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B位掺杂提升CsSnI_(3)钙钛矿结构和电荷稳定性的第一性原理研究

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原子与分子物理学报 2025年第6期42卷 144-152页

作者：赵思健葛治中杨旭东上海交通大学材料科学与工程学院上海200240

全无机CsSnI_(3)钙钛矿拥有理想的带隙宽度(1.3 eV),光电转化效率理论峰值达到33%.目前CsSnI_(3)太阳能电池的发展受制于的CsSnI_(3)的结构不稳定性和Sn^(2+)易被氧化为Sn^(4+)的问题.研究基于第一性原理,详细探讨了一系列金属元素对CsS... 详细信息

全无机CsSnI_(3)钙钛矿拥有理想的带隙宽度(1.3 eV),光电转化效率理论峰值达到33%.目前CsSnI_(3)太阳能电池的发展受制于的CsSnI_(3)的结构不稳定性和Sn^(2+)易被氧化为Sn^(4+)的问题.研究基于第一性原理,详细探讨了一系列金属元素对CsSnI_(3)进行B位掺杂改性的方案,旨在提升CsSnI_(3)结构稳定性,并抑制CsSnI_(3)中Sn^(2+)被氧化为Sn^(4+)的问题.计算结果表明,在CsSnI_(3)钙钛矿B位掺杂三价金属Sb、Bi能够阻碍CsSnI_(3)相变生成Cs_(2)SnI_6,并且抑制Sn^(2+)的氧化;尤其在晶格中存在锡空位缺陷时,Sb、Bi掺杂对于Sn^(4+)形成的抑制效果更为显著.同时,低浓度的Sb、Bi掺杂不会改变CsSnI_(3)的直接带隙特性,且带隙宽度变化较小,因此能够在维持CsSnI_(3)优良光电活性的基础上进一步提高结构和电荷的稳定性.研究结果为实现高效且稳定的CsSnI_(3)钙钛矿太阳能电池提供了重要的理论指导.

关键词：全无机锡基钙钛矿第一性原理 B位掺杂相稳定性电子结构

混合量子-经典算法的配电网灾后拓扑重构方法

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西安交通大学学报 2025年第01期 1-16页

作者：付炜谢海鹏王鹤峰陈晨别朝红西安交通大学电气工程学院西安交通大学物理学院

为及时有效地制定配电网拓扑重构策略以提升负荷快速恢复能力，基于量子计算的优越性，提出混合量子-经典(HQC)算法的弹性配电网灾后拓扑重构方法。首先，构建基于HQC算法的灾后配电网拓扑重构模型，以实现实际场景、优化问题、嵌入算... 详细信息

为及时有效地制定配电网拓扑重构策略以提升负荷快速恢复能力，基于量子计算的优越性，提出混合量子-经典(HQC)算法的弹性配电网灾后拓扑重构方法。首先，构建基于HQC算法的灾后配电网拓扑重构模型，以实现实际场景、优化问题、嵌入算法相应模块在量子计算和经典计算环境下的协作交互过程。然后，将配电网拓扑重构问题构造为无约束离散优化子问题和有约束连续优化子问题，提出量子退火嵌入式交替方向乘子(QA-ADMM)算法，将离散子问题等效映射成量子可解释的伊辛模型后，部署在D-Wave量子退火计算机中，并与经典计算机中连续子问题迭代求解，采用自适应惩罚因子调节机制加速算法收敛。最后，通过IEEE 14、33、69、123以及改进的205节点的不同规模配电系统，分析验证了QA-ADMM算法的有效性、稳定性与可扩展性。结果表明，惩罚因子、目标函数惩罚项系数、量子退火中采样读取次数会影响所提算法的精度和收敛速度；优化问题规模扩大后，所提混合量子-经典算法计算优势更加明显，205节点配电系统算例下，计算效率较经典计算可提升约34%。

关键词：弹性配电网拓扑重构混合量子-经典算法量子计算量子退火

多力场耦合条件下T型圆管通道内流体热混合机理研究

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西安交通大学学报 2025年第01期 78-92页

作者：李桉琦苏博林梅王秋旺西安交通大学能源与动力工程学院

针对海洋动力平台和船舶动力装置中T型圆管通道内冷热流体间的热混合机理尚不清楚的问题，利用大涡模拟方法，对不同支管布置方式高温高压工况下(运行压力为10 MPa,进口流体温差为275 K,摇摆雷诺数为41 500)的多力场耦合T型圆管通道内... 详细信息

