数学

• 基于一维复Szeg?核的双边支持向量回归机模型

  黄立焕;谭立辉;

  基于一维复Szeg9核，提出一种双边复支持向量回归机(SVR)模型，并根据Lagrange乘子法及KKT条件给出其对偶问题。为了求解该模型的对偶问题，进一步将对偶问题转化为二次型，并提出能够求解双边复SVR模型的交替方向乘子法(ADMM算法)。为确保模型的有效性和稳定性，对模型进行收敛性分析。这一研究不仅丰富了复支持向量回归机模型的理论基础，同时也为相关领域的实际应用提供新的思路和方法。

  2025年03期 v.32;No.147 1-8页 [查看摘要][在线阅读][下载 1010K]
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• 逐步Ⅱ型删失下IKumaraswamy分布的参数估计

  赵倩;王洪春;

  鉴于IKumaraswamy分布较Kumaraswamy分布更灵活，讨论了在逐步Ⅱ型删失方案下IKumaraswamy分布的参数估计问题。首先，探讨了逐步Ⅱ型删失方案下IKumaraswamy分布参数的极大似然估计方法，并验证其存在性和唯一性；其次，比较了EM算法和修正的随机EM算法在求解IKumaraswamy分布参数极大似然估计近似值时的表现，并给出了参数的渐近置信区间；接着，探讨了在不同损失函数下未知参数的Bayes估计问题，分析了其参数估计的性能差异，为选择合适的损失函数提供了指导；最后，通过数值实验说明，基于Bayes估计的参数性能显著优于极大似然估计方法、EM算法和修正的随机EM算法，特别是在加权平方损失函数下，Bayes估计值表现出更优的性能，且最大后验密度可信区间的估计效果优于传统的渐近置信区间。

  2025年03期 v.32;No.147 9-19页 [查看摘要][在线阅读][下载 1126K]
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• 奇数长度Ⅱ型Z-互补对的新构造

  何颖;

  Z-互补对具有与Golay互补对相似的自相关性，但序列长度形式比Golay互补对更灵活，能抑制通信过程中产生的干扰，其广泛应用于CDMA系统、无线宽带通信系统和OFDM系统。因此，优化Z-互补对的参数和自相关性具有十分重要的意义。文章是基于长度为N的Golay互补对，利用级联和插值两种方法，构造出长度为N+5的Ⅱ型Z-最优OB-ZCP,能够生成长度更加灵活的Ⅱ型Z-最优OB-ZCP,丰富了Ⅱ型奇长Z-最优互补序列对的数量，与已知序列相比，具有更低的峰均功率比。

  2025年03期 v.32;No.147 20-24页 [查看摘要][在线阅读][下载 934K]
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• 一种基于变度量权衡的Barzilai-Borwein多目标投影梯度算法

  张丹;刘宝钰;

  目标函数之间的不平衡会导致多目标投影梯度算法的收敛速度缓慢。为了平衡每次迭代成本和更佳的曲率探索以及消除小步长的影响，提出了一种基于变度量权衡的Barzilai-Borwein多目标投影梯度算法，使用一个公共Hessian近似矩阵，结合Barzilai-Borwein方法对不同目标进行变度量调整。证明了此算法的收敛性以及其至少具有■的收敛率，最后数值实验结果表明此算法具有更好的性能。

  2025年03期 v.32;No.147 25-30页 [查看摘要][在线阅读][下载 1025K]
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计算机工程

• 应用于自动驾驶的多任务视觉感知网络模型

  程涛;罗濠成;任斌;何春红;

  自动驾驶的感知系统需要同时完成交通目标检测、可行驶区域分割和车道线检测。但是，用于同时实现上述三个任务的模型难以达到实时检测的需求。因此，本文提出了一种高效快速的多任务视觉感知网络模型，同时处理三个任务并提高了推理速度。该模型是基于YOLOv8的骨干网络来构建多任务视觉感知网络模型，针对分割任务提出自适应共享模块和共享分流式颈部网络来进一步实现多任务的高效推理。实验结果表明，本文的模型在BDD100k数据集上获得了较好的性能和显著的推理速度。

  2025年03期 v.32;No.147 31-37+45页 [查看摘要][在线阅读][下载 1615K]
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• 基于SCA的无人机辅助物联网信息年龄最小化研究

