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期刊信息/Journal information
实验技术与管理
实验技术与管理

李德华

月刊

1002-4956

sjg@tsinghua.edu.cn

010-62783005；62797828-205，207，203，

100084

北京清华大学10号楼2层

实验技术与管理/Journal Experimental Technology and Management北大核心CSTPCD
查看更多>>《实验技术与管理》是面向全国各级各类高等学校实验室的学术技术性期刊，1963年创刊，教育部主管，清华大学主办，月刊，每月20日出刊。是中国科技核心期刊 、《CAJ-CD规范》执行优秀期刊、国内外公开发行、是高校实验室工作研究会会刊。收录我刊的国内媒体：国家科技部《中国科技论文统计源期刊》（中国科技核心期刊）、《中国学术期刊》（光盘版）、中国核心期刊（遴选）数据库、《万方数据资源系统数字化期刊群》、《中国期刊网》、《中国学术期刊综合评价数据库》、《中国期刊全文数据库》、《中文科技期刊数据库》、《中文电子期刊服务》、《中国学术期刊文摘》（中文版）。收录我刊的国外媒体：美国《剑桥科学文摘:材料信息》（CSA：MI,工程技术）、美国《化学文摘》（CA）。
正式出版
收录年代

    室内移动机器人激光点云2D墙线检测实验

    赵师兵张志明康琦张军旗...
    76-81页
    查看更多>>摘要：快速、准确地识别墙线环境元素是室内移动机器人导航功能的重要基础.该文针对传统霍夫变换方法易丢失信息和产生过多冗余线段问题,提出一种基于激光雷达点云数据空间特性的 2D 墙线直接提取算法.首先通过点云直通滤波技术去除原始三维点云数据中的地面点云干扰;然后将清洗后的点云投影到二维地平面上,转化为二值化图像后进行直线检测;再利用自定义的直线滤波增强算法,在减少冗余线段的同时保留更多有效墙线信息,从而快速生成更为吻合的建筑物墙线模型.仿真实验结果表明,新算法在不同复杂度场景下提取的线段数量整体平均降低50.8%,且处理时间小于100 ms,满足移动机器人导航过程中实时环境识别需求.该实验适合用作高校教学实验,有助于学生将理论知识与实践操作相结合,深入理解室内地图构建与环境感知技术.

    室内移动机器人激光点云处理墙线检测实时环境识别教学实验

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    机械搅拌对非牛顿流体速度场与温度场影响的研究

    王志刚居来提·买提肉孜艾则孜·艾合买提尼亚孜
    82-91页
    查看更多>>摘要：热沙浴所用沙是一种非牛顿流体,高表观黏度使其传热特性较低,对其均匀加热带来不便.该文使用计算流体动力学分析了不同转速下三根螺旋搅拌轴对沙体产生的流动特征,研究了搅拌轴转速、离底高度、轴间距等结构参数对搅拌过程中速度场、温度场、有效搅拌体积分数、加热时间等的影响.研究结果表明:沙体有效搅拌体积分数随转速的增大而增大;未搅拌时沙体受热后的最大温差为 10℃,而当有效搅拌体积分数最高时沙体受热最大温差为3℃;螺旋搅拌轴在初始安装位置转速为40 r/min时,将Z=23 cm平面加热到42～45℃所需时间为10 h,与静态加热相比,加热速率提高了120%,调整安装位置后加热时间缩短至8 h,加热速率提高了175%,缩短了加热时间,消除了热量分布不均问题.

