智能控制理论与应用

  • 离散时间模糊Markov跳变系统基于区间观测器的故障检测

    王淑佳;朱淑倩;

    针对一类带有执行器故障的离散时间模糊Markov跳变系统,基于区间观测器方法研究有限频域故障检测问题。通过融合系统状态与持续干扰的边界信息,提出模态依赖的模糊区间观测器,构建上下界估计误差增广系统模型并生成动态残差区间,进而分别引入l_∞性能指标和H_-性能指标来评估残差区间对扰动的鲁棒性和对故障的敏感性。为克服模态转移概率导致的有限频域性能指标设计难题,引入Markov化状态数学期望将误差系统转化为确定性模糊系统,并运用模态依赖的模糊Lyapunov函数方法,分别建立误差系统的l_∞性能和H_-性能分析结果,进而以线性矩阵不等式形式给出实现有限频域故障检测的区间观测器设计与优化算法。通过数值仿真验证所提算法在故障检测效率上的有效性与优越性。

    2026年02期 v.39;No.164 159-170页 [查看摘要][在线阅读][下载 1313K]
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  • 基于输出反馈的电动汽车防爆胎固定时间控制

    韩之超;刘应霖;王嘉铭;孙宗耀;刘科力;赵军圣;

    研究了电动汽车防爆胎系统的固定时间控制,在控制设计中运用固定时间自适应律消除了外部干扰,采用线性输入驱动滤波器来克服常见的全部系统状态需可测的限制,即所有系统状态必须可用于测量。为进一步补偿由观测器误差引起的系统不确定动态,在所提出的输出反馈控制器中引入了鲁棒自适应项,并结合输入驱动滤波器设计了一种复合型鲁棒滤波方法,有效提升系统对未知干扰与建模误差的抵抗能力,以取消所有系统状态都需要测量的限制。最后通过仿真实例验证理论结果的可行性和有效性。

    2026年02期 v.39;No.164 171-182页 [查看摘要][在线阅读][下载 1240K]
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  • 单连杆柔性关节机械臂系统的优化反步跟踪控制

    李熙;孙伟;殷县龙;

    针对单连杆柔性关节机械臂系统,提出了一种基于强化学习策略的优化反步跟踪控制方法。首先,在每个反步步骤中利用Actor-critic结构来执行强化学习策略,进而得到每个子系统的最优虚拟控制器,最终得到系统的最优控制器。然后基于设定的李雅普诺夫函数,推导出单连杆柔性关节机械臂系统的所有信号是有界的,证明了所设计控制方法的稳定性。最后,仿真实验验证了基于强化学习策略的优化反步跟踪控制在单连杆柔性关节机械臂系统中的有效性。

    2026年02期 v.39;No.164 183-191页 [查看摘要][在线阅读][下载 1539K]
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  • 基于端到端深度强化学习的多订单动态柔性作业车间调度方法

    王旭;李寰;韩玉艳;王玉亭;王雅坤;

    针对多订单随机到达条件下的动态柔性作业车间调度问题(Dynamic Flexible Job Shop Scheduling Problem with Order Random Arrival, DFJSP_ORA),提出一种面向实际生产环境的建模与求解框架。首先构建了以最小化最大完工时间为优化目标DFJSP_ORA的数学模型。引入流体模型对系统行为进行连续近似,从而提取关键状态特征。调度过程被建模为马尔可夫决策过程(Markov Decision Process, MDP),并采用近端策略优化(Proximal Policy Optimization, PPO)算法构建端到端的深度强化学习框架进行求解。该方法结合复合规则驱动的离散动作空间与优势函数驱动的策略优化机制,实现了对动态环境的高效决策。最后通过81个不同规模的实例,对所提方法与6种优先调度规则及3种强化学习方法进行比较,结果验证了其优越性,为DFJSP_ORA的求解提供了一种高效、灵活的解决方案。

    2026年02期 v.39;No.164 192-204+273页 [查看摘要][在线阅读][下载 1221K]
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光纤通信与信息处理

  • 弹性光网络中面向提前预约服务请求的生存性感知路由频谱分配算法

    孔凌兴;望运武;顾家骅;朱敏;

