- 刘皓;吴茂琪;刘嫚;王昱;
为制备出与服用纱线柔性相似的纤维状锌离子电池负极,以镀银尼龙纱线为导电基底,通过自制的纱线电沉积装置,探索柔性镀锌纱线电极在碱性锌酸盐溶液中的电沉积制备工艺,并通过SEM、XRD、EDS、循环伏安测试、恒流放电测试等方法对纱线电极进行表征。结果表明:采用锌阳极的弯曲设计,可使电沉积过程中纱线长度方向上的电流密度分布均匀;通过改变电沉积电流,可调控纱线表面的Zn~(2+)还原过电位,得到絮状、块状和树叶状3种形貌的锌镀层;块状形貌锌镀层的机械稳定性高,在纱线表面分布均匀,与纱线结合牢固,厚度为2～10μm,镀层质量为14.5 mg/(30 cm),电沉积电流效率为94.77%;块状锌镀层纱线电极表面平整,具有良好可弯曲性,其循环伏安曲线上一个还原峰对应锌层的还原沉积,两个氧化峰对应锌层和银层的氧化;恒流放电曲线上,随着电流增大,电位平台正移,长度比容量线性下降,当电流为0.1 mA/cm时,电位平台为-1.34 V(vs.Hg/HgO),长度比容量为342.94μA·h/cm。
2020年05期 v.39;No.194 1-8页 [查看摘要][在线阅读][下载 2879K] [下载次数：238 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：0 ] - 刘皓;吴茂琪;刘嫚;王昱;
为制备出与服用纱线柔性相似的纤维状锌离子电池负极,以镀银尼龙纱线为导电基底,通过自制的纱线电沉积装置,探索柔性镀锌纱线电极在碱性锌酸盐溶液中的电沉积制备工艺,并通过SEM、XRD、EDS、循环伏安测试、恒流放电测试等方法对纱线电极进行表征。结果表明:采用锌阳极的弯曲设计,可使电沉积过程中纱线长度方向上的电流密度分布均匀;通过改变电沉积电流,可调控纱线表面的Zn~(2+)还原过电位,得到絮状、块状和树叶状3种形貌的锌镀层;块状形貌锌镀层的机械稳定性高,在纱线表面分布均匀,与纱线结合牢固,厚度为2～10μm,镀层质量为14.5 mg/(30 cm),电沉积电流效率为94.77%;块状锌镀层纱线电极表面平整,具有良好可弯曲性,其循环伏安曲线上一个还原峰对应锌层的还原沉积,两个氧化峰对应锌层和银层的氧化;恒流放电曲线上,随着电流增大,电位平台正移,长度比容量线性下降,当电流为0.1 mA/cm时,电位平台为-1.34 V(vs.Hg/HgO),长度比容量为342.94μA·h/cm。
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为改善再生蛋白质纤维的综合性能,以柞蚕丝下脚料和棉浆粕为原料,以氯代1-烯丙基-3-甲基咪唑([Amin]Cl)为溶剂,采用干湿纺工艺纺制再生柞蚕丝/纤维素共混纤维,考察柞蚕丝/纤维素的共溶解行为,并研究再生共混纤维的结构和性能。结果表明:在微波作用下,柞蚕丝在[Amin]Cl中具有良好的溶解性能,可通过调节微波作用时间调控柞蚕丝在[Amin]Cl中的溶解速率;随着剪切速率的增加,不同共混比的柞蚕丝/纤维素纺丝液的剪切黏度均表现出逐渐下降的趋势,呈现出明显的"切力变稀"行为,说明该纺丝液为典型的假塑性流体;再生共混纤维的超分子结构和天然柞蚕丝纤维一致,均为β-折叠结构和α-螺旋结构,且共混纤维表面具有疏松网状结构,断面结构致密紧凑;再生共混纤维的力学性能优良,断裂强度和初始模量较天然柞蚕丝纤维分别提高了8.46%和21.45%,热机械性能优于纤维素纤维,表现出较好的热稳定性。
2020年05期 v.39;No.194 9-14页 [查看摘要][在线阅读][下载 3154K] [下载次数：421 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：5 ] |[阅读次数：0 ] - 郭增革;姜兆辉;贾曌;张战旗;齐元章;李鑫;程博闻;
