mlsa-iai-msu-lab/ru_sci_bench_zho_cite_reranking huggingface dataset:
基于RPCA的群稀疏表示人脸识别方法

针对训练样本图像和测试样本图像均存在光照、污染、遮挡等情况下的人脸识别问题,提出一种基于鲁棒主成分分析的群稀疏表示人脸识别方法(group sparse representation face recognition method based on robust principal component analysis,GSR-RPCA)。该方法将人脸图像由空域变换到对数域,增强人脸图像的对比度,并通过结构非相关鲁棒主成分分析算法从训练样本图像矩阵D中分解出干净的低秩部分人脸图像矩阵A和误差图像矩阵E,以增强恢复数据的鉴别力;学习A与D之间的低秩映射关系矩阵P,并用P将存在遮挡的测试样本映射到其潜在的子空间下,得到干净的测试样本y;计算y在A上的群稀疏表示系数,并利用类关联重构残差对测试人脸进行识别,获得测试人脸的所属类别。在CMU PIE,Extended Yale B和AR数据库上的实验结果显示,提出方法具有较高的识别率和较强的鲁棒性。
外源钙对镉胁迫下植物生长及耐镉机制研究

镉(Cd)是一种非必需且含有剧毒的重金属元素,经根系吸收、转运和积累对植物有很强的毒害作用。重金属通常不能被降解,易于通过食物链进行生物累积,从而对生态系统和人类健康构成长期威胁,因此应采取措施降低镉污染问题。钙(Ca)是参与各种植物生理过程所必需的大量营养素,如参与植物的生长发育,光合作用,细胞分裂等。由于Ca和Cd之间的化学相似性,Ca可以调节Cd诱导的植物生理代谢变化,因此研究Ca与Cd在植物体内的交互作用具有重要意义。近期研究表明,Ca作为一种外源物质,通过缓解生长抑制,调节重金属的转运和积累,改善光合作用,减轻氧化损伤,从而保护植物免受Cd胁迫。本文综述了钙在镉胁迫下对植物生长,重金属转运和积累,光合作用及氧化胁迫的影响。
石灰岩山地4种林分空气细菌动态变化及其影响因素分析

为探索石灰岩山地不同林分类型中空气细菌的动态变化规律及其影响因素,筛选出抑菌效果较好的林分,选取徐州石灰岩山地4种典型林分为试验材料,采用自然沉降法研究林分中细菌含量的季节变化和日变化,同步监测温湿度、风速、PM_(2.5)和空气负离子浓度,分析空气细菌含量及其之间的关系。试验结果表明:(1)细菌含量季节性变化表现为春季>秋季>夏季>冬季,除冬季日变化呈现"早晚低,中午高"的变化趋势,其他季节表现为"早晚高,中午低";(2)不同林分类型空气细菌含量存在显著差异(P<0.05),总体来看,苦楝林对细菌的抑制效果最好;(3)细菌含量与空气湿度和PM2.5呈极显著正相关关系,与空气负离子呈极显著的负相关关系。综上,苦楝林的抑菌效果最好,湿度、PM2.5和负离子是影响空气细菌含量的主要因素。本研究可为此地城市保健林的营建以及生态旅游规划提供科学依据。
低温胁迫下磷肥施用量对油橄榄生长发育的影响

【目的】探究自然低温胁迫下磷肥施用量对油橄榄幼苗生长发育的影响,旨在确定低温条件下增强油橄榄幼苗抗寒性及促进其生长发育的最适磷肥施用量,为油橄榄苗期养分管理提供科学依据。【方法】本试验选用我国油橄榄主栽品种‘鄂植8号'为试验材料,所用磷肥为磷酸二氢钠(NaH2PO_4·2H_2O),6个处理的每株幼苗P_2O_5施用量分别设为0、15、30、45、60和75 g,记作P0、P15、P30、P45、P60和P75;低温胁迫是在自然条件下,取样时间为2018年9月16日、11月15日和12月30日上午9:00左右,取样当日与前两日平均气温分别为17.6℃、3.1℃和–5.3℃,采集样品为植株叶片、根系,分析油橄榄幼苗叶片冻害指数、渗透调节物质含量、膜伤害指标、抗氧化酶活性、叶绿素含量、磷含量及根系活力、根系形态和生物量积累。【结果】在低温环境(3.1℃、–5.3℃)下,增施适量磷肥可降低油橄榄叶片冻害指数,增加叶片中脯氨酸(Pro)、可溶性蛋白(SP)、可溶性糖(SS)、叶绿素和磷含量,增强叶片抗氧化酶活性,降低叶片膜透性、超氧阴离子产生速率和丙二醛(MDA)含量,增强根系活力。在3.1℃条件下,P45处理油橄榄叶片超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)与抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性较P0分别增加了104.75%、95.02%和100.01%;叶绿素含量和磷含量较P0分别增长了114.83%和33.66%。在低温条件下,油橄榄幼苗根系和地上部生长均受到抑制,P45处理的油橄榄总根长、根表面积、根体积和根尖数较P0处理增加了42.60%、28.79%、55.50%和25.01%,各磷肥处理下根系平均直径间差异不显著;株高、根干重、地上部干重较P0处理分别增加了48.48%、80.27%和34.51%。【结论】低温抑制油橄榄幼苗生长发育,而适量增施磷肥可有效提高油橄榄的生理活性,进而缓解低温对油橄榄幼苗的损伤,增强了植株的抗寒性。低温胁迫条件下,每株施用45 g磷肥(P_2O_5)的效果最佳。
浙江省商品有机肥中重金属含量变化趋势及风险管控对策

【目的】有机肥是农业生产的重要肥源,了解有机肥质量安全现状,可为有机肥合理施用和管控提供参考。【方法】于2017年采集浙江省96家有机肥生产企业共99个商品有机肥样品,研究分析其Hg、As、Cd、Pb、Cr、Cu、Zn和Ni 8种重金属含量、分布特征、污染成因及施用风险。并与2013年文献进行比较,分析重金属含量的变化。【结果】1)商品有机肥中Hg、As、Cd、Pb、Cr、Cu、Zn、Ni的平均含量分别为0.17、5.5、 0.63、17.3、33.2、213.8、660.5、17.7 mg/kg,变异系数为54.9%~151.3%,含量差异较大。相比2013年, Cd、Pb、Cr、Hg和As含量在2017年均有所降低,降幅为23.0%~72.7%,其中Hg和As含量大体呈逐年下降趋势,2017年较2009年平均含量分别下降74.2%和51.8%,Cr和Pb平均含量较2010年分别下降74.9%和54.4%,Cd平均含量在近4年降幅明显,2017年较2013年下降72.7%。但商品有机肥中As仍有8.1%超标, Cu、Zn含量偏高,Ni含量有增加趋势。Cu、Zn、Ni是浙江省商品有机肥主要风险因子。2)主成分和相关性分析表明,Cu-Zn、Cr-Ni-Hg、Cd-Pb重金属污染来源具有同源性。Cu、Zn、As以饲料添加来源为主,Cr、Hg、 Ni主要来源于饲料原料本身,Cd、Pb则以饲料原料本身、生产粘结剂或生产环境来源为主。3)商品有机肥成分配方复杂,猪粪原料占比较大,其次为鸡粪和牛粪。根据NY 525—2012有机肥重金属限量标准,以猪粪为主要原料的有机肥As超标率9.6%,以鸡粪、羊粪为主要原料的有机肥未出现重金属超标,根据德国腐熟堆肥重金属限量标准,以猪粪和鸡粪为主要原料的有机肥Cu、Zn超标样品较多,Ni只在以猪粪和鸡粪为主要原料的有机肥中出现超标。4)长期施用含重金属商品有机肥,存在土壤重金属积累风险。按有机肥年施肥量30 t/hm~2推算,Cu、Zn和Cd风险相对较大,安全使用年限分别为14、18、34年。【结论】浙江省商品有机肥总体质量安全程度较高,有机肥中Cr、Pb、Hg、As、Cd含量近年来得到较好的控制,但Cu、Zn、Ni含量偏高,部分As含量超标,长期施用条件下存在土壤重金属累积风险,因此需加强对有机肥中重金属的管控,制定商品有机肥中Cu、Zn、Ni限量标准,以保障土壤长期可持续利用。
长期施肥褐土不同磷组分对磷素盈余的响应