  王永艺;李广明;

  针对物联网应用中实时数据更新和有效通信的需求，特别是缺乏地面通信基站支持的应急通信环境中，提出一种基于信息年龄(AoI)的无人机(UAV)飞行规划和数据传输调度机制。无人机作为移动数据收集节点，通过集成地面物联网(IoT)设备与卫星通信网络模型，实现信息的实时性并优化系统能效，采用连续凸逼近(SCA)算法求解所提出的非凸优化问题，优化无人机的飞行轨迹并最小化信息年龄。仿真结果表明，该方案能够显著降低信息年龄，提升应急通信中系统性能和适应性。

  2025年03期 v.32;No.147 38-45页 [查看摘要][在线阅读][下载 1292K]
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• CMB-YOLO:基于上下文感知的多尺度道路目标检测算法

  张善淇;陈雪芳;唐穗谷;林盛鑫;

  针对复杂交通场景中存在因待测目标尺度变化多样及目标间相互遮挡重叠造成漏检、错检的问题，提出一种基于YOLOv10n的道路目标检测改进模型CMB-YOLO。首先，在主干网络引入大核多尺度分层特征融合模块(Multi-Scale, MS-Block),捕获局部多尺度特征图的语义信息；再利用上下文锚点注意力机制(Context Anchor Attention, CAA)聚焦远程上下文信息，并在此两者基础上设计了上下文锚点多尺度模块CAMS,进一步丰富骨干网络的多尺度特征提取能力；然后在Neck网络引入GSConv,提出轻量化特征提取模块GSC2f,减少模型参数量同时提升精度；最后，Neck部分采用加权双向特征金字塔结构(Bi-FPN)通过引入额外的双向路径连接加强对小目标信息的融合能力。实验结果表明，所提算法在KITTI和BDD100K数据集上平均精度均值(mAP@0.5)分别达到89.8%和46.2%,相较基准模型YOLOv10n分别提高了1.5%和2.1%,同时模型参数量减少了0.3 M。因此，改进CMB-YOLO模型有效提升了对多尺度目标和小目标的检测性能，可以更好地满足复杂道路目标检测的需求。

  2025年03期 v.32;No.147 46-54页 [查看摘要][在线阅读][下载 1494K]
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• 基于MPPT的低成本太阳能控制器设计

  林锦亮;许慧琳;秦斐燕;林志杰;王福杰;丁文霞;谢仲业;沈博;武淼;

  针对具有MPPT功能的太阳能控制器的国产化问题，本文利用国产芯片完成了一种基于MPPT的太阳能控制器及其物联网系统，以较低成本实现了小功率太阳能控制器的高效控制。以同步BUCK开关拓扑为核心，通过Buck电路主功率系统分析与Ziegler-Niegler工程整定法建立PID环路补偿器；基于扰动观察算法实现含MPPT功能的环路控制并根据负载功率需求实现电池三段式充电与MPPT切换策略的程序设计；实现了与第三方物联网平台MQTT通信机制实现远程监控并设计了操作简单且参数齐全的物联网网页界面；此外，通过电流零漂检测、环路异常检测与环路异常恢复检测确保控制器工作的稳定性与安全性。实验结果表明，本文的太阳能控制器具有MPPT功能、抗干扰性强、安全性好、便于用户远程监测调控，有望应用于太阳能降压发电的小功率应用场景。

  2025年03期 v.32;No.147 55-62页 [查看摘要][在线阅读][下载 2102K]
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环境·建筑工程

• 水性聚氨酯胶粘剂的合成与改性研究进展

  张伟豪;常学义;程志毓;邱永福;

  聚氨酯(PU)是一类用途广泛的材料，由于其多功能性和结构的多样性使其在不同的应用中具有巨大的潜力，通过适当的方法对原材料和生产工艺进行改性可以生产出适用于各种特定应用的聚氨酯材料，它们特定的机械、物理、生物和化学特性正吸引着大量的研究者关注。传统聚氨酯材料中的有机溶剂会对环境造成污染，随着人们的环保意识不断增强，对于水性聚氨酯的研究与开发成为近年来的一个热点。综述了水性聚氨酯的类型、合成和改性方法，以及总结了近5年来水性聚氨酯合成最新的研究进展，旨在让读者了解水性聚氨酯的基本知识，让研究者更好地把握发展方向。

