上海交通大学学报

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吴娇, 黄鹏, 陈晓玲, 周相满, 张武高

2012,46 (04): 509-514.

摘要 ( 3468 )

摘要：搭建了二甲醚水蒸气重整制氢的小样模拟台架，并制备了二甲醚重整制氢催化剂.研究了不同水解活性组分、甲醇重整活性组分和煅烧温度下的尖晶石复合催化剂对二甲醚水蒸气催化重整制氢性能的影响.结果发现：不同水解活性组分中，HZSM5（硅铝摩尔比r=n(SiO2)/n(Al2O3)=38）的双功能催化剂的H2产率最高；甲醇重整活性组分中，铜锰尖晶石结构催化组分（CuMn2O4）的双功能催化剂的H2产率最高；煅烧温度对CuMn2O4双功能催化剂的催化效果有明显影响，其中煅烧温度为700 °C时H2产率最高.

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润滑油对小管径强化管内R410A流动冷凝压降特性的影响

胡海涛1, 黄翔超1, 丁国良1, 邓斌2, 郑永新3, 高屹峰3, 宋吉3

2012,46 (04): 515-519.

摘要 ( 3524 )

对环保制冷工质R410A与润滑油混合物在4 mm小管径内螺纹强化管内流动冷凝的压降特性进行了实验研究，分析了润滑油对流动冷凝摩擦压降的影响.结果表明，在干度小于0.6时，润滑油会减小R410A在4 mm强化管内的冷凝摩擦压降，最大可减小12%；而在干度大于0.6时，润滑油会增大R410A在4 mm强化管内的冷凝摩擦压降，最大可增加13%.结合已有文献中的数据，基于混合物性建立了适用于R410A油混合物在小管径强化管内流动冷凝的压降关联式，关联式预测值与94%的实验值误差在±30%以内.

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加热通道内超临界流动的稳定性分析
——频域分析

侯东, 刘鹏飞, 林萌, 杨燕华

2012,46 (04): 520-523.

摘要 ( 2824 )

详细描述了超临界流体流动稳定性分析的频域法模型.利用该模型针对加热通道内超临界水的流动进行了密度波稳定性分析，并给出了稳定性特征图.对系统入口和出口阻力系数、进口和出口压降等进行了参数敏感性分析.结果表明，高的入口阻力系数有利于系统的稳定，但高的出口阻力系数不利于系统的稳定，增加系统进口和出口压差对系统的稳定性是有利的.

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加热通道内超临界流动的稳定性分析——时域分析

侯东, 刘鹏飞, 林萌, 杨燕华

2012,46 (04): 524-529.

摘要 ( 3242 )

详细描述了超临界流体流动稳定性分析的时域法模型.利用该模型针对加热通道内超临界水的流动进行了瞬态模拟分析，并给出了系统质量流率随时间变化和系统进出口质量流率在相平面中的运动轨迹曲线.考察了在采用频域法得到的对数衰减率（LDR）接近0时的系统稳定性特征，得出了系统在该状态下处于极限环稳定状态的结论.通过阶跃变加热功率的瞬态模拟，证明了系统在高焓值情况下稳定性振荡现象的存在.通过时域法计算得到的结论与频域法是一致的，但时域法能更好地进行流动稳定性的非线性特性分析.

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新型金属氢化物反应床传热性能分析

胡晓晨, 祁照岗, 殷礼鸣, 陈江平

2012,46 (04): 530-535.

