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插秧机自主驾驶控制系统设计与试验

农机化研究 2025年第4期47卷 102-109页

作者：胡聪魏新华江苏大学农业工程学院江苏镇江212013 现代农业装备与技术教育部重点实验室江苏镇江212013

为了满足插秧机自动驾驶作业需求,提高插秧机路径跟踪精度与作业效果,设计了插秧机自主驾驶控制系统。以电控化改造的久富2ZG-6D(G6)型插秧机为研究平台,基于北斗/GNSS定位建立了插秧机路径跟踪模型,提出一种改进的变论域模糊PID控制算... 详细信息

为了满足插秧机自动驾驶作业需求,提高插秧机路径跟踪精度与作业效果,设计了插秧机自主驾驶控制系统。以电控化改造的久富2ZG-6D(G6)型插秧机为研究平台,基于北斗/GNSS定位建立了插秧机路径跟踪模型,提出一种改进的变论域模糊PID控制算法,并结合仿真和田间实车试验,对控制系统性能进行验证。仿真试验中,插秧机路径跟踪过程中横向偏差绝对值始终控制在0.03 m之内;田间试验时,插秧机按照规划的目标路径进行路径跟踪,横向偏差绝对值多控制在0.05 m之内,正、负横向偏差均值为0.031、0.034 m。试验结果表明:插秧机在作业行直线跟踪精度较高,设计的控制系统满足插秧作业需求。

关键词：插秧机自动驾驶路径跟踪

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相变/孪晶诱发塑性的β钛合金加工硬化行为研究

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稀有金属材料与工程 2020年第1期49卷 297-303页

作者：陈冠方张金勇钟艺张帅付洋洋张平陈正孟庆坤沈承金沈宝龙中国矿业大学江苏徐州221116 江苏省高效储能技术与装备工程实验室江苏徐州221008

研究了具有相变诱发的塑性变形/孪晶诱发的塑性变形(trunsformationinducedplasticity/twinninginduced plasticity,TWIP/TRIP)效应的Ti-12Mo-5Zr钛合金的加工硬化行为,并利用Hollomon理论分析了该合金的加工硬化指数n变化趋势。根据加工硬化率的演变趋势,该合金的加工硬化过程可分为3个不同阶段:Stage I(ε≈0~0.02),弹-塑性变形过渡阶段;Stage II(ε≈0.02~0.15),加工硬化率θ和硬化指数n逐渐增大阶段;Stage III(ε≈0.15~0.34),加工硬化率θ逐渐减小直到颈缩阶段,该阶段硬化指数n达到稳定值0.34。结合金相显微镜(OM)、透射电镜(TEM)等手段详细研究了该合金在这3个不同加工硬化阶段的显微结构演化过程,探讨了每个阶段的变形机理及其硬化行为。

关键词： β钛合金 TRIP/TWIP效应加工硬化行为变形机理

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驱控一体的旋拧式果实采摘执行器设计与试验

农机化研究 2025年第3期47卷 48-55页

作者：严童杰冯青春郭鑫杨宁江苏大学电气信息工程学院江苏镇江212000 北京市农林科学院智能装备技术研究中心北京100097 国家农业智能装备工程技术研究中心北京100097 农业智能装备技术北京市重点实验室北京100097

针对果园智能化采收作业需要,设计了支持总线扩展的驱控一体旋拧采摘末端执行器,旨在为多臂并行采摘机器人研发提供支撑。在对标准苹果树果实物理形态统计分析基础上,结合人工采摘方法,提出了“吸附-夹持-旋拧”的采摘机械操作方法,并... 详细信息

针对果园智能化采收作业需要,设计了支持总线扩展的驱控一体旋拧采摘末端执行器,旨在为多臂并行采摘机器人研发提供支撑。在对标准苹果树果实物理形态统计分析基础上,结合人工采摘方法,提出了“吸附-夹持-旋拧”的采摘机械操作方法,并设计了基于双舵机驱动的紧凑型采摘执行机构,对其吸盘、夹持和旋拧电机的关键参数进行了优化设计。面向多执行并行采摘需要,设计了基于CANopen通讯的采摘操作驱动器,实现了多执行器的总线扩展。通过现场试验对执行器作业性能进行了测试,结果表明:果实大小在60~100 mm之间,采摘成功率可达到90%,吸盘最优停留时间为1.00 s,吸盘最优接近距离为1.0 mm,最优旋拧角度为360°。

