mlsa-iai-msu-lab/ru_sci_bench_zho_cite_reranking huggingface dataset:
蒸汽爆破、复合菌剂及其联合处理对不同收获期柠条纤维降解的影响

旨在研究蒸汽爆破、复合菌发酵及其联合处理对柠条纤维组分降解的影响。在开花期(4月)、结实期(7月)及落叶期(11月)采集全株柠条,测定其常规营养成分;按照试验内容分为3个部分:1)研究3个不同压强(0.8、 1.1和1.4MPa)下蒸汽爆破处理对柠条粉纤维组分的降解作用;2)研究复合菌剂发酵对柠条纤维组分降解的影响;3)研究蒸汽爆破+复合菌剂发酵对柠条纤维组分降解的影响。每项试验内容中柠条的3个生育期均作为固定因素,所有处理仅与同期未处理柠条做比较,每个处理3个重复。测定每个处理柠条的中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维、木质素、半纤维素和纤维素含量及发酵底物中羧甲基纤维素酶和木聚糖酶活性。结果表明:1)从主要营养成分含量方面综合判断,结实期柠条饲用价值较高。2)与未爆破组相比,随着蒸汽爆破压强的增大,开花期与结实期柠条中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维、木质素(仅开花期)及纤维素含量先升高后降低(P<0.05),半纤维素线性降低(P<0.01),中性洗涤可溶物先降低后升高(P<0.05)。3)与同期发酵前相比,复合菌发酵后柠条中性洗涤纤维(P<0.01)、酸性洗涤纤维(P<0.01)及纤维素(P<0.01)含量显著下降,其中开花期与落叶期半纤维素显著降低(P<0.05),中性洗涤可溶物含量显著增加(P<0.01)。4)与同期未爆破发酵组相比,经蒸汽爆破预处理后进行复合菌剂发酵的开花期和落叶期柠条,随着爆破压强的增大,其中开花期与结实期纤维素(P<0.01)含量显著降低,中性洗涤纤维(P<0.001)、酸性洗涤纤维(P<0.05)、半纤维素(P<0.001)含量显著下降,中性洗涤可溶物含量显著升高(P<0.001),开花期及结实期柠条木质素含量先降低后升高(P<0.05),落叶期柠条木质素含量显著下降(P<0.01)。5)与同期未爆破发酵组相比,蒸汽爆破预处理后发酵的开花期和落叶期柠条,随着蒸汽压强增大,羧甲基纤维素酶活性先降低后升高(P<0.001),而结实期羧甲基纤维素酶活性显著升高(P<0.001);开花期、结实期及落叶期柠条发酵基质中木聚糖酶活性随着蒸汽压强增大呈线性升高趋势(P<0.001)。结果表明,通过蒸汽爆破、复合菌剂及其联合处理能够显著降低不同收获期柠条的纤维组分含量,其中蒸汽爆破和复合菌剂联合处理的效果最佳。本研究为有效评估不同处理对柠条的营养价值及其在畜牧养殖过程中的应用提供科学依据和数据支撑。
稀土元素Ce对取向硅钢热轧钢带组织和织构的影响

对2250 mm热轧生产线生产的取向硅钢热轧钢带的合金体系进行了设计,制定了合理的加热制度和热轧轧制工艺。对添加稀土元素Ce的取向硅钢铸坯和热轧钢带进行了分析,探究了稀土元素Ce对取向硅钢低倍组织、热轧织构及成品磁性能的影响。结果表明,稀土元素Ce能够细化取向硅钢连铸坯低倍组织和热轧显微组织,提高取向硅钢成品磁性能。
气垫炉内漂浮换热过程数值模拟及结构优化

气垫炉是一种薄板材热处理用先进设备,基于某铝厂设计的气垫炉结构,建立气垫炉整体的三维计算模型,运用流固耦合FSI分析法对炉内板材漂浮换热过程进行模拟。模拟结果表明,板材换热基本均匀,但板材向下畸变过大,无法实现正常漂浮。为减少板材畸变,在优选空间内采用正交试验法优化气垫炉喷嘴布置参数,并采用响应面法与遗传算法优化气垫炉导流装置结构参数。结果表明,装置优化后板材上下表面的风量、压力分布更为合理,炉内板材畸变量从110.3 mm降低至41.4 mm,板材漂浮得以实现。
退火温度对铁素体/马氏体双相钢组织及性能的影响

利用扫描电镜、室温拉伸、冲击测试等试验方法,采用两相区退火,研究了退火温度对铁素体/马氏体双相钢组织和性能的影响。结果表明:试验钢热轧态组织为铁素体+马氏体,铁素体含量为32.8%;随着两相区退火温度由720 ℃逐渐提高至830 ℃,铁素体含量由45.7%降低到23.6%,马氏体含量逐渐提高;试验钢的屈强比由热轧态的50%,提高至830 ℃退火后的60%;试验钢的冲击吸收能量与铁素体含量成线性关系。
淬火转移时间对Ti-1023合金组织与力学性能的影响

通过室温拉伸性能测试、断口分析和显微组织分析,研究了淬火转移时间对Ti-1023合金组织演变和力学性能的影响规律和机理。结果表明,随淬火转移时间的增加,淬火转移过程中过饱和β相中析出α相,导致等轴α相含量增加,过饱和β相基体的相对含量降低,时效析出的次生αs相含量和弥散程度下降,致使合金强度降低、塑性提高。对于厚80 mm的Ti-1023合金板材或锻件,将淬火转移时间控制在120 s之内,合金组织性能不会受到明显的影响。
应变速率对汽车用高强钢组织和性能的影响

采用分离式Hopkinson压杆试验机、扫描电镜等对QP980、TRIP590钢进行不同应变速率下的高速冲击压缩试验,分析不同应变速率下两种汽车用高强钢的组织和性能。结果表明:两试验钢应力计算值与测量值相对误差在1.2 %~ 3.3%,该误差较小且比较稳定,所以试验所得数据与二波公式基本吻合。两种汽车用高强钢的工程应力都随着应变速率的增大而增大,但QP980钢板所能达到的最大工程应力比TRIP590钢板大;冲击后,QP980钢板的组织变得更加板条化且细小,组织为均匀的铁素体和马氏体,而TRIP590钢板冲击后的组织变得粗大且不均匀,随应变速率的增大,原始组织中的铁素体在挤压的过程中向四周延伸组织逐渐变大,贝氏体组织被变大的铁素体组织掩盖,马氏体组织增多。
油纸绝缘特性研究及微水含量评估

为充分发挥FDS宽频介电信息量丰富的优势,将其更好地应用于油纸绝缘微水含量的定量评估,首先对不同微水含量油纸绝缘试品的频域介电谱(即“频谱”)进行了基于微观物理机制的深入剖析,在此基础之上采用向后选择多元回归法建立微水含量评估模型。最终的模型显著性检验结果表明,所提取的9个特征参量均对微水含量产生显著性影响且只有测试频率为10-1 Hz处所建立的多元回归方程线性显著。最后基于新测试数据对模型的有效性进行了检验,其中计算值与实际值的相对误差大部分小于4%且方程的决定系数R2高达0.997 1,充分验证了本文所构建模型的可靠性。
自适应撬棒技术对双馈风电机组的影响研究

从含撬棒电路的双馈异步风力发电机(doubly fed induction generator,DFIG)数学模型出发,通过分析电网故障时发电机的工作状态,得出含撬棒电阻定转子故障电流以及吸收无功功率的解析式。并在此基础上提出一种自适应撬棒电阻优化策略。为降低DFIG吸收的无功功率,提高低电压穿越能力,采用多约束单目标的方法对撬棒电阻值进行实时整定优化,得到自适应撬棒电阻的函数表达式。最后,通过仿真实验对此自适应撬棒电阻优化理论进行验证。结果表明,在启用自适应撬棒电阻工作后0.08 s内,DFIG吸收的无功功率减少了0.07 pu,可有效提高低电压穿越能力。
极端台风下停机姿态对海上风力机叶片气动载荷影响

