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期刊信息/Journal information
合肥工业大学学报（自然科学版）
合肥工业大学学报（自然科学版）

何晓雄

月刊

1003-5060

XBZK@hfut.edu.cn

0551-62901305；62905639

230009

合肥市屯溪路193号

合肥工业大学学报（自然科学版）/Journal Journal of Hefei University of Technology(Natural Science)CSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊是以基础理论、应用科学和工程技术为主的综合性学术刊物，主要刊登精密仪器、机械与汽车工程、材料科学与工程、电气工程、计算机与信息、土木建筑工程、建筑学、资源与环境科学、化学工程、管理工程、生物与食品工程、应用数学、应用物理以及新兴科学技术等学科论文、科研成果、学术讨论、专题综述及动态报道，本刊主要面向高等院校师生、科研人员和广大科技工作者。本刊在国内学术界和工程技术界有较大影响。本刊先后荣获安徽省优秀学报、安徽省优秀期刊、华东地区优秀期刊及全国高校优秀学报称号。本刊被认定为《中国科学引文数据库》、《中国学术期刊综合评价数据库》刊源，并由《中国期刊网》、《中国学术期刊（光盘版）》全文收录。本刊2000年荣获《CAJ-CD》执行优秀奖。
正式出版
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    基于障碍物和车位检测的单阶段多任务YOLO-Parking算法研究

    张炳力王焱辉潘泽昊王怿昕...
    1-6,61页
    查看更多>>摘要：文章提出一种基于YOLOv4的端到端多任务网络模型用于自动泊车系统中的感知任务,以环视图像(around view monitor,AVM)作为网络输入,基于卷积网络提取图像特征信息,通过YOLO和DMPR-PS(di-rectional marking-point regression-parking slot)检测头实现停车位与障碍物并行检测.在PS 2.0公开数据集上进行验证的结果表明,所提出的多任务检测方法能够同时检测停车位和障碍物,障碍物识别平均精度均值达到89.72％,车位识别查准率达到93.53％,网络检测速率为34.0帧/s,在满足自动泊车感知任务需求的同时提升了系统的检测效率.该文研究成果对自动泊车感知技术的发展具有一定的意义.

    自动泊车环视图像(AVM)多任务网络障碍物识别停车位识别

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    基于指部感觉刺激的手功能康复系统研究

    曹大迪张彦邓华送权家友...
    7-12,106页
    查看更多>>摘要：为解决手功能康复难题,针对康复科医生手动刺激患者指部缓解痉挛的治疗方法,文章设计一款基于指部感觉刺激的手功能康复平台系统,该系统分为康复训练装置、下位机控制系统、上位机控制软件3个部分.为治疗不同程度的手功能障碍患者,根据不同按压力度设置3种训练模式;根据表面肌电信号设计一种定量评估手功能康复效果的方法,通过识别患者手指伸展的手势情况进行评估;最后通过样机试验测试,证明该手功能康复系统能够代替医生进行手部刺激训练并能对康复效果进行定量评估,大大提高按压刺激的精准度和效率.该文研究结果可为手功能康复治疗提供一种有效的康复训练装置.

    手功能康复肌电信号生物特性手势识别系统评估

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    基于双环自适应滑模的移动机器人轨迹跟踪控制

    张鑫秦东晨谢远龙王书亭...
    13-20页
    查看更多>>摘要：为了提升移动机器人轨迹跟踪精度,针对传统双环控制内外环协调性差、抗扰性弱的问题,文章提出双环自适应滑模的控制方法.为消除传统滑模控制(sliding mode control,SMC)方法中的趋近阶段,设计新型时变积分终端滑模控制器以保证系统状态始终位于滑模面,并通过控制器参数调节实现内环姿态误差和外环位置误差的快速收敛;构建基于势垒函数的增益调控方法,保证在扰动上界未知的情况下有效地抑制状态抖振,提高轨迹跟踪系统的抗干扰能力.对所提方法进行的验证分析结果表明,相较于现有的双环控制方法,该文轨迹跟踪控制方法精度更高、鲁棒性更强.