    非牛顿流体数值模拟传热搅拌特性有效混合

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    高寒大温差条件下玄武岩纤维沥青混合料低温性能研究

    张垚颜子超康爱红娄可可...
    92-98页
    查看更多>>摘要：本研究基于低温弯曲实验、冻融劈裂实验和约束试件温度应力实验,模拟北方高寒地域环境纤维沥青混合料的低温耐受性,探究了沥青种类、玄武岩纤维长度和直径对沥青混合料低温性能的影响规律.研究结果表明:在高寒大温差条件下,沥青种类对沥青混合料低温性能具有显著影响,其中SBS改性沥青>70#基质沥青;在相同纤维掺量下,三种直径的玄武岩纤维对AC-13 混合料低温性能的改善作用为 7 μm>16 μm>25 μm;三种长度(3 mm、6 mm、12 mm)的玄武岩纤维对AC-13混合料的性能改善呈先增后减趋势,6 mm长度的纤维对低温性能改善效果最佳.该研究成果可为玄武岩纤维在寒冷地区道路上的应用提供实验参考,也可作为教学案例应用于土木工程领域研究生课程,用来研究高寒地区道路工程路面材料的特殊设计需求.

    道路工程高寒地区沥青混合料玄武岩纤维约束试件温度应力实验

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    水声语义通信仿真实验设计

    任鹏张莹李炳裕
    99-105页
    查看更多>>摘要：水声信道面临带宽资源有限和环境噪声复杂等局限,难以保证水声通信的高效性和可靠性.语义通信的微量性和鲁棒性表明其具有提升水声通信性能的潜力.为了验证基于语义通信革新水声通信的可行性,设计了一种水声语义通信仿真实验方案.发送端以文本为信源,提取文本的语义特征并以知识图谱表征,实现信息的微量表达,为数据的高效传输提供了有效途径;接收端借助深度学习技术将语义特征重构为文本,实现信息的鲁棒性重构,为数据的可靠传输提供了有力保障.仿真实验结果表明,与传统水声通信方案相比,水声语义通信方案具有微量表达和鲁棒传输等技术优势,形成了克服水声信道窄带宽和低信噪比等困难的全新水声通信制式.

    水声通信语义通信知识图谱

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    空间轨道辐射仿真模拟实验平台

    刘奇泽曾志曾鸣
    106-112页
    查看更多>>摘要：空间辐射是与航天器安全运行紧密相关的空间环境,与之相关的仿真模拟实验平台对于相关领域学生学习与理解空间辐射环境十分重要.该文编制了一个空间轨道辐射仿真模拟实验平台——SORA(simulator for orbit and radiation),介绍了SORA"输入—计算—输出"的总体结构设计及数据流,描述了SORA所应用的基于轨道根数的在轨位置计算、基于AE(辐射带电子)/AP(辐射带质子)的辐射带模型计算和在轨通量计算方法,展示了SORA GUI界面的构成要素及使用方法.该文使用SORA以一组标准GTO轨道参数作为实例输入,演示了SORA的执行与运算流程,并验证了SORA计算结果与同类型计算平台的一致性.SORA设计简洁的GUI界面及其精细化采样参数调整、离线数据实时计算等特点使其成为相关领域学生能够快速上手使用的模拟实验平台,其内在设计的科学性也保证其计算结果可供学生用于空间轨道辐射对于航天器影响的后续评估.

    空间辐射仿真模拟实验平台

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    数控机床伺服系统参数设计数字孪生实验平台

    谢小正张旭孙子宽宋玉奇...
    113-120页
    查看更多>>摘要：为解决数控机床伺服系统参数设计相关实验,在真实机床上难开展、高耗材、安全风险大等问题,提出了一种"基于 MCD+PLCSIM Advanced+TIA 架构的伺服系统参数设计数字孪生实验平台"设计方案.该方案将机床模型实体与数字孪生实验平台有机地结合起来,以"单轴伺服系统参数优化设计实验"为例,对数字孪生实验平台伺服系统的相关参数进行了调试与优化,并在机床模型实体上对其所得参数的准确性进行了验证,同时也证实了该数字孪生实验平台设计方案的可靠性.