为改善再生蛋白质纤维的综合性能,以柞蚕丝下脚料和棉浆粕为原料,以氯代1-烯丙基-3-甲基咪唑([Amin]Cl)为溶剂,采用干湿纺工艺纺制再生柞蚕丝/纤维素共混纤维,考察柞蚕丝/纤维素的共溶解行为,并研究再生共混纤维的结构和性能。结果表明:在微波作用下,柞蚕丝在[Amin]Cl中具有良好的溶解性能,可通过调节微波作用时间调控柞蚕丝在[Amin]Cl中的溶解速率;随着剪切速率的增加,不同共混比的柞蚕丝/纤维素纺丝液的剪切黏度均表现出逐渐下降的趋势,呈现出明显的"切力变稀"行为,说明该纺丝液为典型的假塑性流体;再生共混纤维的超分子结构和天然柞蚕丝纤维一致,均为β-折叠结构和α-螺旋结构,且共混纤维表面具有疏松网状结构,断面结构致密紧凑;再生共混纤维的力学性能优良,断裂强度和初始模量较天然柞蚕丝纤维分别提高了8.46%和21.45%,热机械性能优于纤维素纤维,表现出较好的热稳定性。
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为提高聚偏氟乙烯(PVDF)膜的抗污染性能和膜分离后的水质,以环境友好的无机矿物电气石为改性材料,以PVDF商业膜为基膜,通过真空辅助抽滤的方法将电气石固定到PVDF商业膜表面,制备电气石功能复合膜,并系统探究电气石含量对PVDF膜抗污染和净化水质性能的影响。结果表明:与纯PVDF膜相比,负载电气石质量分数为0.5%时复合膜的接触角从126.6°降低到76.6°,通量恢复率从66.2%增加到87.6%,说明经电气石改性后,膜的亲水性能和抗腐殖酸(HA)污染性能得到了很好的改善;同时,当膜中电气石接触水后,还可以起到改善水质、净化水体的作用,过滤后水体的pH值和电导率分别从5.58、2.03μS/cm提升到7.12和6.30μS/cm。
2020年05期 v.39;No.194 15-21页 [查看摘要][在线阅读][下载 2447K] [下载次数：242 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：4 ] |[阅读次数：0 ] - 冯霞;管润泽;赵义平;陈莉;
为提高聚偏氟乙烯(PVDF)膜的抗污染性能和膜分离后的水质,以环境友好的无机矿物电气石为改性材料,以PVDF商业膜为基膜,通过真空辅助抽滤的方法将电气石固定到PVDF商业膜表面,制备电气石功能复合膜,并系统探究电气石含量对PVDF膜抗污染和净化水质性能的影响。结果表明:与纯PVDF膜相比,负载电气石质量分数为0.5%时复合膜的接触角从126.6°降低到76.6°,通量恢复率从66.2%增加到87.6%,说明经电气石改性后,膜的亲水性能和抗腐殖酸(HA)污染性能得到了很好的改善;同时,当膜中电气石接触水后,还可以起到改善水质、净化水体的作用,过滤后水体的pH值和电导率分别从5.58、2.03μS/cm提升到7.12和6.30μS/cm。
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针对超滤膜在处理含油污水过程中膜污染严重的问题,采用自由基聚合法结合机械搅拌制备P(MAAc-coMAAm)多氢键自组装凝胶微球,并通过分子间多氢键的作用沉积于羧基化的聚偏氟乙烯(PVDF)膜表面,制备凝胶微球改性PVDF超滤膜;通过动态光散射粒度分析仪测试微球粒径,采用场发射扫描电子显微镜及原子力显微镜观察膜表面形貌,并通过接触角、水下油滴粘附和油水乳液过滤等测试方法表征膜的性能。结果表明:微球平均粒径约248 nm,改性膜的水接触角最低可达25.4°±1.5°,且具有优异的水下抗油滴粘附性能。由40 mL P(MAAc-co-MAAm)凝胶微球悬浮液改性的PVDF膜对平均粒径为220 nm的正己烷水包油乳液的截留率高达99.8%,4次油水乳液循环测试后,通量恢复率高达85.2%,而原膜的通量恢复率仅为41.5%,说明凝胶微球改性膜具有优异的抗污染能力,同时保证了改性膜优异的分离性能。
2020年05期 v.39;No.194 22-29页 [查看摘要][在线阅读][下载 3419K] [下载次数：305 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：4 ] |[阅读次数：0 ] - 付维贵;李国霞;翟高伟;武家鑫;刘怀相;孙宝山;陈熙;