基于计算流体力学(CFD)方法,选取美国可再生能源实验室(NREL)5 MW风力机叶片主要设计参数,重点研究台风风速大于切出风速(风力机停机)时,不同台风入射风向及不同叶片停机桨矩角对风力机叶片气动载荷的影响特征,揭示最不利叶片停机姿态及对应风载系数;进一步对比分析可能出现的最不利叶片变桨故障停机工况与正常顺桨矩停机工况下的风力机气动载荷的特征,提出2种停机姿态下海上风力机最大安全设计风速的对应建议值。
不平衡电网电压下MMC滑模变结构控制策略

根据滑模变结构控制的原理,设计不平衡电网电压下模块化多电平变流器(modular multilevel converter, MMC)的控制策略。首先,根据MMC的拓扑结构建立其稳态和不平衡电网电压下的数学模型;然后,在数学模型基础上提出一种滑模变结构控制策略,再依据不同的控制目标设定出各自的参考值;最后,在Matlab/Simulink平台上与PI控制的仿真对比和在硬件样机实验结果验证该控制策略的可行性和优越性。
空间太阳能电站电力传输拓扑及保护方案设计

针对多旋转关节空间太阳能电站提出一种单母线辐射状拓扑,依照设计拓扑给出2种控制方案,并进行对比分析。然后从空间太阳能电站直流输电系统的类电流源特性出发,对单母线辐射状拓扑进行全面的故障分析。依据故障分析设计出限流电抗器与直流接触器配合的保护设备配置方案及母线差动保护与基于高频故障电流保护联合的方案,并仿真验证保护方案故障定位的准确性与快速性。对系统拓扑、运行控制策略、故障状态分析与保护方案配置均进行详细研究分析,可为将来的多旋转关节空间电站的落地提供电力系统层面的设计依据。
基于密度峰值聚类及GRNN神经网络的光伏发电功率预测方法

提出一种基于密度峰值聚类和广义回归神经网络(general regression neural network,GRNN)的光伏发电功率短期预测方法。首先分析气象因素特征,计算统计指标构成天气特征向量;其次,为克服传统K均值聚类算法易陷入局部最优,需人为指定聚类中心等问题,采用密度峰值聚类算法对历史气象数据聚类识别;最终针对每一类簇构建GRNN预测模型。仿真结果表明,该文所述方法具有较高的预测精度,且在小样本环境下仍有良好的适用性。
低碳电源规划不确定性多目标鲁棒优化研究

低碳电源规划研究中,为满足电力行业日益增长的减排指标的要求,在规划期内,考虑新建风电场、火电机组和碳捕集机组及对现有火电机组配置碳捕集系统进行改造。在考虑电力、电量及碳减排量等约束条件的基础上,建立年综合成本最小及碳排放量最小的多目标模型,对规划期内每年投运机组的类型及容量进行优化。研究风电出力的不确定性对低碳电源规划的影响,建立鲁棒电源规划优化模型。采用离散细菌群体趋药性算法进行优化计算,得到满足鲁棒性的Pareto最优解。
基于自适应小波包分解的混合储能平抑高渗透率光伏社区电网电压波动方法

以高密度光伏社区电网为研究对象,针对光伏输出功率变动引起的电网电压波动问题,提出一种基于自适应小波包分解的混合储能系统平抑方法。首先分析光伏输出功率变动引起电网电压波动的机理,并根据光伏输出变动幅频特性及储能体的性能特点确定混合储能的补偿频段。然后针对实时小波包分解方法延迟效应造成提取各频段成分不准确的问题,提出根据光伏输出功率变动引起的电压波动确定小波包分解层数,从而减小实时小波包分解方法的延迟,使其具有自适应能力。最后仿真对比传统小波包分解方法与自适应小波包分解方法的平抑效果,结果表明提出的方法可提高提取各频段成分的准确性,平抑效果优于传统小波包分解方法。
基于启停电锅炉与储热装置协调供热的风电消纳低碳经济调度

为解耦热电厂中热电机组“以热定电”的刚性约束,提高风电消纳能力,降低碳排放成本,研究启停电锅炉与储热装置协调供热策略,建立基于启停电锅炉与储热装置协调供热的风电消纳低碳经济调度模型。该模型以经济环境成本最低为目标,引入碳排放成本参数,考虑热电机组热电耦合约束,热、电平衡以及机组爬坡等约束。算例对4种供热方式下系统的风电消纳水平,煤耗成本以及碳排放成本进行分析。算例结果验证所提模型有效性与准确性。
深井巷道全断面硬岩掘进机及其快速施工关键技术

针对煤矿深井硬岩巷道掘进效率低下的技术难题,综合考虑深立井煤矿巷道工程环境和全断面掘进机技术特点,通过全断面掘进机施工煤矿深井岩巷可行性研究,制定了煤矿深井巷道全断面硬岩掘进机技术指标,研制了煤矿深井巷道全断面硬岩掘进机;基于考虑全断面掘进机施工扰动影响的岩石循环加卸载试验,建立了全断面掘进机快速施工围岩准静态循环加卸载损伤本构模型和非线性强度准则,并用于巷道围岩稳定性数值模拟中;通过数值模拟和现场监测,揭示了全断面掘进机快速施工围岩力学响应机理,提出了满足全断面掘进机快速施工煤矿硬岩巷道特点与要求的巷道支护形式和施工技术;通过分析煤矿全断面硬岩掘进机施工巷道围岩的稳定性,提出巷道顶板锚杆快速支护方案,并得到现场实测验证;针对立井井筒运输能力受限、井下工作环境空间狭小、设备需要频繁拆装转场等问题,研发了全断面岩石掘进机井下有限空间运输、组装、拆解技术,创新了全断面岩石掘进机井下始发、掘进关键技术;采用掘进、支护、排矸、辅助运输同步作业方式,解决了硬岩巷道快速施工难题。最后,通过在淮南张集煤矿西二采区1413A高抽巷进行工业性试验验证研究成果。结果表明:全断面掘进机施工煤矿深井硬岩巷道,平均月进尺达404 m,最高月进尺达560 m,为现有硬岩巷道掘进效率的5~10倍。
自储能多端背靠背柔直投影自适应指令滤波反推控制

为提高自储能多端背靠背柔直系统控制性能,提出一种自储能多端背靠背柔直投影自适应指令滤波反推控制算法。首先建立系统数学模型,分析系统的工作原理。然后采用反推法设计系统控制器,实现直流电压的稳定和有功无功功率的快速独立控制,同时引入约束指令滤波器来解决反推控制的微分膨胀和控制饱和问题,并设计补偿信号解决滤波器的误差问题,引入自适应投影算子保证系统对不确定参数的鲁棒性,基于Lyapunov稳定性理论设计系统的控制律,提高系统的抗干扰能力,实现整个系统的渐进稳定。最后在Matlab/Simulink中搭建仿真模型,与传统PID控制算法、指令滤波反推算法进行比较,仿真结果表明投影自适应指令滤波反推控制具有更好的鲁棒性与动态响应性能。
新能源汇集地区次同步谐波检测方法的研究

快速傅里叶变换(fast Fourier transform,FFT)在非同步采样和非整数周期截断时难以高精度检测谐波各参数,加窗和插值算法可提高FFT的精确度。在对纳托尔窗(Nuttall)频谱特性分析的基础上,提出以4项5阶Nuttall窗通过自卷积运算得到Nuttall自卷积窗函数,推导基于Nuttall自卷积窗四谱线校正公式。仿真结果表明,该算法能较精确地检测次同步谐波的频率特征值并抑制谱间干扰。最后,将Nuttall自卷积窗和四谱线插值FFT算法应用于新疆哈密地区次同步谐波检测,验证了该算法的有效性。
基于ESO的PMSM驱动系统单相电流传感器模型预测转矩控制