    参数设计NXMCD数字孪生伺服系统

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    变速抽水蓄能机组调速系统的自适应反步控制

    韩璋马润姜福超丁号月...
    121-126页
    查看更多>>摘要：针对变速抽水蓄能机组最优目标转速时常随目标功率的改变而变化的特点,设计了一种带指令滤波的自适应反步控制器.构造了变速机组调速系统的数学模型,根据转速寻优方法建立最优转速模块,并以此为基础设计了对电磁功率进行自适应估计的自适应反步控制器.为了克服反步控制中存在的计算膨胀问题,引入了指令滤波,通过仿真模拟实验来检验反步控制在不同负荷工况下的控制效果.仿真结果表明,在各种负荷工况下,所设计的调速控制器能够使系统实际转速很好地跟踪所需的最优转速,证明了所设计的调速控制器的有效性.学生可通过替换最优转速模块,分析自主设计的控制器的稳定性,更加直观地学习控制理论与调速系统的联系.

    变速抽水蓄能反步法指令滤波

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    直流伺服电机新型位置-速度控制策略

    郭荣盛邵雪卷陈志梅
    127-134页
    查看更多>>摘要：针对由直流电机位置伺服系统自身参数不确定以及外部扰动影响,导致系统响应速度、控制精度降低的问题,提出了一种新型位置-速度双环控制策略.速度控制器采用模糊内模 PID(proportional-integral-differential)控制,利用模糊原理实现对内模PID控制器参数,即滤波时间常数λ的在线智能整定;位置控制器采用基于自抗扰的非奇异快速终端滑模控制(non-singular fast terminal sliding mode control,NFTSMC),利用线性扩张状态观测器对系统总体的内外干扰进行估计,并以反馈形式进行补偿,同时采用NFTSMC对系统的状态变量进行跟踪,以提高系统的跟踪性能和抗干扰性;最后使用仿真与实验方法验证了新型双闭环控制策略对直流电机位置伺服系统具有良好的控制性能.

    自抗扰非奇异快速终端滑模内模PID模糊控制位置伺服系统

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    面向DFMA的某地铁停车场构件BIM参数化设计

    陈刚董道德蒋友宝王伟...
    135-142页
    查看更多>>摘要：地铁停车场的构件具有专业多、体量大、形式复杂等特点,其构件建筑信息模型(BIM)创建难度大、重复性工作多、组件拼接复杂、建模效率低,直接影响了BIM在地铁停车场工程中的建造应用与技术推广.该文引入制造业中面向制造与装配(DFMA)的产品设计理念,研究并设计了面向DFMA的地铁停车场构件的快速建模方法.通过对大量地铁停车场构件设计图纸进行梳理,分析图纸中的构件种类、组成规律、数据架构等,形成构件的设计标准.将该标准融入BIM软件中,并基于BIM软件Revit二次开发相应的工具软件实现快速建模.为便于构件的储存与调用,同步开发了基于DFMA的云端构件库,研究模块库的系统架构与数据流程.最后,结合长沙某地区地铁停车场工程案例进行测试对比.结果表明,该方法有效提升了构件建模效率,有助于推动地铁停车场的数字化设计与建造.

    地铁停车场DFMABIM标准化参数化

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    基于虚拟力分析的全柔性共轴旋翼无人机路径跟踪方法

    岳鹍张月新宋光坤
    143-150页
    查看更多>>摘要：随着无人机作业工况复杂性的提升,对其控制精度提出了更高要求,需结合多种因素对无人机控制系统和结构特性进行建模并开展改进研究.该文章提出了基于虚拟力分析的全柔性共轴旋翼无人机路径跟踪方法:首先,基于旋翼柔性变形的受力形变模型构建全柔性共轴旋翼无人机动力学模型;然后,依据虚拟力分析方法制定虚拟力反馈控制律,并利用长短时记忆网络实现基于虚拟力反馈无人机路径跟踪;最后,开展模型特性分析及仿真实验,验证了所提方法在抵抗外界干扰方面具有有效性和鲁棒性.

    虚拟力共轴旋翼无人机路径跟踪全柔性控制律

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