    移动机器人轨迹跟踪双环自适应滑模控制(SMC)势垒函数

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    电涡流缓速器优化设计与制动性能分析

    郑红梅边尚琪查传婷沈浩...
    21-27页
    查看更多>>摘要：文章在考虑去磁效应的基础上建立电涡流缓速器数学计算模型,采用涡流折算系数法求出闭合磁路磁感应强度,推导出电涡流缓速器电磁制动力矩表达式;在某汽车制动系统有限公司现有产品的基础上,将圆形极柱优化设计为扇形极柱,并利用Maxwell有限元仿真软件对不同长度扇形极柱的新型电涡流缓速器模型的制动力矩进行仿真分析;将最终确定的新型电涡流缓速器通过有限元仿真和台架实验与原产品进行对比验证.结果表明:新型电涡流缓速器与传统电涡流缓速器的制动扭矩在不同转速下变化的规律基本一致,制动性能有明显提升;仿真结果和实验结果最大误差小于5％,证明了新型电涡流缓速器的有效性和优化设计的正确性.

    电涡流缓速器扇形极柱制动力矩提升仿真分析台架试验

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    过盈配合织构界面间渗流润滑对拆解损伤的影响

    周丹郑祖建吕松江王鹏程...
    28-32页
    查看更多>>摘要：过盈配合件拆解时极易发生摩擦损伤,研究发现在过盈配合界面上添加激光凹坑织构,可显著降低拆解损伤.但由于添加织构的过盈配合界面拆解仍为干摩擦拆解状态,当过盈量过大时,织构化界面仍会形成较严重的拆解损伤.为此,基于岩石渗流原理,文章采用渗流试验将润滑剂引入配合面,实现过盈配合面的润滑拆解,并通过拆解实验分析大过盈量拆解时配合面的损伤情况.结果表明:过盈配合界面上加工出保留熔融层的凹坑织构,在一定渗流条件下可以将润滑油引入配合面中,形成边界润滑或混合润滑状态,且蜂窝织构的渗流效果较为突出;在大过盈量状态下,当接触压力为200 MPa时,有熔融层蜂窝织构干摩擦拆解相较于无织构拆解能够减小拆解损伤,但最大损伤深度仍有76.7μm;而有熔融层蜂窝织构渗流润滑拆解与有熔融层蜂窝织构干摩擦拆解相比,拆解损伤明显降低,可达到无损拆解.

    过盈配合表面织构拆解减损渗流润滑

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    基于流固耦合的压缩机吸气阀组气动噪声研究

    孟凡森张小正
    33-40页
    查看更多>>摘要：往复式压缩机吸气阀组工作过程存在明显的流固耦合现象,现有的固定阀片开度的数值仿真模型大多没有考虑流固耦合现象,而考虑流固耦合现象的数值仿真模型由于忽略了活塞和阀板的作用难以获取足够的声源信息.文章建立考虑活塞和阀板作用的流固耦合数值仿真模型,并与其他模型获得的运动、流场和声场特性进行对比,结果表明:所建立的流固耦合模型能够更准确地描述吸气阀组的工作过程,获得更丰富的声源信息;基于该流固耦合数值仿真模型开展通流截面参数对吸气阀组气动噪声的影响分析,并优化设计了截面参数.

    往复式压缩机吸气阀组流固耦合气动噪声数值模拟

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    基于深度复数神经网络的雷达目标DOA估计算法

    朱安琪项厚宏齐美彬
    41-46页
    查看更多>>摘要：传统模型驱动的波达方向(direction of arrival,DOA)估计算法性能受限于有限的信号特征、快拍数、信噪比、信杂比等因素,在低信噪比、快拍数少的极端情况下,性能较差.为克服上述问题,提高在极端条件下的估计精度,文章提出基于深度复数神经网络(complex-valued neural networks,CVNN)的单快拍DOA估计算法,构建深度复数神经网络模型,学习原始带噪信号与理想无噪复信号之间的映射关系,进而实现噪声抑制和期望信号特征增强的目的,提高DOA估计精度.仿真实验结果表明,经CVNN增强后,数据的等效信噪比约提高了 1 dB,等效快拍数提高了 3,该文所提算法相较于已有的多种物理驱动算法而言,具有更高的估计精度和泛化性.

