- 周鑫慧;魏望和;傅伟鹏;林锟义;王亮;吴欣颢;
高功率、宽带宽、高效率、小型化是当前行波管发展的主要趋势。W波段频带资源丰富、波束窄、波长短，可以满足小型化要求。为满足行波管的发展趋势，设计了一种适用于与带状电子束发生注-波互作用的矩形环对角双杆行波管。通过HFSS软件对该结构的高频特性进行分析；接着采用CST软件对该结构行波管的传输特性进行仿真分析，使输入输出结构达到传输需求的效果；最后在CST粒子工作室进行整管分析。结果显示：这种W波段矩形环对角双杆慢波结构高频特性显示，色散平坦并且互作用阻抗高。在85～105 GHz该行波管S11参数小于-18 dB,S21参数大于-2.5 dB。在18 500 V、0.09 A的工作条件下，最大输出功率达到142.85 W，小信号增益达到33.77 dB，电子效率为8.13%,3 dB带宽达到12 GHz，能够满足W波段内高功率需求。
2026年06期 v.55;No.423 1-8+53页 [查看摘要][在线阅读][下载 1798K] [下载次数：0 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] - 熊震;邹继军;彭增涛;赖兴阳;
针对传统硅基等第一代半导体核辐射探测器在高温、强辐照等极端环境下无法长时间工作的问题，基于第三代半导体半绝缘4H-SiC材料，设计并制备了一种沟槽型α粒子探测器，提出使用复合掩膜层刻蚀方案，通过在材料正面（Si面）进行光刻工艺与干法刻蚀工艺，使用RIE、IBE机台对复合掩膜层和衬底进行刻蚀，形成了沟槽间距/宽度/深度（20/20/10μm）的微沟槽结构。刻蚀后使用LPCVD机台进行钝化层生长和EBE机台进行正反两面镍/金（50 nm/100 nm）沉积，再使用快速热退火机450℃在氮气氛围退火5 min，在200 V反向偏压下的漏电流低至0.6 nA。对探测器在不同反向偏压下进行~(241)Am标准α放射源（5.486 MeV）的能谱测试，在-500 V时最佳能量分辨率为24%，证明了沟槽型碳化硅探测器的实用性。实验为解决极端环境下的辐射探测难题提供了一种新思路，为碳化硅探测器在核电站监测、深空探测等领域的实际应用奠定了重要的技术基础。
2026年06期 v.55;No.423 9-13页 [查看摘要][在线阅读][下载 1394K] [下载次数：0 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 张心怡;颜伟;刘文彬;李健;刘阳;
目前，复杂产品脉动装配的生产模式面临着员工配置要求高、技能分配不合理等问题。基于此，考虑不同员工的技能熟练度，引入DeJong学习效率曲线动态描述学习效应，建立了脉动生产模式下的员工排产模型；以最小化完工时间和最小化总拖期为目标，提出了改进的ALNSGA-Ⅱ算法，采用基于工序-员工的双层编码方式；在交叉阶段，采用基于POX的工序交叉和基于班组约束的员工交叉方式；在变异阶段，设计融合ALNS操作算子的强扰动变异策略，并自适应调整算子权重；在实证研究中，引入3因素3水平的正交试验确定参数值，并设置4种规模12个算例进行性能对比。结果表明：提出的ALNSGA-Ⅱ算法在求解大规模和超大规模问题时，求解效率较快，相较于未改进前，GAP值分别降低12.05%和13.11%，解的质量更高。
2026年06期 v.55;No.423 14-20+100页 [查看摘要][在线阅读][下载 1595K] [下载次数：1 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 关志远;徐百平;
针对差速双螺杆捏合块的液滴分散行为展开可视化实验研究，通过自主搭建的可视化挤出平台与超景深显微成像技术，分析不同转速工况对液滴分散过程影响。实验采用羧甲基纤维素钠基液体系，在转速比2∶1的差速配置下（高转速组120-60 r/min，低转速组90-45 r/min），结合图像处理算法定量表征液滴面积、长轴/短轴等宏观参数，并基于RH-2000超景深显微镜观测微观破碎形态。实验结果表明：高转速工况下液滴平均面积减少16.3%，面积方差下降29.2%，长轴平均长度缩短10.7%，长轴方差降低23.1%；微观观察发现高转速液滴呈现非对称拉伸、二次折叠及链式断裂特征，断裂界面粗糙且碎片尺寸显著减小，而低转速液滴仍保留类圆形结构并呈现规则断裂形态。研究证实提高转速可有效增强液滴的分散能力和分散均匀性，为差速双螺杆捏合元件的工艺优化提供实验依据。
2026年06期 v.55;No.423 21-28页 [查看摘要][在线阅读][下载 1509K] [下载次数：0 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 曹阳华;李晓彤;刘永龄;冯天毅;
