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一类非线性趋化方程的双线性最优控制

应用数学 2025年第1期38卷 143-155页

作者：许万杰张亮武汉理工大学理学院湖北武汉430070

本文研究一类非线性趋化方程的双线性最优控制.首先利用Leray-Schauder不动点定理证明抛物型方程组强解的存在唯一性,其次通过极小化序列讨论最优控制的存在性,最后通过控制状态算子L的Fr´echet可微性建立了变分不等式并得出一阶必要条件.

关键词： Keller-Segel模型最优控制 Leray-Schauder不动点定理必要最优性条件

油品内锯齿状静电消除电极的电荷注入效果实验及数值模拟

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油气储运 2025年

作者：王议搏胡又平梅雪飞田勇危卫武汉理工大学交通与物流工程学院武汉理工大学物理与力学学院武汉理工大学油气储运安全研究中心

【目的】低电导率油品在管道输送过程中容易因摩擦产生静电积聚，存在火灾或爆炸的风险。为了有效消除静电，研制一种锯齿状电极电荷注入装置，旨在通过向油品中注入与静电电荷极性相反的电荷，与油品中的静电荷相中和，降低静电积聚风... 详细信息

【目的】低电导率油品在管道输送过程中容易因摩擦产生静电积聚，存在火灾或爆炸的风险。为了有效消除静电，研制一种锯齿状电极电荷注入装置，旨在通过向油品中注入与静电电荷极性相反的电荷，与油品中的静电荷相中和，降低静电积聚风险。【方法】搭建低电导率油品的电荷注入实验平台，制作小尺寸结构的锯齿状电极，通过电荷注入实验分析多种扭转角度的电极在不同物性油品中的电荷注入效果。为进一步探究电荷注入效果的影响因素，通过数值模拟方法分析了不同扭转角度下油品内电荷注入情况，并明晰了电压、油品流速等因素对电荷注入量的影响规律。此外，通过敏感性分析，量化了各种影响因素对电荷注入效果的敏感性。【结果】锯齿状电极能够有效提高油品的电荷密度，扭转角度对电荷注入效果有显著影响，当扭转角度为720°时，电荷注入效果最佳，电荷注入装置出口油品的平均电荷密度达到0.001 19 C/m3；油品的物性变化会影响电荷注入效果，但具体影响机制尚未完全明确；油品流速的增大也会导致电荷注入效果降低，油品流速宜低于0.5 m/s；电压的增大能够显著提升电荷注入效果，但过高电压将会导致油液被击穿的风险增大，电压应维持在15 kV左右。敏感性分析结果表明，电压对电荷注入效果的影响最大，敏感性值为0.641 82；扭转角度的影响次之，敏感性值为0.255 39；油品流速的影响最小，敏感性值仅为0.107 09。【结论】锯齿状电极能够降低低电导率油品在管道输送过程中的静电积聚风险，通过控制电压及优化电极结构，可为油品输送过程中的静电安全提供技术支持。未来的研究可以进一步探讨高流速条件下电荷注入机制、油品物性对电荷注入效果的影响，以及电极在不同管径、流动条件下的适用性。

关键词：输油管道静电安全电荷注入锯齿状电极扭转角度油品流速电荷密度

应对供应中断风险下消费者恐慌囤货行为:涨价策略与限购策略

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管理工程学报 2025年第2期39卷 118-129页

作者：郑锐王宇鲍丽娜武汉理工大学安全科学与应急管理学院湖北武汉430070 武汉理工大学中国应急管理研究中心湖北武汉430070 浙江大学管理学院浙江杭州310058

本文研究了零售商应对供应中断风险下消费者恐慌囤货行为的涨价策略与限购策略。研究模型考虑一个垄断零售商在两个订货周期内向市场销售一种生活必需品,第二期的供应中断风险可能导致消费者在第一期发生恐慌囤货。研究基于对消费者恐... 详细信息

本文研究了零售商应对供应中断风险下消费者恐慌囤货行为的涨价策略与限购策略。研究模型考虑一个垄断零售商在两个订货周期内向市场销售一种生活必需品,第二期的供应中断风险可能导致消费者在第一期发生恐慌囤货。研究基于对消费者恐慌囤货决策模型的刻画,分析了消费者恐慌囤货行为如何影响零售商利润以及社会总福利,然后进一步分析了零售商分别在什么条件下应采取涨价策略或限购策略以及这些策略将如何影响社会总福利。研究结果表明:(1)当零售商拥有足够的库存时,一定程度的恐慌囤货可以增加零售商利润和社会总福利;而当恐慌囤货导致零售商严重缺货时,恐慌囤货将损害零售商利润和社会总福利。(2)当零售商需要采取策略应对消费者恐慌囤货行为时,存在一个消费者恐慌强度的阈值,当恐慌强度低于阈值时,零售商应采取涨价策略调节消费者的囤货需求;当恐慌强度高于阈值时,零售商应采取限购策略限制消费者的囤货。(3)零售商不同的应对策略对社会总福利有不同的影响,当恐慌强度非常高时,采取限购策略可以显著改善社会总福利;采取涨价策略可以提高零售商的备货动机,在一定条件下可以改善社会总福利。

