虚拟仿真技术在工科远程教育中的应用研究——以“5G通信实训”课程为例

实践教学能力和水平的提升是保障工科类专业教学质量的关键所在,但远程教育工科类专业在实验实训过程中常受实验设备短缺和教学模式的限制,实验实训的效果不理想,达不到人才培养目标的要求。因此,本文提出在实践中引入虚拟仿真技术解决这一问题,并以“5G通信实训”课程为例,通过虚拟仿真软件进行5G设备安装、配置、调试和测试,将虚拟仿真用于5G理论教学的分析和操作环节,实现理论与实践的有机融合,使学生有效掌握最新5G通信技术原理和工程部署技术,提高了动手操作能力、工程设计能力以及创新能力。     

固体碱KF/CeO2催化大豆油制备生物柴油的研究

以硝酸铈铵为铈源，采用水热法制备CeO₂载体，浸渍法制备KF/CeO₂固体碱催化剂，并采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和比表面积(BET)对催化剂进行表征。结果表明：KF/CeO₂固体碱对大豆油制备生物柴油有催化作用；催化剂的最佳制备条件为KF负载量40%、焙烧温度500℃、焙烧时间3 h;制备生物柴油的最佳反应条件为催化剂用量为大豆油质量的3.0%、醇油摩尔比9∶1,在该条件下生物柴油的最高产率为86.7%。     

电荷辅助氢键的形成机制及环境效应研究进展

氢键(Hydrogen bond)作为分子间一种常见的相互作用力,在物理、化学和生物过程中起着重要作用,这种所谓的"弱相互作用"已经被广泛研究。因独特的键合方向性和成键特异性,该键合作用能够在分子聚集过程中提供最佳的控制,被应用于晶体材料合成工艺领域。尤其是离子或电荷辅助下形成的氢键,即电荷辅助氢键(Charge-assisted hydrogen bond,CAHB),其键合强度相当于共价键,引起了研究者的关注。CAHB是指相对于普通的氢键作用,形成氢键作用的两个物质之间存在电荷分布,能够直接形成CAHB。实际上,在给定的共振结构中,电荷的分布是间接导致相对较强的CAHB形成的主要原因。此外,两性离子组分与携带相反电荷的载体之间伴随着库仑相互作用,由于存在两个能量等价的价键共振形式,进而形成具有更强结合作用的CAHB。其中,与质子供体原子上正电荷之间形成(+) CAHB,与质子接受基团上的负电荷之间形成(-) CAHB。研究发现CAHB作为一类低阻氢键,或类似于阳离子桥的盐桥,普遍存在于环境过程中。其键强比普通的氢键强得多,具有与共价键相当的特性,该特性有助于环境中许多介质自组装过程的发生。CAHB作用下形成的超级大分子结构就是天然有机质在环境中的主要存在形式。吸附是常用于去除水环境中可解离的两性有机污染物的技术手段。研究发现,碳基吸附剂和离子型化合物之间的静电相互作用可能是去除诸多离子型化合物的主要吸附机制。然而,一些其他研究已经注意到,单独的静电相互作用不能解释pH值对发生解离后的离子型污染物吸附的影响,这表明存在额外的物理或化学相互作用机制需要进一步研究。CAHB作为负电荷吸附质和吸附剂之间强的作用力,能较好地解释吸附实验中出现的一些异常现象。本文综述了CAHB在环境中的成键机理以及产生的环境效应。结合部分实验数据,着重论述了CAHB作为天然有机质(包括腐殖质和溶解性有机质)共轭形成超级大分子的重要作用机理。最后,对CAHB参与的复杂水质条件下的环境行为及其受天然有机质的影响,以及碳基吸附剂去除离子型有机污染物的选择和制备方面的研究提出了展望。     

蓝牙数控直流电流源的设计

普通的直流电流源输出的电流值单一,只能在特殊的场合使用,通用性不强。而可以实现多级电流输出调节的传统直流电流源往往采用电位器调节输出电流,精度差,无法实现精确步进,且输出值经常跳变,使用不便。为了精确控制输出的电流值并满足新时代环境下的用电需求,文中提出一种蓝牙数控直流电流源的设计方案。系统采用STC12C5A60S2作为主控芯片,通过按键或者蓝牙调控改变输出的数字量;通过DAC0832构成的D/A转换模块将数字量转换为模拟电压,此电压经过反相放大器放大后,输入到由运算放大器LM675组成的电压转电流电路,将电压转换为相应的电流,只要控制单片机输出的数字量即可调节输出电流值。此外,实现步进10 mA,输出电流范围为200 mA～1 A,在LCD1602液晶屏上显示输出的电流值。经测试,所设计系统的输出电流具有较高精度,输出稳定、调节方便、控制精度高、显示直观、人机交互友好,使用蓝牙还可以实现电流值的远程控制。     

自适应控制算法在工业机器人系统中的应用

阐述自适应控制的原理,自适应控制算法的分类及特点,工业机器人系统的控制难点,探讨自适应控制算法在工业机器人系统中的应用,包括在轨迹跟踪控制和受力控制中的应用。