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光谱辐射照度国际关键比对装置、方法与结果分析

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光谱学与光谱分析 2025年第1期45卷 1-7页

作者：代彩红王彦飞李玲吴志峰谢一航中国计量科学研究院光学与激光计量科学研究所北京100029

基于高温黑体辐射源和双光栅光谱辐射比较测量系统,中国计量科学研究院自主研制了新一代光谱辐射照度国家基准装置,波长范围覆盖230~2550 nm,以一组稳定的卤钨灯作为副基准灯组,保存和传递光谱辐射照度量值。黑体的温度溯源至铂-碳Pt-C... 详细信息

基于高温黑体辐射源和双光栅光谱辐射比较测量系统,中国计量科学研究院自主研制了新一代光谱辐射照度国家基准装置,波长范围覆盖230~2550 nm,以一组稳定的卤钨灯作为副基准灯组,保存和传递光谱辐射照度量值。黑体的温度溯源至铂-碳Pt-C和铼-碳Re-C共晶点黑体,在3021 K采用钨碳-碳WC-C共晶点黑体进行验证。采用新基准装置,2017年-2019年NIM参加国际计量局组织的光谱辐射照度国际关键比对CCPR-K1.a,比对由全俄光学物理学测量研究院(VNIIOFI)主导,共有12个实验室参加。比对结果表明:除少数实验室外,在250~290、300~1300、1500~2500 nm波长范围,各参比实验室之间的一致性分别为±2.0%、±1.0%和±2.0%。在紫外、可见和近红外波段,NIM与国际比对参考值的平均相对偏差分别为0.13%、0.28%和0.15%。在250~2500 nm全波段,NIM与国际比对参考值的平均相对偏差为0.17%,与2004年平均相对偏差0.9%相比,测量能力提升显著。

关键词：光谱辐射照度国际比对高温黑体测量不确定度国家基准

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基于变分量子深度神经网络的图像分类方法

中国科学:物理学力学天文学 2025年

作者：徐坊灵张雪松中国电子科学研究院

变分量子算法是在NISQ时代实现量子优势最具潜力的方法之一,它的高维希尔伯特空间有助于捕捉图像数据中更复杂的模式和特征.然而,变分量子线路复杂的参数空间容易出现梯度消失问题和局部最小值问题,在处理更复杂的图像问题时面临训练性... 详细信息

变分量子算法是在NISQ时代实现量子优势最具潜力的方法之一,它的高维希尔伯特空间有助于捕捉图像数据中更复杂的模式和特征.然而,变分量子线路复杂的参数空间容易出现梯度消失问题和局部最小值问题,在处理更复杂的图像问题时面临训练性和学习能力之间的矛盾.本文提出了一种面向图像分类的变分量子深度神经网络模型,模型基于一种便于扩展的参数化量子线路,能够避免梯度消失问题,并利用高效评估的量子自然梯度规避局部最小值问题.数值仿真表明,该模型具有较强的训练性和学习能力,该图像分类方法能够处理更复杂的图像数据.

关键词：变分量子算法量子神经网络图像分类

基于FPGA的串列加速器端电压稳压系统数字化应用

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核电子学与探测技术 2025年

作者：马妍瑞安广朋崔保群李爱玲中国原子能科学研究院

粒子经串列加速器加速后，如果想要得到高品质的束流，就需要保证串列加速器端电压的稳定性。为了进一步提高1.7MV串列加速器束流的品质，提出了基于FPGA的粒子加速器稳压实时控制系统的方法。利用GVM、CPU和狭缝测量束流能量的漂移信... 详细信息

粒子经串列加速器加速后，如果想要得到高品质的束流，就需要保证串列加速器端电压的稳定性。为了进一步提高1.7MV串列加速器束流的品质，提出了基于FPGA的粒子加速器稳压实时控制系统的方法。利用GVM、CPU和狭缝测量束流能量的漂移信息，进而实现对高压信号变化的采集，通过数模转换传输至FPGA实现稳压控制系统的增量式PID算法优化，反馈于电晕针对高压进行控制，缩短了电压调节时间。在实验仿真过程中，实时控制高压稳定度可以达到±0.039%，满足最终所需的稳压效果。

关键词：串列加速器:稳压控制系统 FPGA 增量式PID算法

基于固定时间一致性的异构电源分布式有功控制

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电力自动化设备 2025年

作者：郑力文马世英王青中国电力科学研究院有限公司

随着可再生能源的开发利用，逆变型电源不断接入电力系统，使得发电侧的同构同步发电机向异构电源转变。针对含异构电源的电网，提出一种基于固定时间一致性的分布式有功控制以实现电源间的频率同步和相角聚合。根据强物理耦合性建立电... 详细信息