关键词：采摘机器人驱控一体旋拧采摘 CANopen

线状全固态CNTF@ZnCo-OH//CNTF@RGO超级电容器的制备与电化学性能

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无机化学学报 2020年第12期36卷 2299-2306页

作者：毕士程李乾潘晓怡刘晓峰戚继球隋艳伟任耀剑委福祥孟庆坤何业增中国矿业大学材料与物理学院江苏省高效储能技术与装备工程实验室徐州212006

采用电化学沉积在碳纳米管纤维上复合锌钴氢氧化物纳米片(CNTF@ZnCo-OH),并研究其电化学性能。实验结果表明CNTF@ZnCo-OH电极在2 A·g^-1的电流密度下比电容为748 F·g^-1,在10 A·g^-1的电流密度下循环2000圈以后,比电容保持率高达110... 详细信息

采用电化学沉积在碳纳米管纤维上复合锌钴氢氧化物纳米片(CNTF@ZnCo-OH),并研究其电化学性能。实验结果表明CNTF@ZnCo-OH电极在2 A·g^-1的电流密度下比电容为748 F·g^-1,在10 A·g^-1的电流密度下循环2000圈以后,比电容保持率高达110.4%。该优异循环性能得益于碳纳米管纤维基底的网络结构和ZnCo-OH的纳米片状结构。以CNTF@RGO(石墨烯)为负极、CNTF@ZnCo-OH为正极,组装线状全固态非对称CNTF@ZnCo-OH//CNTF@RGO超级电容器。该器件在0.5 A·g^-1电流密度下比电容为70 F·g^-1,2000次循环后电容保持率为79.6%,并且在不同的弯曲状态下保持电化学性能不变,具有优良的机械稳定性。该非对称线状器件可以在0.8~1.4 V之间工作,其能量密度高达19.1 Wh·kg^-1,对应的功率密度为1400.3 W·kg^-1。2个30 mm长的线状器件可持续点亮LED灯10 s。

关键词：固态超级电容器碳纳米管纤维 ZnCo-OH 线状电极

热塑性纤维素与PVA混溶性的分子动力学模拟

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原子与分子物理学报 2025年第3期42卷 149-158页

作者：冯彦洪陈帅杰孙航华南理工大学机械与汽车工程学院聚合物新型成型装备国家工程研究中心聚合物成型加工工程教育部重点实验室广东省高分子先进制造技术及装备重点实验室广州510000

首次提出了将氧化还原改性纤维素(Oxidation-reduction modified cellulose,ORC)与聚乙烯醇(Poly(vinyl alcohol),PVA)共混进行制备复合材料,并采用分子动力学模拟研究了ORC与PVA的混溶性.对分子链间相互作用能和氢键数量分析发现,随着... 详细信息

首次提出了将氧化还原改性纤维素(Oxidation-reduction modified cellulose,ORC)与聚乙烯醇(Poly(vinyl alcohol),PVA)共混进行制备复合材料,并采用分子动力学模拟研究了ORC与PVA的混溶性.对分子链间相互作用能和氢键数量分析发现,随着改性程度增加,ORC与PVA会产生更强烈的相互作用,这促进了组分间的混溶.当ORC的改性程度达到40%后,ORC与PVA的溶解度参数差值为2.02(J/cm^(3))^(1/2),达到混溶条件.根据Flory-Huggins理论确定了醇解度为88%和99%的PVA与ORC的混溶性,结果表明PVA(88%)与ORC的混溶性更好.对共混体系中形成氢键原子的径向分布函数分析发现,醋酸乙烯酯重复单元上的羰基更倾向与ORC形成分子链间氢键,而乙烯醇重复单元上的羟基更倾向形成分子链内氢键,这促使PVA(88%)/ORC共混体系中形成更多的分子链间氢键,从而混溶性更好.研究结果可为ORC/PVA复合材料的制备提供理论指导.