针对超滤膜在处理含油污水过程中膜污染严重的问题,采用自由基聚合法结合机械搅拌制备P(MAAc-coMAAm)多氢键自组装凝胶微球,并通过分子间多氢键的作用沉积于羧基化的聚偏氟乙烯(PVDF)膜表面,制备凝胶微球改性PVDF超滤膜;通过动态光散射粒度分析仪测试微球粒径,采用场发射扫描电子显微镜及原子力显微镜观察膜表面形貌,并通过接触角、水下油滴粘附和油水乳液过滤等测试方法表征膜的性能。结果表明:微球平均粒径约248 nm,改性膜的水接触角最低可达25.4°±1.5°,且具有优异的水下抗油滴粘附性能。由40 mL P(MAAc-co-MAAm)凝胶微球悬浮液改性的PVDF膜对平均粒径为220 nm的正己烷水包油乳液的截留率高达99.8%,4次油水乳液循环测试后,通量恢复率高达85.2%,而原膜的通量恢复率仅为41.5%,说明凝胶微球改性膜具有优异的抗污染能力,同时保证了改性膜优异的分离性能。
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为克服贵金属纳米粒子催化剂回收困难和重复利用性低的问题,将醋酸钯溶解在聚乙烯吡咯烷酮(PVP)溶液中作为芯层,聚丙烯腈(PAN)作为皮层,醋酸锌(Zn(CH_3COO)_2)为皮层致孔剂,采用同轴静电纺丝技术制备出核壳结构PVP/PAN复合纤维膜,经过在去离子水中浸泡、NaBH_4原位还原等后处理制得具有多级孔核壳结构的Pd@PVP/PAN复合纤维催化膜;通过扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、激光共聚焦显微镜、热重分析(TG)等方法对Pd@PVP/PAN催化膜的形貌与性能进行表征;采用该膜对对氯苯酚(4-CP)进行加氢脱氯反应,考察其催化性能和可重复利用性。结果表明:静电纺丝电压、流速对核壳结构Pd@PVP/PAN纳米纤维的形貌有很大影响;内层溶液中PVP质量分数10%、醋酸钯质量分数2%,外层溶液中PAN质量分数12%、ZnAC质量分数3%时,电压13 kV,内、外层流速分别为0.8、1.0 mL/h条件下,Pd@PVP/PAN纳米纤维膜表面多孔,膜中纤维具有很好的核壳结构,且具有良好的热稳定性;室温、连续流反应3 h条件下膜对4-CP转化率为32%,重复降解5次循环后,膜对4-CP的催化降解仍能保持30%的转化率。
2020年05期 v.39;No.194 30-35页 [查看摘要][在线阅读][下载 2166K] [下载次数：237 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：2 ] |[阅读次数：1 ] - 孟建强;高耀宗;张宇峰;
为克服贵金属纳米粒子催化剂回收困难和重复利用性低的问题,将醋酸钯溶解在聚乙烯吡咯烷酮(PVP)溶液中作为芯层,聚丙烯腈(PAN)作为皮层,醋酸锌(Zn(CH_3COO)_2)为皮层致孔剂,采用同轴静电纺丝技术制备出核壳结构PVP/PAN复合纤维膜,经过在去离子水中浸泡、NaBH_4原位还原等后处理制得具有多级孔核壳结构的Pd@PVP/PAN复合纤维催化膜;通过扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、激光共聚焦显微镜、热重分析(TG)等方法对Pd@PVP/PAN催化膜的形貌与性能进行表征;采用该膜对对氯苯酚(4-CP)进行加氢脱氯反应,考察其催化性能和可重复利用性。结果表明:静电纺丝电压、流速对核壳结构Pd@PVP/PAN纳米纤维的形貌有很大影响;内层溶液中PVP质量分数10%、醋酸钯质量分数2%,外层溶液中PAN质量分数12%、ZnAC质量分数3%时,电压13 kV,内、外层流速分别为0.8、1.0 mL/h条件下,Pd@PVP/PAN纳米纤维膜表面多孔,膜中纤维具有很好的核壳结构,且具有良好的热稳定性;室温、连续流反应3 h条件下膜对4-CP转化率为32%,重复降解5次循环后,膜对4-CP的催化降解仍能保持30%的转化率。
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- 刘丽;董永春;王兴福;马帮奎;文洪杰;
