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1. 纳米纤维素基气凝胶的染料吸附性能研究 陈港, 敖杰, 贺莹莹, 王淳玉, 张成 华南理工大学学报(自然科学版)    2025, 53 (8): 149-157.   DOI: 10.12141/j.issn.1000-565X.240587 摘要 （1111）   HTML （29）    PDF（pc） （3346KB）（781）    可视化    收藏 水污染问题日益严峻，迫切需要开发高效且可持续去除污染物的方法。该研究提出用常压干燥法制备一种兼具阴离子和阳离子污染物高吸附量的纳米纤维素基气凝胶。首先聚乙烯亚胺（PEI）通过静电相互作用附着在羧甲基化纤维素纳米纤维（CNF）骨架上，然后使用γ-氨基丙基三乙氧基硅烷（APTES）和戊二醛（GA）进行化学交联得到水凝胶，最后通过溶剂交换和常压干燥方法制得低密度（18.80 mg/cm3）和高孔隙率（92.06%）的CNF/PEI复合气凝胶（CPA），该气凝胶在水中展现出优异的结构稳定性。得益于气凝胶同时含有阴离子型羧甲基和阳离子型氨基，它在复杂废水环境下能同时对阳离子和阴离子染料具有较强的吸附能力。每克气凝胶对亚甲基蓝（MB）和刚果红（CR）的最大吸附量分别为516 mg和2 090 mg，阴、阳离子染料的去除率达到98%以上。此外，气凝胶展现出良好的结构稳定性和抗疲劳性能。在碱性溶液中浸泡一周仍保持完整，且在湿态下经过10次循环压缩，其弹性恢复率仍保持在60%。相比同类吸附材料，CPA在吸附容量、两性吸附能力及重复使用性能方面具有显著优势。该研究提出的制备方法耗时短、效率高，适合规模化生产，有望在工业化污水处理中得到应用。 图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价 | 评论（0）

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2. 考虑残余应力与杂质的齿轮接触疲劳评估模型 刘义, 孙霖霖, 杨文瀚, 郭辉, 侯圣文, 刘更 华南理工大学学报(自然科学版)    2025, 53 (7): 50-59.   DOI: 10.12141/j.issn.1000-565X.240278 摘要 （509）   HTML （7）    PDF（pc） （3313KB）（611）    可视化    收藏 磨齿、喷丸、表面光饰等齿轮表面处理技术会在材料内部产生残余应力，同时，金属材料中不可避免地存在杂质，残余应力与杂质对齿轮的接触疲劳寿命均有显著影响。为有效评估齿轮的接触疲劳风险，该文提出了一种综合考虑残余应力与杂质共同作用的数值模型。该模型使用等效夹杂法将齿轮内部的杂质转化为含本征应变的夹杂，并在位移方程中考虑了杂质与残余应力的耦合作用。研究过程中，计算了残余应力与杂质作用下的应力分布，并通过有限元法对模型进行了验证；使用Dang Van准则计算了等效应力，并将其代入Lundberg-Palmgren寿命模型，计算了齿面接触疲劳的最小循环次数，分析了残余应力、杂质等对齿轮接触疲劳寿命的影响规律。分析结果表明：杂质对齿轮接触疲劳寿命的影响远远大于残余应力的影响，且对疲劳最早出现的啮合位置具主导性；残余拉应力与杂质共同作用下，次表层最大应力增大且位置向材料表层偏移，齿轮更容易发生接触疲劳。 图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价 | 评论（0）

