基于VPNRS-RF的飞机液压系统故障诊断模型

针对飞机液压系统故障诊断特征值冗余难以精准获取和准确率不高的问题,提出一种基于变精度邻域粗糙集(Variable Precision Neighborhood Rough Set,VPNRS)和随机森林(Random Forest,RF)相结合的特征选择算法,并以此为基础建立飞机液压系统故障诊断模型。VPNRS-RF算法主要是利用随机森林算法分别对变精度邻域和模糊熵粗糙集约简后的特征进行重要度排序,再次筛选后确定最优特征子集,使用最优特征子集对在线贯序极限学习机(OSELM)分类模型进行训练,从而提高故障信息获取准确率。最后以飞机起落架收放系统为例进行仿真研究,验证了VPNRS-RFOSELM模型的优越性。

基于神经网络的永磁同步电机模型预测电流控制

针对备选电压矢量有限导致永磁同步电机有限集模型预测电流控制性能较差及计算量较大的问题,提出基于神经网络的永磁同步电机模型预测电流控制。基于7个基本电压矢量和121个扩展电压矢量的永磁同步电机模型预测电流控制分别建立7分类和121分类神经网络。随着备选电压矢量的增加,模型预测电流控制性能提升,对应的神经网络控制性能也得到改善,但分类任务数也随之增加。对于多步模型预测控制,计算量随步长呈指数上升,但输出电压矢量不变。因此,基于两步模型预测电流控制建立7分类神经网络。仿真结果表明:以上神经网络控制均可行,性能与相对应的模型预测电流控制基本相当。实时性实验结果表明相较于单步模型预测电流控制,神经网络控制并不占优势,但相较于两步模型预测电流控制,神经网络实时性有明显优势,计算耗时减小29.58%,表明神经网络控制更适于多步模型预测电流控制。

永磁同步电机低共模电压和低复杂度无差拍预测控制

针对永磁同步电机无差拍预测控制共模电压较大的问题,在一个控制周期内采用相位相反的基本电压矢量来生成虚拟零电压矢量抑制共模电压,并采用动态选择虚拟电压矢量生成方式来减小开关频率。为了提升无差拍预测控制性能,构造12个虚拟非零电压矢量来增加备选电压矢量。仿真结果表明:与7个基本备选电压矢量相比,基于19个备选电压矢量的无差拍预测控制降低转矩脉动6.89%,降低磁链脉动13.33%,同时共模电压也得到有效抑制。相较固定生成方式,动态选择虚拟电压矢量生成方式可降低开关频率25.89%。虽然该方法可有效提升系统性能,但增加遍历次数,极大增大计算量。为提高算法实时性,提出一种通过判断理想电压矢量所在区域来确定最优电压矢量简化确定方法,无需遍历计算,减小运算负担。基于STM32H743IIT6单片机实时性试验表明:相较于7个基本电压矢量,采用19个电压矢量算法执行时间增大273.40%,最优电压矢量简化确定方法执行时间减小88.09%。

基于MPC的智能车辆换道重规划研究

为解决智能车辆换道过程中,由于其他车辆的行驶状态发生改变导致碰撞风险的问题,需对主车进行实时局部路径规划。基于模型预测控制(MPC)提出换道轨迹重规划策略,根据碰撞风险将其划分为换道轨迹修正策略、换道折返策略及前向主动避撞策略,建立基于MPC的横向控制和基于双比例积分微分控制器(PID)的纵向控制,并以纵向车速为联合点的横纵向综合轨迹跟踪控制器。将轨迹规划模块、轨迹重规划模块及轨迹跟踪模块分层集成,对换道轨迹重规划策略进行仿真验证。仿真结果表明:基于MPC的换道轨迹重规划和轨迹跟踪控制可在不同场景下实现车辆安全避撞。

无迹粒子滤波跟踪的发动机性能退化预测

针对航空发动机性能退化预测问题,这里提出了一个结合多阶段有效传感器融合的无迹粒子滤波发动机剩余寿命预测模型。模型针对数据融合,基于累积方差贡献率动态更新各个退化阶段的有效传感器,得到更符合实际情况的退化状态健康指标,然后应用无迹粒子滤波算法更新模型时变参数以实现发动机健康指标和剩余寿命的提前预测。这里采用发动机性能退化仿真实验数据集进行数据分析和验证。结果表明,所提出的基于方差贡献率的分阶段非线性融合方法,可以减少退化量中的冗余数据影响。所引用的无迹粒子滤波算法,有效解决了传统滤波算法中的粒子退化、结果发散问题。相较于一般的滤波方法在最终预测结果上,绝对误差减少7个周期,精度提高了3.6%,加强了粒子的跟踪能力,提高了目标跟踪的精度。为航空发动机的健康管理和可靠性评估提供参考依据。

一种永磁同步电机模型预测转矩控制简化策略研究

针对永磁同步电机传统模型预测转矩控制(MPTC)在线计算负担较大的问题,提出了一种MPTC简化策略。通过分析基本电压矢量在定子磁链不同扇区的利用率,舍弃利用率较小的电压矢量,减小备选电压矢量数量。并分析不同转矩误差绝对值下的零电压矢量的利用率,当转矩误差较小时,直接输出零电压矢量;当转矩误差较大时,舍弃零电压矢量,将备选电压矢量最大数量减小至4个。进一步,通过成本函数增加磁链误差约束,有效降低磁链脉动。仿真结果表明,与传统MPTC相比,所提简化控制策略可有效减少MPTC系统遍历次数,减轻计算负担,降低系统开关频率,且控制性能基本相当。

