本期栏目

纺织与服装

  • PU/MgO/ZnO复合纳米纤维膜的制备及其在空气过滤中的应用

    王西贤;马军贞;栗婧;张文杰;贾琳;边立然;

    为制备高性能过滤材料，通过静电纺丝工艺成功制备出4种不同类型的纳米纤维膜，分别为PU/MgO/ZnO、PU/ZnO、PU/MgO复合纳米纤维膜及纯PU纳米纤维膜。对这4种纳米纤维膜进行微观形态观察、基团分析，以及润湿性能、力学性能和过滤性能的测试，探究不同组分对其微观形态和各项性能的影响。结果表明:PU/MgO/ZnO复合纳米纤维成纤性较好，直径最小为456nm，润湿性能表现为超亲水，断裂强度为2.45MPa，过滤效率达到98.76%，阻力压降为103.69Pa，具备良好的过滤性能，且双组分的PU/MgO/ZnO复合纳米纤维有更好的性能。

    2025年04期 v.37;No.132 1-5页 [查看摘要][在线阅读][下载 1135K]

  • 醚化-接枝淀粉对酸解淀粉/聚乙烯醇共混浆料性能的影响

    张一帆;程小龙;张寻;李伟;

    以玉米淀粉为原料，利用醚化反应制备二溴丙基淀粉，进一步采用醋酸乙烯酯(VAc)为接枝单体，利用接枝共聚技术制备醚化-接枝淀粉(EGS)浆料，探讨了EGS通过置换酸解淀粉(ATS)对酸解淀粉/聚乙烯醇(ATS/PVA)共混浆料性能的影响，明确了EGS共混比对EGS/ATS/PVA共混浆料性能的影响规律。结果表明，利用EGS置换ATS，可提升ATS/PVA对棉和涤纶纤维的黏附性能及黏度热稳定性，降低其表观黏度与表面张力。随着EGS共混比增加，共混浆料黏附性能逐渐增强，表观黏度及表面张力降低。EGS/ATS/PVA黏度热稳定性均大于91%，有利于上浆过程中上浆率稳定，并提升织造效率。

    2025年04期 v.37;No.132 6-10+22页 [查看摘要][在线阅读][下载 1252K]

  • 电织针的ANFIS模糊PID控制

    黄占峰;汪诚诚;

    基于电织针复杂而精细的控制要求，提出了一种自适应神经网络模糊系统(ANFIS)结合模糊逻辑的PID控制方法，在Simulink仿真平台上搭建ANFIS模糊PID控制系统，分别对比了电织针在普通PID、模糊PID和ANFIS模糊PID控制条件下的运行情况。仿真结果表明，ANFIS模糊PID控制系统相比普通PID控制没有超调量，在突加负载扰动后受影响最小，能更好地满足电织针的控制要求。

    2025年04期 v.37;No.132 11-14页 [查看摘要][在线阅读][下载 665K]

  • 基于五次B样条算法的布料抓取机械臂关节轨迹规划

    胡经纬;江维;聂骏杰;陈振;

    针对纺织车间布料抓取机械臂轨迹的平滑控制问题，提出了基于关节空间的五次B样条算法，并与传统五次多项式、三次B样条算法进行对比仿真。结果表明:五次B样条算法在保证加速度符合工业标准的同时，最大加速度较五次多项式算法提升26.2 rad/s~2，响应速度更快，相较三次B样条算法的关节加速度超限，其加速度均值降低63.2 rad/s~2，可有效减少冲击振动，避免系统过载。

    2025年04期 v.37;No.132 15-22页 [查看摘要][在线阅读][下载 1603K]

工程技术

  • 煤层底板破坏深度主控因素的灰色关联分析

    徐星;孙光中;李泽辉;刘阳;