摘要 ( 3168 )

运用计算流体动力学（CFD）方法，对弓形折流板壳管式金属氢化物反应床进行了数值模拟.预测了反应床壳侧的流体流动状态，分析了在不同折流板数量下，反应床中壳侧的流动状态、壳侧压降和换热管内合金的温度分布.分析计算结果发现，当壳侧折流板数较多时，热流介质的流动均匀性较好，其流动死区较少，换热性能较好，壳侧压降也较大，压降损失主要存在于折流板圆缺处；增加折流板高度会有效地减少壳侧压降，并对换热性能影响很少.针对弓形折流板壳管式反应床传热性能较差，引入螺旋式折流板对反应床进行优化.结果表明，该反应床流体流动状态为旋转式，其壳侧流体的均匀性、壳侧压降以及换热管的温度分布均匀性均明显优于弓形折流板.
关键词：中图分类号：文献标志码： A

Abstract：

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带有孔式机匣的离心压气机非定常数值模拟

徐伟, 王彤, 丁亮, 谷传纲

2012,46 (04): 536-539.

摘要 ( 3290 )

对半开式离心压气机提出了孔式机匣处理方式并对近失速点工况下的流场进行了非定常的数值模拟.分析计算结果发现，抽吸孔对叶顶区域的低能量流体有抽吸作用，造成叶顶区域尤其是叶顶间隙内对应抽吸口位置出现压力波动区域.抽吸孔内的抽吸气流重新进入压气机入口，不仅可以增大压气机入口的局部流量，而且具有时间和空间上的周期性，对压气机入口叶顶区域的流动形成周期性的激励，使得压气机入口叶顶区域的流动也具有周期性.孔式机匣处理方式主要影响的是压气机叶片顶端的剪切流动区域，干扰了叶顶间隙内的流动，造成压气机稳定工作范围的扩大.

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柴油机低温燃烧闭环控制及切换过程

曲栓, 石磊, 邓康耀

2012,46 (04): 540-544.

摘要 ( 3282 )

借助于燃烧闭环控制系统，研究了传统燃烧到低温燃烧的切换过程.试验结果表明：基于循环的燃烧闭环控制系统能够跟踪累计放热50%对应的曲轴转角的阶跃输入，并且能很好地抑制转速、负荷、油轨压力和废气再循环（EGR）等系统干扰.在传统燃烧到低温燃烧的切换过程中，通过燃烧闭环控制系统实时地调节喷油提前角，可以使燃烧相位保持在参考值附近，从而保证了切换过程的燃烧稳定性.
关键词：中图分类号：文献标志码： A

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储汽筒充汽系统的热力过程建模与仿真

胡继敏, 金家善, 严志腾

2012,46 (04): 545-549.

摘要 ( 3683 )

应用变质量热力学及黏性流体动力学理论，以储汽筒充汽系统为研究对象，建立了系统各组成单元的数学模型.利用Matlab软件对给定调节阀控制策略下的充汽过程进行了数值仿真分析，获得了储汽筒充汽系统的动态特性，为系统的初步设计提供了可选方法及参数.

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缝槽入口形状对气膜冷却性能的影响

万超一1, 饶琨2, 饶宇1, 许亚敏3

2012,46 (04): 550-555.

摘要 ( 3291 )

通过对直缝槽、渐缩型和渐扩型缝槽的气膜冷却进行数值计算分析，获得了缝槽入口形状对气膜冷却性能的影响.首先采用基于k-ω的剪应力输运湍流模型（SST）和雷诺应力输运模型（RSTM）对缝槽气膜冷却进行了计算，并与文献数据进行了比较，验证了在相同网格质量条件下SST湍流模型能更准确地模拟缝槽气膜冷却中的流动和传热特征.在此基础上，对具有45°喷射角和具有相同缝槽出口截面积的直缝槽、渐缩型和渐扩型缝槽在不同吹风比条件下的气膜冷却效率进行了比较.数值计算结果表明，缝槽的入口几何形状对气膜冷却性能有重要影响，直缝槽的气膜冷却性能优于渐缩缝槽和渐扩缝槽；根据吹风比M=4时二次流出口附近的温度场、流线图和湍流动能分布，探讨了渐缩缝槽和渐扩缝槽冷却效率降低的原因.最后给出了M=4时缝槽出口附近的静压扰动，从机理上阐述了二次流出口后部涡形成的原因.