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3. 基于图神经网络的IL-6诱导肽预测方法 曹瑞芬, 胡维玲, 李强生, 宾艳南, 郑春厚 华南理工大学学报(自然科学版)    2025, 53 (5): 109-117.   DOI: 10.12141/j.issn.1000-565X.240242 摘要 （496）   HTML （14）    PDF（pc） （1821KB）（557）    可视化    收藏 白细胞介素6（简称IL-6）是一种高多效性的糖蛋白因子，可以调节先天性免疫、适应性免疫以及代谢的各个方面，包括糖酵解、脂肪酸氧化和氧化磷酸化等。许多研究已证明，病毒感染患者体内的IL-6表达和释放量显著增加，并且与疾病的严重程度呈正相关，因此，识别IL-6诱导肽并探究其作用机制，对于开发免疫治疗以及疾病严重程度生物标志物具有重要的意义。目前对于IL-6诱导肽的识别大多采用传统的机器学习方法，特征选择与提取较为复杂，且需要依赖领域专家知识。鉴于此，该文提出一种基于图神经网络的IL-6诱导肽预测方法SFGNN-IL6。该方法根据所预测的IL-6诱导肽的结构特征，通过阈值筛选距离信息构建邻接矩阵，结合氨基酸的编码方式（One-hot编码、位置编码和BLOSUM62编码）提取氨基酸节点特征并进行图表示；然后，采用图注意力机制层和图卷积神经网络层，由双通道分别提取多视角特征，既关注节点权重的更新，也考虑节点信息的更新；最后，将两类特征进行融合，用于IL-6诱导肽的分类。实验结果验证了该方法的有效性。 图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价 | 评论（0）

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4. 面向多级流道式磁流变阻尼器的高精度改进双曲正切模型 杜恒, 吕彦廷, 黄惠, 马佰周 华南理工大学学报(自然科学版)    2025, 53 (7): 39-49.   DOI: 10.12141/j.issn.1000-565X.240241 摘要 （514）   HTML （8）    PDF（pc） （4560KB）（526）    可视化    收藏 液压作动器中串联多级流道式磁流变阻尼器（MFC-MRD）可有效改善液压阀控缸系统的欠阻尼特性，提高系统的稳定性，该技术在足式机器人、挖掘机等装备中具有潜在的应用价值。但MFC-MRD的高功率密度设计必然会增加阻尼流道的有效长度，进而增大系统的阻尼力，导致现有动力学模型无法精确描述MFC-MRD的非线性滞回特征。为改善MFC-MRD的非线性滞回特性，该文基于力学性能试验，通过分析多级流道结构及非线性滞回曲线特征，对双曲正切曲线进行分割重组，进而提出了符合滞回特性的改进双曲正切模型；在参数辨识过程中，为避免模型参数陷入局部最优和“早熟”，对遗传算法的选择算子进行改进，进而提出了一种三级逐步逼近的选择算子，提高了模型参数的辨识精度，并依据力学实验数据，精确地获得了模型参数与电流的关系。模型对比结果表明，相较于Bouc-Wen模型和数据驱动式模型，该文建立的改进双曲正切模型的精度最高可提高75%，能准确地描述MFC-MRD存在的非线性滞回特性，具有较高的精确性。 图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价 | 评论（0）

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5. 基于图神经网络的B-Rep模型加工特征识别方法 胡广华, 代志刚, 王清辉 华南理工大学学报(自然科学版)    2025, 53 (5): 20-31.   DOI: 10.12141/j.issn.1000-565X.240329 摘要 （1088）   HTML （53）    PDF（pc） （2520KB）（445）    可视化    收藏 自动特征识别是智能制造的关键技术之一。传统的基于规则的识别算法可扩展性较差，而基于深度卷积网络的方法以离散模型为输入，准确度不高，且识别结果难以精确映射回原始计算机辅助设计（CAD）模型，造成应用不便。针对上述不足，该文提出了一种基于图神经网络的、能够直接处理边界表示（B-Rep）模型的加工特征识别方法。该方法首先从B-Rep结构中提取有效的属性和几何信息，形成特征描述符；接着根据CAD模型拓扑结构建立具有高级语义信息的邻接图；进而以邻接图为输入，构建高效的图神经网络模型，通过引入可微的广义消息聚合函数和残差连接机制，提升模型的信息聚合及多层级特征捕捉能力，同时采用消息归一化策略确保训练稳定性并加速收敛；训练完成后，网络能对B-Rep模型中的所有面进行分类标注，实现特征识别。将该方法在公共数据集MFCAD++上进行测试，取得了99.53%的准确率和99.15%的平均交并比，说明该方法优于现有的同类研究成果。采用更复杂的测试用例和工程应用中的典型真实CAD案例作进一步检验，结果均表明该方法具有更好的泛化能力以及更强的适应性。 图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价 | 评论（0）