  2025年03期 v.32;No.147 63-70页 [查看摘要][在线阅读][下载 1012K]
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• 城郊溪流底质磷的吸附指数及释放风险对人为扰动的响应研究

  叶舟;

  对巢湖流域南淝河支流中磨店城郊溪流不同点位的溪流表层沉积物磷含量进行了周期一年的监测，重点分析了3种情形(自然渠段、排污口段、水土流失段)下溪流表层沉积物磷污染特征，对人为扰动背景下溪流表层沉积物磷的释放风险进行了评价。研究结果显示：磨店溪流表层沉积物磷的吸附指数处于17.00(mg·L)·(100g·umol)~(-1)～46.10(mg·L)·(100g·umol)~(-1),在夏季达到了峰值；磷吸附饱和度处于15%以内，属于低风险状态，3种情形下的磷吸附饱和度高低趋势为排污口段>水土流失段>自然渠段；磷释放风险数值均高于10%,除了自然渠段处于中等风险外，其他2种情形均处在较高风险。针对高强度人为扰动情形下的溪流水体，需要充分考虑各种因素对沉积物磷释放的影响，选择合适有效的磷释放风险评价方法，以期为人为扰动情形下城郊溪流底质营养盐迁移特征及变化规律提供参考依据。

  2025年03期 v.32;No.147 71-77页 [查看摘要][在线阅读][下载 1107K]
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机械工程

• 基于改进YOLOv8算法的手电筒镜片表面缺陷检测技术研究

  刘彬;黄辉宇;周榆;

  针对手电筒镜片表面缺陷检测中存在的检测精度不高、对小尺寸缺陷的提取能力不足等问题，基于改进YOLOv8算法对手电筒镜片表面缺陷检测技术进行了研究。首先对改进YOLOv8算法的构建进行了详细阐述，主要改进方面包括采用SPDConv模块替换Conv模块，在SPPF层前面引入GAM注意力机制，用BiFPN双向特征金字塔模块替换原来的Concat跨尺度特征融合模块，并将边界框损失函数CIoU替换为SIoU等；然后对公司提供的手电筒镜片样本进行数据采集，得到崩边、划痕、脏污、斑点等四种缺陷的数据集，并采用反转、平移、旋转、改变亮度随机组合的方法以达到平衡数据集的目的；最后对改进模型进行了实验验证与对比分析。分析结果表明，提出的改进算法的mAP50值达到了97.6%,相比YOLOv8在mAP50上提升了1.9%,并且与当前主流缺陷检测算法相比本文算法有明显提升。

  2025年03期 v.32;No.147 78-86页 [查看摘要][在线阅读][下载 1233K]
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• 面向光刻模具精密清洗的兆声波电源设计

  姚泽成;刘延星;黎浩东;关俊祥;朱相宇;尹元飞;

  光刻工艺是半导体制造过程中极其重要的工序之一，光刻模具作为光刻工艺的关键组件，负责传递图形信息，是实现微米级乃至纳米级精度刻蚀的关键。然而，在光刻过程中，模具表面容易受到光刻胶等各种颗粒物的污染，这些污染物会直接影响光刻工艺的精度和质量；因此，光刻模具的清洗变得尤为重要。兆声波清洗技术能够清除小于0.2μm的微小颗粒，并且避免了空化效应对物件表面可能造成的损伤。鉴于其在光刻模具清洗方面展现有着显著的优势，本文设计一套应用于光刻模具精密清洗的兆声波电源。该系统主要由主控模块、可调直流电源、驱动、功率、高频变压器、阻抗匹配、电压电流采集7个模块组成；采用了可调直流电源模块搭配半桥逆变电路的功率转换及控制方案使得系统可实现在兆赫兹级超高工作频率下稳定且精确地控制输出功率大小。此外，该电源采用了基于遗传算法设计的高带宽三级LC匹配网络，同时具有频率跟踪功能，从而能够实现高效且均匀地输出兆赫兹级驱动电信号。经验证，本文设计的电源可以输出400 W、1～2 MHz的电信号驱动兆声换能器工作。

