2022年48卷2期
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2022, 48(2)
:139-147.
doi: 10.14135/j.cnki.1006-3080.20210127003
摘要:
CuFe混合催化剂是一种重要的合成气制低碳醇用催化剂。为深入了解合成气制低碳醇的反应机理，从量子尺度利用密度泛函理论（DFT）研究了CuFe混合催化剂两个主要表面(100)及(110)上的碳链增长机理。计算发现Cu在Fe (100)及Fe (110)面上倾向于单层聚集分布，CuFe (100)面上CO活化机理为H辅助CO生成CHO，随后逐步加氢生成CH2O和CH3O，CH3O更倾向于生成CH3OH，其碳链增长方式为CHO插入；CuFe (110)面上CO活化机理与(100)面上相同，H辅助CO加氢生成CHO，并不断加氢依次生成CH2O和CH3O，但CH3O更倾向于生成CH3，CH3进一步与CO耦合完成碳链的增长。
CuFe混合催化剂是一种重要的合成气制低碳醇用催化剂。为深入了解合成气制低碳醇的反应机理，从量子尺度利用密度泛函理论（DFT）研究了CuFe混合催化剂两个主要表面(100)及(110)上的碳链增长机理。计算发现Cu在Fe (100)及Fe (110)面上倾向于单层聚集分布，CuFe (100)面上CO活化机理为H辅助CO生成CHO，随后逐步加氢生成CH2O和CH3O，CH3O更倾向于生成CH3OH，其碳链增长方式为CHO插入；CuFe (110)面上CO活化机理与(100)面上相同，H辅助CO加氢生成CHO，并不断加氢依次生成CH2O和CH3O，但CH3O更倾向于生成CH3，CH3进一步与CO耦合完成碳链的增长。
2022, 48(2)
:148-155.
doi: 10.14135/j.cnki.1006-3080.20210224001
摘要:
采用气体加压方式和机械加压方式对粉体的压缩固结特性进行了比较研究，并借助力学探针表征了不同固结状态下的粉体床层密度分布规律，分析了气体加压方式对粉体固结特性的影响机制。结果表明，在气体加压方式下，较小的压应力变化就能使得压实密度显著增加，但气体会透入床层，减弱加压气体对床层产生的机械推力，因而气体加压方式下的床层压缩固结特性与机械加压方式下明显不同。气体加压方式下的床层压应力随充压速率的增加近似呈线性增加，且压实密度特征值仅为机械加压方式下该特征值的85%；机械加压相对更易导致粉体床层压实，但气体加压的最终压力对床层压实密度影响不大。力学探针测试结果表明，气体加压方式下床层密度分布比机械加压方式下均匀；量纲为一入侵阻力Fb/Fb,0可有效表征粉体床层的压缩固结程度，该入侵阻力随压应力线性增大、随压实密度的增加呈指数增加。
采用气体加压方式和机械加压方式对粉体的压缩固结特性进行了比较研究，并借助力学探针表征了不同固结状态下的粉体床层密度分布规律，分析了气体加压方式对粉体固结特性的影响机制。结果表明，在气体加压方式下，较小的压应力变化就能使得压实密度显著增加，但气体会透入床层，减弱加压气体对床层产生的机械推力，因而气体加压方式下的床层压缩固结特性与机械加压方式下明显不同。气体加压方式下的床层压应力随充压速率的增加近似呈线性增加，且压实密度特征值仅为机械加压方式下该特征值的85%；机械加压相对更易导致粉体床层压实，但气体加压的最终压力对床层压实密度影响不大。力学探针测试结果表明，气体加压方式下床层密度分布比机械加压方式下均匀；量纲为一入侵阻力Fb/Fb,0可有效表征粉体床层的压缩固结程度，该入侵阻力随压应力线性增大、随压实密度的增加呈指数增加。
2022, 48(2)
:156-164.
