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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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    全向轮式分拣装置货物移动轨迹模块化设计

    唐英张靖吴官政
    1153-1158,1175页
    查看更多>>摘要：全向轮式分拣装置通过对分拣平台上均布的各个全向轮进行独立及有选择性的速度控制,可实现以不同速度沿不同轨迹输送货物.文章提出一种全向轮式分拣装置货物移动轨迹的模块化设计方法,实现货物在分拣平台上沿任意指定路线灵活输送.将货物在分拣平台上的任意轨迹移动分解为直线段与圆弧段2种轨迹的不同组合;分别对直线段和圆弧段进行轨迹移动模块化设计,输入各段起点和终点的位置及速度等初始化参数,模块自动完成货物移动质心轨迹生成、货物移动扫掠面计算、扫掠面界内全向轮判断以及界内全向轮速度计算;最后,通过直线轨迹移动段与圆弧轨迹移动段的不同组合搭建货物分拣与堆码轨迹,对全向轮式分拣装置货物移动轨迹模块化设计方法进行试验测试.结果表明,文章提出的模块化设计方法大大降低了全向轮式分拣装置货物输送控制设计的难度.

    全向轮分拣装置轨迹控制模块化设计分拣堆码

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    面向深度强化学习自动驾驶决策算法的硬件加速器

    冉敬楠倪伟陈世宇
    1159-1169页
    查看更多>>摘要：针对自动驾驶决策计算低功耗、低延时、高精度的需求,文章设计一种支持混合精度运算的深度强化学习自动驾驶决策算法的硬件加速器.通过多运算单元重构方式设计乘累加单元(multiply-and-accumulate unit,MAC),支持多种精度模式的计算,提高加速器的灵活性,降低量化模型的部署成本;通过多层次优化数据流,提高复用程度,优化加速器能耗比.在随机潜在演员评论家(stochastic latent actor-critic,SLAC)自动驾驶决策算法上测试该硬件加速器,结果表明:有效算力达到18.3 GOPS,是CPU的10.7倍,GPU的3.3倍;能效比达到2.197 GOPS/W,是CPU的104倍,GPU的28倍.同时提出一种高位数据编码(most significant bit data coding,MSB-DC)方法实现层内混合精度特征图计算,实验结果表明,该方法能以较少的延迟成本有效降低量化所带来的误差.

    深度强化学习自动驾驶混合精度神经网络量化硬件加速

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    基于离子膜的高灵敏电容式柔性压力传感器

    刘平汪晓佳刘彩霞田合雷...
    1170-1175页
    查看更多>>摘要：针对精确测量微小人体生理信号的需求,文章采用聚乙烯醇、氢氧化钾为材料,结合砂纸倒模技术,制作一种具有微结构复合离子膜介电层的高灵敏柔性电容式压力传感器.详细阐述传感器制作流程,表征离子膜的化学特性,分析并优化介电层材料配比及微结构尺寸,在对传感器静态和动态特性进行测试后将之应用于人指尖脉搏波测量.结果表明,基于离子膜微结构介电层的柔性电容式传感器具有高灵敏度(8.29 kPa-1)和快速响应时间(45 ms),将该传感器安装到手指夹具中,通过脉搏波测量系统即可实现对人指尖脉搏的精确测量.该研究为可穿戴医疗电子设备提供了一种新的选择.

    压力传感器电容式离子膜微结构高灵敏

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    《合肥工业大学学报(自然科学版)》专栏征稿启事

    1175页
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    基于VLES的正十二烷喷雾数值模拟研究

    周涛涛陈江锋韩省思孟顺...
    1176-1182,1212页
    查看更多>>摘要：为了研究超大涡模拟(very large eddy simulation,VLES)方法预测高压喷雾发展过程的能力,文章采用VLES方法耦合离散相模型(discrete phase model,DPM)对桑迪亚国家实验室"Spray A"正十二烷喷雾射流进行数值研究.在与实验结果进行对比的基础上,进一步比较VLES方法与分别采用雷诺时均(Reynolds-averaged Navier-Stokes,RANS)方法和大涡模拟(large eddy simulation,LES)方法得到的预测结果.研究结果表明,VLES方法耦合DPM能够较准确地预测出燃油雾化的发展过程,在贯穿距、局部物理量以及喷雾形态上的预测结果优于RANS方法,且计算量相较于LES方法大大降低.

    超大涡模拟(VLES)离散相模型(DPM)雾化贯穿距

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    甲醇/柴油双燃料发动机燃烧与排放特性研究

    申立忠赵静平黄粉莲万明定...
    1183-1190页
    查看更多>>摘要：文章在一台增压中冷高压共轨电控发动机上研究低、中负荷工况下替代率、喷油正时对双燃料发动机燃烧及排放特性的影响.研究结果表明:低负荷工况下,双燃料热效率低于纯柴油,不完全燃烧现象增多,碳氢化合物(THC)、一氧化碳(CO)、未燃甲醇和甲醛排放均随着替代率的上升而上升,随着喷油正时的提前,双燃料模式的热效率有所改善,THC、CO、未燃甲醇和甲醛排放降低,氮氧化物(NOx)排放急剧上升;中负荷工况下,随着替代率的升高,由于过多的甲醇降低了缸内初始温度,使得缸内燃烧恶化,热效率先升高后降低,随着喷油正时的提前,THC、CO、未燃甲醇和甲醛的排放有所降低,但降低幅度小于低负荷工况,同时喷油正时的提前会导致NOx排放急剧增加.

