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基于马吕斯定律的液晶多维复用显示

光学学报 2024年第11期44卷 215-223页

作者：薛佳敏武炫光陈玮琦魏冰妍刘圣赵建林李鹏西北工业大学物理科学与技术学院光场调控与信息感知工业和信息化部重点实验室陕西省光信息技术重点实验室陕西西安710129

采用基于马吕斯定律解耦调控光场振幅和相位的方法,设计了一种能够在可见光全波段实现近、远场空间双通道显示的平面液晶器件,分别通过调控透射场的振幅和相位实现器件表面图像显示及远场的傅里叶变换全息显示。利用远场共轭像强度与近... 详细信息

采用基于马吕斯定律解耦调控光场振幅和相位的方法,设计了一种能够在可见光全波段实现近、远场空间双通道显示的平面液晶器件,分别通过调控透射场的振幅和相位实现器件表面图像显示及远场的傅里叶变换全息显示。利用远场共轭像强度与近场图像强度间的关系,通过压缩近场图像的强度区间,可以消除全息显示的共轭像。此外,通过调控外场电压实现图像开、关态间的动态调控及响应波长的管理。这种电控的空间和波长维度复用的显示方法,为拓展液晶器件的功能提供了一种新途径。

关键词：液晶复用显示偏振光场调控全息

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一种高斯-重尾切换分布鲁棒卡尔曼滤波器

哈尔滨工业大学学报 2024年第4期56卷 12-23页

作者：黄伟付红坡李煜章卫国陕西省飞行控制与仿真技术重点实验室(西北工业大学) 西安710072 信息融合技术教育部重点实验室(西北工业大学) 西安710072

为降低实际应用中由强未知干扰和仪器故障对观测造成的影响,减轻随机和未建模干扰对系统的侵蚀,从而提升系统在非高斯噪声环境下的状态估计精度,提高滤波器的鲁棒性能,提出了一种基于高斯-重尾切换分布的鲁棒卡尔曼滤波器(Gaussian-heav... 详细信息

为降低实际应用中由强未知干扰和仪器故障对观测造成的影响,减轻随机和未建模干扰对系统的侵蚀,从而提升系统在非高斯噪声环境下的状态估计精度,提高滤波器的鲁棒性能,提出了一种基于高斯-重尾切换分布的鲁棒卡尔曼滤波器(Gaussian-heavy-tailed switching distribution based robust Kalman filter,GHTSRKF)。首先,通过自适应学习高斯分布和一种重尾分布之间的切换概率将噪声建模为GHTS(Gaussian-heavy-tailed switching)分布,所设计的GHTS分布可以通过在线调整高斯分布和新的重尾分布之间的切换概率来对非平稳重尾噪声进行建模,具有虚拟协方差的高斯分布用于处理协方差矩阵不准确的高斯噪声。其次,引入两个分别服从Categorical分布与伯努利分布的辅助参数将GHTS分布表示为一个分层高斯形式,进一步利用变分贝叶斯方法推导了GHTSRKF。最后,利用一个仿真场景对几种不同的RKFs(robust Kalman filters)进行了对比验证。结果表明,所提出的GHTSRKF算法的估计精度对初始状态的选取不敏感,精度优于其他RKFs,它的RMSEs最接近噪声信息准确的KFTNC(KF with true noise covariances)的RMSEs(root mean square errors),且当系统与量测噪声是未知时变高斯噪声时,相比于现有的滤波器,GHTSRKF具有更好的估计性能,从而验证了GHTSRKF的有效性。

关键词：状态估计非平稳重尾噪声自适应学习鲁棒滤波器变分贝叶斯方法

非制冷长波红外连续变焦光学系统的一种无热化设计

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光学学报 2024年第7期44卷 150-158页

作者：唐玉凤毛珊宋逸辰赖涛袁沛琦丁骁炜赵建林西北工业大学物理科学与技术学院光场调控与信息感知工业和信息化部重点实验室陕西省光信息技术重点实验室陕西西安710129

为了满足长波红外(LWIR)热像仪在宽温度范围下连续变焦的需求,基于LWIR 320 pixel×320 pixel型红外探测器,设计了一款非制冷长波红外连续变焦光学系统。该系统可在宽温度范围下实现无热化,采用常见的硫系玻璃,工作波段为8~12μm,总长为... 详细信息