针对仅有一相电流传感器的三相永磁同步电机(PMSM)系统,采用扩张状态观测器(ESO)技术构造观测器,以实现对其他两相电流和时变定子电阻的快速准确估计;为增强系统鲁棒性,设计改进滑模(SM)转速调节器;为减小转矩和磁链脉动,给出系统有限集-模型预测转矩(FS-MPTC)设计方法。所设计基于ESO的SM-MPTC策略能够使仅有一相电流传感器的PMSM系统可靠稳定运行,具有满意的动态性能和较强的鲁棒性。仿真结果验证了所提方法的正确性和可行性。
矿井通风阻变型故障复合特征无监督机器学习模型

目前矿井通风系统阻变型故障诊断方法需要收集故障样本方可进行故障位置和故障量诊断,且故障位置诊断和故障量诊断需要分别建立对应分类和回归数学模型。针对矿井通风系统阻变型故障样本收集难度大和故障位置及故障量无法同时进行故障诊断的问题,将矿井通风系统阻变型故障诊断转换为最小欧氏距离的优化求解问题,提出一种无需样本参与训练的矿井通风系统阻变型故障诊断无监督学习模型,利用协方差矩阵自适应进化策略方法对无监督学习模型进行优化求解,实现分类与回归预测一体化。通过进行风量、风压单一特征和风量-风压复合特征的对比模拟试验,结果表明:所提出的故障诊断无监督学习模型和所使用的求解方法可有效地解决矿井通风系统阻变型无样本参与的故障诊断问题;故障诊断过程中无需单独分别进行故障位置和故障量诊断;风量-风压复合特征比风量或风压单一特征下的矿井通风系统阻变型故障诊断可达到更高的故障位置诊断准确率和更低误差的故障量诊断性能;即使选用部分观测点,也可实现较高的故障位置诊断准确率和较低故障量诊断误差的性能,且故障观测点比例大小与诊断性能无直接影响关系。
气射流破煤连续过程机理与数学模型

针对水力化增透措施在松软低渗煤层应用过程中存在的水封抑制瓦斯解吸和降低煤体渗透率的缺陷,提出高压气射流冲孔破煤增透的技术方法,同时为明确气射流冲孔破煤的特性,基于空气动力学与岩石力学理论,分析了气射流破煤的连续过程机理,推导了连续过程数学模型并建立了破煤能力与破碎坑特征的判识准则。分析认为,高压气体经缩放型喷嘴实现超声速跃迁加速流动;自喷嘴喷出的气流在空气介质的剪切作用下,轴向速度衰减,径向断面扩张;当射流冲击作用于煤体后,产生破碎核和延展裂纹,在拉伸作用下发生失效破坏,形成塑性破碎坑。选取3种不同强度的煤体和1种砂岩进行的气射流破煤规律计算结果表明,当提高喷嘴入口压力和喷嘴直径时,气射流滞止点处压力均不断增大,在低压力入口条件下,气射流可对强度较小的煤体造成冲蚀破坏,当入口压力达到16 MPa时,可实现对砂岩的冲蚀破坏;随着射流压力的提高,冲蚀形成的破碎坑轴向深度和径向长度都不断增大,但轴向深度增加量要远大于径向长度增加量,破碎坑形状由最初的锥形渐变为橄榄球形。
岩石单轴压缩试验中能量演化分析方法

为了探究岩石单轴压缩试验过程中的能量演化规律,利用RMT-150b岩石力学测试系统采用相同的加载速率对白砂岩分别进行了单轴压缩试验、单轴分级加卸载试验。基于裂纹产生及扩展模型研究,假设疲劳损伤和裂纹间的界面摩擦对弹性能无影响,则可以认为单轴压缩中与单轴分级加卸载各卸载点荷载相等处,弹性能均相等。基于上述假设对单轴压缩过程中弹性能、耗散能、弹性能占总能量比例、耗散能占总能量比例、弹性能与耗散能比值等进行分析。通过利用红砂岩单轴循环加卸载中弹性能的演化规律验证了这一假设的正确性。研究结果表明: ①通过对单轴压缩试验过程中能量演化规律分析发现塑性耗散能、弹性能、滞回效应耗散能存在于岩石单轴压缩的各个阶段。②部分滞回效应能可以储存在岩石内部并且随着荷载增大呈线性增长。③弹性能与塑性能的增长速率都随着荷载增大而增大,通过对弹性能与耗散能比值分析,得出了不同荷载范围内岩石的弹性能与耗散能增长速率的比较,并且在岩石强度的80%左右处弹性能与耗散能比值达到最大,与弹性能量指数相等,说明该分析方法对岩石能量演化趋势的分析具有一定的合理性。 ④通过红砂岩单轴循环加卸载试验分析发现,疲劳损伤和裂纹间的界面摩擦会产生塑性变形导致岩石加卸载曲线逐渐右移,且对弹性能无影响。⑤根据单轴分级加卸载各卸载点弹性能分析单轴压缩试验过程中能量演化规律,并使用单轴循环加卸载试验的弹性能演化规律进行验证,说明了分析方法的正确性。
砂岩微观孔隙结构类型及其对含水层富水性的影响———以柠条塔井田为例

砂岩的微观孔隙结构特征决定了砂岩含水层的富水性、渗透性,砂岩含水层富水性预测是矿井防治水必须首先研究与解决的重要问题。以陕北侏罗纪煤田柠条塔煤矿为例,分别采集直罗组3块、延安组4块不同岩性典型砂岩样品,通过运用普通薄片、铸体薄片、高压压汞、核磁共振等实验测试技术,结合Matlab图像分析功能,研究了不同时代地层、不同岩性砂岩微观孔隙特征,联合高压压汞与核磁共振法获得孔喉半径分布,综合砂岩微观孔隙结构测试结果,将孔隙结构按照孔喉大小、分布及连通性的好坏依次划分为Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ 3种类型,对比钻孔抽水试验成果的钻孔单位涌水量,分析了砂岩微观孔隙结构与富水性之间存在的关系。研究结果表明: Ⅰ类孔隙结构较Ⅱ, Ⅲ类孔隙结构的粗粒与中粒砂岩比例高、排驱压力小、T2谱主峰的位置靠后;高压压汞与核磁共振所得孔隙半径分布基本一致;相同地层时代相同岩性条件下,风化程度越强,富水性越强;相同地层时代不同岩性条件下,粗、中粒砂岩较粉砂岩富水性强;不同地层时代相同岩性条件下,直罗组微观孔隙结构较好的Ⅰ类孔隙结构富水性强于延安组微观孔隙结构较差的Ⅱ类孔隙结构。
3种岩石动态拉伸力学性能试验与对比分析

