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双针-板结构脉冲气泡放电等离子体固氮研究

原子与分子物理学报 2025年第6期42卷 122-128页

作者：赵少伟张丽方志南京工业大学电气工程与控制科学学院南京211816

大气压低温等离子体可以利用空气直接进行氧化固氮,具有反应条件温和、参数灵活可控、避免温室气体排放等优点.本文利用双针-板电极在水中形成气泡放电等离子体,以空气为放电气体进行了固氮研究,分析了产物浓度和固氮能耗的影响因素.研... 详细信息

大气压低温等离子体可以利用空气直接进行氧化固氮,具有反应条件温和、参数灵活可控、避免温室气体排放等优点.本文利用双针-板电极在水中形成气泡放电等离子体,以空气为放电气体进行了固氮研究,分析了产物浓度和固氮能耗的影响因素.研究结果表明,等离子体中含有丰富的氮原子、氧原子、氢原子、激发态氮分子等活性物种,可高效合成硝态含氮产物.研究发现,脉冲参数、电极间隙、工作气体组分对气泡放电等离子体的固氮性能有重要影响.装置最高NO~-_x合成速率为19.2μmol/min,最小能耗约为11 MJ/mol.此外还发现,电极间隙为6 mm时,固氮性能最优;空气中增加适量氧气(氧气/氮气比例为0.4)可以增强产物合成,降低能耗.

关键词：低温等离子体纳秒脉冲放电气液放电固氮

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预制混凝土构件钢筋浆锚对接连接受拉性能

哈尔滨工业大学学报 2025年第1期57卷 120-127页

作者：朱张峰郭正兴黄丁丁陈耀钢南京工业大学土木工程学院南京211816 东南大学土木工程学院南京211189 江苏中南建筑产业集团有限责任公司江苏南通226124

为改善预制混凝土构件钢筋连接工艺及性能,提出一种预制混凝土构件钢筋浆锚对接连接技术。针对该新型钢筋连接的传力可靠性问题,开展了考虑钢筋直径、混凝土强度和浆锚长度变化的接头单向拉伸试验。试验结果表明,钢筋浆锚对接连接接头... 详细信息

为改善预制混凝土构件钢筋连接工艺及性能,提出一种预制混凝土构件钢筋浆锚对接连接技术。针对该新型钢筋连接的传力可靠性问题,开展了考虑钢筋直径、混凝土强度和浆锚长度变化的接头单向拉伸试验。试验结果表明,钢筋浆锚对接连接接头受拉性能由钢筋浆锚长度与帮条钢筋承载力共同控制,与混凝土强度无明显关系,表现为帮条钢筋配置相同的条件下,12 mm、14 mm直径连接钢筋试件分别在0.5l a(受拉钢筋基本锚固长度)、0.6l a钢筋浆锚长度条件下实现钢筋拉断,16 mm直径连接钢筋试件在0.6l a钢筋浆锚长度条件下发生帮条钢筋拉断。结合数据分析,建议12~16 mm直径连接钢筋浆锚长度按0.6l a控制,帮条钢筋与连接钢筋牌号相同的前提下,12~14 mm直径连接钢筋的帮条钢筋按4 C 8设计,16 mm直径连接钢筋的帮条钢筋应按6 C 8设计。同时,试验中钢筋镦头构造可保证钢筋充分锚固,其具体尺寸可用于指导钢筋加工;螺旋筋对接头受拉性能影响不明显,可参照本次试验参数进行设计。

关键词：预制混凝土钢筋连接浆锚对接帮条钢筋受拉性能

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基于预测误差法的无人机安全控制器设计

电光与控制 2025年第1期32卷 90-94页

作者：姜燕王道波柏婷婷张莹南京航空航天大学自动化学院南京210000

具备安全性的无人机控制器是保障无人机作战完整性的重要因素之一,该控制器能够在安全的界限范围内控制无人机的飞行性能。针对无人机的安全控制器的设计问题,首先,对无人机的闭环控制系统进行分析,并采用非参数预测误差估计的方法对闭... 详细信息

具备安全性的无人机控制器是保障无人机作战完整性的重要因素之一,该控制器能够在安全的界限范围内控制无人机的飞行性能。针对无人机的安全控制器的设计问题,首先,对无人机的闭环控制系统进行分析,并采用非参数预测误差估计的方法对闭环控制系统中的执行机构模块进行辨识,以证明辨识得到的模型与实际模型无偏;其次,阐明了无人机安全性的含义,并在闭环控制系统的辨识模型的基础上,对无人机的安全控制器进行了设计;最后,以无人机飞行姿态角中的俯仰通道为例,对安全控制器性能进行了仿真验证。实验结果证明了无人机安全控制器的有效性,能够将无人机的飞行性能控制在安全范围内,为飞行安全提供保障。