doi: 10.14135/j.cnki.1006-3080.20210331003
摘要:
基于流体体积-离散相模型(VOF-DPM)耦合方法，研究了初始静止液体中含尘单气泡和并行含尘双气泡的上升过程及其形变和相互作用对颗粒脱除率的影响。结果表明，上升气泡形变对固体颗粒的脱除具有增强作用，不同粒径颗粒在不同尺寸气泡中的脱除率差异明显。不同尺寸并行双气泡在上升过程中的相互作用对颗粒脱除的影响存在差异，8 ~10 mm双气泡的相互作用强化了1 μm颗粒的脱除，而12 ~14 mm双气泡的相互作用则弱化了1 μm颗粒的脱除。
基于流体体积-离散相模型(VOF-DPM)耦合方法，研究了初始静止液体中含尘单气泡和并行含尘双气泡的上升过程及其形变和相互作用对颗粒脱除率的影响。结果表明，上升气泡形变对固体颗粒的脱除具有增强作用，不同粒径颗粒在不同尺寸气泡中的脱除率差异明显。不同尺寸并行双气泡在上升过程中的相互作用对颗粒脱除的影响存在差异，8 ~10 mm双气泡的相互作用强化了1 μm颗粒的脱除，而12 ~14 mm双气泡的相互作用则弱化了1 μm颗粒的脱除。
2022, 48(2)
:165-172.
doi: 10.14135/j.cnki.1006-3080.20210315001
摘要:
采用两步法将片状氮化硼（BN）和两种尺寸的球形氧化铝（纳米级Al2O3：Nano-Al2O3；微米级Al2O3：Micro-Al2O3）引入到尼龙6/聚丙烯（PA6/PP）合金中制备高导热的BN/Nano-Al2O3/Micro-Al2O3/PA6/PP复合材料。借助加工过程中的剪切力以及PP相的体积排斥作用，发现BN片和Al2O3球在PA6相中均匀地分散、取向和连接，小尺寸的Nano-Al2O3插入BN片间的缝隙中，而大尺寸的Micro-Al2O3嵌入并改变BN片的取向，二者共同辅助BN形成了三维导热网络，并减少了各向异性。与质量分数为25%的BN复配，当Nano-Al2O3和Micro-Al2O3质量分数分别为7.5%（即Nano-Al2O3-7.5和Micro-Al2O3-7.5）时，BN/Nano-Al2O3-7.5/Micro-Al2O3-7.5/PA6/PP复合材料的热导率达到最大，面内热导率为1.46 W/(m·K)，面外热导率为1.39 W/(m·K)。在LED灯散热实验中，复合材料能使LED工作温度显著降低，说明其具有很好的应用性。
采用两步法将片状氮化硼（BN）和两种尺寸的球形氧化铝（纳米级Al2O3：Nano-Al2O3；微米级Al2O3：Micro-Al2O3）引入到尼龙6/聚丙烯（PA6/PP）合金中制备高导热的BN/Nano-Al2O3/Micro-Al2O3/PA6/PP复合材料。借助加工过程中的剪切力以及PP相的体积排斥作用，发现BN片和Al2O3球在PA6相中均匀地分散、取向和连接，小尺寸的Nano-Al2O3插入BN片间的缝隙中，而大尺寸的Micro-Al2O3嵌入并改变BN片的取向，二者共同辅助BN形成了三维导热网络，并减少了各向异性。与质量分数为25%的BN复配，当Nano-Al2O3和Micro-Al2O3质量分数分别为7.5%（即Nano-Al2O3-7.5和Micro-Al2O3-7.5）时，BN/Nano-Al2O3-7.5/Micro-Al2O3-7.5/PA6/PP复合材料的热导率达到最大，面内热导率为1.46 W/(m·K)，面外热导率为1.39 W/(m·K)。在LED灯散热实验中，复合材料能使LED工作温度显著降低，说明其具有很好的应用性。
2022, 48(2)
:173-183.