为研究不同岩性岩石动态拉伸力学性能的差异,选用岩石工程中较为常见且波阻抗差别较大的3种岩石:红砂岩、灰砂岩和花岗岩,利用分离式霍普金森压杆(SHPB)试验系统分别对3种岩石巴西圆盘试件进行不同冲击速度下的动态劈裂拉伸试验,同时结合超高速数字图像相关(DIC)试验系统对试样表面应变场变化过程及其动态拉伸破坏过程进行了观测。对比研究分析了3种岩石的拉伸应变场和剪切应变场的动态演化规律,不同冲击速度和不同加载率下3种岩石的动态拉伸强度、拉伸敏感系数和破坏形态的变化规律,以及波阻抗对岩石动态拉伸力学性能的影响。研究结果表明: ① 3种岩石破坏形态的差异主要体现在圆盘试件两端的楔形局部剪切破碎区,且局部剪切破碎区面积受冲击速度的影响。② 3种岩石动态拉伸强度随冲击速度和加载率的增大均表现出良好的线性增大的关系,且相同冲击速度下,花岗岩加载率和动态拉伸强度>灰砂岩>红砂岩。 ③红砂岩拉伸强度对加载率最敏感,花岗岩次之,灰砂岩敏感性最弱,且随冲击速度和加载率的增大,3种岩石拉伸敏感系数均呈线性增大关系。④相同应力波作用下,岩石的应力波传播过程、加载历史以及动态拉伸力学性能受岩石波阻抗影响,且几者之间存在递进影响的关系。
智能化采煤工作面分类、分级评价指标体系

针对我国智能化工作面尚没有统一标准,无法对煤矿智能化建设和发展水平进行科学合理定量评价问题,开展了智能化工作面分类、分级与评价指标体系研究,给出了智能化采煤工作面定义,建立了智能化工作面指标体系数学模型,提出了智能化工作面分类、分级评价指标体系与评价方法,开发了智能化采煤工作面分类、分级评价软件,结合具体案例,验证了评价方法与评价结果的科学合理性。首先对智能化采煤工作面、工作面智能集控中心、智能化开采模式等术语进行定义,提出智能化采煤工作面一般技术要求与系统配套条件,根据工作面煤层厚度、赋存条件、采煤方法和开采技术参数对智能化采煤工作面开采模式进行分类,将智能化采煤工作面分为薄煤层和中厚煤层智能化有人巡视无人操作、大采高煤层人-机-环智能耦合高效综采和综放工作面智能化操控与人工干预辅助放煤3种模式。然后以煤层赋存条件为基本指标、开采技术参数为参考指标,建立智能化采煤工作面分类评价指标体系,将采煤工作面煤层开采条件分为Ⅰ类、Ⅱ类、Ⅲ类;将智能化采煤工作面系统细分为智能割煤、智能支护、智能运输、智能控制、网络通讯、智能视频、智能喷雾、智能供液、智能巡检、智能供电、工作面照明、工作面语音、通风防灭火和安全监测14个子系统,针对不同类别工作面生产条件,分别对其设备性能达标条件和设备运行工况达标条件进行评价,建立适用于不同类别的智能化采煤工作面分级评价指标体系,将智能化采煤工作面分为高级、中级、初级3个级别,综合评价智能化工作面水平。最后以具体的采煤工作面为例,对智能化工作面相关指标进行具体解析,验证评价指标体系与评价方法的合理性与科学性。
基于MODIS遥感影像的安达曼海内波特征参数分布及生成周期研究

本文基于2017年634幅MODIS影像分析了安达曼海3个典型区域的内波空间分布特征,定量统计了波峰线长度、波包面积等特征参数,利用射线追踪法探讨了内波的潜在激发源并推算了内波的生成周期。研究表明,安达曼海北部海域的内波空间尺度较小,前导波波峰线的平均长度约为107 km,平均波包面积约为1 860 km~2,内波的传播方向主要为东向以及西南向。安达曼海中部海域内波前导波波峰线的平均长度约为133 km,平均波包面积约为3 503 km~2,超过70 %的内波沿东偏北方向传播。苏门答腊岛北部海域内波前导波波峰线的平均长度约为131 km,平均波包面积约为2 997 km~2,内波的传播方向主要为东向、东北向及东南向。安达曼海共有7个潜在内波激发源,内波的生成时间间隔介于11.5~13 h,具有明显的半日周期特征。
华南休闲海滩沙坝触发的裂流风险及特征研究

为应对频发的致命性海滩溺水事故,自然资源部开展了我国首次滨海旅游区裂流灾害技术调查,在华南地区发现大量滨海休闲海滩存在浅滩沙坝和裂流现象。作为全国调查的部分成果,本文应用多种方法研究了广东省3个热门海滩沙坝触发的裂流机理、特征和演变规律。地形动力计算和卫星影像显示了沙坝形态、岸线形状以及裂流的高度动态性,尤其在青澳湾裂流呈现非常规的反季节变化,冬季风险较高而夏季风险较低。在相位解析水动力数值模拟中,裂流表现出对沙坝形态、浪高、浪向的高度敏感性。沙坝间较宽间隙会产生尺寸较大的裂流区,但比起窄沟槽不一定伴随更强的流速。当大部分水流集中从邻近的较宽通道回流入海时,部分窄沟槽几乎没有裂流产生。裂流流速与浪高成正比与入射角成反比。数值模拟结果表明,当入射角达到10°~30°时,沿岸流会取代离岸流占主导地位。现场调查也验证了在低潮时,较浅的水深会放大水流和波浪的地形效应,导致裂流风险加剧。本文研究结果可为滨海旅游区裂流灾害的工程减缓措施和公共警示提供有益参考。未来将会持续开展针对特定岸线的长期观测,以为裂流预警报和风险管控积累足够的统计数据。
直喷离子化质谱法快速鉴别粉防己和广防己

采用直喷离子化质谱法,通过对粉防己中的粉防己碱和防己诺林碱、广防己中的马兜铃酸A和木兰花碱的敞开式质谱行为进行研究,获得了粉防己( Stephania tetrandra)及其有毒伪品广防己( Aristolochia fangchi)的敞开式质谱轮廓,建立了直喷离子化质谱法简单快速鉴别粉防己和广防己的方法。结果表明,在正离子模式下,从敞开式质谱轮廓上,可以利用粉防己的标志性成分粉防己碱和防己诺林碱对粉防已和广防己进行快速鉴别。此方法具有简单、快速、无需样品前处理等优点,对防己药材的质量控制具有重要参考价值。研究了马兜铃酸A在敞开式质谱条件下的电喷雾电离行为,对敞开式质谱检测技术分析马兜铃酸A有借鉴意义。
大兴安岭典型永久冻土土壤细菌群落组成和多样性

【背景】土壤微生物是土壤生物中的重要成分,参与了土壤生态系统中关键的生物化学循环过程。但是关于寒温带多年冻土土壤微生物的研究还比较薄弱。【目的】探究大兴安岭多年冻土土壤中微生物的多样性和种群结构。【方法】利用MiSeq高通量测序技术对黑龙江大兴安岭地区呼中保护区落叶松冻土和樟子松林冻土土壤样品进行测序。【结果】在落叶松冻土和樟子松林冻土土壤中,相对丰度最高的优势菌群的组成基本一致,在门水平有疣微菌门(Verrucomicrobia)、变形菌门(Proteobacteria) 、酸杆菌门(Acidobacteria) 、浮霉菌门(Planctomycetes) 、绿菌门(Chlorobi) 、 Parcubacteria、放线菌门(Actinobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)、厚壁菌门(Firmicutes)、芽单胞菌门(Gemmatimonadetes) 10个细菌门类,其中,疣微菌门(Verrucomicrobia)在樟子松林土壤中的相对丰度较多,变形菌门(Proteobacteria)在落叶松林土壤中的相对丰度较多。通过α多样性分析可知,落叶松冻土土壤微生物的群落多样性高于樟子松林冻土,而且两者的细菌群落组成与结构差异性较大。【结论】为深入认识大兴安岭多年冻土区的土壤微生物群落结构组成以及影响因素提供数据支撑。
主并合星系对SFR的增幅与其他参数关系的研究

主并合星系对是研究星系同时受到本身与外部环境影响的绝佳实验对象,而星系恒星形成率的变化可以示踪这些影响产生的作用.星系的恒星质量、星系对之间的投影距离与相对倾角都是影响恒星形成率的几个重要因素.研究结果表明,更大恒星质量星系倾向于有更大的恒星形成率增幅,相对倾角接近平行的星系同样趋于有更大的恒星形成率增幅,而投影距离在研究范围内与恒星形成率没有相关性.
Functional Zoning Mode and Management Measures of Qianjiangyuan National Park based on Ecological Sensitivity Evaluation