为了满足长波红外(LWIR)热像仪在宽温度范围下连续变焦的需求,基于LWIR 320 pixel×320 pixel型红外探测器,设计了一款非制冷长波红外连续变焦光学系统。该系统可在宽温度范围下实现无热化,采用常见的硫系玻璃,工作波段为8~12μm,总长为200 mm,仅由7片透镜组成。通过引入偶次非球面,可以使系统色差和轴外像差得到良好的校正,同时选用后固定组的最后一片透镜充当温度补偿组来调节焦距实现无热化。分析结果表明,该系统结构紧凑,可以在-40~60℃温度范围内和60~180 mm焦距范围内连续平滑变焦,并且全程成像质量良好(调制传递函数在20 lp/mm处均大于0.3),变焦和公差也具有良好的可实现性。

关键词：光学设计红外变焦系统长波红外像质评价

含实时电流补偿的开关磁阻式机电作动器自适应PI控制

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西安交通大学学报 2024年第2期58卷 184-194页

作者：龙云杜锦华布家宝梁得亮西安交通大学电力设备电气绝缘国家重点实验室西安710049 西安交通大学陕西省智能电网重点实验室西安710049

针对传统控制算法难以克服开关磁阻电机的非线性并有效抑制转向叶片的负载扰动,因而无法对开关磁阻式机电作动器进行快速高精度位置跟踪控制的问题,提出了一种含实时电流补偿的自适应PI控制器。首先,通过负载观测器对作用于转向叶片上... 详细信息

针对传统控制算法难以克服开关磁阻电机的非线性并有效抑制转向叶片的负载扰动,因而无法对开关磁阻式机电作动器进行快速高精度位置跟踪控制的问题,提出了一种含实时电流补偿的自适应PI控制器。首先,通过负载观测器对作用于转向叶片上的空气动力负载进行实时估算,进而转化为电流环的实时补偿电流来抑制负载扰动的影响;然后,基于开关磁阻电机的转矩电流特性拟合曲线与实时电流反馈值对转速环PI参数进行自适应最优调节,从而削弱了开关磁阻电机的非线性,增强了机电作动器的转速调节性能;最后,通过引入位置前馈环节,有效提高了机电作动器的响应速度和位置跟踪精度。仿真和实验结果表明:相较于传统PI控制器、自适应PI控制器和含前馈环节的自适应PI控制器,所提控制器将开关磁阻式机电作动器的响应速度分别提高了49.3%、44.4%和30%,位置跟踪精度分别提高了54.8%、49.2%和2.9%,从而使得机电作动器具备更强的位置跟踪性能。

关键词：机电作动器开关磁阻电机位置跟踪控制电流补偿自适应PI控制

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低温等离子体灭活细菌气溶胶的效能及机制

中国环境科学 2024年第7期44卷 3615-3624页

作者：焦阳吉硕于欣王赫党小庆张宇飞西安建筑科技大学环境与市政工程学院陕西西安710055 陕西省环境工程重点实验室西北水资源与环境生态教育部重点实验室陕西西安710055

针对室内细菌气溶胶传播导致的空气生物安全性问题,以大肠杆菌和枯草芽孢杆菌为模式菌种,低温等离子体作为灭菌手段,对细菌气溶胶进行灭活实验研究.探究了输入电压、载气流速和初始浓度对灭活效率的影响,发射光谱、电子顺磁共振波谱及... 详细信息

针对室内细菌气溶胶传播导致的空气生物安全性问题,以大肠杆菌和枯草芽孢杆菌为模式菌种,低温等离子体作为灭菌手段,对细菌气溶胶进行灭活实验研究.探究了输入电压、载气流速和初始浓度对灭活效率的影响,发射光谱、电子顺磁共振波谱及生物表征结果揭示了低温等离子体产生的活性物种(主要包括1 O_(2)、O_(2)-和·OH),在灭活过程中破坏了细菌的细胞膜,导致其蛋白质泄露,脂质和核酸被分解,最终导致细菌完全失活.而增加输入电压和减小流速可提高灭活效率,较高的初始浓度也有利于细菌气溶胶的灭活.两类细菌对低温等离子体的抗性为:枯草芽孢杆菌>大肠杆菌,而枯草芽孢杆菌和大肠杆菌的灭活速率常数(k)为0.0038和0.0043L/J,能量效率为0.027和0.021(kW·h)/m^(3),结果证明低温等离子体灭杀革兰氏阴性菌更具优势.