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6. 型腔恒负载加工的组合轨迹设计与进给速度优化 王清辉, 王金强, 丁雪松, 廖昭洋 华南理工大学学报(自然科学版)    2025, 53 (5): 1-10.   DOI: 10.12141/j.issn.1000-565X.240467 摘要 （510）   HTML （16）    PDF（pc） （4937KB）（406）    可视化    收藏 模具及各类三维零件的数控加工包含了大量型腔的加工，型腔加工轨迹的设计会直接影响加工质量与效率。随着高速铣削技术的进步，数控机床为提高型腔加工效率提供了硬件基础，但也对CAM轨迹设计提出了更高要求。传统的CAM轨迹在处理型腔拐角、开槽和加工内外环轨迹交汇等区域时，容易导致切削负载突变，这种负载不稳定性限制了进给速度和切削深度的提升，影响了加工效率和质量。鉴于此，该文提出了一种面向型腔恒负载加工的组合轨迹设计与进给速度优化方法。该方法基于多层次区块结构，首先计算材料去除率，并据此将加工区域划分为稳定、半稳定和负载突变区域。针对不同区域，采用环切轨迹、进给速度优化以及变半径摆线轨迹相结合的策略，实现加工过程中负载的平稳控制，特别是通过在负载突变区域应用摆线轨迹，降低了瞬时负载的波动，确保了加工过程的稳定性。实验结果表明，该文提出的轨迹设计与进给速度优化方法能够适应各类复杂型腔的CAM轨迹生成，并保障加工过程的负载稳定性，进而提高加工质量。 图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价 | 评论（0）

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7. 立式上行管内正四面体颗粒群的运动分布特性 彭德其, 周靖强, 冯源, 黄治中, 谭卓伟, 唐明成, 彭建国, 陈莹 华南理工大学学报(自然科学版)    2025, 53 (5): 130-138.   DOI: 10.12141/j.issn.1000-565X.240222 摘要 （356）   HTML （4）    PDF（pc） （2959KB）（396）    可视化    收藏 液固两相流技术广泛应用于换热器的强化传热设计，其关键在于引导低体积分数颗粒运动至壁面以扰动并破坏附近的热边界层，进而实现强化传热效果。颗粒的运动行为是深入解析传热强化机理的关键因素，其中非球形颗粒因其形状的各向异性而具有更佳的扰动效果以及更为复杂的运动行为。该文以正四面体颗粒群为研究对象，为分析其在立式上行管内液固两相流中的运动分布规律，基于CFD-DEM（计算流体动力学-离散单元模型）耦合方法模拟研究颗粒进口体积分数（1%、2%、3%、4%、5%）和液相进口流速（1.0、1.2、1.5、1.8、2.0 m/s）对管内颗粒群平均速度和颗粒群相对体积分数分布的影响，并通过PIV（粒子图像测速技术）实验验证数值模拟的准确性。结果表明：在研究参数范围内，颗粒群平均速度沿轴向波动，波动幅度随进口流速的增大而加剧，沿径向由中心至管壁递减，分布随流体轴向的充分发展而越发集中；颗粒群相对体积分数沿径向遵循管中心区域和近壁面较高、过渡区域较低的双峰规律；颗粒进口体积分数为1%、液相进口流速为2.0 m/s时，管壁附近的颗粒体积分数最高。 图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价 | 评论（0）

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8. 基于模型预测控制的需求响应公交动态调度 靳文舟, 张永, 孙洁 华南理工大学学报(自然科学版)    2025, 53 (6): 77-90.   DOI: 10.12141/j.issn.1000-565X.240331 摘要 （2006）   HTML （32）    PDF（pc） （3833KB）（380）    可视化    收藏 需求响应公交作为共享公共交通新模式的典型代表，正面临着高效处理出行需求与实时规划车辆路径的挑战，而传统的需求响应公交动态调度方法侧重于需求已知后对车辆路径的动态调整，往往难以全面适应出行需求的变化。因此，该研究通过引入模型预测控制（MPC）方法，构建了基于MPC多周期滚动优化框架的需求响应公交动态调度模型。该模型利用未来阶段的先验客流信息，为当前阶段的调度决策提供优化条件，并及时根据系统最新披露的信息重新规划，以应对需求的不确定性和动态变化。求解方法上，研究结合自适应大邻域搜索（ALNS）策略，设计了MPC-ALNS算法，通过两阶段启发式方法对车辆调度序列进行迭代优化。数值实验结果显示：在无预测偏差的理想场景下，相较于传统动态调度方法，该方法能够使系统总成本显著降低14.54%；即便在预测偏差为30%的悲观场景下，仍然能够实现5.27%的成本优化，并且各项乘客服务指标均表现出了更优异的性能，验证了其在不同随机环境下的普适性。同时，实验进一步验证了该方法在应对不同订单和车辆规模时的稳定优化性能，并对拒单成本进行了敏感性分析，提出了适用于不同运营场景的最优拒单成本设置思路。 图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价 | 评论（0）

