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期刊信息/Journal information
实验室研究与探索
实验室研究与探索

夏有为

月刊

1006-7167

sysy@mail.sjtu.edu.cn;sysyyt@163.com

021-62932875

200030

上海华山路1954号交大教学三楼456、457室

实验室研究与探索/Journal Research and Exploration in Laboratory北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊是教育部主管、上海交通大学主办的国内外公开发行的综合性技术刊物，全国高校实验室工作研究会会刊之一。本刊始终追踪实验室工作中的新技术、新经验、新理论，进行研究与探索，在推动高校的素质教育和创新工程、实验室建设与管理、实验教学改革、实验水平提高等方面发挥了积极作用。刊物已入选国家科技部中国科技论文统计源期刊，中国学术期刊综合评价数据库来源期刊等。
正式出版
收录年代

    三端口直流变换器的光储实验平台设计

    易磊张蓉
    54-59页
    查看更多>>摘要：针对光储实验平台硬件封闭、占地空间大的问题,开发了一套基于项目驱动、模块化的三端口直流变换器实验平台.首先构建基于三端口直流变换器的实验平台,其次设计光伏、储能及负载的功率变换拓扑,然后建立变换器控制系统并研究控制策略;设计主电路电感、电容参数及系统电路,进行控制系统软件设计;最后完成软硬件实验平台测试与分析.实验结果表明,三端口直流变换器负载电压调整率小于2%,系统效率高于94%,光伏侧实现最大功率点跟踪(MPPT),蓄电池实现稳定充放电功能.

    储能模块化三端口直流变换器最大功率跟踪

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    光伏电池及阵列的老化故障研究

    肖文波章文龙李欣蕊
    60-64,131页
    查看更多>>摘要：为研究光伏电池及阵列老化故障原因,建立故障辨识模型.单晶硅(砷化镓)电池老化前后理论拟合与实验数据全局均方根误差均小于0.11 mA(0.59 mA),表明了模型的可靠性.以此为依据,研究了二极管理想因子n、串联电阻Rs和并联电阻Rsh对单晶硅(砷化镓)电池最大输出功率Pmax影响,发现两种电池Pmax随n和Rs增加而下降,随着Rsh增加而增加;n对两电池影响很小且基本一致;Rs和Rsh对硅电池影响大,原因在于砷化镓电池抗老化能力强.研究了4×4 BL、HC、TCT、NS硅阵列Pmax与其中单电池n、Rs、Rsh的关系,发现Pmax与n、Rs、Rsh的变化趋势与上述一致;Rs影响下阵列Pmax的降序为BL>HC>TCT=NS.研究结果对于光伏电池及阵列的老化故障判断提供了理论指导.

    光伏电池光伏阵列模型老化故障性能分析

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    基于多传感器融合SLAM的ROS服务机器人研究

    蔡明珠刘肖燕唐志伟
    65-70页
    查看更多>>摘要：为提升自主导航精度,使用Jetson Nano控制器,采用同步定位与地图构建和路径规划算法,融合轮式里程计、激光雷达和惯性测量单元等多传感器信息,实现精确的单点和多点自主导航.采用机器人操作系统搭建自主导航框架,使用基于图优化的cartographer算法实现环境地图构建与机器人位姿估计,采用A*算法作为全局路径规划算法,同时利用基于g2o优化的TEB算法实现环境突变时的局部路径规划.实验结果表明,基于图优化的cartographer算法建图效果优于常见的基于粒子滤波的Gmapping算法.基于g2o优化的TEB算法可避免动态窗口算法在局部路径规划中机器人被挟持的情况,提升智能机器人地图构建和路径规划的准确性.

    智能机器人机器人操作系统同步定位与地图构建路径规划激光雷达

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    开源CFD程序在流体机械空化实验教学中的应用

    黄先北郭嫱奚超男陆培榕...
    71-74页
    查看更多>>摘要：流体机械课程是能源与动力工程专业的核心课程,以流体机械内部流动与性能特征为教学重点,需结合实验有效促进学生对相关理论的理解.空化现象是课程中的教学难点,相关的实验难以实现流动的可视化,且可视化材料在负压条件下易损坏,制约了实验教学的开展.采用开源OpenFOAM软件,构建理论教学、OpenFOAM软件教学以及OpenFOAM软件模拟三位一体的教学模式,以空化实验为案例,模拟空化的变化过程,揭示空化的非稳定特征及其与出口压力的联系.结果表明,新的教学模式弥补了传统实验教学的缺陷,提升了学生的分析与探索能力.

