2026年 01期
基于输出反馈的离散时间分布式模型参考控制
徐玉春;张言军;张纪峰;针对一类离散时间多智能体系统的领导者-跟随者趋同跟踪控制问题，提出了一种分布式输出反馈模型参考控制（MRC）方案。首先，在个体系统状态不可测的情况下，通过引入参数化状态观测器并利用系统的相对阶条件，为每个跟随者设计基于邻居输入输出信息的虚拟参考信号。其次，结合经典输出反馈匹配条件，构建标称分布式MRC律。最后，基于此标称控制律结构，针对个体系统参数未知的情形，进一步提出了分布式输出反馈自适应控制律的设计思路。与常见的基于分布式观测器的设计方法不同，本文所提方案适用于具有外部参考输入的领导者个体。理论分析表明，该分布式输出反馈模型参考控制方案可确保闭环系统稳定，同时实现跟随者个体的输出信号指数跟踪领导者系统输出。数值仿真结果验证了所提控制方案的有效性。
电子科技推动智能系统发展的贡献与挑战
林漫漫;原志超;王群亮;杨辉;宋令阳;张爱华;张纪峰;朱永胜;在数字化、信息化与智能化深度融合的当代，智能系统已成为推动社会进步、产业变革、科技创新的核心驱动力。电子科技作为智能系统发展的物理载体与算力基石，不仅决定了其性能边界，更通过硬件-算法协同创新机制，持续拓展智能系统的技术可能性与应用场景。然而，电子科技在推动智能系统高速发展的同时，也始终伴随着算力、能效及物理极限等多种瓶颈的制约。现有研究多聚焦于具体技术突破的成就，而忽略了其背后潜在的制约机制。本文从“贡献与挑战”的二维视角出发，系统剖析电子科技在智能系统发展中的推动作用与制约因素，并在此基础上构建“需求牵引-技术推动-约束反馈”动态循环模型，揭示二者之间相互促进、相互制约的复杂关系，为未来电子科技的突破及智能系统的创新发展提供了理论参考。
基于微电极结构的水凝胶温度传感器的响应性能研究
李欣源;王贺;成正君;胡静威;卜祥洲;刘忠柱;张电波;传统刚性温度传感器响应度低、难以适应复杂曲面，限制了其在医疗、可穿戴设备等领域的应用。为此，本文提出了一种将微电极结构引入水凝胶温度传感器，以提升其响应灵敏度的新策略。对基于不同电极间距(60µm、80µm、100µm)的PET基叉指电极器件(IDE-60/80/100)的传感器与基于常规非微结构电极(ME)的传感器进行了温度-阻抗响应度测试。结果表明：前者的温度-阻抗响应度(ΔZ/Z0)分别为12、12.4、13.6，均高于后者的9.08。这说明微电极结构的引入可显著增强传感器的温度-阻抗响应度。由于IDE-100温度传感器的温度-阻抗响应度最高，性能最好，选取其进行后续应用测试。在20～49℃温度循环测试中，IDE-100温度传感器显示出稳定的可逆的温度-阻抗响应度(ΔZ/Z0≈1.4)，且在36℃和39℃的阻抗差约为80Ω，表明该传感器对3℃的微小温差具有明显的响应能力。本文提出的策略工艺简单、响应度高、可靠性好，为开发高性能柔性水凝胶温度传感器提供了有效途径。
非对称级联H桥七电平逆变器调制策略的优化研究
阳松竹;与传统对称型级联H桥多电平逆变器相比，非对称结构在相同单元数量下能够输出更多电平，因而受到广泛关注。然而，传统调制策略下，高、低压单元输出极性可能出现不一致，导致电流倒灌现象，影响逆变器整体性能。为解决这一问题，本文针对直流侧电压比为2∶1的非对称级联H桥七电平逆变器，提出一种基于逻辑控制的调制策略。该策略通过合理选择逆变器工作状态，从根本上确保高、低压单元极性一致，同时优化高压单元开关频率以降低损耗。MATLAB/Simulink仿真结果表明，本文所提方法有效可行，提高了逆变器的综合性能。
辨色阈值与颜色容限自动化计算系统的研发
杨红英;赵世龙;杨玉斌;齐梦园;张靖晶;辨色阈值与颜色容限是色彩科学研究和工业质量控制体系中的重要指标，在纺织、印刷、汽车涂料等领域具有重要应用价值。传统的辨色阈值与颜色容限计算依赖人工处理数据、作图读图和反复迭代验证，流程繁琐耗时，制约了颜色领域相关研究的发展。对此，本文基于MATLAB平台设计了一个辨色阈值和颜色容限的自动化计算系统。通过导入Excel格式数据，对辨色阈值与颜色容限进行精确计算。该系统界面简洁，操作方便，为颜色领域的相关研究提供了一种高效、可靠的计算方法。
镁基配位聚合物摩擦发电材料在自供电防腐中的应用