【目的】研究褐土区玉米田长期不同磷源投入对土壤磷素形态和磷素累积的影响,通过对不同磷组分与磷素盈余之间进行相关性分析,研究不同施肥措施对土壤磷素形态转化的影响,为探索合理的磷肥调控措施,促进土壤中磷素向作物易于吸收的水溶态和碳酸氢钠溶解态转化,提高磷素利用效率提供依据。【方法】试验依托始于1992年位于山西省寿阳县北坪旱塬上的长期定位试验。9个施肥处理包括:无肥对照(CK)、N_1P_1、 N_2P_2、N_3P_3、N_4P_4、N_2P_1M_1、N_3P_2M_3、N_4P_2M_2、N_0P_0M_6,其中N_1、N_2、N_3、N_4分别为尿素N 60、120、180、240 kg/hm~2,P1、P2、P3、P4分别为过磷酸钙P 16、33、49、66 kg/hm~2,M为腐熟厩肥,M1、M2、M3、M6分别折合为施P量14、28、42和83 kg/hm~2。1992—2016年,收获后取0—20 cm耕层土壤样品,分析土壤磷素形态及盈余量,并计算不同形态磷素与磷盈余量之间的相关性。【结果】连续施肥25年后,土壤磷组分发生了不同的变化,不施肥处理除H_2O-Pi、Residual-P外,各形态磷较试验初均有降低。施用无机肥各处理主要增加了土壤中HCl-P含量,以N_4P_4处理提高幅度最大,比试验初提高了127.7%。有机肥投入可以显著提高土壤中的活性磷含量,高量施用有机肥后,H_2O-P总含量较试验初提高了8倍之多,NaHCO_3-Pi年增加速率为11.50 mg/(kg·a)。不同施肥各处理土壤磷素盈余量为N_0P_0M_6 > N_3P_2M_3 > N_4P_4 > N_4P_2M_2 > N_3P_3 > N_2P_2 > N_2P_1M_1 > N_1P_1 > CK。磷素盈余是土壤磷组分变化的重要影响因素,各形态磷组分对磷素累积量响应大小为NaHCO_3-Pi > NaOH-Pi > HCl-P > NaHCO_3-Po > Residual-P > H_2O-Po > NaOH-Po > H_2O-Pi。【结论】长期施肥使土壤各组分磷素含量发生了显著变化,有机无机肥配施有利于土壤中活性磷的转化,过量施磷导致磷素在土壤中大量盈余,高量施用有机肥磷素盈余量最大。当以无机肥投入时,施用过磷酸钙P 33 kg/(hm~2·a)基本可以满足作物生长发育的要求。当有机无机肥配施时,施用过磷酸钙P 16 kg/(hm~2·a),配施厩肥P 14 kg/(hm~2·a)时,土壤磷素盈余量最小。
八宝景天–柑橘间作降低柑橘根际土壤镉含量以减少对镉的吸收

【目的】超富集植物与经济作物间作是实现重金属污染农田边生产边修复的有效措施。为此,研究八宝景天(Hylotelephium spectabile)和柑橘间作对柑橘重金属吸收累积的影响,为柑橘生产提供安全、经济有效的栽培措施。【方法】以早熟和晚熟柑橘、八宝景天为试材进行盆栽试验,以全Cd含量为0.92 mg/kg的污染土壤和0.06 mg/kg的清洁土壤为供试土壤。分别设置早熟和晚熟柑橘单作、八宝景天单作、早熟和晚熟柑橘–八宝景天间作和柑橘–八宝景天限制性间作,共7个处理,限制性间作采用半透膜根际袋将八宝景天和柑橘根系分开。在植株生长74天(7月)和218天(12月)时采样,调查植株生物量和Cd含量,分别测定根际土壤全Cd和有效态Cd含量。【结果】与柑橘单作相比,与八宝景天间作柑橘的叶片Cd含量降低了26.7%,与清洁土壤种植的柑橘叶片Cd含量(0.011 mg/kg)相近。间作条件下,柑橘根际土壤中全Cd含量由0.92 mg/kg降低至0.75 mg/kg,有效态Cd含量由单作处理的0.82 mg/kg降低至0.78 mg/kg,低于柑橘单作处理;柑橘–八宝景天间作柑橘根际土壤中全Cd的减少量是柑橘–八宝景天限制性间作柑橘根际土壤全Cd减少量(6.52%)的2.83倍。柑橘–八宝景天间作中八宝景天对土壤Cd的年提取量、年去除率分别达1.40 mg/pot、3.34%,与其单作(1.50 mg/pot、3.73%)相比,去除效率降低了10.6%,其主要原因是间作降低了八宝景天的生物量。【结论】尽管柑橘–八宝景天间作影响八宝景天对镉的去除效率,但显著降低了柑橘根际全Cd和有效态Cd含量,进而将柑橘叶片Cd含量降低到与清洁土壤下近似的水平,实现了边修复边安全生产的目标,因此,柑橘–八宝景天间作可作为中低度Cd污染农田土壤修复的重要生物措施。
氮肥用量及有机无机肥配比对陇中旱农区玉米光合特性及产量的影响

【目的】甘肃省气候干旱,土壤肥力不高,玉米生产对化肥氮素的依赖性高。研究该地区适宜的氮肥投入量及有机无机肥比例,为该地区玉米生产可持续高产提供理论和技术依据。【方法】2016—2018年,在甘肃省定西市安定区李家堡镇的甘肃农业大学旱作农业综合实验站,以玉米品种先玉335为试材,进行了3年田间试验。共设9个氮素投入量和有机无机肥配比处理,T1处理为不施氮肥;T2~T6处理的施氮量均为200 kg/hm~2,其中商品有机肥氮的替代比例依次为50.0%、37.5%、25.0%、12.5%、0%;T7处理的施氮量和商品有机肥氮替代比例分别为N 225 kg/hm~2和22.2%,T8处理分别为N 250 kg/hm~2和40.0%,T9处理分别为N 275 kg/hm~2和54.5%。于拔节期、开花期和灌浆期测定玉米光合指标和干物质积累量,收获后测定产量及产量构成。【结果】相同施氮量下提高有机氮比例,玉米叶绿素含量和叶面积指数没有同步增加,光合效率没有明显增加。提高氮肥总施用量可显著提高叶面积指数和光合效率,增加玉米干物质积累量。相同施氮量下,有机无机肥配施处理(T2~T5)在开花期光合效率低于单施化肥处理(T6),但灌浆期干物质积累量与单施化肥处理(T6)差异不显著;成熟期有机氮替代比例为12.5%的T5处理干物质积累量较50.0%有机氮替代比例(T2)显著增加48.5%。相同施氮量下,增加有机氮比例提高了成熟期干物质向籽粒的分配率,以40.0%有机氮替代比例(T8)和50.0%有机氮替代比例(T2)的处理籽粒干物质分配率相对较高,其值分别为56.9%、56.0%,但40.0%有机氮替代比例(T8)的玉米产量低于单施化肥(T6) 。在丰水年,增加施氮量(T7、T8和T9处理)不能显著增加玉米生物产量和籽粒产量,在等氮量(200 kg/hm~2)投入条件下,增加有机肥比例降低了生物产量,但没有显著降低籽粒产量;在干旱年份,有机氮替代比例为37.5%(T3)和50.0%(T2)的处理玉米籽粒产量较单施化肥处理(T6)分别增加了16.9%和14.5%,提高了氮肥偏生产力和氮肥农学利用效率。【结论】陇中旱农区应用全膜双垄沟播技术种植玉米,投入总氮200 kg/hm~2较为适宜,增加有机氮施用比例至50%左右,可以保持现有产量不降低,且增加玉米对氮素的总吸收量,有利于减少氮素在土壤中的残留,能够协调玉米全生育期内的土壤氮素供给,优化叶面积、叶绿素和光合作用在玉米产量形成中的关系,促进光合产物和氮素向籽粒转运,进而提高玉米氮素利用效率和籽粒产量。
油纸绝缘弛豫法谱线特征量提取及老化诊断