关键词：无人机闭环控制系统安全性控制器预测误差估计

1984–2023年苏州高新区景观格局演变及景观生态风险评估

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园林 2025年第01期 93-100页

作者：徐曦钱静印玉琴南京工业大学建筑学院

以苏州高新区为研究对象，通过解译Landsat系列遥感影像建立研究区土地利用数据，分析1984–2023年研究区景观格局演变过程，并构建50 m×50 m的风险小区，利用景观格局指数法对其景观生态风险进行评估。结果表明：近40年间苏州高新区... 详细信息

以苏州高新区为研究对象，通过解译Landsat系列遥感影像建立研究区土地利用数据，分析1984–2023年研究区景观格局演变过程，并构建50 m×50 m的风险小区，利用景观格局指数法对其景观生态风险进行评估。结果表明：近40年间苏州高新区景观格局发生了显著变化，主要表现为耕地向建设用地的转变和建设用地自东南向西北、从伴山到临湖的阶梯扩张，而水网格局和水域面积保持稳定，禁开禁采之后城市山林面积也在稳定恢复提高。在这一过程中，研究区平均景观生态风险值呈现出“提升—下降—回升”的趋势，不同时期景观格局的异质性使得景观生态风险分布差异明显，较大影响区域高值区景观生态风险的因素在这一过程中也发生转变，自发城镇化发展阶段高值区主导因素为景观脆弱度，快速城镇化发展阶段主导因素为景观破碎化，区域优化及高质量发展阶段主导因素为景观优势度。了解苏州高新区生态变化过程，识别提取长期处于高值风险的生态薄弱区，并基于研究结果提出区域发展建议，以期推动苏州高新区可持续发展，并为理解快速城市化进程中生态环境变化提供实证依据。

关键词：苏州高新区土地利用景观格局演变生态风险评估时空变化

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异构无人系统协同控制研究进展

工程科学学报 2025年第1期47卷 66-78页

作者：郭兴李擎姚其家鲁小雅北京科技大学自动化学院北京100083 工业过程知识自动化教育部重点实验室北京100083

面对复杂化、多样化和立体化的任务需求,异构无人系统将空、地、海跨域优势互补,最大化提升系统各方面能力,为未来协同作战和智慧民生提供有力的技术保障.首先,梳理了国内外在跨域协同领域出台的推动性文件,介绍了异构无人系统在军用、... 详细信息

面对复杂化、多样化和立体化的任务需求,异构无人系统将空、地、海跨域优势互补,最大化提升系统各方面能力,为未来协同作战和智慧民生提供有力的技术保障.首先,梳理了国内外在跨域协同领域出台的推动性文件,介绍了异构无人系统在军用、科研院所和民用等三方面的实际应用.其次,针对异构无人系统关键技术之一的协同控制,分别阐述了异构无人系统协同控制在一致性、轨迹跟踪和编队‒合围等三方面的最新进展.此外,还特别讨论了在不同通信条件下协同控制所面临的挑战和解决方案.其中,由于一致性和轨迹跟踪存在上层控制理论性和下层控制可行性的区别,进一步从滑模控制、自适应控制、反步控制和自适应动态规划等四方面对轨迹跟踪研究展开阐述.然后,为了更好地促进异构无人系统协同控制在实际中的应用,通过总结前人相关工作,讨论了其在多约束控制与实时性、多任务切换控制和跨域通信下稳定性等三方面亟需解决的技术瓶颈.最后,综合异构无人系统协同控制研究现状和实际需求来看,指出了其在深度强化学习与分布式博弈、人机交互以及反群体智能等三方面的发展趋势.

关键词：异构无人系统协同控制跨域协同任务需求技术瓶颈

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气吸式圆盘白萝卜播种机设计与试验

农机化研究 2025年第1期47卷 148-156页

作者：尹家巧李骅齐新丹孙新平马云龙南京工业大学机械与动力工程学院南京211816 南京农业大学江苏省智能化农业装备重点实验室南京210031 南京农业大学工学院南京210031

针对目前白萝卜种子尺寸小、流动性差、形状不规则导致播种机吸种效果差、漏播率和重播率高等情况,设计了一款气吸式圆盘白萝卜播种机。通过对播种机结构组成和工作原理的分析,计算吸附单粒种子的受力情况,建立了力学模型,并得到单粒最... 详细信息

针对目前白萝卜种子尺寸小、流动性差、形状不规则导致播种机吸种效果差、漏播率和重播率高等情况,设计了一款气吸式圆盘白萝卜播种机。通过对播种机结构组成和工作原理的分析,计算吸附单粒种子的受力情况,建立了力学模型,并得到单粒最小吸附负压值;通过各级链数转动比,确定了播种机地轮与排种器链数关系。通过对吸种过程DEM-CFD耦合仿真单因素试验,计算确定播种机中排种器关键结构参数最优范围,即排种盘转速为1~2 rad/s、风机负压为4~5 kPa、吸孔直径为2.4~2.8 mm;并在此基础上进行田间试验,以排种盘转速、风机负压、吸孔直径为试验因素,以播种间距合格率指标、漏播率指标、重播率指标为评价标准,进行三因素三水平正交试验。利用Design-Expert软件构造数学回归方程和响应曲面模型,分析了各个参数对播种合格率指标的影响变化,并利用软件最优化模块,确定了结构参数最优组合,即排种盘转速为1.3 rad/s、风机负压为4.6 kPa、吸孔直径为2.5 mm。田间试验结果表明:播种行距合格率指标为92.35%,漏播率指标为3.97%,重播率指标为3.68%,满足白萝卜精量播种的农艺要求。