    波达方向(DOA)估计深度复数神经网络(CVNN)数据驱动模型驱动

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    基于全变分加权差正则的高光谱图像去噪算法

    钱妍张莉
    47-53,76页
    查看更多>>摘要：针对现有全变分模型在高光谱图像中出现的伪影、边缘结构消失等问题,文章提出一种增强型三维全变分加权差正则模型.首先,该模型并非直接将稀疏性强加于梯度映射本身,而是对梯度映射的基矩阵添加稀疏性约束.此外,与一般稀疏约束方法不同的是,为避免由li范数自身局限性带来的去噪不良影响,利用l1范数与l2范数的全变分加权差(简记为l1-2)分别对高光谱图像的空间域与光谱域施加稀疏约束.实验结果表明,该文提出的算法有效避免了伪影的产生以及图像细节丢失的问题,具有更优的去噪效果.

    高光谱图像混合噪声全变分模型稀疏性梯度映射

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    空间运动方程快速求解器设计与实现

    王晓蕾黄章骞房旭宋宇鲲...
    54-61页
    查看更多>>摘要：文章基于四阶经典龙格库塔法(classical Runge-Kutta method of order four,RK-4)和四阶Adams预测校正法(fourth-order Adams predictor-corrector method,Adams-4),提出一种现场可编程逻辑门阵列(field programmable gate array,FPGA)实现的数据路径可动态配置的空间运动方程快速求解器(space motion equa-tion fast solver,SMEFS).SMEFS采用折叠式结构,借助高效的任务映射和精准的状态管理,通过资源复用和动态配置运算器内部连接关系实现数据路径的动态配置,快速求解空间运动方程,并有效节省硬件资源.采用某型运载火箭的相关数据对SMEFS进行大批量空间运动方程求解的性能评估,实验结果表明SMEFS能够快速可靠地求解发射坐标系下的五自由度空间运动方程,与软件求解的平均加速比为12.765,求解结果最大相对误差小于9×10-5,具备较好的加速效果和较高的计算可靠性.

    四阶经典龙格库塔法(RK-4)四阶Adams预测校正法(Adams-4)空间运动方程折叠技术现场可编程逻辑门阵列(FPGA)

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    变电站环境下GNSS/INS组合导航系统设计与实现

    李广元熊鸣王丽婕张人丰...
    62-68页
    查看更多>>摘要：针对工程车辆在变电站环境下单一导航模式无法提供精确稳定的定位信息问题,文章围绕全球卫星导航系统/惯性导航系统(global navigation satellite system/inertial navigation system,GNSS/INS)定位原理,详细给出GNSS/INS松组合模型和卡尔曼滤波算法,研发高动态、低成本的GNSS/INS组合导航终端设备,并以2022年3月在江苏省虞城(姑苏)换流站GNSS和GNSS/INS数据为例,比较分析工程车辆静止、运动状态下GNSS和GNSS/INS组合导航定位模式下车辆的点位、姿态角偏差值大小,分析其是否满足作业要求.结果表明提出的GNSS/INS组合模型及其算法数学模型简单、易于程序设计;研发的GNSS/INS终端设备成本低、效率高;车辆在运动状态下组合导航的位置误差要小于GNSS状态下的3 cm,航向角误差小于0.5°,且系统在静态情况下比动态情况下有较高的定向精度.该文的系统设计可以满足变电站工程车辆生产作业的需要,也为变电站环境下高精度、高可靠性的工程车辆导航提供借鉴和参考.

    工程车辆变电站组合导航卡尔曼滤波松组合

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