针对时域介电响应法的弛豫响应参数求解的不确定性及特征量提取不够直接、物理意义不易描述等问题,提出基于直接确定性参数辨识与弛豫法谱线特征量的变压器油、纸绝缘老化诊断新方法。首先,采用末端双点解析法确定去极化电流谱线中的弛豫参量;分别绘制表征变压器绝缘油、绝缘纸状态的弛豫最小、最大法谱线,直接提取4个新特征量:弛豫最小法向角θ_(τ_(min)) 、弛豫最小法线长P_(τ_(min)) 、弛豫最大法向角θ_(τ_(max)) 、弛豫最大法线长P_(τ_(max));经研究分析证实:绝缘油老化程度越严重,θ_(τ_(min))越小,P_(τ_(min))越短;绝缘纸老化程度越严重,θ_(τ_(max))越小,P_(τ_(max))越短。多台变压器试验验证:依据新特征量能有效诊断出油、纸绝缘老化状态;弛豫参量辨识新方法和新特征量提取为油纸绝缘老化诊断提供了新思路。
基于功率器件壳温估计的逆变电路动态限流方法

针对分立型功率器件构成的逆变电路,提出了一种基于器件壳温估计的动态限流方法。该方法首先构造了器件壳温估计的非线性热路模型;再建立了用于辨识该模型热学参数的目标函数,并通过原对偶内点算法对目标函数进行了求解;最后利用模型估计得到的器件壳温,实现逆变电路的动态限流。设计了相关实验平台,对所提方法进行了实验验证。相关结果表明,非线性热路模型能够有效描述功率器件壳温的动态变化,参数辨识可有效获得难以理论计算的热路模型参数。所提动态限流方法能够有效提升器件的热安全性和逆变电路的带载能力。相比传统逆变电路动态限流方法,所提方法无需实时测量器件壳温。因此当器件壳温测量不可靠时,所提方法具有明显优势。
船舶永磁同步电机全转速范围无位置传感器控制

针对单一的无位置传感器技术无法有效控制船舶永磁同步推进电机的问题,给出了一种可在全转速区域实现混合无位置传感器控制的策略,分析了传统反电动势法(back electromotive force,BEMF)的缺陷,提出了一种改进的带补偿校正的BEMF,并将流频比(I/F)控制策略应用于解决BEMF不能在零速和低速下使用的问题,为了保证开环起动的带载能力和可靠性,增加了转子预定位算法,最后,提出了一种融合过渡方案来解决2种算法之间的切换问题。仿真和实验结果表明,该算法提高了永磁同步电动机转子位置和转速估计的精度,解决了船舶电力推进永磁同步电机全转速范围无法实现无位置传感器控制的难题。
扩展状态二阶非奇异终端转子磁链滑模观测器

针对传统线性滑模观测器存在的固有抖振和收敛速度缓慢问题,提出一种永磁同步电机扩展状态二阶非奇异终端转子磁链滑模观测器。首先,通过引入非奇异终端滑模面提高滑模观测器的收敛速度,利用高阶滑模抑制系统抖振。其次,定量分析电机转子电角速度误差和定子电阻滑模观测器参数摄动对预估磁链幅值和相位的影响。最后,通过实验验证滑模观测器参数摄动对预估磁链幅值和相位影响分析的正确性,实验结果表明电机定子电阻摄动对预估磁链的影响甚小。
无线电能传输系统频率分叉现象及其消除方法研究

磁耦合感应式无线电能传输系统中补偿电容的存在使两线圈发生水平或垂直移动时产生多个谐振频率,导致变频控制器无法识别最优频率,进而影响系统稳定性。针对此问题,在已有的同轴线圈互感公式的基础上,依据Neumann公式建立偏移线圈的互感公式,分别对线圈半径、水平偏移距离等因素与互感系数的关系进行分析。理论分析表明,增大原边线圈半径和水平偏移距离均可消除频率分叉现象,并且增大原边线圈半径能够有效提高发生水平偏移时的系统稳定性以及副边线圈的电压增益和传输效率。同时搭建了基于信号发生器的实验验证平台,实验结果表明,改变线圈半径消除了频率分叉现象。
单相PWM整流器控制器设计与动态特性的改善

通过建立单相PWM整流器的数学模型,分析了电压外环采用PI控制器、电流内环采用比例谐振控制器的双环控制策略,并给出了电压外环PI控制器的设计公式。指出了比例谐振控制器因带宽小会导致系统稳定性降低,采用准比例谐振控制器则不仅可以增加带宽,还可以减小系统对电路参数及电网频率波动的敏感性。针对输出直流电压中二次纹波电压限制了电压外环带宽的问题,对比分析了3种在电压环控制器中抑制纹波电压的方法,提出了一种在比例积分滤波控制器上并联二阶陷波器的改进电压外环控制器。最后,仿真和实验验证了所提出方法的有效性和正确性。
智能交流接触器电磁系统结构设计与优化

针对接触器吸合时动静铁心碰撞以及动静触头的振动会降低接触器的机械寿命和电寿命的问题,从接触器电磁系统的结构型式考虑,采用正交试验的方法来优化电磁系统的结构。首先,利用电磁场仿真软件建立电磁系统的模型。然后,通过正交试验的方法,研究动静铁心的不同部位尺寸对动静触头闭合速度、动静铁心闭合速度、动铁心动能的影响,并对仿真的结果进行极差分析和追加试验。最后,通过优化减轻了触头的振动,减小了动静铁心的吸合速度和动静铁心吸合时动铁心能量,提高了接触器的机械寿命和电寿命,为交流接触器电磁系统的优化提供了可靠的方法。
酪酸梭菌二联活菌对慢性乙肝患者乙肝病毒DNA及肠道菌群比值的影响

目的探究酪酸梭菌二联活菌对慢性乙肝患者乙肝病毒(HBV)DNA及肠道菌群比值的影响。方法选取2017年6月至2018年9月我院传染科诊治的80例慢性乙肝患者进行研究,按照随机数字表分为观察组(40例)与对照组(40例)。对照组患者采用常规治疗,观察组在对照组基础上采用酪酸梭菌二联活菌胶囊治疗。收集治疗前与治疗2周后患者血清及粪便标本,观察血清及粪便中HBV DNA、9种肠道菌群数量、血清细胞因子、肝功能指标及患者不良反应。结果观察组患者血清HBV DNA阴转率(30.0%)高于粪便HBV DNA阴转率(15.0%)。观察组患者肠道双歧杆菌、肠杆菌科细菌数量治疗前后差值明显低于对照组(均P<0.05),而肠球菌数量治疗前后差值明显高于对照组(P<0.05)。观察组患者肠道肠杆菌科细菌/肠球菌比值、肠杆菌科细菌/梭菌属比值、肠杆菌科细菌/白假丝酵母比值、肠杆菌科细菌/拟杆菌属比值、肠杆菌科细菌/普雷沃氏菌属比值、肠杆菌科细菌/瘤胃球菌属比值治疗前后差值明显小于对照组(均P<0.05);观察组肠球菌/双歧杆菌比值、肠球菌/乳杆菌比值、肠球菌/梭菌属比值、肠球菌/白假丝酵母比值、肠球菌/拟杆菌属比值、肠球菌/瘤胃球菌属比值、梭菌属/双歧杆菌比值、白假丝酵母/双歧杆菌比值、普雷沃氏菌属/双歧杆菌比值治疗前后差值大于对照组(均P<0.05)。观察组患者IL-17A、IL-17C、IL-17D、IL-17F治疗前后差值明显低于对照组(均P<0.05)。与对照组比较,观察组患者谷丙转氨酶、谷草转氨酶、谷氨酰转肽酶治疗前后差值较高,总胆红素治疗前后差值较低(均P<0.05)。观察组患者总不良反应率(12.5%)明显低于对照组总不良反应率(32.5%)。结论酪酸梭菌二联活菌治疗慢性乙肝患者有助于降低乙肝病毒DNA及IL-17家族成员水平,改善肠道菌群比值紊乱,安全可靠。
应用独立分量分析的激光测风雷达湍流频谱分解