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液氮温区双试件防护热板装置设计及研制

李满峰1, 2, 张华1, 巨永林1

2012,46 (04): 556-560.

摘要 ( 2996 )

介绍了一种液氮温区（-196 °C）双试件防护热板装置的设计原理与结构.针对该装置在低温工作的特性，采用不同于传统常温防护热板装置的结构形式、加热方式和温度测量方法，设计并研制了适用于液氮温区的防护热板装置.设计中，热板采用了线热源式加热器，并使用液氮容器作为冷板提供测试所需的低温，在装置中设计了方便的夹紧结构和具有隔热作用的滑动结构.给出了该装置的温度、输入功率、计量面积和厚度的测量方法，并进行了不确定度分析.

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毫秒级快速接触反应催化氧化乙烷的实验研究

李拓年, 林赫, 罗韬, 黄震

2012,46 (04): 561-566.

摘要 ( 3035 )

以α-Al2O3为载体，采用浸渍法制备了Pt催化剂, 考察了Pt催化条件下毫秒级快速重整C2H6的催化反应特性.通过测定重整反应过程中的温度分布情况，讨论了直接反应模型和间接反应模型.结果表明：混合气中燃氧摩尔比（r=n（C2H6）/ n（O2））和反应进气中氮气体积分数（φ（N2））对产物的选择性产生重要影响，随着混合气中r和φ（N2）的提高，C2H4的选择性逐渐增大（最高达70%），H2和CO的选择性（S（H2）、S（CO））降低；混合气体积流量(qV)对产物的选择性也有明显影响，当qV=4 L/min时S（H2）和S（CO）达到最高，分别为40%和75%；C2H6快速催化氧化的产物比例受到多相催化反应与气相反应共同作用.

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基于折扣产品供应商选择问题的随机蛙跳算法

韩毅1a, 1b, 2, 蔡建湖1a, 1b, 李延来3, 叶许红1a, 林华珍1a, 王炜1a

2012,46 (04): 567-572.

摘要 ( 4280 )

针对生产企业中多产品有采购量折扣的产品供应商选择问题，设计了基于问题特征的随机蛙跳算法(Shuffled Frog Leaping Algorithm, SFLA)对问题进行求解.介绍了蛙跳算法的基本原理、SFLA的编码方案、解的演变方案及算法执行步骤.通过算例对SFLA进行验证.结果表明，SFLA在计算时间和求解效果两方面均优于现有的遗传算法.
关键词：
中图分类号：文献标志码： A
HAN Yi1a,1b,2,CAI Jianhu1a,1b,LI Yanlai3,YE Xuhong1a,LIN Huazhen1a,WANG Wei1a

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海底定点停驻无人水下航行器流体动力特性分析

朱信尧1, 宋保维1, 单志雄2, 王鹏1

2012,46 (04): 573-578.

摘要 ( 3857 )

在介绍海底定点停驻无人水下航行器（UUV）概念及工作过程的基础上，为了研究UUV上浮及下潜时大攻角下的流体动力特性以及辅推和支撑机构对流体动力特性的影响，采用计算流体力学（CFD）的方法，用Ansys ICEM对无辅推无支撑机构UUV、只有支撑机构的UUV、有辅推有支撑机构3种航行器外围流场进行结构化的网格划分，并利用软件CFX对3种模型的攻角从-90°变化到90°时93种工况下的流场进行了数值模拟，得到了各工况下航行器的阻力、升力及俯仰力矩数值.最后，对计算结果进行了汇总及分析，得到了3种UUV的阻力系数、升力系数及俯仰力矩系数随攻角的变化曲线，并分析了UUV的阻力、升力、俯仰力矩特性以及辅推、支撑机构对航行器的流体动力特性的影响.

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基于气动人工肌肉的自适应模糊
小脑模型神经网络位置跟踪控制

沈伟1, 施光林2

2012,46 (04): 579-583.