为实现仅使用一种后整理剂而开发多功能化棉纺织品的目的,分别使用柠檬酸(CA)和丁烷四羧酸(BTCA)与Fe~(3+)离子通过常规整理工艺制备两种多元羧酸铁配合物整理棉织物,在表征基础上重点考察和比较了它们的抗菌、拒水和环境净化等多功能性。结果表明:两种整理织物对金黄葡萄球菌和大肠杆菌都表现出很强的抑制性,其中以柠檬酸铁整理织物的抗菌性更佳,对金黄葡萄球菌的抑制率达到100%;在整理过程中Fe~(3+)离子和BTCA浓度的提高能够显著改善其拒水性能,且丁烷四羧酸铁整理织物的拒水性更强,水接触角超过130°;两种整理织物不仅对Cr(VI)具有光催化还原去除作用,而且对偶氮染料活性红195也表现出优良的光催化氧化降解和矿化能力,其中柠檬酸铁整理织物的光催化净化性能远高于丁烷四羧酸铁整理织物。
2020年05期 v.39;No.194 36-42+49页 [查看摘要][在线阅读][下载 2380K] [下载次数：152 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：4 ] |[阅读次数：0 ] - 刘丽;董永春;王兴福;马帮奎;文洪杰;
为实现仅使用一种后整理剂而开发多功能化棉纺织品的目的,分别使用柠檬酸(CA)和丁烷四羧酸(BTCA)与Fe~(3+)离子通过常规整理工艺制备两种多元羧酸铁配合物整理棉织物,在表征基础上重点考察和比较了它们的抗菌、拒水和环境净化等多功能性。结果表明:两种整理织物对金黄葡萄球菌和大肠杆菌都表现出很强的抑制性,其中以柠檬酸铁整理织物的抗菌性更佳,对金黄葡萄球菌的抑制率达到100%;在整理过程中Fe~(3+)离子和BTCA浓度的提高能够显著改善其拒水性能,且丁烷四羧酸铁整理织物的拒水性更强,水接触角超过130°;两种整理织物不仅对Cr(VI)具有光催化还原去除作用,而且对偶氮染料活性红195也表现出优良的光催化氧化降解和矿化能力,其中柠檬酸铁整理织物的光催化净化性能远高于丁烷四羧酸铁整理织物。
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为探究湿、热协同环境对棉织物抗皱性的作用规律,并预测抗皱性能的失效条件,选取5组抗皱效果差异较大的棉织物布样,分析试样折皱回复角随温度、湿度变化的规律;通过进行多元非线性回归、逐步回归以及岭回归分析,建立棉织物折皱回复角随温度、湿度、自身抗皱等级等变化的预测模型。结果表明:棉织物试样在温湿环境中的抗皱保形性变化主要受到试样抗皱等级、环境温度、环境湿度的共同影响,影响规律十分复杂,并非是简单的线性关系,其中,温度的影响最为强烈;本文构建的任意给定温湿环境条件下的棉织物折皱回复角预测模型R~2=0.978,且通过F检验(F=385.220,p=0.000 <0.05),表明该模型验证有效,能够由标准测试条件下的折皱回复角预测给定温度、湿度下的折皱回复角。
2020年05期 v.39;No.194 43-49页 [查看摘要][在线阅读][下载 1583K] [下载次数：155 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：7 ] |[阅读次数：0 ] - 姚金波;王志意;董敏;姜会钰;唐秀琴;
为探究湿、热协同环境对棉织物抗皱性的作用规律,并预测抗皱性能的失效条件,选取5组抗皱效果差异较大的棉织物布样,分析试样折皱回复角随温度、湿度变化的规律;通过进行多元非线性回归、逐步回归以及岭回归分析,建立棉织物折皱回复角随温度、湿度、自身抗皱等级等变化的预测模型。结果表明:棉织物试样在温湿环境中的抗皱保形性变化主要受到试样抗皱等级、环境温度、环境湿度的共同影响,影响规律十分复杂,并非是简单的线性关系,其中,温度的影响最为强烈;本文构建的任意给定温湿环境条件下的棉织物折皱回复角预测模型R~2=0.978,且通过F检验(F=385.220,p=0.000 <0.05),表明该模型验证有效,能够由标准测试条件下的折皱回复角预测给定温度、湿度下的折皱回复角。
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为探究油相中的少量活性物质对吸附膜性质的影响规律,利用滴外形分析方法研究正癸烷中油酸和水相中烷基甜菜碱(XSB)形成的界面混合吸附膜的扩张流变性质,考察了时间、频率、浓度对界面扩张模量和相角的影响规律。结果表明:XSB吸附膜的流变特性主要由其亲水基团决定,膜内重排过程占主导地位,界面吸附膜以弹性为主,动态相角随时间延长逐渐降低;油酸从油相一侧向界面的混合吸附对吸附膜的粘弹特性影响不大,但油酸分子在界面膜内的原位响应导致高浓度时混合吸附膜的强度变弱,界面扩张模量从约60 mN/m降至40 mN/m。