针对大型风力发电机机组中常见的脉动湍流、风机尾流与涡流等湍流信号,研究了利用自然梯度下降的独立分量分析方法的湍流频谱分离效果,以区分中心风速与湍流信号,提高风机机组的综合工作效率。首先分析了风机组中常见湍流信号的后向散射与频谱分布特点,然后依据这些特点设计了对应的独立分量分析模型。在仿真结果符合要求的基础上,进行了双目激光雷达天线的风速采集与实际分离效果检测。实验结果表明,在大气折射率结构常数C_n~2 ≤10~(-14)同时广义大气常数α≥4的通常情况下,利用双目信号能够分离出一个湍流中心和一个中心风速。对1 s内两个谱峰的波动范围进行统计,获得(2.59±0.05)MHz的中心风速以及(1.22±0.19)MHz的湍流中心估计,且二者的平均信噪比分别为25.93 dB和31.01 dB,能够在获得稳定的中心风速估计的同时得到一个较为稳定的湍流中心估计。
基于降阶双环自抗扰的永磁同步直线电机电流谐波抑制

永磁同步直线电机由于反电势和逆变器频繁切换导致电流谐波分量较大,同时参数时变以及负载突变等扰动严重影响伺服系统的控制精度。本文采用一种基于降阶状态观测器的双环自抗扰伺服控制算法,以降低控制系统的谐波抑制从而提高控制精度。首先,构造了位置速度环级联的二阶自抗扰控制器。运用极点配置法对三阶线性状态观测器进行降阶,减小了相位滞后的影响,提高了伺服系统的控制精度;其次,电流环采用一阶非线性自抗扰控制器,消除了积分饱和的影响,降低了三相电流的谐波含量。最后,与基于自抗扰控制的其他优化算法进行对比,实验表明:在多工况下降阶双环自抗扰控制的总谐波失真不超过2.13%,推力波动可减小至1.49%,稳态误差不大于15μm。
基于高光谱图像的改进SIFT特征提取与匹配

针对尺度不变特征变换(SIFT)算法所提取图像特征点数量少、误匹率高的问题,提出了一种基于高光谱图像的改进SIFT算法。首先,依据传统SIFT算法中高斯金字塔的构造思想,结合在不同波段下的高光谱图像具有相同宏观特征的特点,首次用高光谱图像作为原始算法中经高斯变换产生的图像,使得检测到的具有实际意义的特征点数量大幅增加;其次,传统SIFT算法以及大量的改进方法都只通过目标象元邻域范围内的像素信息来构造特征描述符,而忽略了像素点的位置信息,文中将目标象元的位置信息纳入了特征描述符,在特征描述符的匹配阶段,在利用邻域范围内的像素信息进行粗匹配之后,利用特征描述符中的位置信息进行精细匹配。仿真实验结果表明:在限定最优值与次优值之比的情况下,采用高光谱图像构造高斯金字塔的方式能显著增加特征点的提取数量,更多地挖掘出图像中的极值点;在特征描述符中加入目标象元的位置信息作为特征点匹配第二阶段的判断依据,正确匹配数量达到原方法的59倍以上,极大提升了算法的匹配性能。
定子分段式永磁直线同步电机速度波动抑制方法研究

为了解决定子分段式永磁直线同步电机(PMLSM)存在的因磁阻效应、负载阻力、摩擦力、参数摄动以及动子进出定子时耦合面积变化所造成的控制性能下降的难题,根据动子和定子的耦合状态,提出一种在完全耦合阶段和动子退出定子阶段的分段式控制方法。首先,在动子与定子完全耦合阶段采用改进滑模控制器减小推力波动导致的速度波动,再通过加入扰动观测器降低滑模切换项所带来的抖振现象;在动子退出定子阶段,建立相关电磁参数与动子位置的函数关系,实时补偿由耦合面积变化引起的动子失速,使动子速度在退出时接近给定值。仿真及实验结果表明:动定子完全耦合过程中的速度稳态误差为0.005 m/s,收敛时间为0.3 s,动子退出定子阶段的速度波动不超过0.04 m/s,满足定子分段式PMLSM用于长行程自动运输系统对平稳性及快速性的需求。
输电线路带固定间隙避雷器动作次数计算新方法

避雷器计数器的动作次数是判断避雷器运行状况的主要依据之一,但人工和无人机航拍读取避雷器动作次数不仅实施难度大,且部分数据无法获取。文中提出一种根据雷电定位系统、输电线路设备台账数据与防雷机理相结合的带固定间隙避雷器动作次数计算的新方法,并通过实际算例对该方法的有效性进行验证。首先,由输电线路与雷电流参数确定线路的引雷区,并根据避雷器安装时间和雷电定位系统历年数据统计引雷区的所有雷电流;然后,利用规程法计算该线路的反击耐雷水平,根据改进电气几何模型计算该线路的最大、最小绕击雷电流值和雷电绕击率;最后,通过分析反击雷与绕击雷致闪络个数来计算出带固定间隙避雷器的动作次数。实例验证表明,该新方法计算的动作次数与实际动作次数基本相吻合,能有效地计算反击雷致避雷器动作的次数与绕击雷致避雷器动作次数的概率。
无铅块体陶瓷的电卡效应:现状与挑战

基于电卡效应的固态制冷技术,具有高效、环境友好、轻量、低成本和易于小型化等优点,是替代传统压缩机制冷的理想技术之一。在施加或去除电场时产生较大极化变化的铁电材料,则是制备基于电卡效应固态制冷器件的理想材料。近年来,人类对环境可持续发展的需求,使无铅块体陶瓷的电卡效应研究成为铁电材料领域的研究热点之一。本文首先回顾电卡效应研究历史上的标志性事件,随后简要介绍电卡制冷的原理,提出了在室温附近获得宽温区和大电卡温变的材料设计思路,之后系统综述了BaTiO_3基、Bi_(0.5)Na_(0.5)TiO_3基和K_(0.5)Na_(0.5)NbO_3基无铅块体陶瓷电卡效应的研究进展,重点分析了这三类无铅块体陶瓷电卡效应的独特优势和面临的挑战,最后对无铅块体陶瓷电卡效应的发展趋势进行了展望。
新型碳材料质子交换膜燃料电池Pt催化剂载体的研究进展

质子交换膜燃料电池(PEMFC)具有能量转换效率高、功率密度大、室温启动快、噪音低和零污染等特点,有望减少二氧化碳排放量,缓解能源危机,在轨道交通、航空航天等领域具有广阔的应用前景。催化剂是PEMFC的关键材料, Pt催化氧还原反应活性和稳定性好,是广泛使用且很难被取代的电催化剂。然而Pt储量低、价格昂贵,导致PEMFC成本较高,使用Pt载体可减少PEMFC的Pt负载量,提高Pt利用率。碳材料具有成本低廉、比表面积大、孔结构丰富、电导率和表面性质可调等特性,是广泛应用的Pt载体。商用的炭黑载体对Pt的利用效率低,抗电化学腐蚀性较差。为了进一步提高PEMFC的性能和持续性,需要研发能够均匀负载Pt、高效利用Pt、抗电化学腐蚀性强且导电性好的碳载体,进而实现PEMFC的大规模应用。炭气凝胶、碳纳米管和石墨烯等新型碳载体具有独特的结构和性质,可以提高PEMFC性能和寿命,引起了研究者的广泛关注。本文对近年来PEMFC新型碳材料Pt载体的研究进展进行了较为详细的综述,并对其发展趋势作出了适当评论。
Sorption Behaviors and Mechanisms of Eu(III)on Rice Straw-derived Biochar