张翱;王丹丹;李悦;赵心瑜;赵淑涵;王霞;邵志超;传统绝缘材料制备的摩擦纳米发电机虽电压输出高，但内阻大、电流输出低，严重限制了其在自驱动系统中的应用。针对这一瓶颈，基于碱土金属镁的低功函数特性，设计并合成了一种离子型镁基配位聚合物Mg-CP，并将其与PVDF复合组装为垂直接触分离式摩擦纳米发电机。该发电机在5 Hz工作频率下，可实现高达600 V的开路电压和70.56μA的短路电流，且在连续50 000次循环后仍保持优异的工作稳定性。将其用于自供电碳钢防腐实验，结果显示，在相同条件下，受摩擦纳米发电机电流保护的碳钢样品几乎未发生腐蚀，与未保护的碳钢样品形成鲜明对比，验证了该Mg-CP摩擦纳米发电机系统具备高效的自驱动腐蚀防护能力。本研究不仅为开发高性能摩擦纳米发电机提供了一种新策略，也为其在自供电腐蚀防护领域的实际应用提供了可行的技术方案。
PVA/PAM/PPY复合柔性水凝胶电极制备及心电监测性能评价
周金利;王赛娅;王晨晓;袁二伟;夏惠增;冯高强;郭书磊;为解决传统刚性心电电极在长期使用中存在的信号失真与佩戴不适问题，基于硫酸铵双功能催化，通过一步法成功制备了PVA/PAM/PPY复合导电水凝胶，并以此研制出新型柔性水凝胶电极。通过对复合水凝胶进行结构表征和性能测试，系统分析了其溶胀保水性、力学性能和导电性能。结果表明：当PVA和AM的质量比为1∶2时，水凝胶拉伸率高达883%，具有良好的导电性。作为心电监测电极材料时，该水凝胶对心电信号表现出高灵敏度响应，可实现高质量的心电信号采集，在心电信号监测与心血管健康管理领域具有广阔的应用前景。
基于七元稠环引达省聚合物给体的三元有机光伏器件性能
孙春晓;张成;白皓磊;高敬顺;胡佳楠;秦炜杰;王坤;有机太阳能电池有望实现高效的太阳能转换，但在体异质结结构中实现高的光电转换效率仍然面临着巨大的挑战。双给体-单受体三元结构应用于有机太阳能电池被广泛证明是一种提升器件性能的有效策略。基于七元稠环引达省的聚合物给体因具有较高的迁移率、宽光谱吸收等优点得到研究者的青睐。本研究设计合成了基于七元稠环引达省的聚合物给体光伏材料IDT-M53和IDT-M17，并将其作为第三组分与PM6、Y6共混，构建了双给体-单受体三元有机太阳能电池。与二元器件PM6∶Y6相比，PM6∶Y6∶IDT-M53与PM6∶Y6∶IDT-M17分别取得了16.02%和15.68%的光电转化效率，这得益于三元光伏器件具有更高的激子解离效率和电荷收集效率，从而有效抑制了电荷复合。研究结果表明，通过双给体-单受体三元策略提升器件的光电转换效率是一种行之有效的方法。其中，与PM6∶Y6∶IDT-M17相比，PM6∶Y6∶IDT-M53显示出更匹配的能级。该结果从能级协同优化的角度，有力证明了双给体-单受体结构作为三元策略的成功性。
不同热冲击周期下SA-213TP347H耐热钢损伤演变规律与寿命预测研究
王为术;李世煜;王伟;火电机组快速变负荷运行时，锅炉受热面材料在频繁热冲击下导致结构损伤与寿命损耗。对SA-213TP347H材料进行了塑性有限元分析，研究了不同冲击周期下该材料的损伤演变规律及寿命变化特征。结果表明，延长低温到高温的加热时长会降低材料PEEQ的积累速率，材料损伤减轻；延长热冲击时长会加剧PEEQ的积累，材料损伤加剧。材料寿命预测结果表明，在冲击温度为450～800℃时，延长升温时长，材料寿命有所上升，由1.3×105次变为1.46×105次，而延长热冲击时长，材料寿命由1.3×105次衰减为1.18×105次。
河流型水源生态净化系统藻类集成防控及优化管理研究
李璇;李世嘉;朱嘉诚;王玲;刘浩;顾兵;马卫星;李扬;水源生态净化系统内部由于水体生态环境时空分布的高度异质性，易出现局部区域藻类水华问题。本文以盐龙湖饮用水源生态净化工程为例，阐述了水源生态净化系统藻类集成防控技术的构建、优化调控策略及长期运行成效。通过“水生动物-水生植物-水动力”多维度协同调控，建立了以生物操纵（鱼类精准捕捞放养、滤食性贝类挂养）、水生植物修复（挺水-沉水植物群落构建）及水动力优化（错峰调度、多点进水、潮汐式运行与末端增氧）为核心的藻类集成防控体系。长期运行优化调控结果表明，该集成防控技术可有效抑制藻类生物量、改善水质、降低营养盐负荷，将藻类水华风险控制在较低水平。研究结果可为类似生态净化工程藻类水华风险防控与优化管理提供参考。