Functional zoning is an important guarantee for regulating the land use intensity of national parks and maintaining the integrity and stability of natural ecosystem.In this paper,we tease out of the functional zoning models and methods based on the empirical analysis of the world national parks,and then take the Qianjiangyuan National Park (QNP) as an example,study the functional zoning method based on ecological sensitivity.Results show that,the goal of national park construction in the world is changing from enhancing national cohesion to displaying the national image,from the pure natural protection and recreation use to protection of the comprehensive function of natural ecosystem integrity protection,recreation,environmental education,etc.The establishment of QNP is to protect the natural ecosystem of sub-tropical lowland broad-leaved evergreen forest,also to meet the community development and recreational consume of large population in Eastern China.So this paper establishes an evaluation index system based on ecological sensitivity,combining ecosystem services,potential habitats of important species,and development opportunities.Based on the analysis result,the functional zoning of QNP can be divided into strict protection area,ecological conservation area,traditional using area and recreational area.In this way,it can make the functional partition reflect system controls thought in area difference and space layout,and take the corresponding management measures in different functional areas,to promote the sustainable evolution of the natural ecological system in national park.
郯庐断裂带山东段金伯利岩和碱性岩浆岩的深源特征矿物信息及其资源能源意义

郯庐断裂带是太平洋西岸的中国东部乃至东北亚最重要的一条深断裂带,影响着中国东部的岩浆活动和有关固体矿产(金多金属、金刚石等)和能源(油气)的产出。该断裂的山东段被称为沂沭断裂带,其东侧的胶东金矿带是中国最重要的金矿床集中区,西侧则分布有金刚石(蒙阴金伯利岩群)、石油(胜利油田)等资源-能源,其研究的理论意义和经济意义重大。借助于场发射扫描电镜支持下的自动矿物识别表征系统(AMICS),笔者从郯庐断裂带西侧的深部岩浆岩(金伯利岩和碳酸岩-碱性杂岩)矿物组合中,识别出具有标志性的矿物组合,主要包括:①金伯利岩的典型矿物组合为镁铝榴石-钙铁榴石-钙钛矿-金云母-磁铁矿-铬铁矿±斜硅镁石±自然硅±金刚石等,并首次观察到自然硅,蚀变矿物组合———金云母-富钛磁铁矿-钛铁矿-富钛尖晶石-绿泥石等,这种矿物组合充分反映了较为还原的深部流体条件;②碱性杂岩的典型矿物组合———方解石-氟碳铈矿-氟碳钙铈矿,叠加改造矿物组合———重晶石-天青石-白云石等。在碱性杂岩中,还观察到黄铁矿中含有异常高的深源的稀贵金属元素(Au、Co、Pt、Ru、Os、Ir、Re等)。郯庐断裂带山东段(沂沭断裂带)岩浆岩中深部来源的矿物组合特征,为矿床成因研究和深部资源探测提供了重要信息。
催化裂化外取热器入口区域催化剂分布及优化

外取热器是维持催化裂化反应-再生系统热量平衡的关键设备,在其入口区域内催化剂质量呈现非均匀分布,加之入口管路内安装的调节阀门使催化剂流动出现偏流,影响其稳定运行。在一套大型冷模实验装置上,系统考察了入口区域催化剂质量分布特性和催化剂流动的偏流特性。结果表明,对于工业采用的初始入口结构,随入口管路内催化剂质量流率增大,催化剂质量周向分布非均匀性先增强后减弱,当Gs=230~620 kg/(m~2·s), ug=0.2~0.35 m/s时,催化剂的质量周向分布均匀性最差;随入口管路内催化剂质量流率增大,催化剂流动偏流程度先增加后降低,在Gs=380~720 kg/(m~2·s)时,催化剂流动偏流最显著;通过设计安装入口结构1和入口结构2,入口区域的催化剂质量分布均匀性得到了显著提升,催化剂流动偏流也被大幅弱化;入口结构2的优化效果更明显,其入口管路压降较初始入口结构升高约0.14 kPa。
金盏菊栽培中园林废弃物堆肥与牛粪替代泥炭的效果分析

【目的】探究园林废弃物堆肥和牛粪有机肥替代进口泥炭用于金盏菊(Calendula officinalis L.)无土栽培的可行性。【方法】在添加10%珍珠岩和10%蛭石(体积比)不变的条件下,将园林废弃物堆肥和牛粪有机肥按照V_(圆林废弃物堆肥):V_(牛粪有机肥)=4:0(T1)、3 : 1 (T2)、2 : 2(T3)、1 : 3(T4)和0 : 4(T5)配制栽培基质,并以TO处理(10%珍珠岩+ 10%蛭石+ 80%进口泥炭)作为对照,总计6种栽培基质,用于金盏菊无土栽培。在180天的温室培育后,测定并分析金盏菊总鲜质量、根鲜质量、地上部分鲜质量、根长、花朵数、冠幅以及株高等指标,利用冗余(RDA)分析探究影响金盏菊各形态指标的主要因素,并根据植株形态指标综合评价体系来评估金盏菊生长状况,最终确定不同配比的栽培基质品质的优劣。【结果】T0处理与T1处理的金盏菊根系发育优于T2〜T5处理;T1〜T5处理的金盏菊地上部分生长情况均优于对照组T0处理,其中T5处理的金盏菊株高、冠幅生长效果最优,T2处理的金盏菊花朵数增多效果最优;T1〜T5处理金盏菊生物量积累均高于对照组T0处理。通过RDA分析可知,金盏菊地上部分的生长、总鲜质量和地上部分鲜质量主要受栽培基质的速效磷、速效钾、全氮、pH、电导率(EC值)和容重影响;金盏菊地下部分生长情况主要受栽培基质的EC值、有机质、总孔隙度、通气孔隙和持水孔隙影响。通过综合评价可知,T1处理栽培基质条件下金盏菊综合评价指数最高(0.72),金盏菊的综合生长状况最优。【结论】园林废弃物堆肥和牛粪有机肥替代进口泥炭进行金盏菊无土栽培可以有效提高金盏菊品质,降低我国花卉无土栽培对进口泥炭的依赖。其中,以10%蛭石+10%珍珠岩+80%园林废弃物堆肥对金盏菊生长最为有利,既可利用廉价的有机固体废弃物,又可提高金盏菊的生产效益。
减氮条件下生物炭对甜菜盐碱胁迫的缓解效应