doi: 10.14135/j.cnki.1006-3080.20210111001
摘要:
研究了金、银纳米颗粒（Au NPs和Ag NPs）及其混合颗粒位于空穴注入层3，4-乙烯二氧噻吩聚合物聚苯乙烯磺酸盐（PEDOT:PSS）之下时，其产生的局域表面等离子体共振效应（LSPR）对白光有机电致发光器件（WOLED）的电致发光（EL）性能的影响。WOLED器件的结构是氧化铟锡（ITO）/Ag NPs（Au NPs）/PEDOT:PSS/4,4′-环己基二[N,N-二(4-甲基苯基)苯胺]（TAPC）/4,4',4''-三(咔唑-9-基)三苯胺（TCTA）/1,3-二-9-咔唑基苯（mCP）:FIrpic(质量分数8%)/Ir(piq)2acac/TPBi/LiF/Al。结果表明：Au NPs和Ag NPs都能提高WOLED器件的外部量子效率(EQE)和功率效率(PE)，引入两者的混合颗粒后，器件的EQE和PE会得到进一步的提高。在Au NPs与Ag NPs溶液的最优体积比3∶1条件下，WOLED器件的EQE和PE分别为15.19%和15.03 lm/W，相比于原器件，WOLED器件的EQE和PE分别提高了29.06%和23.00%。通过激子动力学研究，揭示了LSPR效应及Au NPs和Ag NPs的加入比例对EL性能影响的内在机制。
研究了金、银纳米颗粒（Au NPs和Ag NPs）及其混合颗粒位于空穴注入层3，4-乙烯二氧噻吩聚合物聚苯乙烯磺酸盐（PEDOT:PSS）之下时，其产生的局域表面等离子体共振效应（LSPR）对白光有机电致发光器件（WOLED）的电致发光（EL）性能的影响。WOLED器件的结构是氧化铟锡（ITO）/Ag NPs（Au NPs）/PEDOT:PSS/4,4′-环己基二[N,N-二(4-甲基苯基)苯胺]（TAPC）/4,4',4''-三(咔唑-9-基)三苯胺（TCTA）/1,3-二-9-咔唑基苯（mCP）:FIrpic(质量分数8%)/Ir(piq)2acac/TPBi/LiF/Al。结果表明：Au NPs和Ag NPs都能提高WOLED器件的外部量子效率(EQE)和功率效率(PE)，引入两者的混合颗粒后，器件的EQE和PE会得到进一步的提高。在Au NPs与Ag NPs溶液的最优体积比3∶1条件下，WOLED器件的EQE和PE分别为15.19%和15.03 lm/W，相比于原器件，WOLED器件的EQE和PE分别提高了29.06%和23.00%。通过激子动力学研究，揭示了LSPR效应及Au NPs和Ag NPs的加入比例对EL性能影响的内在机制。
2022, 48(2)
:184-193.
doi: 10.14135/j.cnki.1006-3080.20201229002
摘要:
通过水热合成法制备具有良好结晶形态的托贝莫来石（TOB），采用不同温度(300、500、700 ℃)对TOB进行加热活化（产物分别表示为300H-TOB、500H-TOB、800H-TOB），然后对热活化后的TOB进行酸处理（产物分别表示为300AH-TOB、500AH-TOB、800AH-TOB），成功制备出多孔二氧化硅材料。采用X射线多晶衍射（XRD）、N2吸附-脱附、扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）等测试方法对多孔SiO2材料进行表征，结果表明，300AH-TOB样品的比表面积为570.25 m2/g，总孔容为0.747 m3/g。TOB经过热活化和酸处理后，钙离子选择性溶出，TOB的SiO2骨架保留下来，在TOB的链状八元环结构上原位形成大量的纳米尺度的孔结构。通过静态吸附实验探讨了TOB、300H-TOB、300AH-TOB 3种样品对碱性红2和结晶紫2种有机染料的吸附性能，结果表明在碱性红2和结晶紫中在分别加入0.4 g 3种样品时，TOB的吸附率分别为56.35%、47.69%，300H-TOB的吸附率分别为25.57%、42.69%，300AH-TOB的吸附率分别为91.46%、88.86%。
通过水热合成法制备具有良好结晶形态的托贝莫来石（TOB），采用不同温度(300、500、700 ℃)对TOB进行加热活化（产物分别表示为300H-TOB、500H-TOB、800H-TOB），然后对热活化后的TOB进行酸处理（产物分别表示为300AH-TOB、500AH-TOB、800AH-TOB），成功制备出多孔二氧化硅材料。采用X射线多晶衍射（XRD）、N2吸附-脱附、扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）等测试方法对多孔SiO2材料进行表征，结果表明，300AH-TOB样品的比表面积为570.25 m2/g，总孔容为0.747 m3/g。TOB经过热活化和酸处理后，钙离子选择性溶出，TOB的SiO2骨架保留下来，在TOB的链状八元环结构上原位形成大量的纳米尺度的孔结构。通过静态吸附实验探讨了TOB、300H-TOB、300AH-TOB 3种样品对碱性红2和结晶紫2种有机染料的吸附性能，结果表明在碱性红2和结晶紫中在分别加入0.4 g 3种样品时，TOB的吸附率分别为56.35%、47.69%，300H-TOB的吸附率分别为25.57%、42.69%，300AH-TOB的吸附率分别为91.46%、88.86%。
2022, 48(2)
:194-202.
