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Pb0.9Sr0.1(Zr0.5Ti0.5)（1-x）CexO3陶瓷制备及介电、铁电性能研究

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功能材料 2025年

作者：张涛王开平吴利娜杨龙海杨静李敏李明昌西安科技大学材料科学与工程学院西安科技大学理学院西安科技大学电气与控制工程学院

采用固相烧结法成功制备了Pb0.9Sr0.1(Zr0.5Ti0.5)（1-x）CexO3（x=0.05～0.20）(PSCZT)陶瓷,研究了不同烧结温度与不同Ce掺杂含量对PSCZT陶瓷结构、介电、铁电性能的影响。结果表明当烧结温度为1 100℃,Ce掺杂含量为0.05时,获得了具有... 详细信息

采用固相烧结法成功制备了Pb0.9Sr0.1(Zr0.5Ti0.5)（1-x）CexO3（x=0.05～0.20）(PSCZT)陶瓷,研究了不同烧结温度与不同Ce掺杂含量对PSCZT陶瓷结构、介电、铁电性能的影响。结果表明当烧结温度为1 100℃,Ce掺杂含量为0.05时,获得了具有较高剩余极化（11.66μC/cm2）和较小矫顽场（17.95 kV/cm）的钙钛矿结构的致密陶瓷,此时PSCZT陶瓷的介电常数由未掺杂PZT陶瓷的518增大到912。正电子湮没测试研究表明:PZT及Ce掺杂含量为0.10时（烧结温度为1 100℃）的PSCZT陶瓷样品的正电子湮没平均寿命为178.75和179.67ps,Sr、Ce掺入使得PZT样品缺陷捕获正电子几率减小,正电子湮没平均寿命变大。Sr、Ce共掺的PZT中B位缺陷浓度降低,畴壁数量相应减少,使得畴壁更加容易移动,从而提高了PZT陶瓷的极化强度,提高了PZT陶瓷的铁电性能。

关键词：固相烧结介电性能铁电性能正电子湮没技术

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功能性近红外光谱技术研究的可视化分析

中国组织工程研究 2025年第22期29卷 4832-4840页

作者：翟艺凡李红霞田水承程启威甄欣悦西安科技大学管理学院陕西省西安市710699 西安科技大学安全科学与工程学院陕西省西安市710699 西安科技大学材料科学与工程学院陕西省西安市710699

背景:近年来,功能性近红外光谱技术因便携性、低成本、非侵入性和高时间分辨率的特点,在认知神经科学、临床医学和工程技术等领域展现出广泛的研究意义和应用潜力。目的:分析近10年来功能性近红外光谱技术的研究进展、热点问题及前沿趋... 详细信息

背景:近年来,功能性近红外光谱技术因便携性、低成本、非侵入性和高时间分辨率的特点,在认知神经科学、临床医学和工程技术等领域展现出广泛的研究意义和应用潜力。目的:分析近10年来功能性近红外光谱技术的研究进展、热点问题及前沿趋势。方法:在Web of Science数据库中检索2013-01-01/2023-11-30发表的功能性近红外光谱技术相关文献,运用CiteSpace和VOSviewer软件对发文统计量、期刊、国家、机构、作者和关键词进行可视化分析。结果与结论:共纳入2 714篇文献进行研究,近10年有关功能性近红外光谱技术的文献总量整体呈上升趋势。选择的2 714篇文献,来自68个国家2 400个机构的9 171名作者,共发表在495种期刊上,美国和英国伦敦大学是代表性的国家和机构,Ehlis和Fallgatter是该研究领域具有影响力的2位作者,《神经影像》期刊以高引用率位居首位。功能性近红外光谱技术研究主要来自英国伦敦大学、中国北京师范大学和德国图宾根大学。使用VOSviewer 1.6.20生成的关键词共现网络图揭示了6个研究集群,通过分析各集群的具体关键词进一步把握了该领域的研究热点。关键词的突现分析揭示了研究前沿和发展趋势,为功能性近红外光谱技术未来研究方向提供了重要指导。

关键词：功能性近红外光谱技术 CiteSpace VOSviewer 文献计量学知识图谱可视化分析

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面向自动语音识别系统的对抗样本生成方法

计算机科学与探索 2025年第1期19卷 253-263页

作者：于振华苏玉璠叶鸥丛旭亚西安科技大学计算机科学与技术学院西安710054

通过对系统进行对抗攻击可以检测系统漏洞,进而提高系统鲁棒性。然而,对抗攻击前往往需要系统的参数信息,这使得攻击条件受限。为此,结合一种新的量子粒子群优化算法,提出一种黑盒有目标对抗攻击方法。该方法通过在原始样本中添加微小噪... 详细信息