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9. 铸&锻高温合金GH4198锯齿形切屑的成形机理 靳淇超, 李军, 汪亮亮, 谭海兵, 李福林, 付锐, 孟令超, 郭磊 华南理工大学学报(自然科学版)    2025, 53 (5): 32-44.   DOI: 10.12141/j.issn.1000-565X.240390 摘要 （529）   HTML （6）    PDF（pc） （6185KB）（337）    可视化    收藏 为揭示铸&锻高温合金GH4198锯齿形切屑的成形机理，并通过理论模型预测切屑形貌，开展了直角切削实验，再基于滑移线场模型预测切屑的几何形状，分析切削参数对切屑成形的影响。提出了考虑刀具钝圆半径的三阶段锯齿形切屑成形模型，建立了二维正交切削的热力耦合有限元模型，并通过实验验证有限元模型的合理性。基于仿真得到的切屑形成过程的应力、等效塑性应变和温度等参数的变化，分析了锯齿形切屑的成形机理。结果表明：剪切角随切削速度和进给量的增加而增大，切屑厚度随切削速度的增大而减小；切削速度为10、20和30 m/min时，切屑厚度预测值的相对误差分别为4.20%、12.34%和24.73%，最大切屑厚度压缩比分别为3.19、2.78和2.26，切屑锯齿化程度分别为0.20、0.36和0.58；切削速度为30 m/min时，切屑出现明显裂纹，且锯齿齿形整体倾斜；刀具进给量为0.05、0.10和0.15 mm/r时，最小切屑厚度预测值的相对误差分别为17.66%、8.66%和5.07%，最大切屑厚度压缩比分别为2.82、2.78和2.61，切屑锯齿化程度分别为0.12、0.36和0.42；滑移线场模型能有效预测切屑厚度随切削参数的变化；随切削速度和进给量的增大，切屑厚度压缩比呈减小趋势，锯齿化程度增大且增大趋势逐渐减缓。该文还通过有限元仿真分析了刀具钝圆半径对切屑成形的影响，验证了锯齿形切屑成形理论模型的有效性。 图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价 | 评论（0）

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10. 基于多模态场景记忆与指令提示的目标导航方法 董敏, 赖酉城, 毕盛 华南理工大学学报(自然科学版)    2026, 54 (2): 1-15.   DOI: 10.12141/j.issn.1000-565X.250152 摘要 （457）   HTML （51）    PDF（pc） （2679KB）（335）    可视化    收藏 目标导航要求机器人能够根据自然语言指令或目标类别，在工作环境中自动规划路径并准确到达指定目标位置。现有目标导航方法主要分为端到端学习和基于规划两大类，其中端到端方法虽然能够直接学习从感知到动作的映射，但普遍存在泛化能力不足与可解释性差等问题；而基于规划的方法在一定程度上提升了泛化性和可解释性，但仍存在未针对已知环境进行优化、忽略自然语言指令中的提示信息、难以实现对目标指定距离的精确停靠等问题，且执行效率较低。针对上述问题，该文提出了一种基于多模态场景记忆与指令提示的目标导航方法（MEMO-Nav），旨在提升机器人在已知环境下的目标导航效果。该方法采用分层架构，上层规划层维护多模态场景记忆以记录环境信息，并利用大语言模型解析自然语言指令中的目标与提示信息，进而结合场景记忆与指令信息进行高效的路径点筛选和导航规划；底层执行层则负责基础导航功能，完成机器人的定位与移动，并集成目标检测模型与深度相机实现对目标物体的精确定位。规划层与执行层构成完整的目标导航系统，最终实现根据自然指令找到目标并停靠在目标指定距离的功能。该文在GAZEBO仿真平台和真实环境上开展了多次实验，结果表明，在已知环境下所提方法的导航效率、成功率以及停靠距离精度等指标相较于已有方法均有明显提升。综上，该文提出的方法为移动机器人在实际场景下实现高效、可解释且精确的目标导航提供了可行的实现方法。 图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价 | 评论（0）