  2025年03期 v.32;No.147 87-94页 [查看摘要][在线阅读][下载 1634K]
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• 面向光刻模具精密清洗的兆声波电源设计

  姚泽成;刘延星;黎浩东;关俊祥;朱相宇;尹元飞;

  光刻工艺是半导体制造过程中极其重要的工序之一，光刻模具作为光刻工艺的关键组件，负责传递图形信息，是实现微米级乃至纳米级精度刻蚀的关键。然而，在光刻过程中，模具表面容易受到光刻胶等各种颗粒物的污染，这些污染物会直接影响光刻工艺的精度和质量；因此，光刻模具的清洗变得尤为重要。兆声波清洗技术能够清除小于0.2μm的微小颗粒，并且避免了空化效应对物件表面可能造成的损伤。鉴于其在光刻模具清洗方面展现有着显著的优势，本文设计一套应用于光刻模具精密清洗的兆声波电源。该系统主要由主控模块、可调直流电源、驱动、功率、高频变压器、阻抗匹配、电压电流采集7个模块组成；采用了可调直流电源模块搭配半桥逆变电路的功率转换及控制方案使得系统可实现在兆赫兹级超高工作频率下稳定且精确地控制输出功率大小。此外，该电源采用了基于遗传算法设计的高带宽三级LC匹配网络，同时具有频率跟踪功能，从而能够实现高效且均匀地输出兆赫兹级驱动电信号。经验证，本文设计的电源可以输出400 W、1～2 MHz的电信号驱动兆声换能器工作。

  2025年03期 v.32;No.147 87-94页 [查看摘要][在线阅读][下载 1634K]
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• 轮毂螺栓断裂分析及工艺改进

  杨成鑫;

  一批轮毂螺栓在强度测试过程中，多个螺栓发生断裂，为查出断裂原因，通过宏观微观断口形貌检验、氢含量及化学成分检测、金相显微组织观察、硬度检测等方法，得出螺栓发生断裂的原因：螺纹在淬火前形成的加工应力和淬火后形成的淬火应力叠加，造成应力集中而发生断裂。为了消除内应力叠加所带来的不良影响，通过在螺栓压力加工之前先进行球化退火，并将滚丝的工序位置调整到调质工艺之后。经过工艺改良和工序调整，螺栓的内应力得到一定程度上的削减，没有再次发生严重的失效行为。

  2025年03期 v.32;No.147 95-100页 [查看摘要][在线阅读][下载 1247K]
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• 输送两相流功能梯度管道的后屈曲行为及非线性振动分析

  汪羽翔;唐冶;

  在开采和运输石油天然气等化石燃料的过程中，管道因其连续性好，效率高的优点被广泛应用于深海油气开发等场景。在管道输送气液两相流时，会不可避免地产生较大的噪声以及有害振动。针对管道输送两相流过程中所引起的强烈振动问题，研究了采用功能梯度材料设计管道厚度方向梯度分布的输流管道。为了揭示功能梯度材料性质对管道动力学行为的影响，本文研究了输送两相流功能梯度管道的后屈曲行为和非线性振动特性。基于Hamilton原理推导出了管道系统的非线性控制方程和相关的边界条件。其次，对管道系统的后屈曲行为进行了解析预测。利用同伦分析方法找到了管道非线性自由振动的闭式解。最后，通过数值结果分析了液相流速等参数对后屈曲行为的影响，结果表明，在保证管道几何物理参数不变地情况下，流体的密度流速以及外力的提高都会一定程度地增大屈曲位移。选用了不同体积指数率的功能梯度材料来进行对比分析，经过对比发现，材料的体积指数率的增大会导致管道的屈曲位移的增大以及非线性固有频率的减小，这表明可以选择不同体积指数率的功能梯度材料来调整管道的动态特性以达到工程中理想的效果。

  2025年03期 v.32;No.147 101-109页 [查看摘要][在线阅读][下载 1681K]
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• 圆锥滚子轴承的滚子歪斜角影响因素分析

  汪晶晶;闫淑萍;李鑫;牛蔺楷;赵卫兵;王风涛;