关键词：气吸播种机耦合仿真田间试验正交试验白萝卜

基于能耗优化的四旋翼无人机航迹规划:分段式高斯伪谱法

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电光与控制 2025年第1期32卷 1-7页

作者：欧阳权徐罗旻杨继阳薛雅丽丛玉华吕建威南京航空航天大学自动化学院南京210000 北京控制与电子技术研究所北京100000

在四旋翼无人机航迹规划中引入能耗优化策略以延长其飞行时间,能够显著提升其实用性和经济性。为此,提出了一种基于分段式高斯伪谱法的能耗最优航迹规划算法。首先,构建了四旋翼无人机运动学-能耗综合模型,能定量描述无人机运动学及能... 详细信息

在四旋翼无人机航迹规划中引入能耗优化策略以延长其飞行时间,能够显著提升其实用性和经济性。为此,提出了一种基于分段式高斯伪谱法的能耗最优航迹规划算法。首先,构建了四旋翼无人机运动学-能耗综合模型,能定量描述无人机运动学及能耗间耦合关系;其次,基于此模型,将考虑能耗优化的航迹规划问题转化为带约束的连续时间优化问题;最后,设计了分段式高斯伪谱法求解出优化航迹,其中通过滑动选取优化子区间的方法,在航点数量较多的复杂飞行任务中有效缩短了计算时间,同时提升了轨迹的平滑性和航点跟踪准确性。仿真和实验结果表明,与传统定航点飞行相比,所提算法能大幅降低飞行能耗,与常用优化算法相比,所提算法在保证能耗优化效果的同时,所需计算时间更短,航点跟踪精度更高。

关键词：四旋翼无人机能耗优化航迹规划分段式高斯伪谱法

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速率自适应的海面物联网跨层机会传输协议

控制与决策 2025年第1期 180-186页

作者：赵瑞琴张东健全豪刘创源王海燕西北工业大学航海学院海洋声学信息感知工业和信息化部重点实验室(西北工业大学) 西北工业大学国家卓越工程师学院陕西科技大学电子信息与人工智能学院

海面物联网在海洋观测、海域监测等应用中发挥着重要作用.复杂动态海洋环境造成海洋网络链路状态、链路质量的时变特征,且其给海面物联网带来了严峻挑战,为此,将物理层自适应数据速率、媒体访问控制(MAC)层载波侦听多址接入与网络层机... 详细信息

海面物联网在海洋观测、海域监测等应用中发挥着重要作用.复杂动态海洋环境造成海洋网络链路状态、链路质量的时变特征,且其给海面物联网带来了严峻挑战,为此,将物理层自适应数据速率、媒体访问控制(MAC)层载波侦听多址接入与网络层机会路由联合进行跨层设计,提出速率自适应海面物联网跨层传输协议,通过3次握手机制机会性选择最佳转发结点并基于动态信噪比实现传输速率实时自适应调整,旨在提高动态复杂海洋环境下海面物联网的稳健性.陆地和湖上试验结果表明,所提协议在数据包交付率、能耗与时延方面性能优异,可为复杂动态海洋环境中海面物联网数据的高效传输提供重要的技术途径.

关键词：海洋物联网机会路由网络速率自适应 LoRa 海洋链路

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基于特征增强的双重注意力去雾网络

电光与控制 2025年第1期32卷 15-20,67页

作者：陈海秀黄仔洁陆康陆成何珊珊房威志卢海涛陈子昂南京信息工程大学自动化学院南京210000 南京信息工程大学、江苏省大气环境与装备技术协同创新中心南京210000

针对现有去雾方法处理的图像细节模糊和色彩偏差等问题,提出了一种基于特征增强的双重注意力去雾网络。该网络采用编码器-解码器结构,设计了一个双重注意力特征增强模块,其中,利用Ghost模块替代非线性卷积,实现模型轻量化处理,通过RFB... 详细信息

针对现有去雾方法处理的图像细节模糊和色彩偏差等问题,提出了一种基于特征增强的双重注意力去雾网络。该网络采用编码器-解码器结构,设计了一个双重注意力特征增强模块,其中,利用Ghost模块替代非线性卷积,实现模型轻量化处理,通过RFB充分融合不同尺度的特征,实现均匀去雾,引入双重注意力实现信息跨通道与空间交互,保证模型性能和抑制噪声特征。使用RESIDE数据集对网络进行训练和测试。实验结果表明,所提算法在主观视觉和客观评价指标上均有优异表现,能有效地提升网络的特征提取能力,实现对不同场景雾图的色彩恢复,增强图像的对比度和清晰度。

关键词：图像去雾特征增强并行分支结构多尺度映射注意力机制