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11. 3D打印混凝土抗侵彻仿真模型 周捷航, 杜龙雨, 赖建中, 尹雪祥, 杨明宇 华南理工大学学报(自然科学版)    2025, 53 (8): 137-148.   DOI: 10.12141/j.issn.1000-565X.240451 摘要 （439）   HTML （0）    PDF（pc） （4536KB）（321）    可视化    收藏 3D打印混凝土是一种极具潜力的新型建造技术，具备在军事领域的潜在应用价值。作为其在军事领域应用的前提，3D打印混凝土应具备良好的抗冲击性，从而为军事设施和人员提供可靠的防护。目前，针对3D打印混凝土抗冲击性能的实验研究开展受限于成本问题。因此，使用数值模拟技术能够提高研究效率，降低研究成本，并反映3D打印混凝土的失效过程和损伤情况。但目前3D打印混凝土的数值模拟技术没有考虑其独特的界面结构，从而无法完整地反映3D打印混凝土的力学特征。该研究根据氯离子渗透实验结果，定量表征了3D打印混凝土的界面区域占比，以此为依据结合前期力学性能研究建立了3D打印混凝土的抗侵彻数值仿真模型，并进一步研究其失效行为。通过与侵彻实验结果进行对比发现，3D打印混凝土的数值仿真模型的侵彻深度误差在4%以内，证明其具备良好的模拟精度。3D打印混凝土靶体在侵彻过程中具有损伤集中在界面处的特点，且界面处的能量吸收量要大于非界面区域。随着弹速提高和靶体强度的提高，弹体可能在侵彻过程中发生解体，从而使得侵彻深度突然降低，并进一步影响侵彻过程中的弹体速度变化规律。通过界面强化、改善3D打印工艺、添加高强骨料等措施，能够有效降低3D打印混凝土靶体的侵彻破坏深度，从而提升其抗侵彻性能。 图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价 | 评论（0）

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12. 一种可实现位姿自由调整的应急救援机器人属具快换装置 李伟, 刘嘉晨, 张伟源, 黄日红, 白晶, 姜潮 华南理工大学学报(自然科学版)    2025, 53 (5): 11-19.   DOI: 10.12141/j.issn.1000-565X.240408 摘要 （559）   HTML （13）    PDF（pc） （4923KB）（306）    可视化    收藏 现有应急救援装备功能单一、灵活性不高，难以满足地震等地质灾害下的复杂应急作业需求。鉴于此，该文设计了一种可实现属具快速切换及位姿自由调整的机电液快换装置，该装置可快速集成到应急救援装备上完成高机动、多功能救援作业任务。首先，模拟分析了快换装置的极端受载特性及工作过程中的应力、应变情况，确定了装置的薄弱位置及载荷谱；然后，推导建立了确定性与随机性周期应力作用下考虑循环损伤强度退化的可靠性理论模型，明确了快换装置回转机构可靠度与失效率的映射关系；接着，基于线弹性断裂力学分析了倾斜油缸活塞杆薄弱件的裂纹扩展情况，采用局部应力应变法确定了快换装置的疲劳寿命，确保快换装置满足使用要求；最后，将快换装置集成到步履式救援机器人上进行测试和验证。结果表明，该快换装置可实现挖斗、抓手等各种属具的快速切换，切换时间小于15 s，同时增加了±40°的偏摆和±360°的旋转自由度，可满足多自由度灵活作业需求。该文研究成果可为同类快换装置的设计提供理论参考。 图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价 | 评论（0）