2020年05期 v.39;No.194 50-55页 [查看摘要][在线阅读][下载 1858K] [下载次数：248 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：5 ] |[阅读次数：0 ] - 赵濉;郭朝阳;刘苗;张磊;严峰;张路;
为探究油相中的少量活性物质对吸附膜性质的影响规律,利用滴外形分析方法研究正癸烷中油酸和水相中烷基甜菜碱(XSB)形成的界面混合吸附膜的扩张流变性质,考察了时间、频率、浓度对界面扩张模量和相角的影响规律。结果表明:XSB吸附膜的流变特性主要由其亲水基团决定,膜内重排过程占主导地位,界面吸附膜以弹性为主,动态相角随时间延长逐渐降低;油酸从油相一侧向界面的混合吸附对吸附膜的粘弹特性影响不大,但油酸分子在界面膜内的原位响应导致高浓度时混合吸附膜的强度变弱,界面扩张模量从约60 mN/m降至40 mN/m。
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为利用有机金属框架衍生的碳材料来提高锂硫电池的电化学性能,采用溶剂热法首先合成出有机金属框架2-甲基咪唑锌盐MOF材料(ZIF-8),再通过管式炉高温碳化形成沸石咪唑盐骨架衍生的多孔碳材料(ZPC),并将其用于对锂硫电池的隔膜改性;采用SEM观察材料的形貌,通过N_2吸附-脱附实验测量ZPC的比表面积,用恒流充放电测试材料的电化学性能,并与传统碳材料Super P进行对比。结果表明:ZPC比表面积为972.238 m~2/g,远大于Super P的比表面积;0.1 C倍率条件下,ZPC改性隔膜组装电池的初始放电比容量达到1 315.0 mA·h/g,优于普通PP隔膜电池(1 256.5 mA·h/g)和Super P改性隔膜电池(1 288.1 mA·h/g);循环50圈后,ZPC改性隔膜电池放电比容量仍可达到907.1 mA·h/g,比普通隔膜电池和Super P改性隔膜电池分别提高了74.4%和15.2%;并且每圈的库伦效率都大于97%,表现出了较好的充放电性能和循环稳定性。
2020年05期 v.39;No.194 56-60页 [查看摘要][在线阅读][下载 2039K] [下载次数：555 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：7 ] |[阅读次数：0 ] - 阮艳莉;查煜澄;张萌;
为利用有机金属框架衍生的碳材料来提高锂硫电池的电化学性能,采用溶剂热法首先合成出有机金属框架2-甲基咪唑锌盐MOF材料(ZIF-8),再通过管式炉高温碳化形成沸石咪唑盐骨架衍生的多孔碳材料(ZPC),并将其用于对锂硫电池的隔膜改性;采用SEM观察材料的形貌,通过N_2吸附-脱附实验测量ZPC的比表面积,用恒流充放电测试材料的电化学性能,并与传统碳材料Super P进行对比。结果表明:ZPC比表面积为972.238 m~2/g,远大于Super P的比表面积;0.1 C倍率条件下,ZPC改性隔膜组装电池的初始放电比容量达到1 315.0 mA·h/g,优于普通PP隔膜电池(1 256.5 mA·h/g)和Super P改性隔膜电池(1 288.1 mA·h/g);循环50圈后,ZPC改性隔膜电池放电比容量仍可达到907.1 mA·h/g,比普通隔膜电池和Super P改性隔膜电池分别提高了74.4%和15.2%;并且每圈的库伦效率都大于97%,表现出了较好的充放电性能和循环稳定性。
2020年05期 v.39;No.194 56-60页 [查看摘要][在线阅读][下载 2039K] [下载次数：555 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：7 ] |[阅读次数：0 ]
- 张荣华;史可宇;何家俊;高鹏程;
