A new type counter electrode for dye-sensitized solar cells

A new type counter electrode for dye-sensitized solar cells (DSCs) was proposed which consists of substrate, aluminum film and platinum film. The new type counter electrode can obviously improve the photoelectric conversion efficiency of DSCs from 3.46% to 7.07% under the standard AM1.5 irradiation condition. Advantages and shortcomings of this new type counter electrode in terms of electrical properties, optical properties and anti-corrosive properties were analyzed. As a result, some improvements were proposed. Supported by the Key Foundation for Fundamental Research of Tianjin Municipal Science & Technology Commission in China ( Grant No. 06YFJZJC01700) and the National Basic Research Program of China (“973“ Project) (Grant Nos. 2006CB20260, 2006CB202603)     

刚体纯滚动时静摩擦力方向判定及其影响因素

针对理论力学教学中关于＂刚体纯滚动时静摩擦力方向＂的判断问题,首先通过归纳总结,提出两个简易判别方法.进而对影响刚体纯滚动时静摩擦力方向的因素进行分析,并按不同因素进行归纳总结其规律.     

Chaotic forecasting of time series of heat-transfer coefficient for an evaporator with a two-phase flow

The time series of heat-transfer film coefficient for an evaporator with a vapor-liquid two-phase boiling flow were forecasted by the chaotic prediction or the local nonlinear short-term prediction. The forecasting method was based on the phase space reconstruction theory and a mathematic model in the form of datum driving had been developed to carry out the prediction. The signals of heat-transfer film coefficients predicted by this method were compared with those obtained from the experimental measurements. Different from the previous work, the comparisons in this work were done both from the point of view of the time trajectory and from the point of view of macroscopic or general characters. Besides the time-averaged statistics characteristics, such as the average value, average deviation and standard deviation, the power spectrum, phase plane map and chaotic invariants including the correlation dimension and Kolmogorov entropy had been calculated and been compared for the time series obtained both from the experimental measurement and from the forecast. The comparison for each parameter between the value calculated from the time series measured and that estimated from the time series forecasted by the chaotic forecast method shows satisfactory agreement. The limited length in time with an accuracy prediction indicates that the system is chaotic. The agreement of the comparison of the general parameter indicates that the chaotic prediction is effective for the estimations of the heat transfer characteristics of the two-phase flow boiling system and that the chaotic prediction method may be a potential tool for the effective thermo-fluid control for such evaporators.     

新型电路版图布局布线算法设计

调研了电路自动布局布线技术的国内外研究现状,在此基础上设计了一种面向中等规模电路布局布线算法,主要用于大型版图设计软件的模块测试环节,为用户提供各模块初步的布线布局结果,方便用户高效查找并修正错误点,填补了我国在相关领域的空白.建立了超图模型并转换为图模型,改进了Stoer-Wagner算法并利用该算法和Fiduccia-Mattheyses算法对图进行了基于最小割理论的划分,从而构建出一棵划分树.在这棵树的基础上设计了一种二元相对移动算法来确定各个电路元件的位置,大大降低了布局拥挤度,提高了美观度,对于数百元件的电路均能在0.5s内得出布局结果.基于A*算法在多个方面做了改进,提高了布线速度,对于线路数1000以下的元件能在0.1 s～60 s内得出结果,实现了100％ 布通率以及均匀的布局布线效果.     

多飞行机器人吊运系统研究进展及挑战

多飞行机器人吊运系统是指由多个旋翼飞行机器人、吊绳及单个悬挂负载共同构成的具有空中操作能力的一类新型机电系统,具有灵活性强、地域可达性好、运输便捷、载荷能力强等显著优点.多飞行机器人吊运系统应用广泛,但是其建模与控制还存在诸多挑战.旋翼飞行机器人自身是一种复杂的欠驱动非线性系统,随着吊绳和负载的引入,系统的耦合性、欠驱动特性和非线性也会随之增加.为了全面对多飞行机器人吊运系统的研究进行综述,首先介绍了多飞行机器人吊运系统的常见构型,并对比分析了其优缺点;其次,从动力学建模、协调控制、实验三个方面介绍了多飞行机器人吊运系统的研究现状与挑战;最后,凝练了现存的关键科学问题,对其潜在的应用领域和未来的研究工作进行了探讨与展望.     