    多路径保护能够有效提高光路请求的服务生存能力,因其通过多条不相交的路径进行数据传输,无论哪条路径发生故障也不会导致服务中断。这篇文章主要研究了基于深度强化学习(DRL)的弹性光网络(EON)中面向提前预约(AR)服务请求的生存性感知路由调制频谱分配(RMSA)问题,其中AR请求不仅可以在服务请求到达时刻立即分配网络资源,也可以选择在未来时刻中分配网络资源,具有提前预约与等待的特点。为了有效地确定AR服务请求的多路径路由、调制格式、频谱分配以及调度时间,本文提出了一种基于DRL的动态资源分配算法。在14节点网络拓扑上的仿真结果表明,所提DRL算法在300 Erlangs的流量负载下,减少了高达31.9%的阻塞概率。

    2026年02期 v.39;No.164 205-216页 [查看摘要][在线阅读][下载 1390K]
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  • RIS辅助反向散射通信信道估计与相移优化算法

    邱友静;徐勇军;唐鹏;

    反向散射通信因能够实现低功耗无线数能同传而被作为下一代无源物联网的关键技术之一,但其性能受限于双重信道衰落。为此,本文提出一种基于线性最小均方误差的联合信道估计与智能反射面相移优化算法。通过建立直连链路与级联链路信道模型,利用信道统计特性构建闭式解信道估计器;同时,结合智能反射面反射特性进行相移矩阵优化,在保证估计精度的前提下显著降低计算复杂度。仿真实验验证了所提方案相较于基准方法在估计精度上的优越性。

    2026年02期 v.39;No.164 217-223页 [查看摘要][在线阅读][下载 1282K]
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  • 基于DB-GS-Yolo11的跨域智能无线感知算法

    孙海洋;李天成;刘广虎;徐凌伟;

    无线感知技术利用环境中的Wi Fi信号提取特征信息,识别目标运动状态。无线感知技术随智能设备普及,已广泛应用于智能家居、医疗健康、人机交互和自动驾驶等领域。然而,移动通信环境复杂多变,无线感知存在着模型感知精度低、场景泛化能力差、环境依赖性高等问题。因此,针对不同的跨域场景,提出基于双支路门控时序Yolo11跨域智能无线感知算法DB-GS-Yolo11。该算法采用双支路结构设计,融合了Yolo11神经网络、门控注意力模块(Gated Attention Coding, GAC)和状态空间模块(State Space Model,SSM),能够高效感知输入信号,并有效提取关键跨域特征,从而大幅提升模型的泛化能力。这一改进显著降低了感知任务对特定环境的依赖,使其具备更强的鲁棒性、可移植性以及跨领域识别精度。在对比实验中,所提出的DB-GS-Yolo11算法与多种主流神经网络模型,包括深度神经网络(Deep Neural Network,DNN)、门控循环网络(Gated Recurrent Unit, GRU)以及Google Inception Net神经网络(Goog Le Nte)进行了性能对比。实验结果表明,DB-GS-Yolo11在感知复杂度优化、识别精度提升以及跨域适应能力方面均展现出更优越的表现。在域内数据集中识别精度整体提高5.33%~9.67%,耗时减少1.35%~17.81%。同时在跨位置、跨方向等跨域数据集上所提出的算法的识别精度提升2.33%~7.33%和2.67%~4.33%,耗时减少1.63%~4.69%和0.23%~3.11%。

    2026年02期 v.39;No.164 224-237页 [查看摘要][在线阅读][下载 1794K]
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  • 优化实时交通流检测:一种将YOLO与图像预处理结合的研究

    孙嘉豪;邹瑞滨;李和福;高扬;张葳琳;刘沅鑫;

    为提高城市交通管理效率,应用智能交通系统是当前较为高效可行的办法,车流量实时监测技术可为整个系统提供有效的实时数据,研究聚焦于提升车流量实时监测终端设备性能的关键需求,提出一种基于YOLO目标检测算法的方法,结合图像预处理技术提升系统准确度并减少了终端资源消耗。研究基于CO-CO公开数据集整理和处理部分素材图,构建符合本次测试的自训练数据集,分别训练YOLOv5s与YOLOv8s模型,在动态视频和实时视频流等多种场景下进行全面测试,同时引入背景差分、CLAHE图像增强和中值滤波等图像预处理技术,有效验证了模型在复杂环境下对目标识别能力的提升,同时降低了设备资源占用。实验结果说明,图像预处理技术在不同测试方式和环境下提高约1.2%~1.8%的检测精度,相应的资源占用情况也有所降低,研究设计并分析了从模型训练、图像处理及性能评估等主要环节,凭借一系列视频测试和现实模拟测试得出相应数据,有一定应用价值。