关键词：供应链管理供应中断风险恐慌囤货需求管理限购策略

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基于粒子群算法的纯电动商用车转矩分配策略

江苏大学学报（自然科学版） 2025年第1期46卷 1-8,27页

作者：田韶鹏方正武汉理工大学汽车工程学院湖北武汉430070

针对纯电动商用车采用双电动机驱动时存在的转矩分配问题,提出基于粒子群算法的模糊控制策略.首先在Simulink/Stateflow软件中搭建整车动力系统物理模型,以粒子群算法为基础,进行整车转矩分配.由于计算量大,无法运用于实车,故根据粒子... 详细信息

针对纯电动商用车采用双电动机驱动时存在的转矩分配问题,提出基于粒子群算法的模糊控制策略.首先在Simulink/Stateflow软件中搭建整车动力系统物理模型,以粒子群算法为基础,进行整车转矩分配.由于计算量大,无法运用于实车,故根据粒子群算法的结果,结合传统项目经验,设计一个参数实时调节模糊控制器来进行转矩分配.该方法运行速度快,且基本达到粒子群全局优化的效果.验证与分析结果表明:与原车单电动机动力系统相比,采用该方法的双电动机动力系统能量消耗减少了12.08%;在双电动机动力系统下,该方法与平均分配控制策略相比,电动机总能量损失降低了13.09%.

关键词：纯电动商用车双电动机驱动转矩分配粒子群算法模糊控制策略

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轮毂电动机驱动车辆并联式复合制动策略

江苏大学学报（自然科学版） 2025年第1期46卷 9-17页

作者：付翔肖帅徐超武汉理工大学汽车工程学院湖北武汉430070

基于并联式轮毂电动机驱动实车构型,分析影响制动能量回收效率的主要因素,采用联邦卡尔曼滤波纵向车速估计算法,提出了三层式复合制动控制策略.该策略中的制动决策层根据踏板输入信号和行驶状态来识别制动工况,并进入相应的制动模式.制... 详细信息

基于并联式轮毂电动机驱动实车构型,分析影响制动能量回收效率的主要因素,采用联邦卡尔曼滤波纵向车速估计算法,提出了三层式复合制动控制策略.该策略中的制动决策层根据踏板输入信号和行驶状态来识别制动工况,并进入相应的制动模式.制动控制层根据制动决策层的指令,在常规制动工况下通过粒子群优化(PSO)算法优化前、后轮电制动力矩分配,实现电池有效回收效率最大化;紧急制动工况下,通过模糊自整定PID算法实现车辆在不同附着路面上各轮滑移率的安全有效控制,优化了制动防抱死控制的鲁棒性,提高制动安全性.制动执行层响应制动控制层的指令,设计了电制动补偿机制,以迅速补偿调节各轮轮缸的压力误差,提高车辆制动稳定性.最后实车验证了该复合控制策略的有效性.

关键词：轮毂电动机驱动车辆并联式复合制动粒子群优化制动能量回收模糊自整定PID

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基于金属有机框架的光催化抗菌材料研究进展

现代化工 2025年第1期45卷 51-55页

作者：陈翔宇韦文龙刘子儒 Pier-Luc Tremblay 张甜武汉理工大学化学化工与生命科学学院湖北武汉430070 武汉理工大学三亚科教创新园海南三亚572024 武汉理工大学材料科学与工程学院湖北武汉430070

对近年来基于金属有机框架的光催化抗菌材料进行了梳理,包括掺杂金属纳米粒子的MOFs材料、异质结MOFs材料、卟啉基MOFs材料以及其他MOFs材料,旨在为相关领域的研究与实践提供参考。

关键词：金属有机框架光催化抗菌优化机理

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技术创新失败对企业创新韧性的影响机制研究

科研管理 2025年

作者：张洋叶建木潘肖瑶武汉纺织大学管理学院武汉理工大学管理学院

技术创新失败作为企业技术创新过程中难以避免的客观现象，会对企业创新韧性产生重要影响。本文以2011-2021年我国制造业上市企业为研究样本，采用固定效应及中介效应模型检验技术创新失败对企业创新韧性的影响效应及内在机制。研究发... 详细信息