针对海洋动力平台和船舶动力装置中T型圆管通道内冷热流体间的热混合机理尚不清楚的问题，利用大涡模拟方法，对不同支管布置方式高温高压工况下(运行压力为10 MPa,进口流体温差为275 K,摇摆雷诺数为41 500)的多力场耦合T型圆管通道内流体热混合机理进行数值研究。利用提出的混合系数定量评价了不同布置方式下T型圆管通道内流体混合效果，利用均方根温度定量评价了不同布置方式下T型圆管通道管壁处温度脉动情况。结果表明：剪切层和尾迹区内涡结构与温度场存在时间和空间上的协同机制，且涡脱落频率和温度脉动频率基本相同，脱落频率为19.3 Hz;附加惯性力引起T型圆管通道内涡结构和温度场在时间和空间上周期性变化，加速了流体混合过程，削弱了浮升力和重力引起的热分层现象，同时增大了流体域内温度波动，长度约为10.2 D(D为主管内径);与对应的静止工况相比，支管竖直向上、水平和竖直向下布置时，摇摆条件下混合系数分别增大了10.8%、18.3%和27.8%;摇摆条件竖直向下布置时，管壁处温度均方根峰值最大为0.16,约为静止工况的2倍。因此，支管竖直向上布置时，热混合效果最好，热分层现象最弱，在实际应用中应被优先考虑。

关键词： T型圆管通道浮升力摇摆条件热混合机理大涡模拟

双光纤光栅级联Sagnac环多波长滤波系统研究

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光电子·激光 2025年第1期36卷 9-16页

作者：王翀伊依吴嘉辉宋坤周梦婷李苗苗西安邮电大学电子工程学院

为了实现可调谐的高精度滤波并扩大通信容量，本文设计了一种创新的滤波器系统方案，采用了双光纤布拉格光栅级联和Sagnac环的结合。该方案经过Jones矩阵理论的深入分析和数值仿真验证。在波长范围为1 554—1 570 nm的频带范围内，通过... 详细信息

为了实现可调谐的高精度滤波并扩大通信容量，本文设计了一种创新的滤波器系统方案，采用了双光纤布拉格光栅级联和Sagnac环的结合。该方案经过Jones矩阵理论的深入分析和数值仿真验证。在波长范围为1 554—1 570 nm的频带范围内，通过调整光纤臂长差来引入Sagnac相移，从而实现了可调谐性。此设计不仅增加了滤波通道数目，而且减小了半高全宽。值得注意的是，在相同的臂长差条件下，此系统相较于单个光纤光栅和Sagnac环的滤波器，精度有了显著提高。在功率损耗为8 dB的情况下，此滤波器系统允许高达196 nm的臂长误差容限，同时提供更为精确的透射谱，实现调谐更加简便。此滤波器系统具备易实现性，广泛适用于密集波分复用系统以及光通信等领域。

关键词：双光纤布拉格光栅级联 Sagnac环臂长误差可调谐

一种基于树莓派Pico单片机的晶体管β值测量仪

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电子设计工程 2025年第1期33卷 96-99页

作者：张锋王景石王妍徐正红薛薇西安交通大学陕西西安710049 西安交通大学城市学院陕西西安710018

针对低成本高精度地改进电子类课程教学中晶体管β值测量方法的目的,基于树莓派Pico单片机,利用Micropython语言开发设计了一种可充电便携晶体管β值测试仪。通过DAC模块输出可调驱动电压;通过电压跟随器提高负载能力、隔离测量和采样模... 详细信息

针对低成本高精度地改进电子类课程教学中晶体管β值测量方法的目的,基于树莓派Pico单片机,利用Micropython语言开发设计了一种可充电便携晶体管β值测试仪。通过DAC模块输出可调驱动电压;通过电压跟随器提高负载能力、隔离测量和采样模块;采用无源滤波和软件修正提高测量精度。经过测试和修正,该仪器相对于晶体管图示仪的测量结果误差值小于5,相对误差小于2%。该仪器操作简单、反应速度快、能有效满足电子类课程教学的要求,具有推广价值和经济性。

关键词：树莓派 Pico 晶体管放大倍数

基于自适应视距制导的无人潜航器三维协同路径跟踪控制

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控制与决策 2025年第1期 242-251页

作者：王浩亮于德智卢丽宇张卫东彭周华大连海事大学轮机工程学院上海交通大学电子信息与电气工程学院大连市智能船艇集群控制与电气技术重点实验室水路交通控制全国重点实验室大连海事大学船舶电气工程学院海南大学信息与通信工程学院

针对跟踪路径复杂、立体空间运动、模型参数动态变化、风浪流扰动下的多无人潜航器(unmanned underwater vehicle, UUV)协同路径跟踪问题开展研究.首先,针对UUV跟踪复杂路径情形设计自适应前视距离策略,使得UUV可以更好地跟踪复杂水下路... 详细信息

针对跟踪路径复杂、立体空间运动、模型参数动态变化、风浪流扰动下的多无人潜航器(unmanned underwater vehicle, UUV)协同路径跟踪问题开展研究.首先,针对UUV跟踪复杂路径情形设计自适应前视距离策略,使得UUV可以更好地跟踪复杂水下路径;其次,针对立体空间运动的UUV集群,设计三维视距制导律和协同控制律引导UUV集群在三维空间中沿参数化路径运动;最后,针对模型参数动态变化、风浪流扰动影响下的UUV集群,设计自抗扰控制器实现对动态变化模型、总扰动信息和速度信息的统一估计,保证动力学控制的稳定性.仿真结果验证了所提出基于自适应视距制导的无人潜航器三维协同路径跟踪控制方法的有效性.