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13. 基于深度学习的车道线检测算法 岳永恒, 赵志浩 华南理工大学学报(自然科学版)    2025, 53 (9): 22-30.   DOI: 10.12141/j.issn.1000-565X.240609 摘要 （2091）   HTML （83）    PDF（pc） （2888KB）（301）    可视化    收藏 针对智能车辆在复杂场景下的车道线检测准确性问题，该文提出了一种融合多尺度空间注意力机制和路径聚合网络（PANet）的车道线检测算法。该算法首先引入行锚框UFLD车道线检测模型，并结合深度可分离卷积的特征金字塔增强模块PANet，以实现图像的多尺度特征提取；接着，网络框架中设计多尺度空间注意力模块，且引入SimAM轻量级注意力机制，以增强对目标特征的聚焦能力；然后，设计自适应特征融合模块，通过智能调整不同尺度特征图的融合权重，对PANet输出的特征图进行跨尺度融合，以提升网络对复杂特征的提取能力。在TuSimple数据集上的实验结果表明，所提算法的检测精度为96.84%，较原算法提升了1.02个百分点，优于传统的主流算法；在CULane数据集上的实验结果表明，所提算法的F1值为72.74%，优于传统的主流算法，较原算法提升了4.34个百分点，尤其在强光和阴影等极端场景下的检测性能提升显著，说明所提算法在复杂场景下具有优异的检测能力；实时性测试结果显示，所提算法的推理速度达118.0 f/s，满足智能车辆的实时性需求。 图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价 | 评论（0）

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14. 基于融合Transformer模型的配电线路激光点云分割算法 代洲, 刘燕, 毛先胤, 虢韬, 徐梁刚, 程桂仙 华南理工大学学报(自然科学版)    2025, 53 (5): 139-146.   DOI: 10.12141/j.issn.1000-565X.240542 摘要 （2090）   HTML （38）    PDF（pc） （1833KB）（293）    可视化    收藏 激光点云模型为后续的配电线路检测与管理提供了重要的支撑，现阶段大多数配电通道都已经构建了相应的激光点云模型。由于点云模型数量的增加，有效提取关键部件（如导线、绝缘子等）的位置信息成为了一项重要任务。为了进一步提升对点云模型中配电线路、杆塔、绝缘子等关键部件分割、提取的精准性和效率，该文提出一种基于融合Transformer模型的配电线路激光点云分割算法。考虑到配电线路点云中需要更为关注细节特征的影响，构建了一种双通道平行架构的特征提取模块用于提取高频和低频特征，其中低频特征通过平均池化和基于融合Transformer模型的特征提取器进行处理，高频特征通过最大池化和包含卷积层的多层感知机（MLP）模块进行处理；将两个通道获取的特征向量进行融合，以提升对细节特征的提取能力。此外，考虑到MLP模块在特征处理方面的能力，将融合后特征再次输入MLP模块中作进一步处理，实现了对点云目标的准确分割。该文还开展了大量的实验，验证了所提算法的准确性和有效性。该算法具有提高无人机巡检精度、增强自动化水平、提升鲁棒性、融合多源数据和降低巡检成本等多方面的潜在优势。 图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价 | 评论（0）

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15. 双馈风电场经MMC-HVDC并网系统次/超同步振荡中交互作用的定量分析 朱林, 赵心悦, 钟丹婷, 武志刚, 管霖 华南理工大学学报(自然科学版)    2025, 53 (5): 118-129.   DOI: 10.12141/j.issn.1000-565X.240078 摘要 （526）   HTML （5）    PDF（pc） （2966KB）（257）    可视化    收藏 为定量研究双馈风电场经MMC-HVDC并网系统控制回路间的交互作用对次/超同步振荡的影响，提出一种结合模态分析法和相对增益矩阵法的分析方法。首先，建立了双馈风电场经MMC-HVDC并网系统的小信号模型，并将其与电磁暂态仿真模型进行阶跃响应对比，验证了小信号模型的正确性；接着，采用模态分析法确定了影响系统稳定性的主导次/超同步振荡模式，通过参与因子的计算得到了振荡模式的主要参与变量，为后续不同控制环节之间的交互作用影响分析奠定了基础；然后，引入相对增益矩阵证实交互作用的存在，量化并比较主导振荡模式主要变量所在的控制回路间交互作用的强弱，将后续研究定位于风电场的转子侧换流器控制回路和MMC-HVDC中的定V/f控制回路；最后，根据相对增益矩阵的数值随影响因素的变化，定量评价了系统并网的电气距离及控制器参数对控制回路间交互作用程度的影响，并通过时域仿真法进行了验证。研究发现，当电气距离增加或MMC-HVD侧的定V/f控制比例系数增大时，双馈风机侧的RSC控制回路与定V/f控制回路间的交互作用增大，系统的稳定性减弱。 图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价 | 评论（0）