摘要 ( 3217 )

针对一种气动人工肌肉驱动的弹簧质量位置控制系统，设计了一种自适应模糊小脑模型神经网络(AFCMAC)控制器.离散抗饱和PID (DASPID)并行监督控制设计保证了控制运行初期不会出现较大的跟踪误差和气压波动，使AFCMAC的在线实时学习调整成为可能.在线实时的自适应算法逐步提高了AFCMAC的控制性能，从而最终完全过渡到AFCMAC控制.通过规划AFCMAC的输入空间，保证了AFCMAC对迟滞力和气压波动等不确定因素的感知能力，为实现AFCMAC控制奠定了基础.对DASPID与AFCMAC控制器的位置跟踪控制性能进行了对比实验.结果表明，在非线性系统条件下，AFCMAC较之DASPID有着更好的跟踪控制性能和较低的实现难度.

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基于无网格局部彼得罗夫伽辽金方法的点采样曲面滤波

秦红星1, 杨杰2

2012,46 (04): 584-590.

摘要 ( 3471 )

针对点云数据的几何处理需要建立三角网格以及不能保护尖锐特征的问题，提出了基于局部彼得罗夫伽辽金（PetrovGalerkin）法的完全无网格点采样曲面滤波方法.该方法不需要重建局部或全局三角形网格，也不需要全局参数化，而是通过在采样点处建立局部切空间，根据各项异性扩散方程在局部切空间中为每一采样点建立局部对称弱形式，然后根据局部对称弱形式组装质量矩阵和刚度矩阵，最后通过迭代方法解稀疏线性系统实现滤波.实验结果表明，基于无网格局部彼得罗夫伽辽金法的滤波方法在滤波的同时可以保护尖锐几何特征，取得的效果可以与传统的有限元方法相媲美.

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列车载荷下隧道联络通道动态响应的并行计算

王建炜, 金先龙, 曹露芬, 张伟伟

2012,46 (04): 591-595.

摘要 ( 3269 )

以上海某大型双线隧道为例，建立了列车隧道联络通道土体的大型三维有限元模型.基于上海超算中心曙光5000A，设计了列车隧道动态耦合均衡的分区方法，解决了因模型规模庞大而造成计算量大的问题.分析了列车载荷下联络通道结构的动态响应，比较了不同分区方案的计算效率.结果表明：列车载荷在联络通道与隧道连接部位引起的附加动应力较小，但该位置处于较高的应力水平，应尽量避免在联络通道位置汇车；列车隧道耦合均衡的分区方法比常用的递归坐标二分法具有更高的并行效率.

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基于蚁群神经网络的泵车主泵轴承性能评估

孙旺, 李彦明, 杜文辽, 苑进, 刘成良

2012,46 (04): 596-600.

摘要 ( 2858 )

针对BP神经网络、遗传神经网络等智能算法在机械设备关键部件的性能评估过程中训练收敛速度慢，且会遇到局部极小的问题，提出一种运用蚁群算法训练神经网络的权值和阈值的混合智能算法——蚁群神经网络.将蚁群神经网络应用于混凝土泵车主泵系统中主泵轴承的模式识别和性能评估.结果表明，蚁群神经网络能很好地解决收敛速度慢、局部极小的问题，提高了分类精度，展现了良好的应用前景.

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4次带参Bézier可展曲面的设计

胡钢a, b, 吉晓民b, c, 秦新强a, 沈晓芹a

2012,46 (04): 601-606.

