶模板法分别制备了以介孔为主和以大孔为主的ZnO/SiO_(2)复合脱硫剂,探究了大孔结构的引入对其常温脱硫性能的影响。研究表明,尽管大孔的引入会增加脱硫剂的比表面积、强化表面碱性、提高氧化锌的分散性以及增加脱硫剂中氧空位浓度,但会导致脱硫剂脱硫性能大幅下降。介孔脱硫剂的穿透硫容为151.9 mg/g,是大孔脱硫剂的脱硫性能的2.3倍。这是因为大孔结构不稳定,在脱硫过程中易坍塌,阻碍了氧化锌反应位点的获取。气氛中的水汽在大孔表面不利于凝聚成水膜,进而抑制了脱硫反应的发生。更为重要的是,大孔制备过程中由于模板剂的燃烧会释放大量热,致使SiO_(2)网络发生深度交联,从而减小了脱硫剂中的介孔孔径。较小的介孔孔径导致其表面物理吸附水的量过多,进而抑制了氧化锌与H_(2)S的反应。

关键词： ZnO/SiO_(2)复合脱硫剂大孔结构常温脱硫水膜吸附水

Fe(Ⅱ)EDTA络合吸收耦合H_(2)-MBfR处理NO效能

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中国环境科学 2024年第3期44卷 1335-1346页

作者：刘婉婷钱飞跃赵俊杰徐正慧王建芳缪润珠苏州科技大学环境科学与工程学院江苏苏州215009 城市生活污水资源化利用技术国家地方联合工程实验室江苏高校水处理技术与材料协同创新中心江苏苏州215009 苏州科技大学天平学院江苏苏州215009

构建Fe(Ⅱ)EDTA络合吸收耦合H_(2)-MBfR一体化系统,驯化具有同步反硝化及铁还原能力的混合菌种,在维持反应体系稳定反硝化性能的基础上,探究进水Fe(Ⅱ)EDTA浓度、pH值对NO去除效率的影响,分析微生物群落结构.结果表明,Fe(Ⅱ)EDTA络合吸... 详细信息

构建Fe(Ⅱ)EDTA络合吸收耦合H_(2)-MBfR一体化系统,驯化具有同步反硝化及铁还原能力的混合菌种,在维持反应体系稳定反硝化性能的基础上,探究进水Fe(Ⅱ)EDTA浓度、pH值对NO去除效率的影响,分析微生物群落结构.结果表明,Fe(Ⅱ)EDTA络合吸收耦合H_(2)-MBfR还原一体化系统对NO具有稳定去除效能,最大去除效率为99.50%.提高初始Fe(Ⅱ)EDTA浓度有助于Fe(Ⅱ)EDTA-NO的生成,且体系内的NO平均去除速率随着Fe(Ⅱ)EDTA浓度的提升而提升.在Fe(Ⅱ)EDTA浓度为10mmol/L时,NO最大去除速率达到44.68mg/(m3·h).pH值升高则不利于Fe(Ⅱ)EDTA-NO的生成,控制pH值为6更适合一体化系统运行.微生物群落结构分析发现一体化阶段优势菌门Proteobacteria、Bacteroidetes和Firmicutes,在该反应器中承担着重要的功能和作用,其丰度占比分别为50.35%,16.43%,14.98%.

关键词：氢自养膜生物膜反应器(H_(2)-MBfR) 烟气脱硝络合吸收影响因素