  针对轴承在制造和安装过程中产生的偏差对机械设备稳定运行的影响，以圆锥滚子轴承为研究对象，建立了六自由度动力学仿真模型，分析轴承工况参数和结构参数对滚子歪斜角的影响。结果表明，内圈转速、径向载荷和轴向载荷的变化对滚子歪斜角和倾斜角的影响尤为显著，当转速从6 000 r/min增加到12 000 r/min时，歪斜角增加30%以上。滚子半径偏差和锥角偏差的增大也会显著加剧滚子的倾斜与歪斜。保持架兜孔间隙和滚子与套圈的润滑状态也影响滚子歪斜角，但对倾斜角的影响相对较小。为优化轴承设计提供了具体参考，建议优先考虑内圈转速和轴向载荷对滚子歪斜角的影响，以降低滚子歪斜并延长轴承的使用寿命。

  2025年03期 v.32;No.147 110-117页 [查看摘要][在线阅读][下载 1747K]
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电子·通信工程

• 基于改进后的DDAD充电接口缺陷检测算法

  肖星雨;王岩;高恩阳;朱垚;武静;

  针对充电接口产品检测中，正样本收集困难、正负样本不均衡的问题，提出基于DDAD改进后的充电接口缺陷检测算法HC-DDAD。首先将DDAD的去噪网络U-Net中的ResBlock模块中引入了CBAM注意力机制，使其提高的利用空间信息和通道信息能力，又针对在下采样过程中最大池化下采样容易丢失空间信息，提出把最大池化下采样替换为哈尔小波下采样。实验表明在充电接口数据上，HC-DDAD算法在模型参数增长非常有限的情况下，使得检测效果得到大幅提升，在图像级AUROC和像素级AUROC上分别提升了10.9%和1.1%。

  2025年03期 v.32;No.147 118-123页 [查看摘要][在线阅读][下载 1341K]
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• 基于EMD与小波阈值函数用于sEMG的去噪研究

  张康;李宪华;张振飞;

  人体的表面肌电信号在采集的过程时，容易受到外部环境噪声的影响。而且，人体自身其他的生理电信号也会对sEMG产生干扰。本文采用一种方法，同时对信号进行EMD与小波阈值处理，可以有效降低噪声的影响，对信号的利用率得到提升。根据实验数据表明：使用的联合去噪方法去除sEMG中的噪声更有效，与只使用EMD去噪方法对比，SNR提升了6.12,增幅约为58.3%;相较于传统阈值函数去噪，RMSE减小了0.0427,效果提升约为78%。

  2025年03期 v.32;No.147 124-128页 [查看摘要][在线阅读][下载 1371K]
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教学研究

• 基于运筹优化技术的设施规划课程改革

  张智聪;晏晓辉;张良伟;李帅;

  针对设施规划课程教学存在的问题，应用运筹优化技术革新传统的教学内容和方法。以成组布置原则的制造单元构建方法为例，介绍设施布置问题的运筹优化模型的建模方法及相关的教学方法。从全局优化的视角解决设施规划问题，针对设施规划课程各类典型管理优化问题建立运筹优化模型，并结合行业实际应用开发系列教学案例与上机实验素材。通过让学生体验包括构建模型、编程调试等等多个环节的运用运筹优化技术高效解决设施规划问题的工程实践全过程，培养学生构建运筹优化模型、应用运筹优化软件求解最优解决方案的综合能力。突出运筹优化技术与设施规划课程的深度融合，结合系列案例或项目增强学生解决设施规划工程问题的体验。

  2025年03期 v.32;No.147 129-134页 [查看摘要][在线阅读][下载 922K]
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• 基于运筹优化技术的设施规划课程改革

  张智聪;晏晓辉;张良伟;李帅;

  针对设施规划课程教学存在的问题，应用运筹优化技术革新传统的教学内容和方法。以成组布置原则的制造单元构建方法为例，介绍设施布置问题的运筹优化模型的建模方法及相关的教学方法。从全局优化的视角解决设施规划问题，针对设施规划课程各类典型管理优化问题建立运筹优化模型，并结合行业实际应用开发系列教学案例与上机实验素材。通过让学生体验包括构建模型、编程调试等等多个环节的运用运筹优化技术高效解决设施规划问题的工程实践全过程，培养学生构建运筹优化模型、应用运筹优化软件求解最优解决方案的综合能力。突出运筹优化技术与设施规划课程的深度融合，结合系列案例或项目增强学生解决设施规划工程问题的体验。

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