doi: 10.14135/j.cnki.1006-3080.20210221001
摘要:
以正十六烷为疏水底物考察了不同供氧水平对槐糖脂合成代谢的影响。通过对发酵过程中的代谢通量分布和关键酶活性的整合分析，发现供氧水平显著影响细胞脂肪酸和羟基脂肪酸的合成，同时显著影响葡萄糖和烷烃的利用程度。在线生理参数呼吸商（RQ）能够很好地表征胞内代谢通量的变化，后续有望成为过程调控的关键参数并可以进一步应用于过程优化。最后，在槐糖脂合成期提供合适的供氧水平，不但能够有效提升相对昂贵底物烷烃的利用率，而且能够显著降低功率输入，从而在两个方面提高生产经济性。本文研究结果同样适用于其他菜籽油、油酸等疏水性底物的槐糖脂发酵过程，并为工业规模槐糖脂发酵过程控制策略的开发和应用提供坚实的理论基础。
以正十六烷为疏水底物考察了不同供氧水平对槐糖脂合成代谢的影响。通过对发酵过程中的代谢通量分布和关键酶活性的整合分析，发现供氧水平显著影响细胞脂肪酸和羟基脂肪酸的合成，同时显著影响葡萄糖和烷烃的利用程度。在线生理参数呼吸商（RQ）能够很好地表征胞内代谢通量的变化，后续有望成为过程调控的关键参数并可以进一步应用于过程优化。最后，在槐糖脂合成期提供合适的供氧水平，不但能够有效提升相对昂贵底物烷烃的利用率，而且能够显著降低功率输入，从而在两个方面提高生产经济性。本文研究结果同样适用于其他菜籽油、油酸等疏水性底物的槐糖脂发酵过程，并为工业规模槐糖脂发酵过程控制策略的开发和应用提供坚实的理论基础。
2022, 48(2)
:203-212.
doi: 10.14135/j.cnki.1006-3080.20210221002
摘要:
建立和优化了一种醉金香葡萄悬浮细胞合成白藜芦醇的工艺。以细胞生长和白藜芦醇生物合成量为响应值，通过单因素实验、Plackett-Burman、响应面实验考察了不同碳源、氮源、前体、诱导剂和激素等因素对醉金香葡萄细胞悬浮培养基合成白藜芦醇的影响。结果表明，在醉金香葡萄悬浮细胞的最佳培养条件下，单位葡萄细胞中白藜芦醇的最高表达量为（3026.64±56）μg/g，与对照组相比提高了51.13倍，为后续实现利用醉金香葡萄细胞悬浮培养生产白藜芦醇提供了理论基础。
建立和优化了一种醉金香葡萄悬浮细胞合成白藜芦醇的工艺。以细胞生长和白藜芦醇生物合成量为响应值，通过单因素实验、Plackett-Burman、响应面实验考察了不同碳源、氮源、前体、诱导剂和激素等因素对醉金香葡萄细胞悬浮培养基合成白藜芦醇的影响。结果表明，在醉金香葡萄悬浮细胞的最佳培养条件下，单位葡萄细胞中白藜芦醇的最高表达量为（3026.64±56）μg/g，与对照组相比提高了51.13倍，为后续实现利用醉金香葡萄细胞悬浮培养生产白藜芦醇提供了理论基础。
2022, 48(2)
:213-220.