Biochar, derived from agricultural residuals, is extensively applied to remove detrimental heavy metals from wastewater, which has dual significance for the environment protection.Herein, the sorption behavior and interaction mechanism of Eu(III)on rice straw-derived biochar was investigated by batch and spectroscopic technologies.The solution pH significantly affects the percentage of the sorption, but has little effect on the contact time.Humic substances(HA/FA)significantly enhance Eu(III)sorption with solution pH<7.0, but inhibit the sorption with solution pH>7.0.The sorption mechanism involves co-precipitation or inner-sphere surface complexation.And the chemical sorption rate is restricted by intra-particle diffusion process.Besides, the Freundlich model simulates isotherms best and the maximum sorption amount is up to 40.717 mg/kg, which correlates with the stratified structure and abundant functional groups of biochar.The thermodynamic parameters suggest that the sorption of Eu(III)on biochar is a spontaneous and endothermic process.Therefore, these results are valuable to assess the potential application values of rice straw-derived biochar for the removal of Eu(III)in water systems.
变系数光纤非线性薛定谔方程的孤子解

相对于普通通信方式,光纤通信的应用领域越来越广泛,它可以充分发挥出自身优势并且逐步取代电缆.随着通信技术的发展,一种名为光孤子的全光非线性通信技术越来越受到人们的重视,它能很好地摆脱色散带来地限制,所以关于光孤子的研究逐渐受到科学家们的重视.
河套盆地临河拗陷西缘陡坡带石油勘探前景

为了探究河套盆地临河拗陷的石油勘探前景,通过野外地质调查、井下样品分析,对研究区的石油地质条件开展研究,圈定勘探的有利区带。研究结果表明,临河拗陷西缘陡坡带紧邻两套烃源岩沉积中心,伴有切穿基底的狼山断裂作为运移通道,上覆良好的新生界盖层,并且陡坡带还发育冲积扇和基岩裂缝储层,整体具有近油源、邻优势运移通道和封盖体系佳的特点,石油成藏条件良好。此外,狼山断裂上的阿贵庙—苏布腊根庙一带受构造控制,形成多条断裂相互接触的“调节带”,可能发育“复合花状构造”等岩性-构造复合圈闭,是油气勘探的有利区域。
青藏高原可可西里地区晚三叠世苟鲁山克措组沉积体系特征及环境演化

以研究区野外实测地层-沉积剖面为基础,根据岩石学、沉积构造及古生物化石等分析,以确定晚三叠世苟鲁山克措组的沉积体系特征及环境演化。研究结果表明,区内主要发育陆棚、碎屑海岸和扇三角洲沉积体系,并可进一步划分为浅海陆棚、潮坪、扇三角洲前缘和扇三角洲平原4种亚相。受区域构造演化的控制,苟鲁山克措组沉积期,研究区经历了由海到陆的沉积演化过程,${{\rm{T}}_3}{g^1}$期发育浅海陆棚亚相; ${{\rm{T}}_3}{g^2}$期海水开始退出,区内主体为潮坪亚相; ${{\rm{T}}_3}{g^3}$期过渡为扇三角洲前缘亚相; ${{\rm{T}}_3}{g^4}$—${{\rm{T}}_3}{g^5}$期海水完全退去,区内发育扇三角洲平原亚相。
突出气相压头环路热管的启动及温度波动研究

针对突出气相压头的环路热管展开了启动形式和温度波动的实验研究.该热管将吸液芯与蒸发器隔开并在蒸发器底部形成一个蒸发腔,使工质液滴在蒸发腔内蒸发,进而可获得相对较大的气相压头。实验发现该环路热管因功率负载或灌充率不同而存在三种启动形式:平稳启动、过冲启动和滴落蒸发启动。当加热功率较小时,为平稳启动,此时温度波动比较明显(主要发生在冷凝器出口和蒸发器进口处);当加热功率较大时(220 W),转变为过冲启动,该工况所需的启动时间变长、运行温度变高,但并无明显的温度波动现象;相同的加热功率如果减小系统的灌充率,系统会出现滴落蒸发的启动形式。加热功率从50 W增大至220 W时,温度波动的振幅和周期呈现变小的趋势。
再生纤维素纤维增强水泥砂浆的早期抗裂和自收缩行为

早期收缩开裂是导致混凝土劣化的重要因素之一,纤维的加入可以延缓甚至减少裂缝的延伸及扩展。使用具有吸水特性的再生纤维素纤维,与UF500纤维素纤维和无吸水的聚丙烯短纤维对比,研究再生纤维素纤维对水泥砂浆早期抗裂和自收缩行为的影响规律。将掺量为水泥质量1%或2%的各类纤维掺入水泥砂浆,密封养护,分析水泥砂浆强度、折压比及自收缩应变。研究结果表明:水灰比0.3时,添加再生纤维素纤维不能增强砂浆的抗裂性能和自收缩性能;水灰比大于0.35时,添加1%的再生纤维素纤维虽然降低了砂浆的抗折强度和抗压强度,但提高了该样品的折压比,增强了砂浆的抗裂性能和减缩效应。
吐鲁番盆地葡萄园土壤重金属污染及其潜在健康风险

[背景]农用地土壤环境质量与农产品质量安全有着密切的关系。在区域农业集约化背景下,具有生理毒性的重金属元素进入土壤生态系统会导致土壤环境恶化、功能失调等一系列土壤环境安全问题。[目的]分析中国葡萄主产区土壤重金属污染水平与分布规律,并评价其潜在人体健康风险。[方法]采集新疆吐鲁番盆地葡萄园101个采样点的土壤样品,分析其中砷(As)、镉(Cd)、铬(Cr)、镍(Ni)、铅(Pb)和汞(Hg)元素的含量,并与GB 15618—2018《土壤环境质量标准农用地土壤污染风险管控标准(试行)》进行比较。采用Nemerow污染指数(NPI)和美国环境保护署健康风险评价模型对葡萄园土壤重金属污染及其潜在健康风险进行评价。[结果]吐鲁番盆地葡萄园土壤中As、Cd、Cr、Ni、Pb和Hg元素质量分数平均值分别为9.57、 0.19、59.0、21.60、13.41、0.045 mg·kg~(-1),均低于GB 15618—2018中的限值,但As、Cd、Cr和Hg质量分数平均值均高于新疆灌耕土背景值。葡萄园土壤重金属元素单项污染指数(Pi)平均值从高到低依次为Cd(1.54)、Cr(1.49)、Hg(1.16)、As(1.05)、Pb(0.99)和Ni(0.82),其中Cd、Cr、Hg和As处于轻度污染态势(1 < Pi≤ 2),Pb和Ni处于预警态势(0.7 < Pi≤ 1);6种重金属的NPI平均值为1.53,处于轻度污染状态(1 < NPI≤ 2)。葡萄园土壤中6种重金属元素的非致癌风险[非致癌风险指数(HI)<1]和致癌风险[致癌风险指数(TCR)<1×10~(-6)]均为可忽略水平。不同暴露途径中,各金属元素经手-口摄入的非致癌风险商(HQ)和致癌风险商(CR)均最高。6种重金属元素对儿童的非致癌和致癌风险均高于成人。[结论]研究区葡萄园土壤中6种重金属元素通过手-口摄入、呼吸吸入、皮肤接触3种暴露途径的致癌和非致癌风险均处于安全范围内。
基于粒子群算法的最小二乘支持向量机电池状态估计