针对装配线设计问题，从装配线平衡、装配线布局设计及物料配送系统设计3个角度展开系统化研究。以工位数量最小化和平衡率最大化为目标构建装配线平衡数学模型，采用遗传算法求解。通过模特法制定各工序标准工时，结合生产节拍和约束条件，将22个工序分配至4个工位，平衡率达93.3%，负荷分配均衡；基于精益思想，对装配线的工位操作台、线边仓等进行布局设计；采用小批量循环配送模式，设计与生产节拍同步的物料配送系统，配送时刻嵌入工位空闲时间，保障连续生产。经测算，工位工人劳动强度负荷比均超过80%，物流工人负荷比超过70%，系统效率较高。研究表明，该系统化设计方案有效提升了装配线平衡率与空间利用率，减少物料配送延迟，为装配线设计提供了系统化解决方案，能够有效提高装配线设计质量，对企业降本增效具有实际指导意义。
2026年06期 v.55;No.423 29-35+64页 [查看摘要][在线阅读][下载 1553K] [下载次数：1 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] - 王光明;黄旻;赵益昕;王占超;钱路路;
光学仪器对水下生物和能源的探索研究起着重要作用，一般光学仪器内置于探测舱体中，而舱体的密封性能对光学仪器的使用寿命和应用效果有着重要影响，因此有必要对舱体的密封性能进行分析。利用ANSYS Workbench平台建立了水下探测舱体密封区域的二维轴对称模型。使用Mooney-Rivlin两参数模型对丁腈O形圈的装配过程进行仿真计算。选取在装配过程中不易发生较大剪切变形的O形圈，并进行200 m水深的密封性能仿真计算。通过对O形圈的接触压力、接触间隙和压缩率的对比分析，发现在2 MPa的介质压力下，2.8 mm和3.0 mm线径的O形圈的计算结果基本接近。考虑预压缩率对装配的影响，选取2.8 mm线径的O形圈作为该探测舱体的使用型号。对舱体密封设计提供了理论依据，并通过静水压力试验对舱体密封性能进行测试，实验结果表明该水下探测舱体满足密封要求。
2026年06期 v.55;No.423 36-40+84页 [查看摘要][在线阅读][下载 1533K] [下载次数：0 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] - 袁航;袁明阳;王青春;苏泽浩;
为实现在自然光环境下实时检测车用轮胎侧面的缺陷（裂痕和褶皱），针对检测中存在的目标尺寸小、形态多变、背景复杂等问题，提出了一种改进的YOLOv11n检测算法。该算法以YOLOv11n为基础网络架构，在主干网络中使用分布移位卷积DSConv替换标准卷积Conv，减少计算量，提高识别速度；融合参数共享技术和组卷积设计一种更有效的检测头EGC-Detect，提高小尺寸目标识别能力，降低计算复杂度；引入Inner-CIoU损失函数，提高模型的定位能力。实验结果表明，与基础模型相比，改进的YOLOv11n模型在自建轮胎缺陷数据集上展示出了良好的综合检测性能，计算量和参数量分别达到5.9 GFLOPs、2.27×10~6的同时，推理时间为5.5 ms。模型的mAP@0.5、Precision和Recall分别达到了89.8%、91.3%和88.7%，较基线模型分别提升了4.5、2.8和3.7个百分点，并且显著优于现有主流检测算法。
2026年06期 v.55;No.423 41-46+121页 [查看摘要][在线阅读][下载 1648K] [下载次数：2 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 方清;叶兰;孙超;柳和生;胡凤阔;谭显峰;王磊;
路面裂缝检测是道路健康监测中的关键环节，然而在复杂实际场景中，受光照变化、裂缝形态多样及背景干扰等因素影响，现有的检测模型在光照适应性、长裂缝连续性及边缘清晰度方面仍存在不足。为此，提出一种基于MobileNetV3-Small主干网络的DeepLabV3+＿KBS模型：在编码器前置KAN(Kolmogorov-arnold Network)金字塔增强模块，通过可学习B样条基自适应抑制光照干扰，增强低对比度裂缝特征。在ASPP(Atrous Spatial Pyramid Pooling)后级联BiFormer(Vision Transformer with Bi-Level Routing Attention)模块，利用动态区域路由机制捕获长距离裂缝拓扑依赖，减少断裂现象；在解码器中嵌入SaE(Squeeze Aggregated Excitation)模块，通过分组压缩与联合激励机制优化浅层细节与深层语义融合，提升裂缝边缘完整性；在crack-bphdr数据集上的实验表明：改进模型平均交并比（Mean Intersection Over Union,mIoU）达81.7%（较基线提升1.34%），平均召回率达88.72%（提升1.84%），参数量仅3.18 M；与当前先进方法相比，该方法在复杂光照鲁棒性、小裂缝召回率及边缘精度方面均展现出显著优势，有效克服了现有方法的局限，为实现高效的移动端路面巡检系统提供了可行的解决方案。
