機械、電子與信息科學

• 永磁同步直線電機模糊預測控制策略

  李爭;馮威;趙江;

  為了解決模型預測控制尋求最優控制變量時,由于權重系數選取不合理而導致的實際電流不能緊密跟隨給定或預測輸出電壓波動過大的問題,提出了一種基于模糊控制動態選擇權重系數的模型預測控制方法。將模糊控制應用到選取權重系數中,把最優權重系數在線輸送給當前正在運行的模型預測控制系統;通過3組試驗對不同的權重系數進行仿真、對比和分析,得出權重系數的合理區間。仿真結果表明,基于模糊控制的權重系數具有良好的兼顧性能,當負載變化劇烈時,電機的魯棒性較好,電流可以緊密跟隨給定;當負載變化平緩時,在滿足電流可以跟隨給定的條件下,輸出電壓的波動會減小。改進后的控制系統具有較強的抗擾動能力,可以根據負載變化需求自動變化權重系數,為永磁同步直線電機的控制設計提供參考。

  2020年04期 v.41;No.155 289-295頁 [查看摘要][在線閱讀][下載 1648K]
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• 一種改進的基于極化敏感陣列的弱信號檢測算法

  徐少波;張丹;宋肖;李新亮;張明程;

  針對空間復雜電磁干擾影響下全球導航衛星系統(GNSS)連續性、完好性和可用性方面面臨的巨大挑戰,基于極化敏感陣列,提出了一種改進的弱壓制干擾信號檢測算法。首先對各個極化天線陣子接收的實時數據進行空域、頻域和極化域的聯合處理,然后對各個頻域分量的特征值進行降序排列,進而通過全頻段的特征值分布曲線準確分離出強干擾環境下的弱信號分量。結果表明,采用基于多級維納分解的改進最小描述長度(MDL)準則,可以在不進行特征值分解的前提下有效地進行干擾檢測,極大降低了檢測算法的實現功耗和復雜度,仿真結果也驗證了算法的有效性和準確性。改進算法適用于不同的天線陣型,在存在幅相誤差的情況下仍有較高的檢測概率,具有較大的工程實踐價值。

  2020年04期 v.41;No.155 296-302頁 [查看摘要][在線閱讀][下載 1324K]
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• 一種新型直流微電網DC-APF控制策略

  高曉芝;喬宇;孫會琴;孫鶴旭;王磊;田晉;

  針對直流母線電壓存在的紋波分量會對整個直流微電網供電電能質量以及設備運行安全性造成影響的情況,提出了一種新型直流有源濾波器(DC active power filter,DC-APF)控制策略,抑制直流母線電壓紋波。在分析DC-APF的多種模態工作基礎上,對紋波檢測和抑制方案進行了設計優化;提出了基于小波變換Mallat算法的直流母線電壓紋波檢測法;在傳統PI與模糊PI控制的基礎上,提出了改進的模糊自適應PI控制,實現對補償電流的跟蹤控制方法;在MATLAB/Simulink仿真環境中搭建了含DC-APF的直流微電網系統模型。仿真結果表明,與傳統的DC-APF控制策略相比,新型DC-APF控制方法可以實現對直流母線電壓紋波的快速檢測,具有良好的紋波補償抑制效果。所提策略可提升DC-APF對紋波的檢測性能和抑制效果,為直流微電網紋波檢測與抑制提供新的思路。

  2020年04期 v.41;No.155 303-314頁 [查看摘要][在線閱讀][下載 3408K]
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• K-VQA:一種知識圖譜輔助下的視覺問答方法

  高鴻斌;毛金瑩;王會勇;

  依照所回答的問題類型區分,圖像和文本的視覺問答大體分為2類,第1類是可以從圖像中直接獲取答案的問題,第2類是需借助外部知識獲取答案的問題。目前的視覺問答方法只能在一類問題上具有較高的準確率,回答另一類問題的技術尚不成熟。為了擴大可回答的問題類型,設計了一種知識圖譜輔助下的視覺問答方法——K-VQA。在基于深度學習VQA的基礎上,通過查詢知識圖譜區分問題類型,對不同類型的問題采用最合適的方法進行回答,對于需借助外部知識進行回答的問題,利用圖像和問題中的信息判斷回答問題所需的實體和屬性,抽取知識圖譜中的三元組,獲取問題答案。結果表明,不同的視覺問答技術適用于不同類型的問題,K-VQA方法既能回答簡單問題也能回答推理性問題,準確率高達56.67%。因此,作為知識圖譜輔助下的視覺問答方法,K-VQA可以回答更多類型的問題并獲得較高的準確率,對于深入研究VQA和VQA方法具有重要的參考價值。