电池荷电状态(SOC)作为电池管理系统(BMS)重要参数之一,准确估计SOC尤为重要。由于SOC在估计过程中常会受到电压、电流、充放电效率等众多因素的影响,因此很难准确估计SOC。为了提高SOC的估计精度,本工作提出了基于最小二乘支持向量机(LSSVM)机器学习的锂离子电池SOC估计模型。将该电池的电流、电压和温度作为模型的输入向量,SOC作为模型的输出向量,为了更好的获得LSSVM模型的参数,提出了利用自适应粒子群算法来进行参数优化,从而获得高精度SOC估计模型。通过恒流充放电实验采集的数据,并和未优化的粒子群优化的LSSVM、支持向量机(SVM)神经网络(NN)相比,所提模型的SOC估计精度误差为1.63%,验证了算法的有效性。
锂离子电池低温充电老化建模及其充电策略优化

为了促进新能源汽车在寒冷地区的推广,对锂离子电池低温充电老化及其充电控制策略的研究具有重要意义。本工作基于大量低温充电实验数据,建立了多应力低温充电老化模型。以温度为主要影响因素,同时考虑充电截止电压和充电倍率及充电循环次数对电池老化的影响。引入衰退加速度因子,将多个充电应力相结合作用于整体模型,并对模型的估计精度进行了仿真测试。在此基础上引入遗传算法对充电控制策略进行优化,以充电电压为基准,将达到充电截止电压前的充电过程均分为多个充电阶段,将各阶段充电电流作为遗传算法的基因序列,以充电老化速率和充电时间作为优化目标,进行迭代优化。仿真结果表明所建立的低温充电老化模型具有较高的参数估计精度,充电控制策略能够有效较少电池老化并节约充电时间。通过设计的充电控制器对充电策略进行了实验测试,测试结果与仿真结果相同。对电池低温充电进行的实验,摸索了低温充电对电池寿命衰退影响的规律,实验数据、老化模型和充电策略优化方法有较为直接的参考价值。
极耳排布对AGM铅炭电池性能的影响

本工作研究了极耳在同侧和对侧两种不同的排布方式组成的超细玻璃纤维棉(AGM)铅炭电池在不同电压下的充电析气量、不同充放电倍率下的充放电曲线、不同温度下的容量及深循环性能。并采用SEM和XRD对循环前后的正极活性物质进行表征分析,采用LANHE CT2001D电池循环性能测试仪对电池进行性能测试。研究结果表明,极耳的排布方式对铅炭电池的性能有较大的影响;与极耳在同侧排布方式相比,将极耳以对侧方式排布能提高电池的放电平台,同时可以延缓正极活性物质的软化,提高其循环寿命。此外,极耳对侧排布的电池在不同电压下的析氢量均低于同侧极耳电池,电压越高,析气量差异越大。研究结果为铅炭电池结构的进一步优化提供借鉴。
冷冻干燥辅助合成MnO/还原氧化石墨烯复合物及其电化学性能

锰氧化物具有理论比容量高、资源丰富、绿色环保等优势,可替代锂离子电池传统负极材料——石墨作为下一代锂离子电池负极材料。但是锰氧化物体积效应严重,在充放电循环过程中会出现严重的粉化和团聚现象。综合氧化锰的高比容量和石墨烯的高导电率优势,本工作采用冷冻干燥辅助水热合成的方法制备了氧化锰/还原氧化石墨烯复合物(MnO/rGO)。采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)等表征方法和电化学测试,表征了MnO/rGO复合物的结构、形貌和电化学性能。结果表明,冷冻干燥辅助水热合成制备的MnO/rGO复合物,MnO纳米颗粒均匀地分布于石墨烯片层。两者均匀的复合结构有利于抑制充放电过程中MnO粉化现象,同时为锂离子的传递提供通道。MnO/rGO复合物在0.1 A/g的电流密度下循环179圈后,放电比容量依然高达1066.2 mA·h/g,在5 A/g的电流密度下循环120圈后放电比容量为504.3 mA·h/g。 rGO不仅提高了复合材料的导电性,同时抑制了MnO的体积效应。采用鼓风干燥辅助法、水热合成的对比样品则出现了明显的团聚现象,比容量低、倍率性能较差。冷冻干燥辅助法能够制备过渡金属氧化物纳米颗粒充分分散于还原石墨烯结构的复合材料,两者复合结构能够提供优良的电化学性能。
石墨烯在锂离子电容器中的应用研究进展

锂离子电容器结合了锂离子电池和超级电容器的储能机理,综合了两者各自的优良性能,具有能量密度大、功率密度高、循环寿命长和安全性能好等优点,是目前电化学储能领域的研究热点。石墨烯是一种由碳原子以sp2杂化轨道组成六角型呈蜂巢晶格的二维碳纳米材料,具高比表面积、高导电性、高容量以及物理化学性质稳定等优点,被认为是下一代高性能锂离子电容器的理想电极材料。本文综述了石墨烯在锂离子电容器中的应用,介绍了其作为锂离子电容器正极与负极材料的电化学性能及优缺点,进一步阐明了石墨烯的比表面积、电导率及微观形貌等因素对其电化学性能的影响。此外,还介绍了元素掺杂石墨烯与石墨烯复合材料等改性手段,分析了石墨烯中的杂原子对其电负性、片层结构、活性位点及电化学性能的影响,并且分类总结了近期较为常见的几种石墨烯复合电极材料,进一步说明了改性石墨烯在锂离子电容器中的应用与进展,并在最后对石墨烯基锂离子电容器的发展前景进行了展望。
PSS/E环境下的第二代风机模型解析与低电压穿越功能优化增强

PSS/E作为广泛应用且功能强大的电力系统专业仿真分析软件,在模型仿真研究中具有巨大优势。但PSS/E的暂态模型在对风电机组的低电压穿越描述中存在缺陷,致使PSS/E环境下的风电建模仿真无法进行有效深入的并网研究,对于电网规划建设及运行控制各个环节,均降低了实际参考指导意义。通过全面解析PSS/E第2代风机模型的构建机理,阐述其在风机低电压工况描述上的优势与不足,并应用PSS/E强大的暂态模型自定义功能对其低穿特性进行功能补充优化。该工作填补了基于PSS/E第2代风机模型进行功能扩展上的研究空白,丰富了PSS/E暂态模型库,赋予该软件平台进行大规模可再生能源并网发电暂态分析的核心功能。结合风机实际电压跌落故障下的输出特性,通过仿真对比验证了该模块的准确性与实用性。
电流源型PWM整流器交直流侧解耦控制策略研究

三相电流源型整流器CSR(current source rectifier)作为恒压源输出时,直流侧并联大电容,使系统建模复杂度及控制难度大大增加,针对这一问题,将d轴定向于交流侧电容电压,简化d-q坐标系下动态数学模型。为抑制谐振和直流侧电压谐波,首先设计了一种交流侧采用虚拟电阻的有源阻尼控制,直流侧采用状态反馈控制的策略。通过整定状态反馈系数回馈状态变量来控制输出变量,提高系统的动态响应特性及直流稳压性能;利用高通滤波器,降低直流侧低频信号对交流侧的影响;因直流侧LC低频滤波特性,抑制了交流侧高频信号的影响,从而实现交直流侧的独立解耦控制。其次,调节q轴开关分量来实现网侧单位功率因数运行。最后采用Matlab/Simulink仿真验证该控制策略的合理性和可行性。
一种基于桥臂电流畸变及自适应观测的MMC子模块开路故障诊断定位方法