关键词：低温等离子体细菌生物气溶胶灭活机制活性物种

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8份苹果种质资源的抗旱性评价

果树学报 2024年第4期41卷 569-578页

作者：魏江彤马孝颖李雪雯张志军李超马锋旺西北农林科技大学园艺学院·作物抗逆与高效生产全国重点实验室·陕西省苹果重点实验室陕西杨凌712100

【目的】研究8份苹果种质资源的抗旱性,为苹果种质资源的利用及抗性育种提供参考。【方法】以1年生P5、L51、L37、LC36、L7、LC54、ZN18和C31为试验材料,选取富平楸子和新疆野苹果作为对照,进行自然干旱胁迫处理,通过测定净光合速率(P_n... 详细信息

【目的】研究8份苹果种质资源的抗旱性,为苹果种质资源的利用及抗性育种提供参考。【方法】以1年生P5、L51、L37、LC36、L7、LC54、ZN18和C31为试验材料,选取富平楸子和新疆野苹果作为对照,进行自然干旱胁迫处理,通过测定净光合速率(P_n)、抗氧化酶系统和脯氨酸(PRO)含量等相关指标,利用隶属函数法分析各苹果种质资源的抗旱性。【结果】在自然干旱胁迫后,各苹果种质资源叶片出现不同程度萎蔫,LC54的叶片萎蔫最为严重,LC36的叶片萎蔫程度最小;在干旱胁迫第9天,各种质资源的P_n和叶绿素含量显著降低,丙二醛(MDA)含量、PRO含量、脱落酸(ABA)含量、过氧化氢(H_(2)O_(2))含量和超氧阴离子(O_(2)^(-))含量显著增高,超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)的活性也显著增强。【结论】各苹果种质资源的抗旱性依次为:LC36>L7>富平楸子>新疆野苹果>L51>C31>P5>ZN18>L37>LC54。

关键词：苹果种质资源抗旱评价隶属函数

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榆神矿区中深煤层开采松散含水层地下连续墙侧向截水帷幕可行性分析

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煤炭学报 2024年

作者：赵春虎王世东姬中奎朱开鹏梁向阳中煤科工西安研究院(集团)有限公司煤矿灾害防控全国重点实验室陕西省煤矿水害防治技术重点实验室

榆神矿区是陕北煤炭基地的主力矿区，高强度煤炭资源开发过程中煤层顶板水害与地下水资源流失问题突出，随着黄河流域生态环境保护战略的全面推进，对矿井水防治与水资源保护提出了超前化、主动化、源头化的地质保障要求。文章针对陕北... 详细信息

榆神矿区是陕北煤炭基地的主力矿区，高强度煤炭资源开发过程中煤层顶板水害与地下水资源流失问题突出，随着黄河流域生态环境保护战略的全面推进，对矿井水防治与水资源保护提出了超前化、主动化、源头化的地质保障要求。文章针对陕北榆神矿区井工煤矿煤层开采影响下近地表富水松散含水层涌（失）水问题，借鉴露天大水矿区地下连续墙的帷幕减渗成功经验，从稳定的补给水源、相对集中补给通道，以及防绕流托底三个方面总结了煤矿区开展地下水连续墙截水帷幕的基本条件；通过建立井工煤矿开采与松散富水含水层帷幕条件下矿井涌水量理论计算模型，得出截水帷幕墙体渗透能力越弱、厚度越大，以及距离采掘范围越近是减少煤层顶板近地表松散含水层涌（失）水的基本原理。以榆神矿区某矿工作面集中涌水问题对研究对象，依据井工煤矿地下水连续墙帷幕减渗基本原理，分析得出工作面集中涌水区段主要水源以近地表松散含水层地下水为主，且具备稳定可观的动态补给，煤层开采形成的导水裂隙突破顶板隔水土层揭露松散层内条带状古河道（古河道内隔水土层变薄、松散层增厚），形成了相对集中的涌水通道，以及在“上含下隔”（上为富水松散含水层，下为相对隔水土层）的防绕流托底组合结构下，认为该区段具有建造侧向截水帷幕墙的可行性。并建立了案例矿井正常开采与侧向帷幕墙建设条件下地下水系统数值模型，模拟结果显示，在工作面外围局部侧向帷幕工况下（侧向帷幕墙体长度600m），帷幕墙体内外松散含水层地下水水位梯度显著加剧，但由于松散含水层良好的渗透性，以及井田地面东高西低地形地貌控水条件，帷幕墙体外围近地表松散层地下水水位整体未发生明显抬升，原来通过薄基岩区、松散层增厚带进入工作面采空区的地下水径流量沿帷幕墙体外围导流至下游，600m长侧向截水帷幕整体减水效率28.43%。文章研究成果为榆神矿区井工煤矿开展基于侧向截水帷幕的顶板水害防治与地下水资源保护可行性分析提供了科学依据。