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16. 基于SAM优化的饲喂目标实时识别方法 张勤, 翁凯航 华南理工大学学报(自然科学版)    2025, 53 (7): 60-69.   DOI: 10.12141/j.issn.1000-565X.240591 摘要 （433）   HTML （6）    PDF（pc） （6508KB）（255）    可视化    收藏 饲喂辅助机器人是推动畜牧业现代化转型的关键设备，饲喂目标的快速、准确识别是机器人实现智能推料的重要保证。匹配分割精度和运行效率是保证算法综合性能的关键步骤，也是识别算法的重要课题。针对现有奶牛饲喂目标识别方法存在分割精度和运行效率不匹配的问题，该文提出了一种基于分割大模型（SAM）优化的饲喂目标实时识别方法RTFTR。该方法首先在SAM-det架构基础上，通过轻量化图像编码器和目标检测器的参数，引入缓冲区队列的并行化设计方法来平衡各模块的运行效率，以提升推理速率；然后利用HQ形符增强特征空间的解码能力，优化设计掩码解码器，并采用针对饲喂目标的分阶段训练，以提高分割精度。实验结果表明：所提方法在提高分割精度的前提下保证了推理速率；在奶牛饲喂目标识别中，奶牛分割精度达98.7%，饲料分割精度达96.4%，料槽分割精度达99.2%，整体平均分割精度达98.1%，运行速率为52.9 f/s，满足养殖场复杂环境和机器人计算资源限制下对奶牛饲喂目标识别方法的高精度、高效率的应用需求。 图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价 | 评论（0）

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17. 用于交通流预测的时空异质化两阶段融合网络 侯越, 尹杰, 张志豪, 卢可可 华南理工大学学报(自然科学版)    2025, 53 (5): 82-93.   DOI: 10.12141/j.issn.1000-565X.240480 摘要 （675）   HTML （19）    PDF（pc） （3410KB）（249）    可视化    收藏 针对现有交通流预测研究中存在的未能充分融合复杂时空相关性和时空异质性的问题，该文设计了一种基于栅格数据的交通流预测网络——时空异质化两阶段融合网络（Spatiotemporal Heterogeneous Two-Stage Fusion Neural Network，ST_HTFNN）。该网络使用分阶段、层次化的时空特征提取架构，采用静态和动态特征提取阶段串行的新模式，在静态特征提取阶段引入新颖的类曼巴线性注意力（Mamba-Like Linear Attention，MLLA）块作为静态异质化融合单元，实现空间上的相关性和异质性融合挖掘，在动态特征提取阶段设计了简单高效的动态异质化融合单元，通过膨胀卷积和门控机制的结合来自适应融合捕捉全局和局部的时空相关性和异质性。同时，针对细致到道路级的交通流特征，设计了道路特征增强模块来重建和增强道路信息，以解决深度卷积过程中道路特征平滑的问题。最后，设计了外部扰动特征融合模块来融合外部扰动特征对交通流预测结果的影响。在3个现实世界的交通数据集BikeNYC、TaxiCQ和TaxiBJ上进行的模型实验表明，ST_HTFNN模型展现出了超越现有基线模型的卓越性能，相应的预测精度平均绝对误差分别降低了6.13%、0.8%和7.01%。 图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价 | 评论（0）

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18. 环硫丙烷阴离子可控聚合及富硫共聚物合成策略 张鸿鑫, 朱鸿轩, 孙都政, 王国胡, 刘奉壮 华南理工大学学报(自然科学版)    2025, 53 (11): 141-149.   DOI: 10.12141/j.issn.1000-565X.250115 摘要 （526）   HTML （2）    PDF（pc） （1982KB）（241）    可视化    收藏 环硫化物开环聚合是合成含硫高分子材料的重要方法之一。然而，传统阴离子聚合过程中，高活性硫阴离子容易引发链转移副反应，导致产物出现分子质量分布宽、结构不均一等问题，严重制约了聚合物链段结构的精确调控，影响了材料性能的可设计性和应用的可靠性。针对这一问题，该文基于三乙基硼烷（Et3B）与磷腈碱 t BuP1协同催化体系，以硫醇为引发剂，成功实现了环硫丙烷的高效可控聚合。实验结果表明：在0℃反应条件下，Et3B的引入能够抑制硫阴离子向单体及二硫键的链转移副反应；密度泛函理论计算证实，Et3B通过与硫阴离子活性末端形成稳定的配位作用，显著降低了硫阴离子的亲核反应活性，从而实现了对聚合过程的精准调控。在此基础上，该文提出了“一锅两步”富硫聚合物高效合成策略，采用上述双组分催化体系制备二硫化碳-环硫丙烷交替共聚物，并将其作为大分子链转移剂，通过二次投料，在不分离中间产物的情况下，直接引入苯乙烯单体进行扩链反应，最终成功合成了结构明确的聚苯乙烯-co-聚（二硫化碳-alt-环硫丙烷）三元共聚物，为精确合成富硫聚合物提供了新思路。 图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价 | 评论（0）