    为研究煤层底板破坏深度主控因素的影响，引入灰色关联分析(GRA)法，选取采深、煤层倾角、采厚、工作面斜长、底板抗破坏能力和工作面内是否有构造作为底板破坏深度的影响因素，由于这6个影响因素之间不仅具有灰色关联而且具有非线性特征，故基于底板破坏深度实测数据使用GRA法得到各影响因素与底板破坏深度的关联系数、关联度以及各影响因素的权重和排序。综合分析表明:工作面内是否有构造这一指标不是底板破坏深度的主控因素，工作面斜长、煤层倾角、采深、底板抗破坏能力和采厚的权重之和占总权重的85.71%，可以确定这5个因素是底板破坏深度的主控因素。

    2025年04期 v.37;No.132 23-27页 [查看摘要][在线阅读][下载 350K]

  • 基于参数自适应的并网变换器虚拟同步控制方法

    胡石阳;郭壮志;孙俊棚;

    对并网变换器的虚拟同步控制有效解决了现代电力系统中惯性与阻尼不足的问题，但牺牲了一定的动态响应性能，且存在频率迅速上升和跌落的问题，故针对并网变换器提出一种虚拟同步机参数自适应模型预测控制策略。首先，引入虚拟同步机控制算法计算出下一控制周期逆变器输出参考电流;然后，设计预测函数预测下一控制周期电流，建立关于输出电流的代价函数，采用枚举法得出价值函数最小的开关状态并应用于下一控制周期;最后，分析阻尼和惯量参数对控制系统的影响，在线监测频率变化，实时改变阻尼与惯量参数，优化控制效果，进一步提高系统动态性能。仿真结果表明，在所提控制策略下，并网变换器运行状态良好，增强了系统频率稳定性且具有较好的动态性能。

    2025年04期 v.37;No.132 28-32+61页 [查看摘要][在线阅读][下载 1272K]

  • 基于机器视觉的三极管表面缺陷检测机器设计

    徐君鹏;梁顺婷;王文腾;林凯凯;任祥铮;

    为提高电子产品的生产质量，利用机器视觉控制系统设计出一套检测三极管表面缺陷的机器。首先，对机器整体结构装置进行选择，对振动盘料斗、电机和齿轮参数进行选择和计算;随后，以西门子S7-1200PLC作为核心控制器实现对机器的自动化控制;最后，采用基于视觉系统的YOLOv8缺陷检测算法对三极管图像进行检测识别。结果表明:与传统以算法为主的缺陷检测相比，采用以机械结构为主的三极管表面缺陷检测，检测准确度和速度与之相当。

    2025年04期 v.37;No.132 33-38页 [查看摘要][在线阅读][下载 1340K]

  • 基于双目视觉的锅炉膨胀测量

    来永斌;孟令威;胡宇;吴文婷;刘红强;吴青松;

    传统电厂锅炉膨胀监测依赖机械膨胀指示器，需要人工记录锅炉及管道的三维位移，这种方法在数据的实时性、准确性和安全性等方面存在明显不足。为解决以上问题，提出了一种基于双目视觉的锅炉膨胀三维测量实时在线监测系统，通过双目视觉测量和棋盘格角点检测获取膨胀监测点的三维数据，采集的数据在1.2 m范围内可达到1 mm的精度，计算时间少于1 s，实现了系统的实时性、准确性和安全性。

    2025年04期 v.37;No.132 39-44页 [查看摘要][在线阅读][下载 1065K]

  • 面向焊缝控制的自动焊接机窄间隙焊接轨迹YOLOX-s纵向跟踪技术

    胡石;王旭升;常宽;