2026年06期 v.55;No.423 47-53页 [查看摘要][在线阅读][下载 1453K] [下载次数：0 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 谢梦瑶;刘娟;胡璇;袁佳俊;
针对人体姿态估计在复杂姿态变化、遮挡和背景干扰下存在的难题，提出了一种多尺度与频率增强的方法，用于提升细粒度特征表达。研究方法结合多尺度特征融合和频域增强两个核心模块，提高了模型在复杂环境中的稳健性和纹理保持能力。多尺度特征融合模块通过整合浅层与深层特征，在逐级传递过程中同时保持局部细节与全局语义，确保对关键点位置与人体结构关系的准确建模；频域增强模块将空间特征映射到频域，突出高频信息在边缘与纹理上的作用，并捕捉深层结构特征，从而补充传统空间域方法的不足。该方法在空间与频率维度上协同优化特征表达，提升全局感知能力。实验结果显示，该方法在MS COCO和MPII数据集上的准确度分别为75.1%和90.3%，在多人场景、遮挡和复杂背景下表现优于现有方法，验证了其在复杂环境中的有效性与创新性。
2026年06期 v.55;No.423 54-58页 [查看摘要][在线阅读][下载 1408K] [下载次数：0 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 杨雄榜;杨建;林炜焕;徐臣;Ivan S.Babichuk;
脂肪族二元羧酸金属盐作为聚丙烯β晶型的高效成核剂已被证实有效，然而针对软木酸钙盐和锌盐的合成工艺与表征研究仍显不足，且其在聚乳酸（PLLA）多晶型调控中的应用研究相对匮乏。基于纳米填料对小尺寸及高分散性的特殊需求，系统考察了温度与搅拌速率对软木酸钙盐及锌盐微观形貌、产率、分散性及结晶度的影响规律，同时进一步采用超声辅助技术制备出厚度40～50 nm、分散均匀且结晶度优异的软木酸锌与软木酸钙纳米片。通过SEM、EDS能谱、Raman光谱及XRD等表征手段发现：在80℃反应温度与1 200 r/min高搅拌速率协同作用下，软木酸锌盐产率达85.75%，且形成表面光滑、无结构缺陷的纳米片；而软木酸钙盐的形貌与产率对温度和搅拌参数敏感性较低，经溶剂配比优化后产率可提升至99%。超声辅助技术不仅能显著减小软木酸金属盐纳米片尺寸，而且能够增强其分散均匀性，经XRD与Raman分析表明，添加质量分数为3%的软木酸锌与质量分数为1%的软木酸钙提升了PLLA结晶度，证实这两种脂肪族二元羧酸盐纳米片能够作为PLLA的高效成核剂。
2026年06期 v.55;No.423 59-64页 [查看摘要][在线阅读][下载 1533K] [下载次数：0 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 屈文涛;柳云腾;李桂变;丛玉磊;
4145H钢因高淬透性和强韧性，广泛应用于钻铤等高载荷构件。淬透性是钢材调质过程中截面性能均匀化的关键指标，直接影响强韧性，传统中Jominy端淬试验是评估淬透性最常用的办法，但是存在试验流程复杂、成本较高、耗时较长的问题。为此基于钢材产线数据，将9种化学元素含量作为特征变量，标准Jominy端淬试样淬火端1.5、25、50 mm处硬度值作为目标变量（J_(1.5),J_(25),J_(50)），使用4种机器学习算法进行淬透性预测，并结合十折交叉验证评估模型性能。结果表明，CatBoost模型精度最佳，J_(1.5)、J_(25)和J_(50)值的R~2分别为0.979、0.961和0.970, RMSE为0.383、0.459、0.621 HRC，有98.88%、97.09%和89.26%的样本落在置信区间内。此外，采用Shapley加性解释（Shapley Additive Explanation,SHAP）特征分析增强了模型的可解释性，确定Mn、Cr、C和Mo元素是影响淬透性的关键元素。研究结果实现了4145H钢淬透性的精确预测，并为成分优化提供参考。
2026年06期 v.55;No.423 65-71+107页 [查看摘要][在线阅读][下载 2039K] [下载次数：3 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 杨禹水;唐凌虹;吕少华;