技术创新失败作为企业技术创新过程中难以避免的客观现象，会对企业创新韧性产生重要影响。本文以2011-2021年我国制造业上市企业为研究样本，采用固定效应及中介效应模型检验技术创新失败对企业创新韧性的影响效应及内在机制。研究发现：（1）技术创新失败不仅不会削弱企业创新韧性，反而会增强企业创新韧性。（2）技术创新失败会通过提升高管团队风险偏好来增强企业创新韧性。（3）面对技术创新失败的冲击，国有、大型及东部和中部企业会表现出更强的创新韧性，而非国有、中小型和西部企业的创新韧性并不显著。本文有助于从技术创新失败的视角，丰富组织韧性理论在企业创新韧性研究中的应用，拓展前景理论关于管理者风险偏好研究的理论外延，为减少企业对技术创新的“反失败”偏见，帮助企业构建高效、合理的高管团队，增强企业创新韧性提供理论依据和决策借鉴。

关键词：技术创新失败企业创新韧性高管团队风险偏好机制检验

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进阶状态感知的知识追踪模型

小型微型计算机系统 2025年

作者：张一帆袁景凌张鑫唐星武汉理工大学计算机与人工智能学院武汉理工大学交通物联网湖北省重点实验室

知识追踪任务旨在通过分析学生的交互记录来追踪其知识状态，并预测学生下一步的答题情况.在实际教学中，对学生在学习过程中从初步了解知识到逐步掌握和应用的过程进行建模至关重要.然而，现有的知识追踪方法忽略了这一动态变化，导致... 详细信息

知识追踪任务旨在通过分析学生的交互记录来追踪其知识状态，并预测学生下一步的答题情况.在实际教学中，对学生在学习过程中从初步了解知识到逐步掌握和应用的过程进行建模至关重要.然而，现有的知识追踪方法忽略了这一动态变化，导致现有方法难以根据学生不同学习阶段的表现针对性分析.对此，本文提出一种进阶状态感知的知识追踪模型(Progression-State-Aware Knowledge Tracing model，PSA-KT)，细粒度地考虑学生进阶状态对知识掌握状态变化的影响.PSA-KT通过对学生的知识掌握情况进行量化分级以构建学生进阶状态，细粒度地刻画学生在不同学习阶段的学习状态；提出学生进阶状态预测作为辅助任务，通过结合学生的进阶状态和历史的知识掌握状态进行知识追踪预测，以更准确地反映学生的学习状态.本文在4个真实在线教育公开数据集上进行实验，结果表明PSA-KT模型相比最优模型在AUC上平均提高1.92%，ACC上平均提高1.48%，分析并验证了所提出的学生进阶状态量化分级在提升知识追踪对学习过程自适应方面的有效性.

关键词：知识追踪辅助学习进阶状态状态感知矩阵细粒度分级

融合激光雷达和惯性导航的船舶靠离泊高精度定位方法

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中国舰船研究 2025年

作者：贺治卜闫文洲柳晨光初秀民刘新宇水路交通控制全国重点实验室(武汉理工大学) 武汉理工大学交通与物流工程学院武汉理工大学智能交通系统研究中心闽江学院物理与电子信息工程学院

[目的]为了满足船舶靠离泊过程中的近距离高精度感知需求，提出一种融合激光雷达和惯性导航系统的靠离泊高精度定位方法。[方法]首先，构建船舶航行多坐标转换和时间配准算法，实现各个感知设备在时间和空间上的统一，同时对采集到的点... 详细信息

[目的]为了满足船舶靠离泊过程中的近距离高精度感知需求，提出一种融合激光雷达和惯性导航系统的靠离泊高精度定位方法。[方法]首先，构建船舶航行多坐标转换和时间配准算法，实现各个感知设备在时间和空间上的统一，同时对采集到的点云数据进行校正和滤波；其次，提出一种改进的随机采样一致性算法（random sample consensus,RANSAC）泊位岸线检测方法，通过引入泊位高程来确定聚类阈值，并优化聚类成本函数，减小因点云数据的随机性而产生的对岸线检测精度的影响；最后，将识别的岸线交集作为泊位的特征点，辅助无人艇进行定位，并通过实船验证该方法的感知效果。[结果]实验结果表明，该定位方法可为船舶提供误差小于0.256 m的定位信息，同时在实际环境中对各种干扰有较强的适应性。[结论]改进RANSAC船舶靠离泊定位方法在点云数据质量较差的前提下，仍能保证较高的定位精度。

关键词：无人艇靠离泊激光雷达 RANSAC算法