    2026年02期 v.39;No.164 238-248页 [查看摘要][在线阅读][下载 1644K]
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新材料与智能制造

  • 应力释放对InGaN/GaN量子阱有源区发光特性的影响机制

    郭一庸;武智波;徐昊一;李长富;高渊;冀子武;

    制备了两个不同的绿光InGaN/GaN量子阱(QW)结构(具有和不具有应力释放层),研究了其电致发光(EL)的注入电流依赖性和光致发光(PL)的温度依赖性。EL测量结果显示,与不具有应力释放层的QW结构(S1)相比,具有应力释放层的QW结构(S2)有一个较强的EL强度、显著的能量红移和一个较小的效率下垂;而PL测量结果则显示了S2比S1有更少的非辐射中心、更大的活化能和更高的内量子效率。这些结果表明,应力释放层的导入不仅缓解了有源区的应力、增加了In原子的并入,还提高了其有源区的结构质量、增强了其局域效果,同时降低了其电子泄露。这一解释得到了高分辨率X射线衍射测量结果的证实,结果显示S2比S1有更低的位错密度和更好的结构/结晶质量。

    2026年02期 v.39;No.164 249-254页 [查看摘要][在线阅读][下载 1289K]
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  • 生物基环氧树脂Vitrimer的制备及其闭环回收特性

    郑凯;胡杰;李春琳;刘霖;李成杰;马娟娟;

    环氧树脂是目前应用最为广泛的热固性树脂之一,在航空航天、电子封装等领域具有不可替代性。但其依赖石油基原料(如双酚A)导致的毒性风险及不可回收性,已成为阻碍热固性树脂基复合材料应用和发展的突出问题。基于此,创新性采用生物基环氧大豆油和衣康酸为原料,通过精确调控环氧基与羧基的交联反应,成功开发出一种新型生物基环氧树脂Vitrimer材料。通过动态酯交换反应构建可逆交联网络结构,其拉伸强度达到1.71 MPa,断裂伸长率为41%,同时实现6.1 MPa的超高黏附强度,可粘接多种基材。动态可逆交联网络赋予该环氧树脂Vitrimer优异的重加工及物理机械回收性能,经过三次热压重加工后,其力学强度恢复率达83%。该生物基原料及动态共价键设计为开发下一代高性能绿色热固性树脂及循环利用提供了思路。

    2026年02期 v.39;No.164 255-262页 [查看摘要][在线阅读][下载 1428K]
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  • 利用废弃电蚊香片制备FexOy/C复合微波吸收材料

    力国民;李泽宇;高洁;梁丽萍;

    生物质碳因其环境友好、成本低廉和导电性良好等优点,成为研究热点。以废弃电蚊香片为主要原料,通过高温焙烧和引入磁性组分(Fe_xO_y),制备了Fe_xO_y/C复合吸波材料。研究发现,负载Fe_xO_y后,Fe_xO_y/C复合材料的吸波性能显著提升。其中,FVM-0.6-600在1.5 mm涂层厚度下的最小反射损耗(RL_(min))值达到-19.2 dB,有效吸收带宽(EAB)为5.3 GHz;FVM-0.6-800在2 mm涂层厚度下的RL_(min)值为-25.6 dB,EAB为4.5 GHz。该研究实现了废弃电蚊香片的高值化和资源化利用,具有广阔的应用前景。

    2026年02期 v.39;No.164 263-273页 [查看摘要][在线阅读][下载 3348K]
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  • 聚氨酯基电磁屏蔽材料研究进展

    孙嫣然;张中洋;战艳虎;

    电子设备与数字技术的飞速发展造成了日益严重的电磁辐射干扰,影响了电子元件的运行与人类的身心健康。聚氨酯基电磁屏蔽材料因其耐腐蚀、分子结构易调控、性能稳定的优势得到科研人员的关注。综述总结了掺杂导电填料、磁性填料以及电磁杂化填料聚氨酯基电磁屏蔽材料的制备方法,讨论了微观结构及填料类型对聚氨酯基电磁屏蔽材料屏蔽效能的影响规律,展望了该材料面临的关键挑战与发展前景。

    2026年02期 v.39;No.164 274-281页 [查看摘要][在线阅读][下载 1309K]
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生命科学与医药健康

  • ZnS量子点对米曲霉生长的影响

    张晓雨;刘华;李京洋;陈忠;