薄膜型锑化铟霍尔元件芯片测试系统的设计与实现

针对薄膜型锑化铟霍尔元件芯片性能测试,设计了一套霍尔元件芯片测试系统。系统主要由手动探针台、显微镜、探针卡、外加磁场、PLC以及测试软件组成,可以进行霍尔元件芯片的输入和输出电阻、不平衡电压以及霍尔电压的测试。测试系统稳定性好,重复度高,测试误差较小。手动探针台操作简单,测试方便,灵活性强,可分别测试4英寸硅片和3英寸铁氧体衬底制备的薄膜型锑化铟霍尔元件芯片,以较低成本满足了霍尔元件芯片研发过程中芯片测试的需求。     

基于Krpano的全景校园漫游的设计与实现

在数字校园建设和发展中,以虚拟全景校园漫游为基础的校园信息化平台能够为师生提供全新的沉浸式浏览体验,并提供更集中的信息交互功能。虚拟现实技术能够真实地再现现实环境,通过交互式操作,用户可以获得与真实环境相似的感受和体验,其中全景漫游是虚拟现实技术的一种典型应用。该文以南开大学滨海学院为实践区域,基于Krpano平台,利用Google Maps地图服务,采用全景图制作技术、SQL数据库技术和计算机网络技术搭建了一个虚拟全景校园漫游系统,并可跨系统、跨设备使用。系统实现了2D校园全景和谷歌地图信息服务功能,并提供了搭载陀螺仪传感器的可穿戴式VR设备使用的WebVR全景显示,满足了数字校园分布式、便于使用的需求。实践证明了基于Krpano框架设计能深度定制虚拟全景校园漫游系统的相关功能,能有效开发并拓展系统,并具有重要的实践意义。     

基于贝叶斯模型与最佳伙伴相似度量的目标跟踪

提出了一种基于产生式与判别式联合模型的视觉目标跟踪算法。首先介绍了一种基于全局颜色特征直方图特征的贝叶斯分类器,检测出若干最有可能属于目标的候选区域,然后利用最佳伙伴相似性度量（Best-Buddies Similarity）得到候选区域与目标模板的相似度,结合概率值与相似度值估计出最优的目标状态。通过划分目标-背景区域模型、目标-干扰区域模型,对可能产生干扰的区域提前进行抑制,降低了长期跟踪可能产生的漂移问题的风险,同时引入了自适应尺度估计机制和在线模型更新策略,以获得更为精准的跟踪结果。在37组具有挑战性的图像序列上与7种优秀的算法对比实验表明,所提出的算法能够有效应对光照变化、遮挡、旋转与尺度变化等多种问题。     

藻细胞内外有机物氯消毒后典型消毒副产物的生成潜能

为探究藻细胞内外有机物氯化后典型消毒副产物的生成潜能,选取小球藻为研究对象,采用加氯消毒法研究了在不同生长时期及不同氯投加量下典型含碳类消毒副产物(THMs)和含氮类卤代消毒副产物(TCNM)的生成规律,并对二者的生成势进行了对比.结果表明:细胞外有机物(EOM)和细胞内有机物(IOM)提取液的总有机碳(TOC)和有机氮(DON)较高,而芳香结构和不饱和双键的有机质质量浓度很低;从对数生长期到衰亡期,EOM经氯化后TCNM的生成量逐渐增加,IOM的TCNM生成量则呈现先增加后降低的趋势;THMs的生成规律与TCNM相似,但其生成量明显高于TCNM.增加氯投量,EOM的TCNM生成量逐渐升高,IOM的TCNM生成量则先升高后下降;在氯投量为30 mg/L时,IOM的TCNM生成量最高;稳定生长期小球藻细胞的EOM和IOM在氯投量由20 mg/L升高到30 mg/L时,THMs的生成量稳定增加,当氯投量超过30 mg/L时,THMs的生成势显著升高,且三氯甲烷为THMs的主导物种.     

自抗扰技术在四旋翼飞行姿态控制中的应用

介绍了自抗扰控制器的结构组成,包括跟踪微分器、扩张状态观测器以及非线性状态误差反馈律,并给出了各部分的典型算法．针对四旋翼盘旋系统的姿态控制问题,设计了连续型和离散型两种自抗扰控制器,在Simulink下搭建了仿真结构图,并进行了参数整定．仿真结果表明,文中所设计的自抗扰控制器可以满足控制精度及快速性的要求,并且具有强鲁棒性、抗干扰性能以及对非线性强耦合系统的解耦能力．