doi: 10.14135/j.cnki.1006-3080.20210308004
摘要:
探究了pH敏感型聚合物胶束递送和释放I型志贺毒素A亚基至肿瘤细胞Hela的效率和功能。首先将在大肠杆菌中分别重组表达I型志贺毒素A亚基Stx1A和减毒突变A亚基Mu-Stx1A，然后将对pH敏感的聚合物胶束PEG8-PDPA100-PEG8（其中PEG为聚乙二醇，PDPA为聚异丙基甲基烯酸酯）分别运载至宫颈癌细胞Hela中。体外活性实验证明重组蛋白Stx1A具有明显的抑制蛋白合成作用，而减毒变异型Mu-Stx1A不具备这种作用。用聚合物胶束将Stx1A及Mu-Stx1A转运至Hela细胞中，发现随着蛋白浓度的增加细胞转染效率增大。包载了Stx1A的胶束进入细胞后，释放活性Stx1A导致细胞病变和凋亡，该现象随着Stx1A浓度的增加表现更显著。实验证明聚合物胶束可以成功包载、运输和稳定释放具有活性的Stx1A分子至肿瘤细胞内，发挥毒性功能诱导细胞程序性死亡。该聚合物胶束可以在蛋白类药物运输中发挥有效作用，为后续I型志贺毒素A亚基在肿瘤治疗中的应用性研究提供重要的理论基础。
探究了pH敏感型聚合物胶束递送和释放I型志贺毒素A亚基至肿瘤细胞Hela的效率和功能。首先将在大肠杆菌中分别重组表达I型志贺毒素A亚基Stx1A和减毒突变A亚基Mu-Stx1A，然后将对pH敏感的聚合物胶束PEG8-PDPA100-PEG8（其中PEG为聚乙二醇，PDPA为聚异丙基甲基烯酸酯）分别运载至宫颈癌细胞Hela中。体外活性实验证明重组蛋白Stx1A具有明显的抑制蛋白合成作用，而减毒变异型Mu-Stx1A不具备这种作用。用聚合物胶束将Stx1A及Mu-Stx1A转运至Hela细胞中，发现随着蛋白浓度的增加细胞转染效率增大。包载了Stx1A的胶束进入细胞后，释放活性Stx1A导致细胞病变和凋亡，该现象随着Stx1A浓度的增加表现更显著。实验证明聚合物胶束可以成功包载、运输和稳定释放具有活性的Stx1A分子至肿瘤细胞内，发挥毒性功能诱导细胞程序性死亡。该聚合物胶束可以在蛋白类药物运输中发挥有效作用，为后续I型志贺毒素A亚基在肿瘤治疗中的应用性研究提供重要的理论基础。
2022, 48(2)
:221-230.
doi: 10.14135/j.cnki.1006-3080.20201214001
摘要:
针对分布式能源发电的间歇性和不确定性，提出了风、光互补发电和储能实时在线优化结合的方法。以风、光日前预测发电与实时发电误差最小、储能出力最少为目标，建立风-光-储联合优化模型；使用改进PSO算法对风、光出力进行实时优化，优化后的分布式发电可以有效降低分布式电源带来的日前调度偏差。储能优化后的风、光出力在进行潮流计算时可直接处理为负荷模型，因此可以有效降低分布式能源建模的复杂度。最后，以IEEE30节点系统为例，以发电机发电费用最低为目标函数，将风-光-储联合出力等效为单个节点，利用遗传算法对最优潮流模型进行求解，验证了本文方法的正确性和有效性。
针对分布式能源发电的间歇性和不确定性，提出了风、光互补发电和储能实时在线优化结合的方法。以风、光日前预测发电与实时发电误差最小、储能出力最少为目标，建立风-光-储联合优化模型；使用改进PSO算法对风、光出力进行实时优化，优化后的分布式发电可以有效降低分布式电源带来的日前调度偏差。储能优化后的风、光出力在进行潮流计算时可直接处理为负荷模型，因此可以有效降低分布式能源建模的复杂度。最后，以IEEE30节点系统为例，以发电机发电费用最低为目标函数，将风-光-储联合出力等效为单个节点，利用遗传算法对最优潮流模型进行求解，验证了本文方法的正确性和有效性。
2022, 48(2)
:231-236.
doi: 10.14135/j.cnki.1006-3080.20201209001
摘要:
针对声纹识别任务中常常出现的由于真实场景语音与模型训练语料在内部特征(情感、语言、说话风格、年龄)或外部特征(背景噪声、传输信号、麦克风、室内混响)等方面的差异所导致的模型识别率低的问题，提出了一种基于对抗网络的声纹识别域迁移算法。首先，利用源域语音对X-Vector的声纹识别模型进行训练；然后，采用域迁移方法将源域训练的X-Vector模型迁移至目标域训练数据；最后，在目标域测试数据上检测迁移后的模型性能，并将其与迁移前的模型性能进行对比。实验中采用AISHELL1作为源域，采用VoxCeleb1和CN-Celeb分别作为目标域对算法性能进行测试。实验结果表明，采用本文方法进行迁移后，在VoxCeleb1和CN-Celeb的目标域测试集上的等错误率分别下降了21.46%和19.24%。
针对声纹识别任务中常常出现的由于真实场景语音与模型训练语料在内部特征(情感、语言、说话风格、年龄)或外部特征(背景噪声、传输信号、麦克风、室内混响)等方面的差异所导致的模型识别率低的问题，提出了一种基于对抗网络的声纹识别域迁移算法。首先，利用源域语音对X-Vector的声纹识别模型进行训练；然后，采用域迁移方法将源域训练的X-Vector模型迁移至目标域训练数据；最后，在目标域测试数据上检测迁移后的模型性能，并将其与迁移前的模型性能进行对比。实验中采用AISHELL1作为源域，采用VoxCeleb1和CN-Celeb分别作为目标域对算法性能进行测试。实验结果表明，采用本文方法进行迁移后，在VoxCeleb1和CN-Celeb的目标域测试集上的等错误率分别下降了21.46%和19.24%。
2022, 48(2)
:237-243.