【目的】通过模拟盐碱胁迫环境,在施用生物炭、减施氮肥的条件下,研究甜菜根际土壤微生物数量、甜菜氮代谢相关酶活性、块根产量和含糖率的变化,明确生物炭对盐碱胁迫的缓解作用,以及盐碱胁迫下施加生物炭后是否可减少氮肥的施用,为今后盐碱地改良以及甜菜合理施肥提供理论依据和技术支撑。【方法】试验于2018年在黑龙江哈尔滨东北农业大学试验站进行。以甜菜品种KWS0143为试验材料,在土壤中添加盐碱处理以中性盐(Na_2SO_4、NaCl)和碱性盐(Na_2CO_3、NaHCO_3)模拟盐碱胁迫土壤(Na~+含量为3 g/kg)。采用桶栽试验,每桶装土10 kg,共设6个处理,以在盐碱胁迫土壤施N 180 kg/hm~2为对照(CK),其余5个处理土壤中均加入生物炭30g/kg,施氮量依次为N180、162、144、126和108 kg/hm~2。子叶完全展开后测定甜菜出苗率,3对真叶后每隔20天左右测定土壤微生物数量及叶片硝酸还原酶(NR)、谷氨酰胺合成酶(GS)、谷氨酸合成酶(GOGAT)活性,收获后测定块根产量和含糖率并计算产糖量。【结果】盐碱胁迫下,施加生物炭显著提高了土壤真菌和细菌数量;BC+N180处理显著提升放线菌数量,在施BC基础上随着施氮量的降低,各时期土壤放线菌含量呈降低趋势。施加生物炭能够显著提高盐碱胁迫下甜菜出苗率,施氮量对出苗率的影响不大;施加生物炭后氮代谢相关酶活性显著提高,其中BC+N162和BC+N144各时期NR活性均高于CK, BC+N144除播种后第117天、第138天外,叶片GS活性均显著高于CK, BC+N144叶片GOGAT活性始终显著高于CK,BC+N126除播种后第53天和第138天外,GOGAT活性显著高于CK;施加生物炭后除BC+N108处理外,各施加生物炭处理甜菜的块根产量、含糖率、产糖量均显著高于对照,减施氮肥10%〜20%的甜菜产量与BC+N180相当,BC+N162的产糖量与BC+N180差异不显著,但显著高于其他处理;而BC+N126和BC+N108的产量与产糖量均显著低于BC+N180。【结论】施加生物炭可有效缓解盐碱胁迫对土壤微生物数量及甜菜氮代谢相关酶活性的影响,提高甜菜产量、含糖率、产糖量。在本试验条件下,施加土壤风干质量3%的生物炭,可节约氮肥施用量的10%〜20%,提高甜菜的产糖量。
低肥力土壤施用氮磷钾肥影响柏木家系根系发育和养分吸收对钙肥的响应

【目的】探讨柏木(Cupressus funebris Endl)家系在不同养分条件下根系发育和营养吸收对钙添加的响应,为提高柏木苗木质量和林木生产力及造林地选择提供理论依据。【方法】以柏木5个家系的1年生幼苗为材料,分别在施3g/kg NPK肥和未施NPK肥两小区内,设置施CaSO_4O、3和6 g/kg (依次记为Ca_0、Ca_3和Ca_6) 3个水平,分析柏木家系生长与根系形态及氮磷钙吸收量对钙肥添加的响应。【结果】在施3 g/kg NPK肥的小区中,添加钙对柏木的苗高、干物质量积累和氮磷吸收量影响不显著,抑制了D2和D3径级根系的发育;柏木钙吸收量在Ca_6处理下最高,比Ca_0处理提高73.86%;柏木苗高、干物质量及氮磷钙素的吸收量在家系间差异显著,T2家系表现最好。在未施NPK肥的小区中,Ca_3处理明显提高了柏木的苗高、根干物质量和茎干物质量,增加了磷和钙的吸收量,分别比Ca_0处理高出9.15%、19.85%、16.67%、27.46%和44.02%; Ca_6处理提高了钙吸收量,比Ca_0处理高出39.95%,但抑制柏木幼苗苗高和D1~D4径级根系的发育。不论施NPK肥与否,家系与钙处理对柏木的株高和根干物质量存在着显著的互作效应。【结论】在低肥力土壤上,施用氮磷钾肥会降低钙肥对柏木苗生长和养分吸收的影响,应选择优良家系进行育苗造林,不需要增加钙肥;在不施用氮磷钾肥时,应添加少量钙肥(CaSO_43 g/kg),以促进苗木对钙和磷的吸收。
氮磷配施对黄土高原旱作农业区典型农田土壤无机磷形态的影响

【目的】探讨不同氮磷配施条件下土壤无机磷组分转化特征和无机磷组分转化的影响因素,为陇中黄土高原旱作农业区农田磷素的高效利用及农田养分平衡提供参考。【方法】基于2017年布设在陇中黄土高原定西市李家堡镇麻子川村的不同氮磷配施春小麦长期定位试验,氮(N)、磷(P_2O_5)各设4个水平,分别为0、75.0、115.0、190.0 kg/hm~2,两两正交共16个处理。使用顾益初-蒋柏藩法测定收获后耕层(0-20 cm)土壤中各形态无机磷组分含量以及环境因子(土壤有机碳、全氮、全磷、有效磷、pH、籽粒产量、地上部生物量、磷肥回收利用率、微生物量碳、氮、磷和碱性磷酸酶)。【结果】土壤无机磷组分变化顺序为Ca_(10)-P >Ca_8-P >O-P >Fe-P ≈Al-P>Ca_2-P,无机磷含量主要以Ca-P为主,Al-P、Fe-P、O-P 3种形态占无机磷总量的20%左右。施磷显著增加土壤各无机磷组分含量,施氮显著降低除O-P、Ca_8-P外其它无机磷组分含量,使O-P显著增加。施氮对各无机磷组分比例变化影响较小,Ca_2-P、Ca_8-P占无机磷总量的比例随着施磷量的增加而增加,Ca_(10)-P、O-P所占的比例随着施磷量的增加呈下降趋势。Fe-P占无机磷的比例随着施磷量的增加基本无变化。本研究土壤有效磷与Ca_2-P、Ca_8-P、Fe-P、O-P之间呈极显著正相关(P< 0.01),与Al-P呈显著正相关(P< 0.05),与Ca_(10)-P相关性不显著(P >0.05)。通径分析结果显示,各形态无机磷对有效磷的直接贡献顺序为Ca_2-P >O-P >Al-P >Ca_(10)-P >Fe-P>Ca_8-P,在本区Ca_2-P是土壤有效磷的主要磷源,Ca_8-P、Fe-P是潜在磷源。施氮显著提高了土壤有机碳、全氮、籽粒产量、地上部生物量及微生物量碳、氮、磷及碱性磷酸酶活性和磷肥回收利用率,降低了全磷、有效磷、pH。施磷显著提高了全氮、全磷、有效磷、籽粒产量、地上部生物量及微生物量碳、氮、磷及碱性磷酸酶活性,降低了有机碳。冗余分析结果显示,土壤有机碳是影响陇中黄土高原旱作春小麦农田耕层土壤无机磷组分变化的关键因子;Ca_8-P与全氮、Al-P与磷肥回收利用率、O-P与籽粒产量、Fe-P与地上部生物量和碱性磷酸酶活性以及微生物量氮呈极显著正相关,土壤有机碳与各无机磷组分均呈负相关。【结论】氮磷配施能够促进土壤磷素的活化,提高可供植物直接利用的Ca_2-P和具有缓效作用Ca_8-P、Al-P的比例,降低了土壤中难溶性Ca_(10)-P、O-P的比例,提升了土壤潜在供磷能力。土壤有机碳是调控该区耕层土壤磷组分转化的关键因子。
辨识转动惯量扰动观测器的PMSM滑模控制

针对表面式永磁同步电机调速系统易受参数摄动和负载扰动等不确定因素的影响,提出了一种能够在线辨识转动惯量的扰动观测器永磁同步电机调速系统滑模控制方法。首先利用离散模型参考自适应方法对转动惯量进行辨识,将辨识后的转动惯量引入到设计出的扰动观测器中,利用扰动观测器对负载进行有效观测,并且对各自总和扰动项进行估计并补偿。然后将估计的转动惯量和负载转矩用于滑模速度控制中,设计了基于转动惯量辨识的扰动观测器的PMSM滑模速度环控制器,从而提升了系统鲁棒性。最后,通过仿真和半实物仿真实验验证了本文控制策咯的有效性和可行性。
电力系统控制器参数优化策略