通过对系统进行对抗攻击可以检测系统漏洞,进而提高系统鲁棒性。然而,对抗攻击前往往需要系统的参数信息,这使得攻击条件受限。为此,结合一种新的量子粒子群优化算法,提出一种黑盒有目标对抗攻击方法。该方法通过在原始样本中添加微小噪声,构造差异化粒子群,作为初始对抗样本种群;基于记忆搜索的领域重分布策略得到当前种群的全局最优粒子,从而生成初始对抗样本;融入扩维和自适应权重位置更新,使得种群更接近目标;根据对抗样本与目标语句的编辑距离,继续优化初始对抗样本,生成最终对抗样本。为了验证方法的攻击效果,在GoogleSpeech、LibriSpeech以及CommonVoice数据集上,对语音识别模型DeepSpeech进行实验,将目标语句设置为不同场景中的常见语音指令。实验结果表明,提出的方法在三个数据集上成功率都优于对比方法,其中在Common Voice数据集上的成功率比对比方法提升了10个百分点。同时,召集志愿者对生成的对抗样本噪声强度进行主观评估,其中82.4%的对抗样本被志愿者判断为没有噪声或噪声很小。

关键词：对抗攻击语音识别黑盒攻击样本生成量子粒子群算法梯度评估方法

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改进TD3算法的机械臂三维路径规划方法

电光与控制 2025年第1期32卷 100-105页

作者：马天李超杨嘉怡西安科技大学计算机科学与技术学院西安710000

在军事航空领域中,复杂任务对机械臂路径规划提出了挑战。针对双延迟深度确定性策略梯度(TD3)算法学习效率低、样本利用率低的问题,提出了一种改进的TD3算法(Recurrent-TD3算法)。首先,将LSTM结合到策略网络与价值网络中,捕获航空控制... 详细信息

在军事航空领域中,复杂任务对机械臂路径规划提出了挑战。针对双延迟深度确定性策略梯度(TD3)算法学习效率低、样本利用率低的问题,提出了一种改进的TD3算法(Recurrent-TD3算法)。首先,将LSTM结合到策略网络与价值网络中,捕获航空控制任务中的时间序列信息,增强对时间序列变化的响应能力,使其能够在决策时考虑历史动作和状态,提高网络的表达能力;然后,将事后经验回放(HER)技术集成到TD3算法中,以解决任务中稀疏奖励难以学习的问题,通过将未达到目标的经验转化为达到新目标的经验,从而更有效地利用样本;最后,设计了一种基于包围盒的碰撞检测流程,以提高机械臂在军用航空任务中的安全性。实验表明,该算法相比于其他算法能够更快地找到一条无碰撞的路径,且平均路径长度最短。

关键词：机械臂路径规则 TD3 长短期记忆网络事后经验回放技术

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煤矿安全知识问答系统的答案生成模型研究

现代电子技术 2025年第2期 61-69页

作者：于非凡董立红秦昳西安科技大学计算机科学与技术学院

随着国家和煤矿行业对煤矿应急管理要求的逐步提高，对煤矿安全知识的学习也提出了更高的要求，因此建立一种煤矿安全知识智能问答模型。有效学习煤矿安全知识，对于确保煤矿企业工作人员的人身安全和预防煤矿安全事故的发生至关重要。... 详细信息

随着国家和煤矿行业对煤矿应急管理要求的逐步提高，对煤矿安全知识的学习也提出了更高的要求，因此建立一种煤矿安全知识智能问答模型。有效学习煤矿安全知识，对于确保煤矿企业工作人员的人身安全和预防煤矿安全事故的发生至关重要。首先，基于RoBERTa-wwm算法自动生成问答对数据，获取并分析煤矿安全知识原始文本数据，定义问题类型并标注问答对；然后，结合RoBERTa-wwm与UniLM，采用点互信息与邻接熵发现新词扩充领域词典，提出问答对自动生成算法，同时构建煤矿安全培训知识问答对数据集，解决煤矿安全知识系统问答对数据集问题；最后，引入问题相似度机制，针对无法回答问题和无关问题提出答案生成策略，构建基于问题相似度机制的答案生成模型，使其只关注可回答问题，从而提升模型的推理能力。实验结果表明，所提出的煤矿安全知识问答系统答案生成模型可有效识别无法回答和无关的问题，能够为煤矿企业工作人员提供知识支持，最大程度地提升煤矿企业工作人员安全培训学习效果。