为增强石蜡（PA）相变材料的热物理性能，可以在相变材料中添加纳米颗粒。采用两步法，在石蜡中添加纳米铜（Cu）、纳米氧化铝（Al_2O_3）、纳米氧化铁（Fe_2O_3）、碳纳米纤维（CNF）以及二元纳米颗粒组合体（Cu+CNF、Al_2O_3+CNF和Fe_2O_3+CNF）来改善热物理性能。通过SEM、FTIR、DSC、Hotdisk和TGA表征复合材料的微观结构、化学相容性、相变性能、导热性能和热稳定性。结果表明，单一和二元复合相变材料的热物性能相对于纯石蜡有明显提高。SEM分析得到纳米颗粒在相变材料内均匀分散；FTIR显示石蜡与纳米颗粒之间没有发生化学反应；和纯石蜡相比，CPCM5的熔化潜热和凝固潜热分别下降了4.4%和4.5%，导热系数提高了40.57%，热稳定性也得到了改善。制备的CPCM5、CPCM6和CPCM7具有良好的传热特性、热稳定性和热可靠性，适用于热能存储。
2026年06期 v.55;No.423 72-76页 [查看摘要][在线阅读][下载 1408K] [下载次数：2 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] - 马成云;段嘉骏;窦益华;
水平井技术存在底水脊进，导致早期见水、降低油井产量的问题。为了均衡入流剖面，可以在水平井段上安装流入控制器。当前流入控制器在使用过程中容易见水失效，自适应流入控制器（Adaptive Inflow Control Device,AICD）控水性能评价标准简单，仅依靠水相压降，而忽略了油相入流量，使用上存在一定局限性，针对这些问题，提出了压降比的概念。通过对流道型AICD产生主要压降的旋流腔室、喷嘴出口、分支流道进行数值模拟，研究装置的流体运动特性，采用压降比来评价不同结构参数的控水性能，优选结构参数，进行流体敏感性分析。研究结果表明，该装置安装辅助挡板、出口直径5 mm、分支流道宽度2 mm时稳油控水效果最好；过油压降随黏度变化不大，远小于水相产生的压降，该装置对流量和黏度均有较好的适用范围。
2026年06期 v.55;No.423 77-84页 [查看摘要][在线阅读][下载 1637K] [下载次数：1 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ]
- 魏麟;陈鹏;涂晓光;牛知艺;李海敏;
为提升复杂飞行环境下的安全冗余与决策支持能力，提出一种面向“人工智能副驾驶”的飞行参数智能预测方法，旨在通过多源信息融合与精准预测，为飞行员提供可靠的决策辅助。技术上，系统通过YOLOv11算法识别提取仪表盘关键数据，并融合由轻量级CNN网络实时识别的外部天气信息。方法的核心是构建了一种基于Transformer-LSTM的混合模型，该模型利用Transformer的多头自注意力机制捕捉各参数间的长程依赖关系，同时结合LSTM网络挖掘飞行状态的短期时序演化特征，从而实现对未来飞行参数及状态的预测。实验结果表明，研究模型的预测准确率高达92.11%，相较于扩展卡尔曼滤波（EKF）方法提升了3.96%，且显著优于单一的Transformer(91.23%)与LSTM(89.47%)模型。此外，模型在空速、俯仰角等关键参数的回归追踪任务中也展现出卓越性能。消融实验系统性地验证了多源信息融合及各模型组件的有效性，为开发新一代智能飞行辅助系统提供了关键技术支撑。
2026年06期 v.55;No.423 108-114页 [查看摘要][在线阅读][下载 1491K] [下载次数：1 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 黄为为;宋宪臣;张洁洁;王法勇;杜昌文;
针对实际车间生产中存在的观测难度大、检测困难、调试复杂以及高风险等问题，提出了一种基于数字孪生驱动的码垛工作站虚实联调方法。系统设计采用模块化理念，依据物理实体的特性，建立了“几何-物理-行为-控制”4层级递进式建模架构，构建出高保真孪生模型，并基于OPC UA通信协议实现了物理实体与虚拟空间数据的双向实时映射与同步。通过采用软件在环（SIL）和硬件在环（HIL）相结合的调试方案，对码垛工作站进行了虚实协同调试。实验结果显示，相较于传统依赖物理样机的调试方式，结合孪生技术，码垛位置准确率提升11.7%，调试周期缩短40%，数据交互平均延迟为21.1 ms。这表明该数字孪生系统能够准确反映物理实体的运动状态，具备较低的数据通信延迟和良好的系统稳定性。
2026年06期 v.55;No.423 115-121页 [查看摘要][在线阅读][下载 1847K] [下载次数：2 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 龙佳乐;简嘉辉;黄健铭;兰易宸;张玉卫;伍康敏;巫天华;张建民;岑确超;