关键词：自适应前视距离三维视距制导协同路径跟踪自抗扰控制无人潜航器

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拔尖创新人才培养的践行者——记西安交通大学电子与信息工程学院院长管晓宏

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中国高等教育 2015年第2期 59-60页

作者：程洪莉西安交通大学党委宣传部

音乐会也可以是学术报告会？没错!在清华大学、西安交通大学等6所高校成功演出的“艺术与科学的交汇”系列跨学科音乐会．已成为探讨艺术与科学关系的先锋教学科研活动。

关键词：西安交通大学创新人才培养工程学院艺术与科学院长信息电子行者

基于多尺度融合金字塔焦点网络的接触网零部件检测

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工程科学学报 2025年第2期47卷 315-327页

作者：朱新宇崔浩锐宋洋中国民用航空飞行学院航空电子电气学院西南交通大学利兹学院

作为高铁牵引供电系统的重要组成部分，接触网系统承担着向动车组传输电能的重要功能.实际工程运营表明，受弓网交互产生的持续冲击以及外部环境的影响，接触网支撑部件可能会出现“松、脱、断、裂”等缺陷，导致接触网结构可靠性下降... 详细信息

作为高铁牵引供电系统的重要组成部分，接触网系统承担着向动车组传输电能的重要功能.实际工程运营表明，受弓网交互产生的持续冲击以及外部环境的影响，接触网支撑部件可能会出现“松、脱、断、裂”等缺陷，导致接触网结构可靠性下降，严重影响接触网系统稳定运行.因此，及时精确定位接触网支撑部件（CSCs），对保障高铁安全运行和完善接触网检修维护策略具有重大意义.然而，CSCs的检测通常面临着零部件种类多、尺度差异大、部分零部件微小的问题.针对以上问题，本文提出一种基于多尺度融合金字塔焦点网络的接触网零部件检测算法，将平衡模块和特征金字塔模块相结合，提高对小目标的检测性能.首先，设计了可分离残差金字塔聚合模块（SRPAM），用于优化模型多尺度特征提取能力、扩大感受野，缓解CSCs检测的多尺度问题；其次，设计了一种基于平衡特征金字塔的路径聚合网络（PA-BFPN）,用于提升跨层特征融合效率和小目标检测性能.最后，通过对比试验、可视化实验和消融实验证明了所提方法的有效性和优越性.其中，所提的MFPFCOS在CSCs数据集上的检测精度（mAP）能够在达到48.6%的同时，实现30的FLOPs (Floating point operations per second)，表明所提方法能够在检测精度和检测速度之间保持良好的平衡.

关键词：深度学习目标检测接触网支撑组件(CSCs) 路径聚合特征金字塔(PA-FPN) 空洞空间卷积池化金字塔(ASPP)

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基于改进人工势场法的避障路径规划研究

现代电子技术 2025年第01期48卷 117-122页

作者：纪苏宁曹景胜刘世江李刚辽宁工业大学汽车与交通工程学院

传统的人工势场法（APF）在路径规划领域因其简单性和高效性而被广泛采用，然而，这种方法往往会遇到局部最小值的问题，并且在动态环境中的适应性有限。为了解决这些问题，文中提出一种基于模拟退火算法（SA）改进的人工势场法。该改... 详细信息

传统的人工势场法（APF）在路径规划领域因其简单性和高效性而被广泛采用，然而，这种方法往往会遇到局部最小值的问题，并且在动态环境中的适应性有限。为了解决这些问题，文中提出一种基于模拟退火算法（SA）改进的人工势场法。该改进方法结合人工势场法的实时避障能力和模拟退火法的全局优化特性，在所提出的改进方法中，通过在局部极小值附近添加随机目标点，使用模拟退火算法进行优化，从而有助于跳出局部最小值，并逐渐逼近全局最优或近似最优解。通过一系列的仿真实验表明，与传统人工势场法相比，基于模拟退火法的改进方法能够显著减少陷入局部最小值的情况，并在多种动态场景中表现出更强的鲁棒性和更优的路径规划效果。此外，该方法还展现了良好的实时性和适应性，能够满足车辆在复杂动态环境中进行避障和路径规划的需求。

关键词：车辆路径规划人工势场法模拟退火算法动态避障局部极小值随机目标点