    采用低温固相法制备了ZnS量子点(Quantum Dots,QDs),并研究了其晶体结构、表面形貌、细胞毒性以及对米曲霉生长与发酵周期的影响。结果表明,所得ZnS样品具有立方闪锌矿结构,晶粒尺寸在3.5~5.3 nm之间;在浓度低于100μg/mL时,该ZnS QDs对HeLa细胞无毒性,细胞存活率达90.93%。米曲霉应用结果显示,添加75μg/m L的ZnS QDs可使米曲霉生物量和菌球尺寸分别提高至空白对照组的1.43和2.08倍,并将其稳定生长期由108 h延长至144 h。光致发光(PL)结果显示,经ZnS QDs处理的米曲霉发光强度增强了3.23倍,表明其代谢活性和DNA合成能力得到显著提升。本研究为利用ZnS QDs优化米曲霉工业发酵工艺、提升其生物量与代谢产物产量、并延长发酵周期,提供了一种可行策略。

    2026年02期 v.39;No.164 282-289页 [查看摘要][在线阅读][下载 1530K]
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  • 泊沙康唑生物利用度与制剂策略研究

    张志浩;吴恒乾;王正平;邬传宇;韩军;

    泊沙康唑为第二代三唑类抗真菌药物,广泛应用于侵袭性真菌感染的预防与治疗。其属于生物药剂学分类系统(BCS)Ⅱ类药物,具有低溶解度和高渗透性特征,导致其生物利用度受多重因素影响且个体差异显著。本文综述了影响泊沙康唑生物利用度的关键因素,包括溶解度与氢离子浓度指数(pH)依赖性、药物转运蛋白与代谢途径、患者生理状况、药物相互作用以及剂型特性。在此基础上,总结了近年来提升生物利用度的制剂策略,如无定形固体分散体、纳米颗粒、脂质体、微球及其他缓释系统等技术。此外,文章探讨了制剂临床转化所面临的挑战,包括制备工艺复杂性、质量一致性控制及安全性等。未来,新型递药系统与个体化给药策略的开发有望进一步优化泊沙康唑的临床应用。

    2026年02期 v.39;No.164 290-299页 [查看摘要][在线阅读][下载 1233K]
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  • 新型IDO抑制剂的药效团模型构建与对接研究分析

    张士营;张安丽;刘雅婷;孙彬;

    吲哚胺2,3-双加氧酶(IDO)是色氨酸代谢的关键酶,通过降解色氨酸并促进毒性犬尿氨酸积累,在肿瘤微环境中诱导T细胞凋亡和免疫耐受,从而介导免疫逃逸。尽管IDO抑制剂在临床前研究中显示出良好的抗肿瘤免疫调节潜力,但其靶点结合模式仍不明确,阻碍了高效IDO抑制剂的开发。本研究选取8种具有不同母核结构的IDO抑制剂,构建了基于共同特征的药效团模型,其核心由两个氢键受体,两个疏水性药效特征组成。同时,通过分子动力学和对接模拟,揭示了代表性IDO化合物与受体活性区域之间的关键相互作用模式,总结了它们的构效关系。这为开发新型、高效IDO抑制剂提供了重要的方向指引。

    2026年02期 v.39;No.164 300-306页 [查看摘要][在线阅读][下载 1371K]
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  • 基于水杨酸结构的衍生物合成及其除草活性研究

    商金海;刘卓群;刘倩;于薏珊;范润鹏;李攀;

    水杨酸(Salicylic acid, SA)作为植物体内关键调节因子,对植物生长调控意义重大。本研究基于SA结构,围绕其羟基和羧基合成18个SA衍生物,旨在借助调节SA信号通路探寻新型除草剂。通过小杯平皿实验,以10μg/L和100μg/L剂量对油菜、稗草种子开展活性初筛,发现SA-1和SA-8对杂草种子发芽率抑制效果显著。为深入验证SA衍生物对根长的抑制作用,以10μg/L剂量处理苹果幼苗,证实SA-1、SA-2和SA-8对其根长有显著抑制效果。进一步放大实验,以375 g/ha、750 g/ha、1 500 g/ha剂量对油菜、苋菜、稗草、马唐进行喷洒处理,测试除草活性,结果表明SA-1、SA-2和SA-8相较SA展现出更优除草活性。本研究以SA信号通路为切入点,经活性测试筛选出SA-1、SA-2和SA-8三个对杂草抑制效果显著的化合物,为新型除草剂研发开拓了新路径。

    2026年02期 v.39;No.164 307-316页 [查看摘要][在线阅读][下载 1594K]
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