随着我国人民生活水平的日益提高，生活垃圾也日益增多，对环境造成了极大的压力。针对此问题，同时充分考虑垃圾分类的需求，设计了一辆结合机器视觉和控制技术的可移动智能垃圾分拣车，基于深度学习框架模型获取垃圾种类的信息，结合目标物在图像上的像素位置从而解算出目标物相对于车体的位置，通过串口通信将数据发送给垃圾分拣车的主控板，并通过激光雷达融合IMU进行室内导航和路径规划，主控板控制小车实现垃圾的分类和运送，利用自动充电技术实现自动续航。通过物联网实时地把信息上传到云端，方便用户实时监测垃圾桶余量。该设计对垃圾分类工作具有一定的促进作用，同时节约了劳动力。
2026年06期 v.55;No.423 122-125+155页 [查看摘要][在线阅读][下载 1380K] [下载次数：1 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 王涛;李辉;
针对传统中央空调控制系统在复杂工况下存在系统响应延迟和多任务协调效率低的问题，设计与开发一种基于FreeRTOS和ADRC的中央空调机组实时控制系统。充分发挥FreeRTOS的确定性响应与轻量化特性，凭借其优先级抢占调度机制实现任务的及时响应，并借助高效内存分配机制维持资源的轻量化管理，从而确保关键控制任务在严格时限内完成。系统设计基于多任务并发执行与消息队列的异步通信机制，构建了层次化的架构，并应用ADRC策略，以增强系统的抗干扰性与控制效果，确保温度调控的高精度与稳定性。通过Keil调试和MATLAB/Simulink仿真验证了该设计的有效性，移植FreeRTOS后系统响应时间从59.96 ms减少至1.78 ms，采用ADRC策略的系统超调量小，稳态精度高，构建了一个满足现代中央空调机组系统对高实时性及良好控制效果要求的高性能实时控制平台。
2026年06期 v.55;No.423 126-131页 [查看摘要][在线阅读][下载 1572K] [下载次数：1 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 肖心远;郑浩然;范立荣;吴良军;
针对当前道路危险品运输驾驶员监管落后的问题，开发了一套驾驶员车载监控系统。系统选用树莓派4B作为核心主控制器，开发嵌入式监控终端，监控终端集成了多线程并行工作的传感器信息采集模块来采集驾驶员的状态信息。采用CMOS高清摄像头采集人脸实施疲劳监控，采用GPS/北斗模块监控车辆及驾驶员的位置信息，采用MQ-3酒精测试模块监控驾驶员是否酒驾，采用红外温度传感器模块监控驾驶员是否带病发烧开车，各类传感器与车载终端之间通过蓝牙、I2C、UART等多种通信方式实现数据传输。系统同时开发了具有信息分析及处理功能的后台监控中心，车载终端采集的信息通过5G发送到后台监控中心并进行信息分析和处理，监控驾驶员是否有疲劳驾驶、公车私用、酒驾、带病发烧开车等行为并发送预警信息。该系统可实时有效地监控驾驶员状态，提升行车的安全性。
2026年06期 v.55;No.423 132-136+161页 [查看摘要][在线阅读][下载 1558K] [下载次数：1 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 吴青;卓帅;孙莉;
为了提升复杂工况下电动汽车电机状态监测与故障识别精度，融合信号时频分析与深度迁移学习技术，提出了跨域故障诊断模型RTDF-CD。采用对称点模式对电流信号进行二维图像编码，同步构建全局时频统计特征矩阵，并设计双支路特征提取网络实现多维特征表征。通过深度融合全局统计特征与图像局部特征，构建出具有强故障表达能力的特征空间。针对生成样本与真实样本的域分布差异问题，引入多核最大均值差异损失与对抗性域判别器，建立深度残差迁移诊断机制以显著提升跨工况分类能力。在此基础上，设计了基于工业互联网的电动汽车电机在线监测与故障诊断系统平台。经实验验证，在变工况场景下RTDF-CD模型的电机故障诊断准确率达96.65%，展现出良好的迁移泛化性能。
2026年06期 v.55;No.423 137-142页 [查看摘要][在线阅读][下载 1518K] [下载次数：1 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 刘媛媛;王振宇;王智超;
牛角电容的电极角度精确性对后续外壳塑封工序至关重要，基于海康VM算法平台开发了“牛角电容检测”角度检测纠偏算法程序，并设计了基于PLC和伺服电机的纠偏控制系统进行角度纠偏。工业视觉检测系统硬件选型包括面阵相机、定焦镜头和同轴光源，满足快速、准确获取图像的需求。算法设计通过图像组合、BLOB分析、直方图工具和脚本算子等技术，实现了对牛角电容正负极的识别及负极与水平面夹角的精确计算，并将结果传输至PLC控制器，驱动三菱伺服电机带动电容旋转实现角度纠偏。经过在企业实际生产线环境中实测，该系统在每小时检测3 600个电容的速度下稳定运行，对同批次1 000个电容进行人工复检，算法检测角度与人工测量角度平均偏差在±0.3°以内，以纠偏误差±0.5°为标准，纠偏达标率为100%。通过引入该自动化检测与纠偏系统，企业提高了生产效率，显著降低了产品不合格率，为企业带来了显著的经济效益，也为电子元件制造领域的自动化检测提供了有效的技术解决方案。