针对平纹编织结构碳纤维增强复合材料(CFRP)几何结构复杂、电导率分布各向异性等特点,提出了一种块均质化的建模方法,为平纹编织CFRP在涡流无损检测中的有限元分析提供了理论基础。在此基础上对双圆旋转(DCR)线圈传感器所产生的涡流分布情况进行仿真研究,并计算出阻抗变化的极坐标图。通过更改经纱块或纬纱块的电导率,模拟了平纹编织CFRP的疲劳现象,并通过实验验证了模型的准确性。结果表明:线圈阻抗的最大变化出现在经纱和纬纱的电导率矢量叠加的最大值处,仿真与实验的结果误差小于0.6%,说明所提出的模型可以有效模拟平纹编织CFRP的电磁特性;可以通过在块均质化模型中改变电导率来模拟平纹编织CFRP的疲劳现象。
2020年05期 v.39;No.194 61-66页 [查看摘要][在线阅读][下载 2096K] [下载次数：384 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：6 ] |[阅读次数：0 ] - 张荣华;史可宇;何家俊;高鹏程;
针对平纹编织结构碳纤维增强复合材料(CFRP)几何结构复杂、电导率分布各向异性等特点,提出了一种块均质化的建模方法,为平纹编织CFRP在涡流无损检测中的有限元分析提供了理论基础。在此基础上对双圆旋转(DCR)线圈传感器所产生的涡流分布情况进行仿真研究,并计算出阻抗变化的极坐标图。通过更改经纱块或纬纱块的电导率,模拟了平纹编织CFRP的疲劳现象,并通过实验验证了模型的准确性。结果表明:线圈阻抗的最大变化出现在经纱和纬纱的电导率矢量叠加的最大值处,仿真与实验的结果误差小于0.6%,说明所提出的模型可以有效模拟平纹编织CFRP的电磁特性;可以通过在块均质化模型中改变电导率来模拟平纹编织CFRP的疲劳现象。
2020年05期 v.39;No.194 61-66页 [查看摘要][在线阅读][下载 2096K] [下载次数：384 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：6 ] |[阅读次数：0 ] - 杜玉红;刘贤超;刘大维;刘伯豪;
针对移动机器人对行人目标的实时跟随过程中容易出现目标尺度变化、遮挡、形变等问题,提出了一种基于模型和尺度高置信度更新策略的核相关滤波算法(OURS算法)。采用一维快速判别尺度空间的方法解决了核相关滤波算法不能应对尺度变化的问题;提出了一种新的置信度判断方法,对OURS算法模型的检测结果进行判断,当目标发生完全遮挡时,切换为卡尔曼滤波算法预测目标的位置;对尺度检测的结果进行置信度判断,避免跟踪框发生错误的尺度更新。通过视频序列仿真实验和真实环境实验对OURS算法的目标跟踪效果进行验证,并与核相关滤波算法(KCF)和快速判别尺度空间相关滤波(fDSST)算法进行对比。结果表明:改进后OURS算法的整体精度和成功率分别为0.758和0.711,与KCF、fDSST算法相比有明显提升;在人物目标发生尺度变化、遮挡、形变等情况后,跟踪框依然可以准确框住目标;采用图像伺服控制策略的移动机器人行人跟随系统可根据行人的位置调整线速度和角速度,保持稳定的跟随。
2020年05期 v.39;No.194 67-74页 [查看摘要][在线阅读][下载 2972K] [下载次数：316 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：7 ] |[阅读次数：0 ] - 杜玉红;刘贤超;刘大维;刘伯豪;
针对移动机器人对行人目标的实时跟随过程中容易出现目标尺度变化、遮挡、形变等问题,提出了一种基于模型和尺度高置信度更新策略的核相关滤波算法(OURS算法)。采用一维快速判别尺度空间的方法解决了核相关滤波算法不能应对尺度变化的问题;提出了一种新的置信度判断方法,对OURS算法模型的检测结果进行判断,当目标发生完全遮挡时,切换为卡尔曼滤波算法预测目标的位置;对尺度检测的结果进行置信度判断,避免跟踪框发生错误的尺度更新。通过视频序列仿真实验和真实环境实验对OURS算法的目标跟踪效果进行验证,并与核相关滤波算法(KCF)和快速判别尺度空间相关滤波(fDSST)算法进行对比。结果表明:改进后OURS算法的整体精度和成功率分别为0.758和0.711,与KCF、fDSST算法相比有明显提升;在人物目标发生尺度变化、遮挡、形变等情况后,跟踪框依然可以准确框住目标;采用图像伺服控制策略的移动机器人行人跟随系统可根据行人的位置调整线速度和角速度,保持稳定的跟随。