关键词：混溶性氧化还原改性纤维素分子动力学聚乙烯醇

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硬碳材料电极首周嵌钠过程的电化学阻抗谱研究

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化学学报 2019年第7期77卷 634-640页

作者：渠璐平任彤王宁史月丽庄全超中国矿业大学材料科学与工程学院锂离子电池实验室江苏省高效储能技术与装备工程实验室

运用电化学阻抗谱(EIS)研究了硬碳材料电极嵌钠的过程,发现EIS谱由两个半圆和一条斜线组成,两个半圆可归因于接触阻抗和钠离子通过固体电解质界面膜(SEI膜)扩散的过程和电荷传递的过程,斜线域则反映了钠离子在硬碳材料颗粒内部的固态扩... 详细信息

运用电化学阻抗谱(EIS)研究了硬碳材料电极嵌钠的过程,发现EIS谱由两个半圆和一条斜线组成,两个半圆可归因于接触阻抗和钠离子通过固体电解质界面膜(SEI膜)扩散的过程和电荷传递的过程,斜线域则反映了钠离子在硬碳材料颗粒内部的固态扩散相关的斜线.通过选取适当的等效电路,对实验结果进行拟合,可以得出硬碳电极首周嵌钠过程中SEI膜电阻、电子电阻等随电极极化电位的变化规律.

关键词：硬碳电解液体系钠离子电池电化学性能

石墨磷引起的缺陷碳纳米管展现出较高的氢析出活性

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新型炭材料（中英文） 2022年第4期37卷 773-780页

作者：艾杰刘滋武孙毛毛刘玲王全德中国矿业大学化工学院江苏省煤基温室气体减排与资源化利用重点实验室江苏省高效储能技术与装备工程实验室江苏徐州221008

作为一种新型碳基析氢反应催化剂,磷掺杂炭材料近年来已引起了较大关注。然而到目前为止,磷掺杂炭材料中的C―P物种对于氢析出活性的作用尚未被揭示。为了探讨碳基催化剂中C―P物种对其氢析出性能的影响,制备了4种具有不同石墨、吡啶、... 详细信息

作为一种新型碳基析氢反应催化剂,磷掺杂炭材料近年来已引起了较大关注。然而到目前为止,磷掺杂炭材料中的C―P物种对于氢析出活性的作用尚未被揭示。为了探讨碳基催化剂中C―P物种对其氢析出性能的影响,制备了4种具有不同石墨、吡啶、吡咯类磷物种分布的磷掺杂碳纳米管,并探讨了这3种磷物种的含量和氢析出活性之间的关系。结果表明在酸性介质中,一种在电流密度为10 mA cm^(−2)时过电位为0.266 V的磷掺杂碳纳米管展现出较高的氢析出活性。同时,密度泛函理论计算表明较高的氢析出性能主要是由石墨磷分解产生的五元环和九元环缺陷所引起,这为磷掺杂碳基催化剂表面的析氢反应提供更为深入的理解。

关键词：磷掺杂碳纳米管 C―P物种缺陷氢析出水分解

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亚稳β型TRIP/TWIP钛合金研究进展

稀有金属材料与工程 2020年第1期49卷 370-376页

作者：张金勇陈冠方张帅赵聪聪陈正沈宝龙中国矿业大学材料科学与工程学院江苏徐州221116 江苏省高效储能技术与装备工程实验室江苏徐州221008 中国矿业大学江苏徐州221116

综述了当前国内外学者关于具有相变诱发塑性/孪晶诱发塑性(transformation induced plasticity/twinning induced plasticity,TWIP/TRIP)效应的亚稳β型钛合金的研究进展。介绍了该类钛合金的设计方法。统计了近几年开发的TWIP/TRIP钛... 详细信息

综述了当前国内外学者关于具有相变诱发塑性/孪晶诱发塑性(transformation induced plasticity/twinning induced plasticity,TWIP/TRIP)效应的亚稳β型钛合金的研究进展。介绍了该类钛合金的设计方法。统计了近几年开发的TWIP/TRIP钛合金家族成员及其力学性能,归纳了合金在塑性变形过程中的变形产物及其形成机制,指出了该类钛合金在发展过程中遇到的一些问题。

关键词：亚稳β钛合金 TRIP/TWIP效应合金设计力学性能变形机理

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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

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