2026年06期 v.55;No.423 143-147+207页 [查看摘要][在线阅读][下载 1518K] [下载次数：0 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 侯晓丽;黄丽霞;陈锦阳;杨晓彤;张再鹏;严继超;
随着电动自行车使用率持续攀升，交通事故率与违章行为亦呈上升态势。针对这一现状，以STM32单片机为核心控制单元，集成视觉模块、电池安全监测模块、驾驶人行为监测模块、驾驶状态安全监测模块及警报系统，并搭建手机App实现双向数据交互。系统运用YOLOv10算法，可在200 ms内精准识别驾驶人头盔佩戴情况与精神状态，检测准确率达96%以上；PID算法能根据路况与驾驶状态自动调节车辆速度，使速度控制误差小于±0.5 km/h；采用滤波算法优化传感器数据精度，将数据波动误差降低60%。经实测验证，电池温度控制策略可将电池运行温度波动控制在±2℃以内；PID速度控制算法使能量回收效率提升超30%;YOLOv10算法大幅缩短头盔与面部检测响应时间，检测效率提升约40%。该智能安全系统实现驾驶人状态实时监测、盲区检测预警、自动调速、防碰撞等功能，可及时纠正驾驶人不当行为，经模拟道路测试，电动自行车事故模拟发生率降低58%，为电动自行车安全出行提供可靠技术保障。
2026年06期 v.55;No.423 148-155页 [查看摘要][在线阅读][下载 1950K] [下载次数：23 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 安世泽;常利雲;于江利;
针对电动自行车充电器由于过流或短路等原因引起的火灾事故这一安全隐患，提出了以电流特征为基础的识别及控制系统。根据获取到的设备启动瞬间的电流信号，从中提取出其峰值电流、电流上升斜率以及启动时刻等多个特征值，根据这些特征值再经过决策树算法的学习训练得到相应的分类模型。整个硬件系统的结构主要包括检测模块、主控模块和执行控制模块，检测模块中使用了霍尔效应式电流传感器来收集电流信号，并配合模数转换芯片将模拟量转化成数字量传输给主控模块，主控模块负责完成上述数字信号处理和物体识别，而执行控制模块则是依据最终的分类结果来进行相应电路断开的操作。系统整体的正确识别率达到85%，并且电动自行车充电器的识别准确度达到了83%。系统能够有效地辨别出电动自行车充电器的电流特征表现形式，反应速度快、识别精度较高，可以应用到学校宿舍楼、办公楼等人群聚集的地方，防止发生火灾事故。
2026年06期 v.55;No.423 156-161页 [查看摘要][在线阅读][下载 1525K] [下载次数：0 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 张明;胡仁东;刘浩;陈阳;
结合主动制冷除湿干燥装置，设计了一种基于PLC的主动制冷除湿干燥装置控制系统，从主动制冷除湿干燥装置的工作原理、控制系统的总体方案、硬件选型、程序设计几个方面对其研究开发过程进行了论述。该系统通过集成PLC控制器、人机交互界面（HMI）、传感器与执行器，实现了对装置的除湿、干燥、送风过程的自动化控制；系统采用模块化设计，以Atekon NA300 PLC控制器为核心，通过实时数据采集与预设工艺参数相结合，运用PID算法对执行器进行动态调节，满足设备除湿及送风的需求；人机交互界面提供参数设定、实时监控及故障报警功能。实验结果表明，该系统具有响应速度快、运行稳定性高的优势，满足极端工作环境的要求，显著提升了设备自动化水平。
2026年06期 v.55;No.423 162-167页 [查看摘要][在线阅读][下载 1661K] [下载次数：3 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 刘福国;黄冲;钱正;傅迪永;
针对额定负载3 000 kg的SCARA机器人在极限负载工况下易发生结构变形与末端振动的问题，基于ANSYS软件建立整机有限元模型，分别开展静力学分析、模态分析及谐响应分析，以评估其静态与动态响应特性。静力学分析结果表明，在29 000 N载荷作用下，机器人末端仿真变形量为11.713 mm，与实测变形量11.795 mm高度吻合；竖直方向静态柔顺性为4×10~(-4)mm/N，满足刚度设计要求。进一步对比不同载荷下末端变形量的仿真值与实测值发现，机器人末端变形量随载荷增大呈近似线性增长，最大仿真误差仅为4.06%，验证了有限元模型的准确性。模态分析结果表明，第4阶固有频率（46.4 Hz）接近电机工作频率（50 Hz），存在显著共振风险，其中末端执行器为共振薄弱部位。在此基础上，通过谐响应分析量化共振响应水平，在600 N竖直简谐载荷激励下，机器人末端在33、46和68 Hz处发生共振（最大振幅73.9 mm），进一步印证了模态分析的风险判断。研究结果为重载SCARA机器人的结构优化、共振规避与动态性能评估提供了理论依据与工程指导。