随着可再生能源的开发利用，逆变型电源不断接入电力系统，使得发电侧的同构同步发电机向异构电源转变。针对含异构电源的电网，提出一种基于固定时间一致性的分布式有功控制以实现电源间的频率同步和相角聚合。根据强物理耦合性建立电力系统的信息-物理系统模型；针对无领导者和领导者-跟随者情景分别设计了异构电源的分布式有功控制策略，利用Lyapunov函数对所提控制器进行稳定性分析，并考虑延时对控制器设计的影响。通过IEEE 39节点系统的时域仿真结果验证了所提控制器的优越性和鲁棒性。

关键词：异构电源固定时间一致性分布式有功控制信息-物理系统

构网型柔直并网系统受扰特性分析及稳定控制策略

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电力自动化设备 2025年

作者：郑超苏志达吕思卓中国电力科学研究院有限公司

当前针对构网型变流器并网系统的研究多基于电磁暂态尺度，模型和控制结构复杂，受仿真规模和效率的限制，无法适用于大型电力系统暂态稳定分析。面向送端采用跟网型控制和受端采用构网型控制的双端柔性直流并网系统，建立了计及变流器... 详细信息

当前针对构网型变流器并网系统的研究多基于电磁暂态尺度，模型和控制结构复杂，受仿真规模和效率的限制，无法适用于大型电力系统暂态稳定分析。面向送端采用跟网型控制和受端采用构网型控制的双端柔性直流并网系统，建立了计及变流器限流策略的构网型柔直并网系统机电暂态仿真模型；采用大扰动激励法揭示了构网型柔直并网系统非线性功率响应特性，分析了故障限流倍数、扰动幅度、系统强度等因素对系统暂态特性的影响；从装备级和系统级层面，提出了改善构网型柔直并网系统暂态功角稳定性的控制策略。针对含构网型柔直的新英格兰10机39节点交直流混联系统，仿真验证了所提多级稳定控制策略提升系统功角稳定水平的有效性。

关键词：构网型控制双端柔性直流功角稳定受扰暂态特性控制策略

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末级渠道测控闸门自由出流流量模型试验研究

水利学报 2025年

作者：刘恬恬吴文勇胡雅琪李子明中国水利水电科学研究院水利研究所

当前农业灌溉末级渠道出口无测流设备或者设备精度偏低,获得的出口流量误差较大,以致难以实现渠系的智能配水任务。为此研制开发了一套可以精确测量末级渠道出口流量的测控闸门设备。本文分析了测控闸门的水力特性,并对测控闸门不同开度... 详细信息

当前农业灌溉末级渠道出口无测流设备或者设备精度偏低,获得的出口流量误差较大,以致难以实现渠系的智能配水任务。为此研制开发了一套可以精确测量末级渠道出口流量的测控闸门设备。本文分析了测控闸门的水力特性,并对测控闸门不同开度e下的流态进行了辨识,之后基于布金汉（Buckingham）定理和最小二乘法,建立了闸门结构测流模型,最后对模型精度进行了分析评价。研究结果表明:测控闸门相对开度较高时,过闸水流为堰流,反之为孔流,两者流态转变的阈值临界相对开度（e/H）c为1.033;根据测控闸门不同开度所构建的闸门测流结构的流量计算模型的相对误差平均值为4.7%,比矩形薄壁堰测流公式的计算精度平均提高26.3%,孔流模型误差小于2.9%;测控闸门的e/Hc>0.14时,为大孔口出流,孔口流量系数为0.7;反之为小孔口出流,孔口流量系数为0.846。研究成果可为末级渠道智能闸门流量监控技术的精度提升提供借鉴。

关键词：测控闸门流量系数量纲分析精度评价末级渠道量水

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基于矩方法的聚合寿命数据分析

系统科学与数学 2025年

作者：宋锴中国科学院数学与系统科学研究院

在工程实际中,通常难以获得单个部件的精确失效时间,相反,仅仅知道部件失效的次数和系统运行的总时长,即,聚合寿命数据.基于此种数据对寿命分布进行推断是十分具有挑战性的.本文提出了基于矩的点估计方法,并采用偏差校正Bootstrap方法... 详细信息

在工程实际中,通常难以获得单个部件的精确失效时间,相反,仅仅知道部件失效的次数和系统运行的总时长,即,聚合寿命数据.基于此种数据对寿命分布进行推断是十分具有挑战性的.本文提出了基于矩的点估计方法,并采用偏差校正Bootstrap方法来构建感兴趣量的置信区间.极大似然方法需要写出聚合寿命数据的似然函数,这仅对少数几个具有卷积运算封闭性质的分布才适用.与之相比,所提方法规避了似然函数,因此能适用于更多的分布类型.最后,本文通过模拟研究和实证分析对所提方法进行了验证和说明.

