基于有序介孔碳的氯离子选择性电极的制备及其在手持传感系统中的应用

以有序介孔碳(OMC)球为离子-电子转换层,制备了固态氯离子选择性电极,构建了基于离子敏感的场效应晶体管(ISFET)的手持式传感系统,用于检测人体血清中的氯离子。优化了OMC前驱体的碳化温度,探究了OMC形貌结构对电极传感性能的影响;电极柔性化制备后考察了其在手持系统中对氯离子的检测效果。结果表明,最优条件下,电极在5.12×10^-4~1.02 mol/L的浓度范围呈现线性响应,响应斜率为60 mV/decade。该柔性电极在手持传感系统中展现出高灵敏度和重现性,可用于人体血清样品中氯离子的检测,其回收率为96.3%~104.9%。     

固-液两相流黑水管道冲蚀磨损的数值模拟研究

煤气化黑水处理系统管道由于其流体介质高含固体颗粒和腐蚀性介质，且工作在高温、高压差环境中，极易受到冲蚀磨损和腐蚀的耦合作用而失效，影响其服役寿命. 采用计算流体力学(CFD)方法数值模拟研究了煤气化黑水处理系统固-液两相流管道的冲蚀磨损行为和机理，以及流体介质速度和固体颗粒粒径对管道冲蚀磨损的影响规律，并分析了盲通管和涡室结构对弯管冲蚀磨损行为的优化改善效果. 研究结果显示，煤气化黑水处理系统管线的冲蚀高危区主要分布在弯管外拱和变径管等结构突变区域；管道冲蚀磨损行为与其内部流体的运动和颗粒冲击特性有关；管道的冲蚀率均随着流体速度的增加而加剧，而粒径对弯管和变径管冲蚀率的影响并非单调关系，这与颗粒受力作用有关；弯管优化分析显示，涡室结构可以降低弯管的最大冲蚀率，减缓弯管的冲蚀磨损.      

基于双轴转台的捷联惯性导航系统8位置系统级标定方法(英文)

惯性测量单元(IMU)是捷联惯性导航系统的核心设备,IMU的精度直接影响捷联惯性导航系统的精度。标定精度和速度是评价IMU标定方法的主要指标。传统标定方法是先进行温度补偿,再利用高精度三轴转台进行位置和速率实验,共需耗费约4天时间。虽然能够保证IMU的标定精度,但该方法复杂耗时。为改善复杂耗时的传统标定方法并保证标定精度,以便于批量生产,提出了基于双轴转台的8位置系统级标定方法。该方法基于27维状态向量的卡尔曼滤波器,以导航速度误差为观测量。该方法基于带温箱双轴转台设计,每个温度点需40 min进行标定。仿真和试验结果表明,该方法能够标定21个IMU误差参数,且该标定方法与传统标定方法相比标定时间更短,导航精度更高。     

民用无人机飞行风险评估与控制系统

为了有效评估无人机系统飞行安全风险并提出针对性风险控制措施,设计了无人机系统飞行安全风险评估与控制系统.首先基于运营决策支持和立法基础数据收集这一目标建立了系统的框架结构;然后针对风险控制需求,设计了无人机事故案例本体表示,实现了基于语义和属性值的综合相似性检索算法;针对风险评估需求,软件实现了无人机系统飞行危险源识别方法和定量的风险评估模型,最后通过危险源识别与重用无人机事故案例的方式提出风险控制措施.实验结果表明,无人机风险评估与控制原型系统为无人机系统的飞行安全提供了系统的解决方案.     

孤立子理论在中国的早期发展——纪念中国孤立子理论研究40周年

2018年是中国孤立子理论研究40周年.通过文献考证方法,考察分析了国内早期(1978-1989)孤立子理论的论著、名人传记及研究性论文,综述孤立子理论早期在中国的传播、研究与发展.指明1978-1989年这一时期我国孤立子理论研究主要处在培养人才和学习阶段,是出现更多更好的学术成果的前期阶段,是迎接孤立子理论在中国大发展的筹备期.     

基于演化博弈的防火墙和入侵检测系统配置策略分析

考虑信息安全技术特征,基于演化博弈论分析企业和黑客之间相互作用时的策略选择行为.结果表明:若只选择配置一种安全技术,当黑客期望利润、企业人工调查成本较低时或防火墙发生报警时,黑客放弃入侵必然发生;若在联动系统和仅配置一种安全技术中选择时,企业配置策略需比较联动系统和该技术的检测概率后进一步判断,黑客入侵策略则需分析联动系统或该技术检测概率的临界值.为减少入侵行为,需降低人工调查成本和黑客期望利润,提高入侵成本,加大对入侵行为的惩罚力度.     

第二类端点奇异Fredholm积分方程的分数阶退化核方法

本文针对第二类端点奇异Fredholm积分方程构造基于分数阶Taylor展开的退化核方法，设计了两种计算格式，一是在全区间上使用分数阶Taylor展开式近似核函数，二是在包含奇点的小区间上采用分数阶插值，在剩余区间上采用分段二次多项式插值逼近核函数.讨论了两种退化核方法收敛的条件，并给出了混合插值法的收敛阶估计.数值算例表明对于非光滑核函数分数阶退化核方法有着良好的计算效果，且混合二次插值法比全区间上的分数阶退化核方法有着更广泛的适用范围.     

具有不耐烦顾客的生产服务库存系统最优生产策略

研究了基于(s,S)策略有不耐烦顾客的生产服务库存系统.建立了水平相依的拟生灭过程,通过截尾近似的方法求出系统稳态概率向量,并给出系统一些性能指标.最后,设计遗传算法并通过数值算例求解最优生产策略.     

云制造平台加工能力分享调度优化研究

云制造平台加工能力分享的调度优化是云制造模式的核心运营问题。为提高云制造平台对参与能力分享企业资源的利用率,解决实际云制造需求环境下企业级制造资源调度问题,达到云制造平台动态实时的要求,以最小化工期和成本为目标函数,构建了基于平台并面向分享的云加工能力调度模型。为快速求解多个云任务订单的最优调度序列,引入任务简易编码和随机权重,设计了改进的二阶粒子群算法,并提出可分享加工能力时间窗的更新策略。最后,通过算例验证云制造平台加工能力调度机制的可行性和有效性。     

Hamilton系统下基于相位误差的精细辛算法

Hamilton系统是一类重要的动力系统，辛算法（如生成函数法、SRK法、SPRK法、多步法等）是针对Hamilton系统所设计的具有保持相空间辛结构不变或保Hamilton函数不变的算法.但是，时域上，同阶的辛算法与Runge-Kutta法具有相同的数值精度，即辛算法在计算过程中也存在相位误差，导致时域上解的数值精度不高.经过长时间计算后，计算结果在时域上也会变得“面目全非”.为了提高辛算法在时域上解的精度，将精细算法引入到辛差分格式中，提出了基于相位误差的精细辛算法（HPD-symplectic method），这种算法满足辛格式的要求，因此在离散过程中具有保Hamilton系统辛结构的优良特性.同时，由于精细化时间步长，极大地减小了辛算法的相位误差，大幅度提高了时域上解的数值精度，几乎可以达到计算机的精度，误差为O（10-13）.对于高低混频系统和刚性系统，常规的辛算法很难在较大的步长下同时实现对高低频精确仿真，精细辛算法通过精细计算时间步长，在大步长情况下，没有额外增加计算量，实现了高低混频的精确仿真.数值结果验证了此方法的有效性和可靠性.