模块化多电平换流器的子模块数量较多,增大了系统发生故障的概率,因此子模块故障的快速诊断和准确定位是保障换流器持续运行的关键。针对MMC子模块开路故障,提出了一种基于桥臂电流畸变及自适应观测的故障诊断和定位方法。通过对故障后桥臂电流的特征提取,判断出故障发生的桥臂以及开路故障的类型;然后利用自适应观测器得到子模块电容电压观测值与实际值的残差,从而实现故障子模块的快速和准确定位;最后利用Matlab/Simulink软件搭建MMC变换器仿真平台,通过对不同相、不同桥臂和不同类型的故障进行仿真,验证了所提故障诊断和定位算法的正确性与有效性。
一种改进卷积神经网络的逆变器故障诊断

针对传统二极管钳位式三电平逆变器故障诊断方法存在的诊断效率低且准确率不高的问题,将一种自适应正则化系数引入卷积神经网络CNN(convolutional neural network),对逆变器进行故障诊断。在传统CNN模型引入正则化去拟合中,正则化系数常采用全局统一的常数型参数,训练过程中需不断试错且效果甚微,针对此提出根据目标损失函数梯度变化,自适应调整正则化系数的CNN模型,能够加快其在逆变器故障诊断中的收敛速度,增强模型泛化能力,提高故障识别准确率。实验表明,与传统BP神经网络和原始CNN模型相比,改进的CNN模型能对逆变器复杂故障做出实时准确诊断。
一种具有恒电压增益和自动功率限制能力的双向LLC-DCX变换器及其调制策略

对于汽车低压辅助电源系统,双电源(48 V/12 V)系统架构已经成为12 V供电系统到48 V供电系统的过渡方案。为提高效率及实现电池组自动均压,研究了低压大电流的双向隔离DC-DC变换器拓扑及其控制方法。首先,提出了一种混合供电系统的架构,可以减小DC-DC变换器的功率容量以及电池组的数量;其次,结合所研究的架构,提出了LLC-DCX(DC-transformer)变换器的同开同关调制策略;再次,在传统LLC变换器中添加钳位二极管限制启动电流,并在过载情况下实现恒功率限制。最后,通过纯模拟控制,采用一台720 W(12 V/60 A)的LLC变换器样机,对变换器的调制策略、功率分配以及电池均压等特性进行验证,其结果表明了所提出方案的有效性。
一种高增益双向准Y源DC-DC变换器

针对传统双向DC-DC变换器电压增益小、传输效率低等问题,提出了一种改进型高增益双向准Y源DC-DC变换器电路拓扑,通过调节双向功率开关管的导通占空比和耦合电感的匝数比,实现功率双向传输的目的。电路拓扑结构简单,传输效率高,具有连续的输入电流,绕组匝数比设计灵活,进一步提高了电压增益,调压范围更宽。首先对电路的拓扑结构和工作原理进行了分析,并通过数学公式推导证明了其正、反向2种工作状态下的升/降压性能;然后用Matlab/Simulink软件进行了仿真分析;最后搭建实验样机进行验证,仿真和实验结果均证实了电路拓扑的可靠性和优越性。
柱形轮毂型式循环水泵的水力及结构特性

为了研究柱形轮毂型式循环水泵的水力及结构性能,采用CFD软件对循环水泵装置进行数值模拟和结构计算,将其与传统球形轮毂轴流泵的水力性能进行对比分析,并通过模型试验验证数据的可靠性.结果表明:轮毂型式的改变主要对叶轮的水力性能产生影响,对导叶和进出水流道的影响很小.在设计工况下,柱形循环水泵装置的扬程3.35 m,效率86.29%,最高效率86.69%;而球形轮毂轴流泵装置的扬程3.19 m,效率85.63%,最高效率85.74%.2种型式的泵装置扬程相差约0.16 m,效率相差约0.66%,性能差距较明显.柱形循环水泵的扬程在全工况下均大于球型轴流泵;循环水泵的效率曲线在设计流量和大流量下均显著高于轴流泵,在小流量下二者的效率曲线差别很小.循环水泵叶轮的最大应力出现在叶轮进口轮毂与叶轮连接区域,最大位移出现在叶片进口靠近轮缘的位置;随着流量的增大,叶片的最大应力和最大位移均逐渐减小.研究结果可以为轴流泵的叶轮设计和发展提供参考依据.
电压暂降对航天发射任务的影响及治理方案

针对航天发射任务易受电压暂降影响的问题,分析了发射场关键设备的负载特性,关键动力设备均由接触器、软启动器和变频器进行驱动,这3类装置均属于电压敏感型设备;重点阐述了设备侧(直流电源支撑系统DC-BANK)和电源侧(静态UPS、动态UPS、动态电压恢复器DVR)电压暂降治理措施的工作机理和工作特性,并进行了比较分析。结果表明:各种措施的不同技术指标互有优劣。提出3种不同层面(中压集中式、低压分散式、中低压综合治理)的电压暂降治理实施方案,各航天发射场可根据不同实际情况择优选择。
中年男性2型糖尿病伴血脂异常患者骨钙素与股动脉内膜中层厚度及下肢动脉斑块的关系

目的探讨中年男性2型糖尿病(T2DM)患者不同血脂水平血清骨钙素与股动脉内膜中层厚度(FIMT)及下肢动脉斑块的关系。方法采用随机数字表法选取自2017年1月至2019年1月在唐山市工人医院内分泌二科就诊的304例新诊断男性T2DM患者作为研究对象,年龄(52.0±6.0)岁。将研究对象分为血脂异常组(156例)和血脂正常组(148例),检测空腹血糖(FPG)、空腹胰岛素、糖化血红蛋白(HbA1c)、总胆固醇(TC)、甘油三酯(TG)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)及超敏C反应蛋白(hs-CRP)以及骨钙素,计算稳态模型评估胰岛素抵抗指数(HOMA-IR)。应用彩色超声测量FIMT及下肢动脉斑块,分析骨钙素与FIMT及下肢动脉斑块的关系。组间比较采用t检验、秩和检验、X2检验。相关性分析采用Pearson、Spearman相关分析及多因素logistic回归分析。结果血脂正常组的骨钙素水平明显高于血脂异常组[(17.84±6.71)比(16.36±6.25)ng/ml,t=1.993,P=0.047];相关分析显示骨钙素与年龄、FPG、HbA1c、HOMA-IR、TC、TG、LDL-C及hs-CRP均呈负相关(r=-0.172~-0.137,均P< 0.05)。多元线性回归分析显示,在血脂异常组中,骨钙素与FIMT呈负相关(β=-0.184,P<0.05)。应用多因素logistic回归分析调整其他因素后,整体人群中低水平骨钙素是下肢动脉斑块的独立危险因素(比值比:0.946,95%可信区间:0.908~0.985,P<0.01),血脂异常组低水平的骨钙素仍与下肢动脉斑块独立相关(比值比:0.935,95%可信区间:0.880~0.993,P=0.028),而在血脂正常组低水平的骨钙素与下肢动脉斑块无关(比值比:0.956,95%可信区间:0.901~1.015, P>0.05)。结论在新诊断中年男性T2DM血脂异常者中,骨钙素与FIMT呈负相关,且低水平骨钙素是下肢动脉斑块发生的独立危险因素。
组合开关状态的NPC三电平模型预测不平衡治理策略

三相四线制中点钳位(NPC)三电平不平衡补偿装置中点电压均衡会导致零序电流补偿不足,影响不平衡治理效果。为解决这一问题,提出组合开关状态的三电平模型预测不平衡治理策略,分析不同类电压矢量开关状态零序电流补偿与中点电压均衡的关系。并根据各类开关状态补偿零序电流能力,组合全零矢量、短矢量和中矢量13种开关状态进行模型预测不平衡治理。仿真对比不同组合开关状态在中点电压均衡前提下零序电流补偿能力,并采用所提出的开关状态进行不平衡治理。结果验证了组合开关状态控制的有效性和准确性。
一种高密度磁场电磁搅拌电源的容错方法