针对电力系统多控制器参数选取较难的问题,提出一种基于粗糙集和差分进化参数的优化策略。研究建立同时配置电力系统稳定器( PSS)和静态无功补偿器( SVC)的单机和两机电力系统,采用差分进化算法搜索PSS和SVC提高系统性能的最优控制参数,分析比较单机和多机电力系统中控制器参数全优化和经粗糙集约简后优化的系统性能。仿真结果表明,同时配置PSS和SVC的系统具有更好的性能,采用粗糙集约简后的优化结果与全参数优化后相近;与需要优化12个参数的单机系统和18个参数的多机系统相比,经粗糙集约简后,都只需要搜寻3个控制器参数,且能分别节约24%和14.55%的优化时间。粗糙集和差分进化结合的优化策略在满足系统稳定运行的要求下,能够节约优化过程信息存储空间和优化时间。
采用深度学习的永磁同步电机匝间短路故障诊断方法

针对永磁同步电机匝间短路故障诊断方法因结构复杂、样本特征稀少和大数据冗余等因素引起的诊断困难问题,基于生成式对抗和稀疏自编码深度学习网络提出一种高效准确的匝间短路故障诊断方法。该方法通过采集永磁同步电机负序电流和转矩特征信号,利用生成式对抗神经网络完成样本数据扩张,构建鲁棒、多样的训练集合,结合稀疏自编码网络实现高效准确的故障特征分类、诊断。实验表明该方法实现了对永磁同步电机负序电流和转矩特征信号的样本数据扩张,构建了优化深度网络实现高效准确的电机匝间短路诊断。数据显示,采用此方法的匝间短路故障诊断准确率高达99.4%。
新型准Z源三电平逆变器的分析及其特性研究

针对传统Z源逆变器( ZSI)电容电压应力大和升压能力不足等缺陷,提出一种新型准Z源逆变器( QZSI)拓扑结构。首先,对新型准Z源逆变器拓扑结构进行稳态分析,得到新型准Z源逆变器的直流链输出电压和电容电压;接着,建立新型准Z源逆变器的状态平均空间模型,引入小信号扰动,分析新型准Z源逆变器的直流侧动态特性,为新型准Z源逆变器网络的无源参数选取和闭环控制提供参考;然后,对新型准Z源逆变器进行简单升压控制( SBC),分析新型准Z源逆变器整体的升压能力;最后,经过计算机仿真和实验平台研究,验证了新型准Z源逆变器拓扑的优越性。新型准Z源逆变器具有更强的升压能力,可用于需要高输出电压场合;新型准Z源逆变器可以有效降低电容电压应力,一定程度上抑制起动冲击。
基于小波分析的二重三相电压型逆变器开路故障诊断

针对风力发电系统中串联二重三相电压型逆变器不同类型故障下输出电压波形差异小、故障难以检测的问题,提出基于小波包分析的逆变器故障检测方法。首先阐述采用串联二重三相电压型逆变器作为并网逆变器的意义;得到在开关元件IGBT各类开路故障状态下逆变器的输出电压信号;然后利用小波包对输出电压信号进行分解;最后采用功率谱方法分析小波包分解后输出电压信号的细节。通过频谱特征和功率谱识别出逆变器的各类故障,从而解决了二重三相电压型逆变器故障检测困难的问题。仿真实验验证了该方法的有效性。
磁路串联混合励磁复合电机的设计研究

为了研究混合励磁在磁齿轮复合电机上的应用,依据磁通调制原理和混合励磁结构,提出了一种磁通可调的磁路串联混合励磁复合电机,建立了双定子、中间转子的电机结构模型。该电机通过在外定子侧引入直流励磁,将磁通调制原理与混合励磁2个概念相结合,实现电机低速大转矩输出以及磁通可调的双重目的。以获得较为平稳的输出转矩为目标,对电机的相关结构参数进行优化,得到电机参数对相关特征量的影响,确定电机的结构参数。通过二维有限元方法计算了处于不同直流励磁电流时电机的磁场分布、气隙磁密、空载反电势以及输出转矩等电机参数,验证了电机的工作原理,并得到直流励磁对电机内部磁场有明显的调节作用,从而说明了该电机结构的可行性和合理性。
带Z源网络的动态电压恢复装置研制

针对微电网电压瞬变引发的电能质量下降问题,设计一种基于简化情感控制、带Z源网络的动态电压恢复器( DVR) 。设计了Z源动态电压恢复器的硬件结构;分析了Z源网络扩大电压补偿范围的原理;设计了一种基于简化情感控制、带电压前馈的DVR控制系统,利用简化情感控制模型既具有PI控制结构,又能通过自学习进行参数自动修正的特点,提高了DVR的控制速度和补偿精度。为验证所提DVR方案的可行性,进行了建模仿真及实验验证,结果表明,与基于PI控制和模糊控制等方法的DVR相比,基于简化情感控制的Z源动态电压恢复器具有响应速度更快、电压补偿范围更宽、补偿精度更高的特点以及较好的稳定性。
电磁作动器非线性输出力建模方法

针对具有复杂磁场分布的电磁作动器非线性输出力建模问题,提出一种实验测试和回归分析相结合的建模方法。通过标定实验测量磁场工作区域内若干不同空间位置点处的电磁力,基于标定实验数据,采用多项式回归方法和高斯过程回归方法建立电磁力模型。基于多项式回归方法建立电磁力的多项式形式的参数模型,通过最小二乘法计算多项式模型系数。基于高斯过程回归方法建立电磁力的条件概率模型,分析协方差函数的选择以及超参数的优化确定算法。以空间微重力主动隔振装置中电磁作动器为例,对比多项式电磁力模型和高斯过程回归电磁力模型的预测精度和计算效率。多项式电磁力模型的一次预测计算时间小于1 ns,主方向电磁力的预测精度优于12.5‰。高斯过程回归电磁力模型的一次预测计算时间约为24 ms,主方向电磁力的预测精度优于8‰。
多电平变换器拓扑结构综述及展望

多电平变换器具有输出谐波小、dv /dt小、器件电压应力小等优点,广泛应用于电力系统、电力传动等高压大容量电能变换场合。该文对多电平拓扑结构进行分析总结,为构造满足不同应用场合、不同特点的多电平变换器提供思路。文章首先从基本单元分析法出发,得出了多电平电路的具体实现方式,然后系统地介绍几种典型多电平变换器的拓扑结构和工作原理,再分别从不同的拓扑结构出发,回顾国内外最新研究进展,分析多电平拓扑结构的发展趋势,并且指出多电平变换器在新拓扑结构、软开关技术上的重要发展方向,为多电平拓扑结构的发展提供了新思路。
LCL有源电力滤波器分数阶快速型重复控制策略

针对传统重复控制器存在动态性能差,稳态误差大,数字化实现难等问题,提出了快速型重复控制( fast repetitive control,FRC)算法,在不影响系统原有的稳定性前提下,能够大幅度提升了有源电力滤波器的动态性能。然而该改进方案,易出现延时阶次为分数阶延迟的情况,导致系统将无法精确地跟踪期望输出。在FRC算法的基础上引入基于拉格朗日插值法的有限脉冲滤波器来逼近分数阶延迟单元,以解决非整数单元的问题,从而实现了更高的跟踪精确度。基于分数阶快速重复控制策略,并采用电网电流检测和逆变侧电流反馈的电流双环控制方法,实现了对LCL滤波器谐振峰的有源阻尼抑制。基于该策略研制了LCL有源电力滤波器的实验样机,实验表明,系统的动态响应速度仅为传统方法的1 /6,THD仅有2.7%,验证了所提方法的有效性。
一种改进型三相四线制谐波检测方法