  2020年04期 v.41;No.155 315-326頁 [查看摘要][在線閱讀][下載 4748K]
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編審園地

• 向本期載文的審稿專家致謝

  本刊編輯部;

  <正>本期《河北科技大學學報》共發表論文11篇。這些論文的發表是與有關專家的認真審讀、細查資料、推敲分析、中肯評價分不開的。對此,本編輯部特向這些專家表示敬意,對他們的辛勤勞動表示感謝。本期載文的審稿專家名單如下(按姓名的漢語拼音順序排列):安佳梅鮑曉華崔玉泉董世魁耿麗娜管曉翔郭占斌何浩祥李瑞李文斌李元凱歐陽純萍史永堂宋慧婷孫昊宇孫曉東

  2020年04期 v.41;No.155 295頁 [查看摘要][在線閱讀][下載 38K]
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數學

• 帶有臨界增長的Kirchhoff方程極小能量變號解的存在性

  梁文國;黃永艷;

  為了深入研究Kirchhoff方程的性質,討論了帶有Hartree項和臨界增長非線性項的Kirchhoff方程極小能量變號解的存在性。利用能量泛函在變號Nehari流形上的下確界C_λ收斂于0,得到空間E緊嵌入L~6(R~3)這一技術性結果。結果表明,利用限制變分方法和定量形變引理獲得極小化序列對應的極小值點是該問題的非平凡解。研究方法在理論證明方面得到了良好的結果,對研究其他Kirchhoff方程解的存在性有一定的指導意義。

  2020年04期 v.41;No.155 327-333頁 [查看摘要][在線閱讀][下載 864K]
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• 2類特殊三圈圖的路能量

  李文靜;邵燕靈;

  針對三圈圖種類較多且路矩陣復雜度較高的問題,運用矩陣分析方法、根的存在性定理及不等式的放縮,研究了2類三圈圖有無懸掛點時的路能量。首先,分別給出2類三圈圖有無懸掛點時的4種路矩陣,利用矩陣分析方法對實對稱矩陣分塊得出對應的特征多項式,由根的存在性定理及韋達定理判定出正負特征值的個數并估計出取值范圍;其次,通過不等式的放縮求出2類三圈圖有無懸掛點時的路能量。結果表明,2類三圈圖在有無懸掛點時路矩陣負特征值的個數及取值范圍是不一樣的,對應的路能量也是不一樣的。所得結果對后續三圈圖的路能量極值問題研究具有一定的借鑒價值,也有利于推測相關化學分子結構的性質。

  2020年04期 v.41;No.155 334-340頁 [查看摘要][在線閱讀][下載 927K]
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化學與化工

• 頭孢呋辛酯在丙酮溶液中的降解動力學研究

  張哲凡;劉寶樹;韓康;張軍立;孫華;

  為了研究頭孢呋辛酯丙酮溶液的穩定性,應用高效液相色譜,采用單因素方式考察初始溶液pH值、溫度、氧化劑種類等條件下,頭孢呋辛酯在溶液中的含量隨時間的變化規律,依據化學反應動力學方法建立得到了頭孢呋辛酯在不同條件下的降解反應動力學模型,回歸得到了模型參數、預測半衰期(t_(1/2))。利用Materials Studio模擬軟件從分子尺度對頭孢呋辛酯的降解機理進行了分析。結果表明:頭孢呋辛酯丙酮溶液的降解符合一級反應動力學;pH值<9.54時頭孢呋辛酯丙酮溶液基本穩定,pH值≥9.54時其化學穩定性變差,隨著pH值的增大降解速率迅速加快、溶液顏色加深;頭孢呋辛酯丙酮溶液的化學穩定性隨溫度的升高而變差。研究結果可為相關產品的生產過程、結晶工藝設計、存儲和應用提供數據支撐。

  2020年04期 v.41;No.155 341-348頁 [查看摘要][在線閱讀][下載 3262K]
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食品與生物科學

• 基于條件關聯互補基因的乳腺癌預后分析

  張屹;閆雙雙;張成;王冠方;黃海云;韓珊珊;

  為了提高乳腺癌患者的生存率,改善病人的臨床治療效果,從分子機制上研究了乳腺癌的致病基因。首先對113個正常組織和1 109個癌癥組織的表達量進行差異分析,然后對差異表達的基因采用條件聯合分析方式對互補基因進行分組,并用逐步Cox回歸挑選出一組基因擬合預后模型。研究結果顯示:VWCE,SPDYC,CRYBG3,DEFB1,SEL1L2,NMNAT2 6個基因對患者生存率是有害的,AMZ1,GJB2,CXCL2,ALDOC 4個基因對患者生存率是有利的,最終確定10個基因的預后模型能夠顯著地將樣本分為高風險組和低風險組,并且對乳腺癌患者5年和10年的生存率進行了預測,依賴時間的AUC值均可達0.7以上。所提方法能夠利用基因與基因之間的關聯性,很好地對高維數據進行降維,消除基因與基因之間的共線性問題,10個基因的預后模型可以對患者的臨床預測提供幫助。