doi: 10.14135/j.cnki.1006-3080.20210203001
摘要:
物理不可克隆函数(Physical Unclonable Function, PUF)电路能有效抵御侵入式物理攻击，但随着芯片集成度以及物联网技术的不断提高，模型攻击、有限能耗预算等不仅严重威胁PUF电路的安全性，而且限制PUF电路的能效。通过对PUF电路以及亚阈值逻辑的研究，提出了一种基于动态亚阈值的延迟型PUF电路设计方案。该方案首先利用亚阈值压控电路构成输出函数非线性部分；然后利用电荷分享效应改变输出电压初始值，形成随激励信号变化的非线性输出函数；最后通过动态亚阈值判决器输出PUF响应。电路采用TSMC 65nm CMOS工艺设计，并通过HSPICE验证，能耗为0.238 pJ/bit，与同类电路相比能耗降低了20.67%，并具有良好的抗模型攻击特性。
物理不可克隆函数(Physical Unclonable Function, PUF)电路能有效抵御侵入式物理攻击，但随着芯片集成度以及物联网技术的不断提高，模型攻击、有限能耗预算等不仅严重威胁PUF电路的安全性，而且限制PUF电路的能效。通过对PUF电路以及亚阈值逻辑的研究，提出了一种基于动态亚阈值的延迟型PUF电路设计方案。该方案首先利用亚阈值压控电路构成输出函数非线性部分；然后利用电荷分享效应改变输出电压初始值，形成随激励信号变化的非线性输出函数；最后通过动态亚阈值判决器输出PUF响应。电路采用TSMC 65nm CMOS工艺设计，并通过HSPICE验证，能耗为0.238 pJ/bit，与同类电路相比能耗降低了20.67%，并具有良好的抗模型攻击特性。
2022, 48(2)
:244-257.
doi: 10.14135/j.cnki.1006-3080.20201207001
摘要:
针对大规模数据集上的特征选择问题，一种变长表示的粒子群特征选择方法（VLPSO）表现出了良好的性能。然而，其完全随机的粒子生成方式导致初始化阶段具有一定的盲目性。同时，VLPSO单一的更新机制和种群间的信息隔离也影响了模型的分类性能。为了解决VLPSO的缺陷，提出了一种基于多行为交互的变维协同进化特征选择方法(M-CVLPSO)。首先，为了改善随机初始化带来的盲目性，采用连续空间上的层次初始化策略，从期望上缩短了初始解与最优解之间的距离。其次，将粒子根据适应度分为领导者、追随者与淘汰者，在迭代过程中采用多种更新策略动态平衡算法的多样性和收敛性。同时，将维度缩减指标加入到适应度函数中，进一步增强了算法在部分数据集上的性能。从理论上证明了该算法的收敛性，并基于11个大规模特征选择数据集在分类精度、维度缩减和计算时间上进行实验分析。实验结果表明，本文算法相较于4种对比算法具有更好的综合表现。
针对大规模数据集上的特征选择问题，一种变长表示的粒子群特征选择方法（VLPSO）表现出了良好的性能。然而，其完全随机的粒子生成方式导致初始化阶段具有一定的盲目性。同时，VLPSO单一的更新机制和种群间的信息隔离也影响了模型的分类性能。为了解决VLPSO的缺陷，提出了一种基于多行为交互的变维协同进化特征选择方法(M-CVLPSO)。首先，为了改善随机初始化带来的盲目性，采用连续空间上的层次初始化策略，从期望上缩短了初始解与最优解之间的距离。其次，将粒子根据适应度分为领导者、追随者与淘汰者，在迭代过程中采用多种更新策略动态平衡算法的多样性和收敛性。同时，将维度缩减指标加入到适应度函数中，进一步增强了算法在部分数据集上的性能。从理论上证明了该算法的收敛性，并基于11个大规模特征选择数据集在分类精度、维度缩减和计算时间上进行实验分析。实验结果表明，本文算法相较于4种对比算法具有更好的综合表现。
2022, 48(2)
:258-264.