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针对现有神经网络谐波检测方法计算繁琐、精度不高的缺点,提出了带有预处理分类判别的神经网络谐波检测方法。首先利用谐波分类算法对谐波信号进行预处理,按照是否含有间谐波将要处理的谐波信号分为两类。对于不含有间谐波的信号,采用简化神经网络算法分析整次谐波的幅值和相位;对于含有间谐波的信号,采用自适应步长神经元分组式神经网络进行检测。针对这两类谐波信号各自的特点,充分发挥预处理分类算法的作用以及两种神经网络各自的优势,形成完整的谐波检测算法。仿真结果表明:该方法能够提升谐波检测的速度和精确度,整次谐波检测算法仅用原算法3%的迭代次数即可达到相同的误差目标,间谐波检测算法仅用原算法42%的迭代次数即可使训练精度提升10倍。
2020年05期 v.39;No.194 75-80+88页 [查看摘要][在线阅读][下载 1754K] [下载次数：109 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：3 ] |[阅读次数：0 ] - 高圣伟;许煜;亚志政;
针对现有神经网络谐波检测方法计算繁琐、精度不高的缺点,提出了带有预处理分类判别的神经网络谐波检测方法。首先利用谐波分类算法对谐波信号进行预处理,按照是否含有间谐波将要处理的谐波信号分为两类。对于不含有间谐波的信号,采用简化神经网络算法分析整次谐波的幅值和相位;对于含有间谐波的信号,采用自适应步长神经元分组式神经网络进行检测。针对这两类谐波信号各自的特点,充分发挥预处理分类算法的作用以及两种神经网络各自的优势,形成完整的谐波检测算法。仿真结果表明:该方法能够提升谐波检测的速度和精确度,整次谐波检测算法仅用原算法3%的迭代次数即可达到相同的误差目标,间谐波检测算法仅用原算法42%的迭代次数即可使训练精度提升10倍。
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为提高语音通信系统在工业现场环境下的抗噪性能,提出一种基于自适应滤波的语音降噪算法,即改进递归对数最小均方p范数(QN-RLLMP)算法,通过拟牛顿法构建正定矩阵进行语音降噪处理。设计以STM32F429为控制核心的双通道语音降噪系统硬件,编写自适应滤波算法处理软件,并进行实验验证。结果表明:与RLLMP算法和RLS算法相比,本文算法在处理适用于α稳定分布描述的有色噪声时具有更快的收敛速度和更小的稳态误差;在本文实验条件下,得到的降噪语音信号比含噪语音信号的信噪比平均提升10 dB,语音可懂度平均提升0.3,说明本文算法能够有效降低语音信号中混杂的有色噪声信号,提高语音信号质量。
2020年05期 v.39;No.194 81-88页 [查看摘要][在线阅读][下载 2134K] [下载次数：1309 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：19 ] |[阅读次数：0 ] - 郭翠娟;曹磊;武志刚;
为提高语音通信系统在工业现场环境下的抗噪性能,提出一种基于自适应滤波的语音降噪算法,即改进递归对数最小均方p范数(QN-RLLMP)算法,通过拟牛顿法构建正定矩阵进行语音降噪处理。设计以STM32F429为控制核心的双通道语音降噪系统硬件,编写自适应滤波算法处理软件,并进行实验验证。结果表明:与RLLMP算法和RLS算法相比,本文算法在处理适用于α稳定分布描述的有色噪声时具有更快的收敛速度和更小的稳态误差;在本文实验条件下,得到的降噪语音信号比含噪语音信号的信噪比平均提升10 dB,语音可懂度平均提升0.3,说明本文算法能够有效降低语音信号中混杂的有色噪声信号,提高语音信号质量。
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