关键词：智能问答系统煤矿安全答案生成 RoBERTa-wwm UniLM 点互信息邻接熵问题相似度

基于BLF的浅水效应下无人船自适应路径跟踪控制

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中国舰船研究 2025年

作者：郭强王嘉琪张显库马道成西安科技大学电气与控制工程学院大连海事大学航海学院

[目的]旨在解决无人船于浅水域路径跟踪控制中面临的路径依赖约束问题。[方法]基于精确安全需求设立航行过程中的性能与可行性约束条件。针对控制器对路径参数的依赖问题和收敛需求，结合障碍李雅普诺夫函数（BLF）及固定时间收敛策略... 详细信息

[目的]旨在解决无人船于浅水域路径跟踪控制中面临的路径依赖约束问题。[方法]基于精确安全需求设立航行过程中的性能与可行性约束条件。针对控制器对路径参数的依赖问题和收敛需求，结合障碍李雅普诺夫函数（BLF）及固定时间收敛策略，设计一种依赖于路径参数、能够在固定时间内收敛的控制器，采用径向基神经网络（RBFNN）和自适应鲁棒项处理非线性项与环境干扰。通过“大智”号智能无人船模型模拟浅水效应环境进行仿真验证。[结果]结果显示，在不违反约束要求的前提下，路径跟踪误差能够快速收敛到预定区域，在收敛速度和精度上优于无约束的情况，证明了控制器的有效性和鲁棒性。[结论]所提控制策略在解决船舶路径依赖约束问题上，能够确保固定时间内实现精确的路径跟踪，具有理论和实际应用价值。未来可进一步优化以适应更复杂的水域环境和更高精度的路径跟踪任务。

关键词：无人船导航路径规划目标跟踪路径跟踪控制约束优化输出约束控制浅水效应

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掺氢比和CO2对掺氢天然气爆炸特性的影响

爆炸与冲击 2025年

作者：罗振敏南凡孙亚丽程方明苏彬李睿康王涛西安科技大学安全科学与工程学院西安市城市公共安全与消防救援重点实验室

天然气掺氢技术已被逐渐运用于管道运输，但掺氢天然气易发生泄漏爆炸事故。文中采用20L球形装置研究了掺氢比和添加CO2对掺氢天然气爆炸压力和火焰传播特性的影响。结果表明：掺氢比对掺氢天然气爆炸压力和火焰传播速度有促进作用。随... 详细信息

天然气掺氢技术已被逐渐运用于管道运输，但掺氢天然气易发生泄漏爆炸事故。文中采用20L球形装置研究了掺氢比和添加CO2对掺氢天然气爆炸压力和火焰传播特性的影响。结果表明：掺氢比对掺氢天然气爆炸压力和火焰传播速度有促进作用。随着掺氢比增加，最大爆炸压力逐渐上升，快速燃爆时间和持续燃烧时间减小，最大爆炸压力上升速率和火焰传播速度在掺氢比小于0.5时逐渐上升，当掺氢比大于0.5时，最大爆炸压力上升速率和火焰传播速度快速上升。加入CO2对混合气体爆炸压力和火焰传播速度有抑制作用，但对高掺氢比的压力参数抑制效果较差。通过反应动力学分析可知，随着掺氢比增大，火焰层流燃烧速度和绝热火焰温度逐渐上升，活性自由基浓度和产物生成速率明显上升，并且掺混氢气改变了甲烷的反应路径，当XH2>0.5，反应R84、R46和R3进入了前十步反应中，产生了H和OH自由基，促进了反应。而CO2能降低混合气体的层流燃烧速率、绝热火焰温度、活性自由基浓度以及产物生成速率，但添加CO2不改变甲烷的反应路径。

关键词：气体爆炸掺氢比爆炸抑制动力学分析

特厚煤层覆岩裂隙–渗流区域演化规律及工程应用

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煤田地质与勘探 2025年

作者：孔祥国赵天烁林海飞赵鹏翔王旭蔡雨初季鹏飞和递李可徐传玉西安科技大学安全科学与工程学院西安科技大学西部矿井开采及灾害防治教育部重点实验室北京安科兴业科技股份有限公司陕西彬长小庄矿业有限公司

【目的和方法】覆岩结构对卸压瓦斯抽采有重要影响，为探究特厚煤层开采过程中上覆岩层运移规律，采用物理相似性模拟实验方法分析覆岩裂隙形态和渗流能力演化规律，研究特厚煤层覆岩裂隙-渗流特征区域演化机理，提出特厚煤层覆岩裂隙-... 详细信息