关键词：顶板水害导水裂隙充水条件截水帷幕保水开采

支路开关自放电对大型多路并联FLTD脉冲源可靠性的影响

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中国电机工程学报 2024年第12期44卷 4986-4997,I0032页

作者：王振宇吴坚姜志远陈紫维赵一鸣姜晓峰王志国孙凤举李兴文邱爱慈电力设备电气绝缘国家重点实验室(西安交通大学) 陕西省西安市710049 强脉冲辐射环境模拟与效应国家重点实验室(西北核技术研究所) 陕西省西安市710024

快脉冲直线型变压器驱动源(fast linear transformer driver,FLTD)是建设下一代大型Z箍缩装置最有前景的技术路线之一。大型FLTD脉冲源中数以万计气体开关的可靠运行是提高Z箍缩装置可靠性的重要因素。该文基于15 MAZ箍缩科学实验装置的... 详细信息

快脉冲直线型变压器驱动源(fast linear transformer driver,FLTD)是建设下一代大型Z箍缩装置最有前景的技术路线之一。大型FLTD脉冲源中数以万计气体开关的可靠运行是提高Z箍缩装置可靠性的重要因素。该文基于15 MAZ箍缩科学实验装置的FLTD脉冲源设计,采用Monte-Carlo方法建立考虑支路开关自放电及其载荷共享效应的FLTD脉冲源可靠性计算模型,分析开关故障模式及其触发策略对脉冲源可靠性的影响。结果表明,主支路开关自放电产生的故障电压会引起开关级联自放电,降低装置可靠性。若主支路开关工作系数设定在0.5~0.7范围内,FLTD脉冲源故障率可低于1×10^(-4)。此外,触发器及触发支路开关的高可靠性对于提升脉冲源可靠性至关重要,增加触发器脉冲数量、降低触发器自放电故障率能够有效提升脉冲源可靠性,当触发器脉冲数量提升至4倍后,FLTD脉冲源故障率有望降低至1×10^(-5)以下。研究结果为大型FLTD脉冲源的开关工作系数及触发策略的选取提供参考,具有重要的工程应用价值。

关键词：快脉冲直线型变压器驱动源可靠性开关自放电 Monte-Carlo 工作系数

钴掺杂铜基复合材料的制备及其电催化析氧性能

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复合材料学报 2024年第4期41卷 1923-1933页

作者：张海成杨邦志张娇高鹏向万夏郭婷徐海涛陕西理工大学化学与环境科学学院陕西省催化基础与应用重点实验室汉中723001

铜基纳米材料在电催化方面受到广泛关注,但其存在催化活性低和稳定性差的问题,探索简单高效的策略解决上述问题具有重要的实际意义。本文在室温条件下,采用Co-MOF材料在CuCl_(2)溶液中水解刻蚀策略成功在泡沫镍基底上构筑了钴掺杂的碱... 详细信息

铜基纳米材料在电催化方面受到广泛关注,但其存在催化活性低和稳定性差的问题,探索简单高效的策略解决上述问题具有重要的实际意义。本文在室温条件下,采用Co-MOF材料在CuCl_(2)溶液中水解刻蚀策略成功在泡沫镍基底上构筑了钴掺杂的碱式氯化铜/氯化亚铜复合材料。通过改变Co-MOF在CuCl_(2)溶液中的水解刻蚀时间,从而调控物种和复合物的形貌结构。最优催化剂仅需238 mV的过电位便能够驱动100 mA·cm^(−2)的电流密度。经过50 h的稳定性测试,电流密度几乎没有下降,表明其具有良好的稳定性。优异的电催化析氧反应(OER)性能可归属于Co原子的掺杂优化了Cu原子周围电子环境,激活碱式氯化铜和氯化亚铜的催化活性及CuCl_(2)对泡沫镍的刻蚀增加了活性位点。本文为铜基电催化材料的制备和电催化OER活性增强提供了新的思路和策略。

关键词：金属有机框架材料铜基材料析氧反应掺杂协同作用电催化