为了实现三相四线制系统中有源电力滤波器的同步与控制,提出一种改进的谐波检测方法。所提出方法可以在系统中存在三相不平衡或其他扰动时提取电网电压频率、相位、正负序分量以及负载电流的各次谐波分量。此方法建立了三相四线制系统电压的模型及离散复数相量状态空间方程,提出一种主从式卡尔曼滤波器来估计系统电压的频率及噪声协方差,从而在频率偏移情况下快速地跟踪系统中的电网电压频率和幅值;同时给出一种基于自适应神经网络的负载谐波检测方法,能够在一个工频周期内法精确地获取负载电流中各次谐波分量的幅值及相位。结果表明,提出方法在频率跟踪时间及精度上优于传统的卡尔曼滤波算法。电力有源滤波器的仿真和实验证明了算法的有效性。
一种电流合成的PMSM转子初始位置检测方法

转子初始位置检测是确保永磁同步电机能够成功启动的重要技术。启动时,必须准确获得静止状态下的转子初始位置,否则可能会导致反转、电流过大,甚至无法启动等问题。无传感器检测方法具有成本低廉等优点,受到广泛重视与研究。由于磁性材料存在磁通饱和现象,不同位置的转子主磁通将影响定子绕组的磁通饱和度,导致定子电感发生变化,电流也随之受影响。通过将方向互反的基本空间电压矢量注入到PMSM定子绕组中,激励出包含转子位置信息的三相定子电流,检测相电流峰值并进行电流合成,证明了此合成电流随转子位置呈三相正弦规律变化,并由此观测到静止状态下的转子初始位置,其与实际位置误差较小。该方法算法简洁,计算量小,具有较高的应用价值。
单相二极管箝位多电平逆变器CBPWM与SVPWM调制策略的等效关系

为解决单相多电平逆变器领域空间矢量调制( SVPWM)调制序列与载波调制( CBPWM)的等效关系还不清晰的问题,本文借鉴三相多电平逆变器等效实现的方法,针对多电平单相二极管箝位逆变器的特性,对SVPWM与CBPWM两种调制策略之间的等效关系进行深入研究。通过向在CBPWM调制波中注入推导求出的直流分量,得到与SVPWM完全相同的调制输出序列,并进一步地严格推导得到可以实现单相NPC n电平逆变器含任意段数的SVPWM序列与CBPWM等效的直流分量公式,最后实验验证了该等效关系的正确性。
扩展滑模观测器永磁同步电机无传感器矢量控制

针对传统滑模观测器永磁同步电机无位置传感器控制存在的抖振、观测精确度受转速影响等问题,提出了一种扩展滑模观测器无位置传感器控制方法。通过将扩展反电势估算值反馈至定子电流观测环节,得到扩展滑模观测器,并采用饱和函数代替传统的开关函数,有效地改善了扩展滑模观测器存在的抖振问题,同时还采用了带有消除旋转影响环节的锁相环得到转子位置,滤除反电势信息中的高频谐波,进一步增强了抗干扰能力,提高了观测精确度。最后,在一台2.9 kW的表贴式永磁同步电机上进行了实验验证,通过与传统滑模观测器进行对比得出,所提出方法能够较好地消除传统滑模观测器存在的抖振问题,并且观测精确度受转速变化影响较小,具有更高的观测精确度和更好的动态性能。
VMD-ApEn在航空交流串联型电弧故障检测中的应用

针对经验模态分解应用于故障检测中存在的模态混叠问题,提出一种基于变分模态分解-近似熵与支持向量机结合的航空串联型电弧故障检测方法。以实验线路中不同负载类型的电流信号为研究对象,利用变分模态分解算法将其分解为4组固有模态分量,分别计算前三组固有模态分量的近似熵值作为特征向量,输入支持向量机进行电弧故障识别。将所用特征提取方法与基于经验模态分解-近似熵的方法进行比较,实验结果表明,基于变分模态分解-近似熵的特征提取方法以其抑制模态混叠产生的性质弥补了经验模态分解算法在信号处理方面的不足,与支持向量机相结合可以准确可靠地识别电弧故障;在负载已知的情况下,其识别准确率高达98%以上,负载未知时,其识别准确率分布在93.75% ~ 97.5%之间。
零转矩转速燃料电池汽车双绕组电机能量传递

针对燃料电池汽车使用大功率DC-DC变换器带来的高成本与效率损失问题,提出了将双绕组永磁同步电机引入燃料电池汽车系统的设计思路,利用两套绕组间的互感关系替代DC-DC变换器。首先根据电磁感应原理以及双d - q建模的方法建立了双绕组永磁同步电机的数学模型,分析了在双d - q坐标系下两套绕组间的耦合关系及其对电机输出转矩的影响。其次在燃料电池汽车系统下,阐述了双绕组永磁同步电机驱动系统的用法,针对汽车处于停车状态时,采用q轴零电流d轴磁场交替变化的矢量控制方法,研究电机在保持零转矩转速状态下,从燃料电池经由双绕组电机到二次电池的能量传递问题。最后通过仿真分析和实验验证了模型及所提出的零转矩转速条件下绕组间能量交换方法的正确性。
柔性励磁系统提升低频段阻尼的优化设计方法

针对目前工程使用的B型加速功率型电力系统稳定器( PSS2B)在低频振荡( LFO)高频段增益突增,导致其对更低频率的低频振荡抑制效果不佳的问题,提出利用柔性励磁系统(一种基于大功率电力电子全控器件的新型励磁系统)具有双阻尼通道的特性,协调优化双阻尼通道控制器以提升低频振荡全频段的阻尼比。在设计常规PSS2B型电力系统稳定器的基础上,优化设计无功阻尼控制器( RPDC)以提升0.1 ~ 0.5 Hz频率段阻尼比。在无功阻尼控制器中加入带通滤波器,用以削减频率区间0.1 ~ 0.5 Hz以外的信号,并基于阻尼转矩分析法及粒子群优化算法,以提升0.1 ~ 0.5 Hz频率段阻尼比,同时不减弱其他低频振荡频率段抑制效果为目标设计无功阻尼控制器参数。仿真结果表明,采用所提优化设计方法设计的柔性励磁系统能够为电力系统在更宽频段提供更好的阻尼特性。
核苷酸对凡纳滨对虾低蛋白质水平饲料中营养物质表观消化率的影响

本试验旨在研究核苷酸对凡纳滨对虾饲料中干物质、粗蛋白质、粗脂肪、粗灰分、总磷、氨基酸和脂肪酸表观消化率的影响。选取初始体质量为(2.00±0.01) g的凡纳滨对虾480尾,随机分成3组,每组4个重复,每个重复40尾。设置2个对照组,即低蛋白质水平对照组( L_0组,饲料粗蛋白质水平为37.92%)和高蛋白质水平对照组( H_0组,饲料粗蛋白质水平为46.45%),并在L_0组基础上添加400 mg / kg的核苷酸混合物( LN组) 。自正式投喂试验饲料后的第10天开始,采用虹吸法连续收集粪便30 d。结果显示:1) LN组的干物质、粗蛋白质、粗脂肪、粗灰分和总磷表观消化率最高。LN组的粗脂肪和总磷表观消化率显著高于H_0组( P < 0.05),但与L_0组无显著差异( P>0.05) 。2)各组之间的各氨基酸、非必需氨基酸和必需氨基酸表观消化率均无显著差异( P>0.05) 。3) LN组的饱和脂肪酸、C17∶0、C20∶0、C22∶1、C18∶3、二十二碳六烯酸( DHA)表观消化率显著高于L_0组和H_0组( P<0.05) 。LN组的C14∶0、C16∶1表观消化率显著高于H_0组( P<0.05),但与L_0组无显著差异( P>0.05) 。各组之间的单不饱和脂肪酸、多不饱和脂肪酸和总脂肪酸表观消化率均无显著差异( P>0.05) 。由此可见,在低蛋白质水平饲料中添加核苷酸具有改善凡纳滨对虾对饲料营养物质表观消化率的效果,特别是对粗脂肪、总磷和脂肪酸。