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19. 分布式驱动电动车辆的驱动防滑多模式控制策略设计 朱绍鹏, 毛竞扬, 刘栋青, 殷玉明, 陈慧鹏, 许烨开 华南理工大学学报(自然科学版)    2025, 53 (6): 44-55.   DOI: 10.12141/j.issn.1000-565X.240330 摘要 （592）   HTML （10）    PDF（pc） （2906KB）（233）    可视化    收藏 分布式驱动电动车辆可以独立、精准地控制各车轮的驱动转矩来实现驱动防滑控制，但单一的驱动防滑策略难以满足多种复杂行驶工况要求，不能保证车辆驱动综合性能最优。因此，该研究提出一种响应快速、控制精准适应多种复杂工况的驱动防滑多模式控制策略。首先，针对不同工况下的性能要求，基于七自由度分布式驱动车辆模型设计了相应的驱动模式及模式切换策略。其次，基于Burckhardt轮胎模型6条标准路面的附着特性曲线，利用优化的线性插值算法，提出了路面识别融合算法计算最优滑转率，并以此作为控制目标设计了非线性整定的PID控制器实现动力分配控制及切换。最后，建立了CarSim整车模型和Matlab/Simulink驱动防滑控制模型，在低附着路面、对接路面、对开路面、低附着坡道和对开坡道上进行了联合仿真验证。仿真结果表明，路面识别策略能精确地辨识道路的附着系数，驱动防滑策略在不同工况下都能快速响应，并在不同模式之间准确切换，兼顾了动力性与稳定性，有效提高了驱动防滑性能。 图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价 | 评论（0）

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20. 重型货车驾驶员高速公路连续驾驶的疲劳特征分析 李琛, 陈丰, 丁文龙, 潘晓东 华南理工大学学报(自然科学版)    2025, 53 (10): 29-39.   DOI: 10.12141/j.issn.1000-565X.240411 摘要 （474）   HTML （9）    PDF（pc） （6113KB）（226）    可视化    收藏 重型长途货车驾驶员在高速公路驾驶时易发生疲劳，威胁行车安全。为探究重型货车驾驶员在高速公路连续驾驶过程中的疲劳特征及其变化规律，特开展货车驾驶员高速公路连续驾车实车实验。使用摄录机对驾驶位进行全程监控，通过视频对驾驶员驾驶过程中观察后视镜次数、小动作次数等与疲劳程度相关驾驶行为进行统计；使用眼动仪对驾驶员驾驶过程中眨眼时间、瞳孔直径等眼部数据进行提取与计算。之后通过函数拟合、驾驶员行为特征分析、多层感知模型（MLP）构建的方法对重型货车驾驶员高速公路连续驾驶过程中的疲劳特征变化规律、疲劳特征与驾驶行为关系以及连续驾驶时间安全阈值进行研究。结果表明：货车驾驶员连续驾车时间安全阈值介于3.6~3.7 h之间；在驾驶任务过程中所产生的被动疲劳方面，依据平均眨眼时间判断驾驶员产生疲劳感在48.69%的情况下可比驾驶员出现主动疲劳干预行为提前5~15 min；重型长途货车驾驶员在连续驾驶1.5~2.0 h期间被动疲劳出现的频次减少；观察后视镜和做与驾驶无关的小动作两种行为的次数与平均眨眼时间具有相关性；使用观察后视镜次数、小动作次数与通信行为次数替代眼动指标构建多层感知器模型时，其对驾驶过程中的被动疲劳检出率可达到80.2%。该研究结果可为重型货车驾驶员疲劳的视频监测与提示以及货车行车安全性提升提供参考。 图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价 | 评论（0）