摘要 ( 3503 )

摘要：为了方便解决工程中可展曲面位置与形状难以调节和控制的问题，提出了2种带形状参数的Bézier可展曲面设计新方法. 基于3D射影空间中点和平面间的对偶性，利用一种带形状参数的4次λBézier调配函数生成了具有4次λBézier基的控制平面，并由该平面进行包络和脊线可展曲面的设计，同时给出了在4次λBézier基函数下2种可展曲面的参数表示形式. 该方法生成的可展曲面不仅具有良好的形状可调性，而且保留了Bézier曲面的许多特性, 特别当参数λ取值为0时, 所生成的可展曲面即为3次Bézier可展曲面. 最后，对所设计的可展曲面进行了形状与性质分析，并给出了可展曲面间G2光滑拼接的条件. 实例结果表明，所提方法不仅直接、简单有效，而且易于控制可展曲面的形状，从而为可展曲面的设计提供了一种有效的新途径.
关键词：中图分类号：文献标志码： A

Abstract：

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基于动态限的非周期非稳定工况故障检测模型

王天真1, 2, 高迪驹1, 刘萍1, 汤天浩1

2012,46 (04): 607-612.

摘要 ( 3755 )

针对非周期非稳定工况的多变量系统在特征提取后很难进行有效的故障检测，建立了一个基于动态限的非周期非稳定工况的故障检测模型.该模型首先针对实时检测的需要，将过程数据进行分段处理，用动态限代替T2统计量给出的恒定控制限；然后对检测数据进行横移变换，产生分段横移线，通过判断分段横移线与对应动态限的关系实现故障检测.通过可行性分析，证明了该模型的合理性.实验验证结果表明：在非周期非稳定工况下，当多变量的输出突变导致T2统计量的幅值变化较大时，所建立的模型不仅能够实时准确地检测出故障，而且还能够大大减少系统的误判率和漏判率.
关键词：中图分类号：文献标志码： A

Abstract：

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智能水下机器人协同仿真框架研究

王卓a, 冯晓宁b, 万磊a, 庞永杰a

2012,46 (04): 613-619.

摘要 ( 3653 )

摘要：针对水下机器人仿真的实际应用，引入协同仿真技术，提出了水下机器人协同仿真框架和配套的开发方法.阐述了该平台的体系结构和信息流程，对运动控制的协同仿真模型进行了说明，在建立的仿真系统中进行了远距离蔽障航行、目标探测与识别和管道跟踪半实物仿真实验.实验表明，协同仿真框架能够完成各种不同软件环境的异构仿真模型之间的协同工作，克服了单一模型难以精确描述非线性关系的问题，在一定程度上提高了仿真的可信度.

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基于可计算函数的C模型互模拟性质

姜梦稚1, 2, 赵风景2

2012,46 (04): 620-623.

摘要 ( 2645 )

针对嵌入可计算函数的C模型语法中没有Summation操作符，定义了Prime Process概念，并给出进程范式化过程以及有限公理系统，研究在扩展C模型后的绝对表达能力.结果表明，在引入Localization和多元操作符后，该模型可以方便地定义出Prefix、Replication和Choice操作符.

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航空自组网单、双向航路连通性研究

郑博1, 2, 张衡阳1, 孙鹏1, 黄国策1

2012,46 (04): 624-629.

摘要 ( 4244 )

针对目前海洋空域中的航空自组网存在节点密度较小、连通概率较低的状况，提出了一种容延容断网络（DTN）的存储运载转发策略.从理论上分别推导出航空自组网中单、双向航路连通概率的数学表达式，并通过仿真实验验证了理论计算结果的正确性.进一步根据东亚和北美地区之间的实际航班数据仿真计算了北太平洋航路上航空自组网的连通概率.通过具体实例,分析了存储运载转发策略的有效性.结果表明，在航空自组网中，针对航班密度小的情况，采用该策略可以显著提高网络连通性.
关键词：
中图分类号：文献标志码： A

Abstract：

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压缩域视频水印的失真漂移补偿算法

周悦1, 孙锬锋1, 2, 蒋兴浩1, 2

2012,46 (04): 630-635.