提出了一种高密度磁场电磁搅拌系统电源的容错拓扑结构及其容错控制策略,以提高系统的可靠性和稳定性。首先分析了所提高密度磁场电磁搅拌系统的原理｡其次分别对电磁搅拌电源的前级三相整流器和后级两相正交逆变器进行了容错拓扑结构的设计,容错空间大,从结构上提高电磁搅拌电源的可靠性｡并提出了脉冲重置方法,结合前后级各自的控制方法,形成容错控制策略,使得容错电磁搅拌电源在故障前后不需转换控制算法,从控制算法上提高电磁搅拌电源的可靠性｡通过仿真和实验验证了所提容错电磁搅拌电源拓扑及其容错控制策略的正确性。
增材制造专用陶瓷材料及其成形技术

陶瓷材料具有高强度、耐磨损、耐腐蚀和耐高温等特点,在航空航天、生物医疗和电子信息等领域具有良好的应用前景。然而,如何制造应用于上述领域的复杂形状陶瓷零件成为了一个重要的问题。目前,增材制造正逐步成为解决复杂形状陶瓷零件制造问题的有效方式。主要介绍了增材制造专用陶瓷材料及其成形技术。根据增材制造专用陶瓷材料的不同形态,可以将陶瓷材料分为粉材、丝材、片材和浆料/膏材4类。基于此,介绍了激光选区烧结(SLS)、激光选区熔化(SLM)、三维喷印(3DP)、熔融沉积制造(FDM)、分层实体制造(LOM)、立体光固化(SL)、数字光处理(DLP)以及直写成形(DIW)8类主要陶瓷增材制造技术及其应用。最后,根据陶瓷增材制造的最新研究成果,对增材制造专用陶瓷材料及其成形技术发展作出进一步的展望。
计及风电波动性和电动汽车随机性的电力现货市场交易模型

针对风电出力波动性和电动汽车无序充电随机性对电力市场正常运行造成影响,提出综合考虑“源-网-荷-储”的日前市场与实时市场联动交易模型。日前市场中建立风力发电商和火力发电商与三类用户之间考虑电动汽车可调度能力的主从博弈模型,使发电商与用户之间形成预测电量交易组合。实时市场兼顾风电与用户双侧实际电量波动,以最小化社会成本为目标,建立考虑供需双侧实际电量波动的需求响应模型。为缓解双侧电量波动对电网的不利影响,避免投机行为,提出一种新型计及供需双侧电量波动的预测误差惩罚机制。最后,仿真验证了所构模型的可行性与有效性。
网压不平衡下柔直换流端能量平衡研究

基于模块化多电平换流器(Modular Multilevel Converter,MMC)的柔性直流输电系统近年来受到广泛的关注。针对电网电压不平衡下MMC运行情况进行研究,提出了一种能量均衡控制策略,以改善模块化多电平变换器在不平衡网压条件下的换流器内部能量平衡。该策略通过分析桥臂能量与各电气信号耦合关系,在0¶b坐标系下建立桥臂能量数学模型,前馈补偿的加入提高了MMC在交流电网不对称故障和突发电压不平衡情况下的抗干扰能力。通过优化换流器内部电流分量进行桥臂能量平衡控制,实现网压不平衡下交流侧电流与换流器内部能量协同控制。最后,通过Matlab/Simulink平台搭建了双端MMC仿真模型。仿真结果验证了所提出控制策略的有效性。
光伏并网系统故障二次谐波产生机理及其对变压器保护的影响

光伏发电系统通过逆变器矢量控制并网,其短路暂态特性异于传统电源。电网发生故障时,光伏系统输出电流中可能含有二次谐波,接入弱电网时二次谐波的影响不可忽略。以光伏并网发电系统对称故障条件为例,首先分析基于锁相环的三相并网逆变器单频率输入双频率输出的现象产生机理。其次在综合考虑并网控制及系统低电压穿越策略切换的影响基础上,分析故障暂态过程中电流二次谐波产生机理并推导二次谐波解析表达式。指出在变压器区内故障时光伏并网系统产生的二次谐波可能威胁变压器差动保护的可靠性。最后基于PSCAD/EMTDC仿真验证理论分析的正确性,为后续光伏发电系统接入后的电网继电保护适应性分析提供参考。
基于PDNN的含风电互联电网负荷频率Tube-RMPC设计

随着新能源大规模接入电网,为应对新能源随机性和波动性给互联系统负荷频率控制(Load Frequency Control,LFC)带来的不确定问题,实现新能源电力系统多约束条件下的优化运行,建立了含风电机组的LFC多胞模型,以减少模型参数不确定对控制系统的影响。设计了基于原对偶神经网络(Primal-Dual Neural Network,PDNN)的Tube鲁棒模型预测控制(Tube-Robust Model Predictive Control,Tube-RMPC)策略。将标称模型预测控制器与辅助反馈控制器结合,通过PDNN实时求解标称模型预测控制器以保证为LFC系统产生最优状态轨迹。设计辅助反馈控制器抵消外部干扰,使实际系统的状态维持在以标称轨迹为中心的Tube内。最后,对含风电的三区域负荷频率控制系统进行仿真研究,结果表明所提出的Tube-RMPC控制策略,不仅能够有效提高控制精度,还能增强系统鲁棒性,提高实时优化效率。
国际典型电力市场阻塞管理机制及其对中国的启示研究

区域输电阻塞管理是我国电力现货市场建设中需要解决的关键问题之一。合理的阻塞管理机制有利于系统资源的有效配置、市场效率的提高以及系统安全的维护。首先,选取美国PJM、英国、澳大利亚及北欧等国际典型电力市场,阐述其交易模式和阻塞管理机制。其次,介绍国内电力现货市场试点工作实际情况。通过对比分析,探讨各电力现货市场阻塞管理机制及其成本分摊方法的特点和适用性。最后,提出中国电力市场阻塞管理机制的建议,旨在为未来中国电力市场阻塞管理机制建设提供一定指导。
多类型分布式电源接入下的低压交流与直流配电网运行经济性对比

配电网运行经济性是配电网经济评估的重要组成部分,直接影响着用户用电效益。随着直流配电网的快速发展以及多类型分布式电源接入低压配电网,如何定量评估低压交流与直流配电网运行损耗,进而对比二者运行经济性,对于未来低压配电系统的规划和运行具有重要指导意义。根据含有多类型分布式电源接入的低压交流与直流配电系统典型拓扑结构,建立了基于系统全环节功率损耗的交直流运行经济性对比评估模型,并以运行经济性为优化目标建立考虑储能充放电状态的配网运行策略优化模型。最后基于深圳中美中心低压直流配网示范工程实际数据对系统典型运行日的功率损耗进行分类统计,对比了交流与直流配网运行经济性的差异以及储能接入的影响。结果表明,在多类型分布式电源接入下,系统功率损耗呈现明显的时空分布差异性,且长期运行下低压直流配电网运行经济性具有一定优势。
基于SS型磁耦合谐振无线电能传输频带序列划分

磁耦合谐振无线电能传输(MCR-WPT)具有传递功率较大、距离适中、传递效率高等优点。针对MCR-WPT中频率资源划分尚未统一的问题,基于两线圈串联-串联(SS)模型的WPT系统,用电路模型分析WPT系统的运行特性,提出了WPT谐振频率范围划分的距离原则。使不同传递距离范围对应不同谐振频率序列,并结合改进几何均值原则对划分结果进行修正,得到修正后的谐振频率序列推荐值。同时,为增强WPT对负载变化的适应性,将谐振频率点拓展为工作频段,提出基于负载特性的工作频段确定方法。再将谐振频率序列和工作频段结合,实现了基于SS型MCR-WPT系统的频带序列划分。最后搭建实验平台验证频带序列划分结果的合理性。