doi: 10.14135/j.cnki.1006-3080.20201229001
摘要:
高校在长期的教学活动中积累了大量的课程数据，如何利用数据资源分析课程教学状况，为提高课程教学质量提供决策支持，具有重要的研究价值。本文设计实现了一个基于关联规则与聚类分析的课程评价体系，对课程评价系统进行了功能需求分析，并对课程评价数据进行预处理。采用FP-growth算法对学生课程成绩数据进行关联规则分析，采用K-means++算法进行聚类分析，提高了课程数据分析的精度，实现了课程评价的自动化，提高了效率和评价的客观性。
高校在长期的教学活动中积累了大量的课程数据，如何利用数据资源分析课程教学状况，为提高课程教学质量提供决策支持，具有重要的研究价值。本文设计实现了一个基于关联规则与聚类分析的课程评价体系，对课程评价系统进行了功能需求分析，并对课程评价数据进行预处理。采用FP-growth算法对学生课程成绩数据进行关联规则分析，采用K-means++算法进行聚类分析，提高了课程数据分析的精度，实现了课程评价的自动化，提高了效率和评价的客观性。
2022, 48(2)
:265-272.
doi: 10.14135/j.cnki.1006-3080.20210210001
摘要:
采用VUMAT子程序嵌入法，考察了聚酰亚胺高分子材料弹性变形阶段的应力-应变关系，并通过三维热-力耦合有限元模型分析了切削工艺参数对聚酰亚胺铣削过程中切削力、切削温度和切屑形态的影响规律。结果发现：随着进给量的增大，仿真的切削力、切削温度增加或升高，切屑的带状化程度变得严重。随后利用切削实验，验证了仿真模型的有效性与准确性，并获得了聚酰亚胺的最优切削工艺参数：进给量为0.20~0.30 mm/r。
采用VUMAT子程序嵌入法，考察了聚酰亚胺高分子材料弹性变形阶段的应力-应变关系，并通过三维热-力耦合有限元模型分析了切削工艺参数对聚酰亚胺铣削过程中切削力、切削温度和切屑形态的影响规律。结果发现：随着进给量的增大，仿真的切削力、切削温度增加或升高，切屑的带状化程度变得严重。随后利用切削实验，验证了仿真模型的有效性与准确性，并获得了聚酰亚胺的最优切削工艺参数：进给量为0.20~0.30 mm/r。
2022, 48(2)
:273-280.
doi: 10.14135/j.cnki.1006-3080.20210102001
摘要:
针对户外巡检、户外清洁、智能农业等户外场景对自主机器人的使用需求，设计了一种具有很强实时性和稳定性的移动机器人户外导航方法。移动机器人收到户外GPS航迹点后，使用激光雷达实时获取周边环境点云并构建局部栅格图，在栅格地图内使用基于路段走向改进的A-star算法搜索局部避障路径，最后设计使用模型预测控制器以跟踪避障轨迹。为了验证该导航方法的可行性，在仿真和户外环境下分别进行了对比实验，实验结果表明所生成的轨迹稳定平滑并能有效避障，模型预测控制器轨迹跟踪精度高、耗时短，实现了户外移动机器人高效率、稳定导航。
针对户外巡检、户外清洁、智能农业等户外场景对自主机器人的使用需求，设计了一种具有很强实时性和稳定性的移动机器人户外导航方法。移动机器人收到户外GPS航迹点后，使用激光雷达实时获取周边环境点云并构建局部栅格图，在栅格地图内使用基于路段走向改进的A-star算法搜索局部避障路径，最后设计使用模型预测控制器以跟踪避障轨迹。为了验证该导航方法的可行性，在仿真和户外环境下分别进行了对比实验，实验结果表明所生成的轨迹稳定平滑并能有效避障，模型预测控制器轨迹跟踪精度高、耗时短，实现了户外移动机器人高效率、稳定导航。
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