    甲醇柴油反应活性控制压燃喷油提前角排放

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    可重构的能量收集电路及DC-DC转换器

    张京张章王桉楠任洪涛...
    1191-1195,1223页
    查看更多>>摘要：为了进一步提高输出电压的稳定性以及能量收集电路的转换效率,文章在传统的单能量收集系统上,增加电池辅助系统以提高输出的稳定性;通过单迟滞比较器判断升降压电路的工作状态,并通过时序控制完成升降压电路单电感的分配问题.该方法通过增加电池辅助的降压电路提高输出电压的稳定性以及能量转换效率;利用时序控制电路实现升降压电路的单电感共用,改善传统升降压电路双电感面积大的问题.电路基于CMOS 180 nm工艺进行设计,仿真结果表明:在输出负载电流发生突变时,输出电压波动小于10 mV;在不同的输出负载条件下,环境能量追踪效率在97％以上、转换效率在78％以上.

    工作模式可重构单电感共用稳定性转换效率能量收集

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    适用于宽带宽的快速锁定电荷泵锁相环设计

    周涛刘兴辉尹飞飞左什...
    1196-1201页
    查看更多>>摘要：文章基于TSMC 0.18μmCMOS工艺,设计一种适用于宽带宽下可快速锁定的电荷泵锁相环(charge pump phase-locked loop,CPPLL).采用一种自适应快速锁定结构,比较参考信号与反馈信号的频率、相位,通过开启大电流与小电流快速锁定通路,对环路滤波器中的电容进行放电使得压控振荡器的控制电压降至锁定电平附近的方法,最大限度地减小锁定时间.通过SPECTRE仿真验证表明,在1.8 V供电电压下,输出频率为768 MHz时,锁定时间仅需1.5 μs,缩短了 78％,功耗为3.6 mW.

    锁相环快速锁定宽带宽电荷泵

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    顾及BDS-2/BDS-3间ISB的精密定位及时频传递性能评估

    堵晨曦王旭东谷玉宝廖振修...
    1202-1212页
    查看更多>>摘要：北斗卫星导航系统(BeiDou Navigation Satellite System,BDS)-3已于2020年7月31日正式向全球用户提供定位、导航和授时服务,因BDS-2与BDS-3在信号调制方式及特性上存在差异,接收机端在接收与处理BDS-2、BDS-3信号时将存在系统间偏差(inter-system bias,ISB).文章采取忽略ISB(ISBNO)、ISB估计为常数(ISBCT)、ISB估计为随机游走(ISBRW)、ISB估计为白噪声(ISBWN)4种随机模型,分别使用GBM、WUM、CLK93实时精密产品,基于BRUX、CEDU、CUT0、HOB2、HARB、PTBB站点的观测数据,对BDS-2/BDS-3组合事后、仿实时精密单点定位(precise point positioning,PPP)及时频传递性能进行评估.结果表明:GBM、WUM产品事后平均PPP定位精度、收敛时间均在1.7 cm、23.3 min,估计ISB策略的定位及时频传递性能均稍优于忽略ISB策略,ISBCT的数据处理策略最优.CLK93产品仿实时PPP的三维定位精度优于4.0 cm,估计ISB与忽略ISB的定位精度相当、收敛时间有所缩短、时频传递稳定度有所提升,ISBCT、ISBRW、ISBWN相比ISBNO解算策略在60 000 s的平均频率稳定度分别提高了 8.03％、25.32％、24.21％.综合比较,BDS-2/BDS-3组合PPP的ISBCT、ISBRW策略定位及时频传递性能优于ISBNO、ISBWN策略.

    北斗卫星导航系统(BDS)系统间偏差(ISB)精密单点定位(PPP)定位时频传递

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    北淮阳东段铅锌矿床镉的赋存状态及其富集特征研究

    吴小荣张达玉白茹玉姜重任...
    1213-1223页
    查看更多>>摘要：文章利用电子探针分析手段,对北淮阳东段典型铅锌矿床中Cd的赋存状态和富集特征进行了分析研究.结果表明,北淮阳东段铅锌矿床中分散元素Cd主要赋存在闪锌矿中,少量赋存于方铅矿、黄铁矿等硫化物矿物,且闪锌矿中的Cd质量分数与Zn质量分数成反比关系,表明Cd是以类质同象方式置换Zn而进入闪锌矿晶格中.北淮阳东段典型铅锌矿床中不同颜色闪锌矿与Cd质量分数的关系研究显示,Cd富集与闪锌矿颜色无明显关系.研究发现北淮阳东段铅锌矿床中闪锌矿Cd质量分数的富集程度从大到小依次为隐爆角砾岩型(汞洞冲)、矽卡岩型(银水寺)、热液交代充填型(银冲).

    铅锌矿床Cd赋存状态富集规律北淮阳东段

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