关键词：区间估计对数正态分布矩方法可靠性威布尔分布

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基于神经网络的心率变异性指标预测的研究

铁道科学与工程学报 2025年

作者：王健邢科家王玺中国铁道科学研究院中国铁道科学研究院集团有限公司通信信号研究所

岗位疲劳与不安全行为有明确关联，与运输生产安全紧密相关。岗位疲劳检测已经得到了广泛的研究，但目前研究主要是基于实时指标的疲劳状态检测。如果对识别疲劳的指标做出预测，则可进一步预测未来的疲劳状态，从而提前采取措施更好地... 详细信息

岗位疲劳与不安全行为有明确关联，与运输生产安全紧密相关。岗位疲劳检测已经得到了广泛的研究，但目前研究主要是基于实时指标的疲劳状态检测。如果对识别疲劳的指标做出预测，则可进一步预测未来的疲劳状态，从而提前采取措施更好地应对疲劳作业。门控循环单元神经网络（GRU）已被证实在处理时序预测问题中表现良好，本文旨在开发一种基于GRU的预测模型，以提高铁路运输岗位疲劳的预测能力，从而为提前干预提供依据。在基于心率变异性（HRV）指标的疲劳检测中，MEAN、SDNN、RMSSD和HR等时域指标是最基础、最常用的。本研究采用重叠窗口采样方法进行数据预处理，并利用贝叶斯优化（BO）的GRU模型进行HRV基础时域指标的预测。以铁路车站在岗值班员为对象采集8组数据，从各组数据中提取MEAN、SDNN、RMSSD和HR数据集，用拟合度（R2）和均方根误差(Erms)作为验证指标，采用交叉验证法检验预测结果的准确性。以基于长短期记忆神经网络（LSTM）的模型为对比，比较LSTM、GRU、BOLSTM和BO-GRU模型的预测效果。研究结果表明：在MEAN、SDNN、RMSSD和HR的预测任务中，BO-GRU模型都能够实现高精度预测，拟合度（R2）平均值分别达到0.95199、0.9626、0.96222和0.94846；均方根误差(Erms)均值分别为11.217（毫秒）、9.4517（毫秒）、12.657（毫秒）和1.5357（次/分钟），均优于对比模型。研究结果为铁路运输行业在应对岗位疲劳及保障生产安全方面提供了重要参考。

关键词：铁路安全运输岗位疲劳预测神经网络心率变异性

从古亚洲到古太平洋构造格局转换过程中的壳-幔解耦

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地质学报 2025年

作者：周丽云陈鑫王瑜高洪雷中国地质大学(北京)科学研究院核工业北京地质研究院

中国东部中生代由于经历了重要的构造格局转换,即从古亚洲构造体制到古太平洋构造体制,由近东西向构造转变为北东—北北东向构造,并且伴随着大规模的岩浆活动、构造变形、沉积作用和盆地形成,从而成为研究构造格局转换过程中的壳-幔作... 详细信息

中国东部中生代由于经历了重要的构造格局转换,即从古亚洲构造体制到古太平洋构造体制,由近东西向构造转变为北东—北北东向构造,并且伴随着大规模的岩浆活动、构造变形、沉积作用和盆地形成,从而成为研究构造格局转换过程中的壳-幔作用和动力学机制的天然实验室。本文简要分析了中国东部华北地区中生代的构造变形、岩浆作用和深部结构等多学科的研究成果,通过对华北和整个东部地区从东西向构造转变为北东向构造时的解析,讨论了从古亚洲到古太平洋构造格局转换过程中的壳-幔解耦机制。本文提出中国东部构造格局转换的开始发生在中—晚侏罗世,在陆缘辽东半岛到华北内陆发育大量同构造岩浆流动成因的深成侵入花岗质岩体,同时中—上地壳因南东-北西向的挤压形成了不同地带的断层、褶皱和韧性剪切带,然而深层克拉通基底构造保持原有的变质片麻理等的方向不变,也就是基底和盖层间发育有拆离带,结合下地壳的同构造岩浆流动,表现为地壳的层间滑脱与解耦;同时间的地幔物质上涌所导致下地壳的部分熔融,以及可能的地幔物质的从东向西的水平流动,破坏了壳-幔之间原有的平衡,导致壳-幔物质解耦。

关键词：中生代构造变形岩浆作用构造格局转换壳-幔解耦