摘要 ( 3785 )

针对H.264/AVC压缩域视频，提出一种新的带有失真漂移补偿机制的鲁棒视频水印算法.该算法通过采用新的漂移补偿机制补偿由于水印嵌入所带来的解码误差，即视频播放时的失真，并针对由水印嵌入可能引起参考块改变的情况进行特殊考虑，避免了失真漂移的进一步扩散.通过选取宏块内尺寸最小的区块进行水印嵌入，利用离散余弦变换的能量集中效应保证受到攻击时的稳定性.实验结果证明，所提出的算法既具有良好的水印不可感知性，又具有良好的抗压缩攻击性，即有损压缩攻击下仍能达到平均80%的检测正确率.

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基于pignistic概率距离的改进证据组合规则

肖建于1, 2, 童敏明1, 朱昌杰2, 范祺2

2012,46 (04): 636-641.

摘要 ( 3970 )

针对使用传统冲突系数识别证据冲突存在的不足，采用pignistic变换后得到的概率赋值函数之间的距离，结合传统冲突量化标准，讨论了Dempster组合规则适用条件，并提出了一种改进的证据组合方法.该方法通过证据之间的pignistic概率距离表示证据之间的冲突程度，将证据间的冲突程度转化成相似程度，然后求出证据之间的支持程度，并确定权重系数，最后采用Dempster组合规则合成权重系数调整后的基本概率赋值.数值算例分析结果表明，改进的证据组合方法可以有效地处理证据冲突，且具有较快的收敛速度.

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基于免疫机制的径向基函数网络动态训练方法

凌小峰, 宫新保, 金荣洪

2012,46 (04): 642-645.

摘要 ( 2675 )

提出了一种针对动态系统的两级径向基函数（RBF）网络训练方法.该方法借鉴自然免疫系统的动态特性和自适应处理能力，将RBF网络的隐层节点分为粗、细拟合节点，分别对动态系统中的稳定部分和突变部分作不同强度的训练.通过自适应免疫机制，较大地降低了计算复杂度，提高了系统的动态追踪能力.仿真结果表明，所提出的方法能较好地平衡训练精度与收敛速度的矛盾，达到了很高的性能.

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压握过程对球囊扩张支架性能的影响

王明, 马全超, 张文光, 罗云

2012,46 (04): 646-650.

摘要 ( 3668 )

压握过程中支架发生塑性变形及加工硬化现象将对支架的后续变形行为产生影响.研究利用有限元方法模拟了支架的完整变形过程，评价了扩张后支架的各项性能，并与未考虑压握过程的模拟结果进行了比较.结果表明，压握过程不仅会导致扩张后支架的形状发生变化，同时会使回弹率和最大应力增大，支架最大可扩张直径变小.

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面向船体分段建造的二维不规则空间调度方法

张志英1, 杨克开1, 于瑾维2

2012,46 (04): 651-656.

摘要 ( 3743 )

针对船体分段建造计划的时空特性和分段投影不规则形状的特点，提出了综合时间和空间的多目标分段建造空间调度优化模型.该模型将船体分段投影抽象为更接近实际形状的不规则多边形，提出分段调度中的悬挂和重叠现象的检验方法和解决方案.设计了具有时空特性的改进粒子群算法，采用均值自适应加权法解决多目标权值分配问题，使目标函数值比例均衡.最后，以船厂实际数据为例进行实验验证.结果表明,所提出的调度方法能有效地提高船舶分段生产效率和空间利用率，并具有较强实用性.

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生理参数对不同室内环境的敏感性分析

潘黎1, 连之伟1, 孙碧英2, 董莉2, 叶剑军3

2012,46 (04): 657-660.

摘要 ( 2602 )

摘要：观察了室内环境参数（温度、相对湿度、新风量、噪声和照度）改变时心电、血氧饱和度、指尖血流量、皮肤电和呼吸率等生理参数的变化，分析了各生理参数对不同室内环境参数的敏感性.结果表明：对于声环境，可以考虑将心率变异性、指尖血流量和呼吸率结合作为指标；对于热湿环境，可选取心率变异性和血氧饱和度作为指标；对新风量发生变化的环境，可选取呼吸率作为指标；对光环境，可将指尖血流量和皮肤电导结合作为指标.

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