    开源软件流体机械实验教学OpenFOAM软件

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    无人机应急通信虚拟仿真实验平台建设

    杨一桐张立立信俊昌鲍玉斌...
    75-79页
    查看更多>>摘要：为解决通信专业实验课程体系独立且设备昂贵,难以线下进行综合性实验等问题,建设了无人机应急通信虚拟仿真实验平台.通过Unity3D建模、人机交互等技术设计了空天地一体化实验教学环境、多层次多课程贯通的实验教学内容,与实验内容相对应的多场景综合实验考核体系.平台整合了应急组网配置、无人机部署与控制、星-空-地链路传输控制、5G网络规划与配置、应急通信链路性能测试与对比等内容系统化展现专业基础知识在无人机应急通信场景中的综合应用.教学实践表明:学生在有效掌握实验原理与应用的同时,进一步实现对多门课程的知识整合与综合运用,达到培养具有综合通信实践能力的新工科专业人才的目标.

    无人机应急通信虚拟仿真空天地一体化5G网络规划

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    基于VR技术的北斗仿真教学软件设计与应用

    吴汤婷艾志卢立果赵宝贵...
    80-84,97页
    查看更多>>摘要：高质量导航定位人才是推进北斗产业深化应用的关键.提出"VR+北斗"的教学新范式,设计开发了一款基于VR技术的北斗仿真教学软件,实现了对空间星座、卫星结构和定位原理等复杂抽象知识点的学习.教学成效表明,通过VR技术构建沉浸式、可交互的三维立体场景,能够增强学生的体验感和获得感,激发学习兴趣和热情,熟悉北斗系统的功能,提高人才培养质量,同时有助于培养学生的创新意识和爱国情怀.

    VR技术北斗卫星导航系统仿真教学人才培养

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    基于HFSS的圆极化电磁波虚拟仿真教学案例设计

    李迎松胡永兵王清华孟露露...
    85-88,97页
    查看更多>>摘要：为提升教学效果,解决学生理解电磁场与电磁波中抽象的圆极化概念带来的教学问题,采用高频结构仿真器模拟圆极化电磁波产生,设计圆极化天线虚拟仿真实验教学案例.在虚拟仿真实验教学中,采用图形和数据解释圆极化波产生过程,学生可理解圆极化天线和分析圆极化波的特性,透彻理解圆极化波的产生和圆极化天线的设计.通过可视化的圆极化波虚拟案例教学,不仅能够帮助学生理解抽象的圆极化概念问题,还能激发学生学习电磁场与电磁波的兴趣.

    圆极化波虚拟仿真左/右旋圆极化HFSS仿真软件

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    利用Three.js技术实现物理实验三维仿真

    陈安琪熊阳陈欣然丰宇硕...
    89-92,97页
    查看更多>>摘要：虚拟仿真实验教学能弥补传统物理实验的不足,现有物理实验仿真软件大都是二维的,教学效果有限.采用Three.js 3D技术,以"撒克逊碗下沉实验"为例,通过构建三维模型突破平面限制,实现一个立体的、在线的交互式虚拟仿真系统:通过对实验器材和过程三维建模,实现立体仿真,设计了 4 种实验探究变量间关系,虚拟教师提升可观察性,视频、语音增加了趣味性.应用实践表明,该系统能大大提高教学效果.

    物理实验立体仿真三维建模Three.js技术撒克逊碗

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    基于工业机器人的三维扫描测量实验平台设计

    贾华坤陈浩涵陈晨高荣科...
    93-97页
    查看更多>>摘要：为支撑新工科专业人才培养,设计一套三维扫描测量实验平台.平台硬件系统主要包括工业机器人、激光扫描仪和光学跟踪系统;在OpenCASCADE软件平台实现三维交互环境创建、待测零部件CAD模型导入;依据自由曲面曲率特征提取自由曲面测量点,用四元数方法计算机器人末端在各测量点的空间位姿;在仿真软件RobotStudio生成机器人扫描测量路径并进行碰撞检测,将扫描路径输出为机器人可执行文件加载到工业机器人,实现高效率、高精度扫描测量.平台可服务智能感知工程专业的"三维智能感知技术"课程,有助于学生深入理解光学精密测量、机器人建模等相关知识,提高学生解决复杂检测问题的实践能力和创新能力.

    工业机器人扫描测量路径规划智能感知工程

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    基于变分贝叶斯算法的多模型车载组合导航算法

    王红茹朱东琴国强戚连刚...
    98-103,109页
    查看更多>>摘要：在行车过程中强机动引起全球卫星导航系统(GNSS)量测噪声产生野值,表现出厚尾特性导致常规状态估计精度下降的问题,为此提出一种基于变分贝叶斯的SINS/GNSS组合导航信息融合方法.构建车载组合导航系统模型,采用Student's t分布对量测异常情况下噪声建模,并用变分贝叶斯的方法对系统状态和隐变量进行求解,实现对模型参数的后验估计.针对城市行车存在GNSS测量失效的问题,利用交互式多模型算法实现了GNSS量测中断情况下的SINS/GNSS和SINS/OD子系统的动态交互融合.通过跑车实验进行验证,实验结果表明,所提算法可有效抑制GNSS量测野值噪声对SINS/GNSS/OD组合导航系统的影响,与传统交互式多模型算法相比,具有较高的精度和鲁棒性.

    车载组合导航变分贝叶斯Student'st分布交互式多模型野值噪声

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