  2020年04期 v.41;No.155 349-355頁 [查看摘要][在線閱讀][下載 1406K]
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土木建筑工程

• 剪切屈服型多耗能梁K形偏心支撐鋼框架抗震性能研究

  于海豐;吳楊周;馬康;王焱;

  為了解決偏心支撐鋼框架結構延性導致的地震作用取值偏大等問題,研究了剪切型多耗能梁偏心支撐結構的抗震性能。在試驗模型的基礎上,基于耗能梁腹板受剪面積基本不變的前提下,把耗能梁段的截面設計成多耗能梁模式,采用ABAQUS有限元軟件建立了8個數值模型,分別進行單調加載和循環加載,分析了破壞模式、滯回曲線、承載力、剛度及耗能能力隨耗能梁個數變化的情況。結果表明,耗能梁段塑性變形發展充分,有效保護了其他的非耗能構件;結構的承載力、屈服位移及耗能能力要好于單耗能梁模型;每個多耗能梁模型的初始剛度相差較小(4%以內),均小于單耗能梁模型,但多耗能梁模型能夠延緩結構剛度的退化速率。所提模型能提高結構的抗震性能,對實際工程應用有一定的參考價值。

  2020年04期 v.41;No.155 356-364頁 [查看摘要][在線閱讀][下載 3767K]
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新能源與節能環保專欄

• 農業廢棄物厭氧干發酵技術研究進展

  陳潤璐;李再興;馮晶;姚宗路;羅娟;趙立欣;

  中國是農業大國,農業廢棄物產生量逐年增加,但資源化利用率較低。厭氧干發酵技術主要用于處理總固形物質含量在20%～40%(質量分數)之間的固態有機物,是農業廢棄物資源化利用的有效途徑,具有用水量少、容積產氣率高等優點。由于較高的含固率,厭氧干發酵技術還存在反應器啟動慢、物料攪拌困難、傳熱傳質差等問題。厭氧干發酵裝置的創新與工藝參數的優化直接關系到該技術的進一步推廣與應用。通過比較典型的序批式和連續式厭氧干發酵反應器的運行特點,分析主要工藝參數對厭氧干發酵運行過程的影響,綜述了近年來國內外厭氧干發酵技術的研究和應用現狀,提出了當前厭氧干發酵技術存在的不足,并在技術裝備和工藝研究方面對該技術未來的發展趨勢進行了展望:開發厭氧干發酵裝置中關鍵環節的設計方法;開展沼渣流變特性、微生物動態變化等深層次機理方面的研究。

  2020年04期 v.41;No.155 365-373頁 [查看摘要][在線閱讀][下載 1234K]
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• 喹諾酮類抗生素對兩種水生生物氧化應激系統的影響研究

  鄭棟赫;楊雷;沈洪艷;

  為探究水生生物受喹諾酮類抗生素影響的作用機制,選取2種典型的喹諾酮類抗生素——氧氟沙星和諾氟沙星,將斜生柵藻和斑馬魚分別置于其溶液中暴露,在第5,10,15 d,檢測并比較氧氟沙星和諾氟沙星質量濃度為0,30,60,120,360 mg/L時對斑馬魚和斜生柵藻體內SOD和CAT氧化應激指標的影響。結果表明:喹諾酮類抗生素對斑馬魚和斜生柵藻SOD活性的影響趨勢相似,說明斑馬魚和斜生柵藻SOD活性受影響的程度基本相同;喹諾酮類抗生素對斑馬魚和斜生柵藻CAT活性的影響呈現不同趨勢,說明不同水生生物維持體內細胞抗氧化環境平衡的能力不同;喹諾酮類抗生素對斑馬魚試驗組SOD活性、CAT活性影響的最大值及最小值均高于斜生柵藻試驗組,說明2種喹諾酮抗生素對斑馬魚和斜生柵藻SOD活性和CAT抗氧化應激反應強度的影響存在明顯差異。研究結果為進一步研究喹諾酮類抗生素對水生生物的生態毒性效應提供了科學根據。

  2020年04期 v.41;No.155 374-380頁 [查看摘要][在線閱讀][下載 1505K]
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