2026年06期 v.55;No.423 168-173页 [查看摘要][在线阅读][下载 1551K] [下载次数：1 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ]
- 马鹏程;陈威;郑汉锦;钱卫飞;
针对新能源场站光储协同控制问题，随着新能源渗透率提升，传统电力系统面临调峰能力不足与弃光率高的双重挑战，亟须通过光储协同优化提升电网调节能力与场站收益。基于场站经济性优化目标，提出一种结合电力市场出清电价的多目标优化模型。该模型模拟光储场站日前-实时交易场景，并依据市场出清电价动态规划储能充放策略，同时创新性地设计大小储能切换运行模式：大储能支撑弃光时段长时调峰，小储能应对功率波动短时补偿，以降低电池寿命衰减成本。研究采用3类学习策略改进黏菌算法（SMA），并引入Sigmoid非线性收敛因子，对传统黏菌算法进行分阶段优化，显著提升算法在高维问题的收敛速度与搜索精度。通过晴天、阴雨及多云3类典型气候场景的仿真分析，结果表明：双储能组模式通过灵活切换大小储能充放电时段，有效降低弃光率并提升削峰填谷效益，其日收益在3种场景下较单储能组分别提升13.33%、17.07%与5.61%，验证了模型在优化储能配置与提升经济性方面的有效性，为新能源场站光储协同控制提供了理论依据，其模型框架与求解算法可推广至不同气候条件与市场规则下的工程实践，对高比例新能源电力系统的稳定运行与市场化转型具有参考价值。
2026年06期 v.55;No.423 174-182+216页 [查看摘要][在线阅读][下载 1723K] [下载次数：0 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 门雪珂;周朔;刘洋硕;李亚珊;孔德刚;闫根树;周吉宇;祁复功;丁海民;
全无机CsPbI_2Br钙钛矿材料严重的卤素偏析问题会导致其多晶薄膜表面缺陷态密度提高，严重影响其光伏器件的界面电荷传输效率和稳定性。界面钝化可有效改善其界面质量，从而提高光伏器件性能。针对卤素偏析引起的非化学计量比问题，分别研究了3种卤化铵（氯化铵、溴化铵、碘化铵）对CsPbI_2Br钙钛矿多晶薄膜的界面钝化作用。利用扫描电镜和X射线衍射分析发现卤化铵对其薄膜微观形貌结构影响较小，X射线光电子能谱分析薄膜发现经溴化铵钝化的表面铅卤组分非化学计量比倾向显著降低。结合光致荧光和瞬态光谱分析表征发现薄膜经溴化铵或者碘化铵钝化后，其界面非辐射复合降低，表明界面缺陷减少。利用卤化氨钝化后的CsPbI_2Br钙钛矿制备了结构为ITO/SnO2/钙钛矿/Spiro-OMeTAD/Au的多晶薄膜光伏器件，其中，经过溴化铵钝化处理的器件光电转化效率可达到15.87%，开路电压达到1.22 V。
2026年06期 v.55;No.423 183-187+200页 [查看摘要][在线阅读][下载 1483K] [下载次数：0 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 李豪磊;赵升;吴桂初;
针对串联锂电池组单体间荷电状态（State of Charge,SOC）不一致问题，设计分层串联锂电池组均衡拓扑结构，构建多路径均衡通道，克服传统单电感拓扑均衡电流路径单一的限制，提升均衡速度。同时，提出多模式主动均衡控制策略，根据电池组内不同电池的SOC差异动态切换均衡模式，通过MOS管与固态继电器的协同控制优化能量传输路径，实现单体-单体、电池小组-电池小组、电池组整体-单体及单体-电池组整体的能量转移。仿真测试结果表明：放电过程中，针对8节初始SOC极差为10%的串联锂电池组，所提方案可在1 500 s内将极差降至1%，均衡时间较传统单电感方案减少26%；充电过程中，所提方案可在1 100 s内将初始SOC极差从11.5%降至1%，均衡时间较传统单电感方案减少17%，验证了拓扑结构与控制策略的有效性。
2026年06期 v.55;No.423 188-194页 [查看摘要][在线阅读][下载 1792K] [下载次数：1 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 林权洪;