【目的和方法】覆岩结构对卸压瓦斯抽采有重要影响，为探究特厚煤层开采过程中上覆岩层运移规律，采用物理相似性模拟实验方法分析覆岩裂隙形态和渗流能力演化规律，研究特厚煤层覆岩裂隙-渗流特征区域演化机理，提出特厚煤层覆岩裂隙-渗流特征区域识别方法，依据该识别方法在实验工作面进行定向钻孔抽采实践。【结果和结论】结果表明：（1）覆岩中间区域离层量和裂隙密度分别为两侧区域的26%和31%，呈现中间低两边高的分布模式。开采初期，覆岩的裂隙-渗流特征在空间分布具有同步性，随着工作面进一步推进，覆岩受到不同程度的采动影响，覆岩逐渐开始分区演化，中间区域裂隙-渗流特征明显小于四周，两侧区域则随着层位的增加而递减，裂隙率、裂隙熵、连通性系数和渗透率范围分别为1.0%～8.5%,0.15～0.9,0.1～0.65和6.34×10-9m2～7.78×10-7m2。（2）基于覆岩裂隙和渗流能力对瓦斯运移的影响，将覆岩分为4个区域，分别是低位湍流区、中位压实区、中位过渡区和高位恒流区，基于裂隙率、裂隙熵、连通性系数和渗透率在不同区域的时空演化规律，建立特厚煤层覆岩裂隙-渗流特征区域演化模型和判定流程。（3）根据覆岩裂隙-渗流特征区域演化模型，分析中位过渡区和高位恒流区为抽采优势层位，设计钻孔垂距为37～62 m，将钻孔抽采纯量随时间的变化过程分为初始波动阶段，快速增长阶段和缓慢下降阶段，回采期间工作面甲烷体积分数均小于1%，工程实践效果良好，验证了方法的可行性和定向钻孔布置的合理性。研究结果为瓦斯抽采钻孔参数的优化和煤层瓦斯治理提供一定的理论指导。

关键词：特厚煤层上覆岩层裂隙-渗流特征钻孔布置瓦斯治理

掘进巷道狭长受限空间的掘锚设备避碰路径规划方法研究

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煤炭科学技术 2025年

作者：杨文娟张冉张旭辉田思昊王泽尧郑西利任志腾万继成杜昱阳张寒冰西安科技大学机械工程学院陕西省矿山机电装备智能监测重点实验室

针对煤矿井下狭长受限空间条件下掘锚设备协同作业过程的碰撞检测与避碰路径规划难题，提出了基于深度强化学习（Deep Reinforcement Learning，DRL）的煤矿掘进巷道掘锚设备碰撞检测与避碰路径规划方法。利用激光雷达将巷道环境进行实... 详细信息

针对煤矿井下狭长受限空间条件下掘锚设备协同作业过程的碰撞检测与避碰路径规划难题，提出了基于深度强化学习（Deep Reinforcement Learning，DRL）的煤矿掘进巷道掘锚设备碰撞检测与避碰路径规划方法。利用激光雷达将巷道环境进行实时重建，在虚拟环境中建立掘进设备与钻锚设备的路径规划训练模型，在构建的掘进工作面虚拟三维场景下，采用混合层次包围盒法进行掘锚设备、钻锚设备以及掘进巷道间的虚拟碰撞检测。针对掘锚设备的运动特性，本文在SAC（Soft Actor-Critic）算法的基础上引入多智能体经验共享机制，提出了MAES-SAC（Multi-Agent Experience Sharing）算法，通过定义智能体的状态空间和动作空间，并设计相应的奖惩机制，对智能体进行训练。仿真结果表明，相比于PPO算法和SAC算法，MAES-SAC算法平均奖励值分别提高了8.21%与7.43%，最高奖励值分别提高了0.25%与0.14%，达到最高奖励值的步数分别缩短与3.06%和6.63%，标准差分别减少了10.07%与6.99%。最后，搭建了掘锚设备避碰路径规划与碰撞感知系统实验平台，通过虚实运动同步性测试和掘锚设备避碰轨迹规划实验，验证了掘锚设备避碰路径规划的可行性和准确性，该方法为煤矿井下掘进设备群碰撞感知与协同避碰路径规划提供了一种新的思路，对推动煤矿井下掘进工作面智能化建设具有重要意义。

关键词：煤矿机器人路径规划深度强化学习受限空间虚实结合