    自动焊接机受加工工件和自身因素影响会出现不同程度的振动，使得焊枪偏离期望焊缝轨迹，出现较大焊缝。为此，提出面向焊缝控制的自动焊接机窄间隙焊接轨迹YOLOX-s纵向跟踪技术。首先，根据焊接道数、焊接次序、焊枪偏移量建立焊道轨迹坐标系;然后，结合YOLOX-s模型，分析窄间隙焊接轨迹在该坐标系中的位置，计算理想焊缝轨迹，将理想焊缝轨迹与窄间隙焊接轨迹的坐标位置差值作为焊缝轨迹误差;最后，利用焊缝估计调控量对该误差进行控制，结合输送速率与输送量完成窄间隙焊接轨迹纵向跟踪。结果表明:采用所提方法得到的焊缝轨迹与期望轨迹的最大跟踪误差小于5 mm，且焊缝轨迹之间的一致性系数达到8以上，可以稳定地控制自动焊接机按照期望焊缝轨迹执行任务。

    2025年04期 v.37;No.132 45-49页 [查看摘要][在线阅读][下载 994K]

  • 基于动量项BP神经网络的直流监控电池荷电状态估算

    张亚琼;李楠;

    铅酸电池作为直流电源系统中的核心储能设备，其荷电状态(SOC)的准确估算对于系统的可靠运行和电池寿命的延长至关重要，故提出了一种基于动量项BP神经网络的SOC估算优化方法。该方法通过引入动量项改进了BP神经网络的收敛速度和精度，能够有效处理复杂的非线性关系，并适应电池老化、温度变化和负载波动等动态特性。实验结果表明，在不同温度和SOC区间，动量项BP神经网络的估算精度均优于传统的OCV-AH方法。此外，将动量项BP与OCV-AH进行结合，可进一步提高估算精度并减少计算资源消耗。

    2025年04期 v.37;No.132 50-54页 [查看摘要][在线阅读][下载 1400K]

  • 基于云模型的时间序列分段与聚类方法

    李金武;

    为对时间序列进行有效评价，提出了一种基于云模型的时间序列分段与聚类方法，利用云模型的熵和超熵，找到稳定性最差的子序列，对其进一步划分，动态实现序列分段，形成云模型序列。同时，基于云模型构建分段聚合有效性评价指标，判定最优分段数。针对不同云模型序列，依据其时间窗的关系进行云模型匹配和相似度度量。实验结果表明，该方法能够有效确定时间序列分段数，在对原始序列进行大幅压缩的同时保留了数据基本特征，提升了时间序列聚类效率。

    2025年04期 v.37;No.132 55-61页 [查看摘要][在线阅读][下载 1189K]

基础科学

  • 基于遗传算法的生产决策问题

    刘付军;朱新鹏;陈奕嘉;王陈阳;

    对生产过程进行拆分，将其分为零件检测阶段、半成品检测阶段和成品检测阶段。首先引入0-1变量，分别对每个阶段的收益和花费进行分析，并建立一个单目标优化模型，然后运用遗传算法进行求解，得到给定情况下的最优决策方案，最后进行灵敏度分析，计算出两个参数的敏感度系数。

    2025年04期 v.37;No.132 62-66+80页 [查看摘要][在线阅读][下载 375K]

  • 三维空间中的杨氏双缝干涉研究

    张丽琴;管志刚;徐士涛;李莲洁;

    传统的杨氏双缝干涉实验主要在二维平面上进行，而光传播实际在三维空间中进行，故通过理论分析和数值模拟，探讨三维空间中的光传播和干涉，揭示其物理机制，并分析纳米结构和非线性效应对干涉图样的影响。结果表明，纳米结构和非线性效应显著改变了干涉条纹的形态、对比度和间距。

    2025年04期 v.37;No.132 67-70页 [查看摘要][在线阅读][下载 980K]

  • 有限幺半群的表示与有限维代数上的模

    贺泽远;何健;刘雨喆;李长远;

    有限幺半群的表示范畴与有限维代数的模范畴之间的联系可以通过箭图被建立。进一步地，利用此联系，满足如下条件的有限维基代数的存在性可以被证明:使得定义在此代数上的交替弦模的同构类数有限;此代数的箭图除源点和沉点外的其他顶点均为结点;该代数表示无限。

    2025年04期 v.37;No.132 71-80页 [查看摘要][在线阅读][下载 403K]