随着海上风电电气设备的电压等级越来越高，因绝缘失效导致的停电事故风险越高，为降低停电风险，助力电力系统向高电压、大容量方向发展，为72.5 kV真空断路器的绝缘优化提供数据驱动的设计框架，推动国产化高压设备的可靠性提升。以MYS20型72.5 kV气体绝缘开关设备中的真空断路器为研究对象，使用COMSOL Multiphysics有限元软件对其进行电场仿真分析，建立了具有完整结构的真空断路器三维静电场模型，设置环氧树脂、硅橡胶、铜及铝合金等材料属性及边界条件，采用有限元法求解电场分布规律。根据相关工程经验数据对仿真结果进行判断，并对绝缘筒结构电场薄弱处进行结构优化设计，结果表明：通过优化绝缘筒的凸台结构，其沿面最大电场强度降低了19.9%，显著提升了真空断路器的电气性能与运行可靠性，优化后的样机顺利通过了绝缘试验验证并在工程上得到应用，为同类设备的工程应用提供了理论依据与设计参考。
2026年06期 v.55;No.423 195-200页 [查看摘要][在线阅读][下载 1479K] [下载次数：3 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 武钱炼;李金铸;余晓东;王新龙;冷玉祥;
电力变压器作为电力系统中的关键设备，其油温变化直接影响到电网的稳定性与安全性。准确预测变压器油温对于设备的状态评估、故障诊断和预测性维护具有重要意义。提出了一种基于VMD-CEEMD与TCN-Transformer并行模型的变压器油温预测方法。首先，采用变分模式分解（VMD）与互补集合经验模态分解（CEEMD）技术对变压器油温时序数据进行二次分解，将复杂的非平稳信号拆解为多个较易处理的子信号。然后，利用TCN-Transformer并行模型对这些子信号进行建模，提取其时空特征并进行融合，最终得到综合预测结果。通过在不同的实验条件下进行仿真，该模型在均方误差（MSE）指标上达到最低值0.015，较Transformer-BiGRU降低37.5%，在决定系数（R2）上达到0.928，优于CNN-LSTM和CNN-Transformer。此外，模型在多个时段对油温峰值变化具有良好响应能力，预测曲线与真实值高度契合，表明该方法不仅在误差控制方面表现优异，也具备较强的泛化能力和工程实用性。
2026年06期 v.55;No.423 201-207页 [查看摘要][在线阅读][下载 1539K] [下载次数：1 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 陈裕刚;牛纯春;田训;陈岳贤;邓申;
针对传统电力设施监测方法在实时性、准确性等方面的不足，设计了一种基于人工智能的电力设施状态监测与故障预警系统。采用“边缘感知-数据传输-智能分析-应用交互”4层架构，融合多源数据采集、边缘智能处理、混合驱动建模和分布式存储等技术，实现了电力设备状态的实时监测与故障早期预警。该系统构建了基于知识图谱的专家知识库和深度学习的智能分析引擎，通过多源异构数据融合和多尺度特征提取，建立了从数据到决策的完整链路。实验表明，该系统故障检出率达96.8%，预警提前量平均6.2 d，误报率仅为2.3%，远优于传统方法。系统支持多层次可视化和差异化信息推送，提高了运维效率和决策精度。系统应用一年后，试点区域设备非计划停运次数下降42%，年度检修费用节约186万元，显著提升了电力系统安全运行水平和设备管理效率。
2026年06期 v.55;No.423 208-211页 [查看摘要][在线阅读][下载 1345K] [下载次数：3 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 王庆伟;赵康博;
为解决锂动力电池电芯一致性差、严重影响电池系统运行稳定性的问题，提出基于改进SOC-OCV曲线策略的电芯一致性动态筛选算法。通过引入基于电芯SOC-OCV曲线分布的自适应阈值计算方法，实现对电芯性能差异的量化评估。具体而言，为适应不同SOC区间下电芯性能的动态变化，算法首先统计分析电芯SOC-OCV曲线的分布特性，并据此动态调整阈值。此外，为有效处理异常数据并提高筛选结果的鲁棒性，算法进一步动态调整阈值，并结合局部加权回归（LWR）方法对SOC-OCV曲线进行平滑处理。实验结果表明，该算法能够有效识别并剔除性能异常的电芯，显著提升电池组内电芯的一致性。筛选后的电芯在SOC-OCV曲线吻合度、容量一致性等方面均有显著提升，最大电压偏差不超过0.05 V，远低于筛选前的电压偏差范围。此外，筛选后的电芯在容量、内阻等关键参数上的离散度也显著降低，进一步验证了该算法在提升电池组整体性能方面的有效性。
2026年06期 v.55;No.423 212-216页 [查看摘要][在线阅读][下载 1355K] [下载次数：0 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] 下载本期数据