带LC滤波器的永磁同步电机多步模型预测电流控制

【目的】为提升永磁同步电机(PMSM)模型预测电流控制(MPCC)的控制性能,在PMSM与逆变器之间增加LC滤波器。【方法】建立带LC滤波器的三阶多步MPCC系统,对逆变器电流、电容电压及电机电流进行预测控制,并与一阶多步MPCC和磁场定向控制(FOC)进行仿真对比。【结果】仿真结果表明:在相同开关频率和预测步数下,相较于一阶MPCC,三阶MPCC下PMSM的转矩脉动和电流脉动明显减小,电流总谐波失真(THD)更低;对于三阶MPCC,随着预测步数的增加,电流THD、电流脉动和转矩脉动逐步减小。【结论】随着预测步数的增加,三阶MPCC系统的控制性能逐步提升;三阶MPCC的控制性能优于一阶MPCC;在较高开关频率处,四步至五步的三阶MPCC的控制性能优于FOC。

永磁同步电机模型预测转矩控制共模电压抑制研究

针对永磁同步电机模型预测转矩控制共模电压较大的问题,对比分析了磁链、转矩和共模电压共同控制、直接去除零电压矢量和虚拟零电压矢量三种抑制共模电压的方法。仿真结果表明,三种方法均可有效抑制共模电压。前两种方法均未采用零电压矢量,导致磁链脉动和转矩脉动增大;虚拟零电压矢量方法既保留了零电压矢量,又有效抑制了共模电压,但开关频率有所增大;动态虚拟零电压矢量选择开关次数最小的零电压矢量生成方式,可在控制性能基本相当的前提下,有效减小开关频率,综合性能最优。

变长分段直线感应电机数学建模

变长分段直线感应电机参数具有不连续、快速时变及强耦合特性,这给电磁暂态建模带来挑战。该文引入3种时变因子推导出具有参数时变特性的变长分段直线感应电机数学表达式。通过分析变长分段直线感应电机定子与动子的电磁耦合特性及时变因子与状态变量之间的耦合关系,建立定子、动子及时变因子相互解耦的数学模型。仿真结果表明,该数学模型计算的电压、电流和速度与有限元计算结果差别小于6%,验证了数学模型的准确性。硬件在环实验结果表明,在高速工况下数学模型可以准确模拟系统的电磁暂态特性,验证了数学模型的解耦能力及数值运算稳定性。

基于改进区间法的含多裂纹铝合金蒙皮扩展寿命区间研究

飞机机身蒙皮的多部位损伤(Multiple-Site Damage, MSD)一直以来都是飞机损伤容限设计与后期维修分析重点考虑的问题之一。为了研究MSD的寿命区间,结合区间理论和区间运算公式、泛灰数理论和泛灰数运算公式及两个运算公式之间的关系,得到可以消除区间运算扩张问题和泛灰数运算失误问题的区间数-泛灰数之间新的转换模型。综合考虑新的转换模型、Paris公式、材料属性、材料尺寸和载荷性质等影响因素,最终得到了2024-T3铝合金板材的MSD裂纹扩展寿命区间:厚度为1.6 mm、不限制长宽时的寿命区间为[90 531, 143 689],厚度1.6 mm、长度240 mm、宽度60 mm时的寿命区间为[11 427, 114 071]。通过验算经典数学算例证明了所研究模型可以消除运算扩张问题和运算失误问题,使运算结果更精确;并进行了三种不同裂纹角度下的MSD裂纹扩展寿命试验,试验结果与理论预测的MSD裂纹扩展寿命区间值相吻合,证明了所研究模型的正确性和有效性。所研究模型可以为MSD裂纹扩展寿命预测和分析提供指导。

中药分析学硕士研究生科研能力培养初探

中药分析作为一种研究中药质量及其规律的分析技术,逐步发展为一门日益成熟的学科,其主要任务包括对药品质量进行常规检验,为新药开发提供方法手段和技术支撑,对药物生产工艺、评价等流程进行分析和监控,研究中药的质量控制和质量评价方法体系等,是中药学领域中一个重要组成部分[1]。我校已明确中药分析学硕士研究生的培养目标:具有较扎实的中药学和中药分析学基础理论及系统的专业知识,掌握一定的现代化最新科学技术;学位获得者能在高等院校、药物科研机构、药品监督管理部门、药厂.

新医科背景下融合“双创”教育理念的中药新产品设计与标准课程改革研究

在新医科建设背景下,简要概述中药新产品设计与标准课程创新创业教育的现状与不足,探索适合中药新产品设计与标准课程的改革路径,从改革教学思维与方法、完善创新创业平台、设置综合实践学分、加强师资队伍建设、借助各大学习平台、提高课程内容与岗位工作内容的贴合度等方面入手,注重多学科融合,以及实践能力、国际化视野和创新能力的培养,推动中药学专业硕士人才的培养。

新医科背景下创新创业型中药学专业研究生培养策略的探索

基于创新创业型人才培养策略,从培养研究生创新创业思维能力、创造良好的创新创业环境、开设创新创业特色课程、加强校企合作交流等7个方面入手来探索中医药人才培养路径。

感应电能传输系统多并联拾取模块电流和输出功率均衡方法

大功率感应电能传输系统通常采用多并联拾取模块结构。然而,多并联拾取模块参数不一致,会导致各个拾取模块的电流和输出功率不均衡,从而降低系统效率,严重时会因模块过流而造成系统故障。为解决该问题,文中提出一种基于并联拾取模块补偿电容器的多并联拾取模块电流和输出功率均衡方法。首先,介绍了传统感应电能传输系统与所提出的感应电能传输系统拓扑的特性。然后,分别分析了互感、拾取线圈自感及内阻对电流分布和系统效率的影响。最后,通过4个并联拾取模块的感应电能传输系统实验平台验证了所提方法的有效性。实验结果表明,采用所提方法时多并联拾取模块的电流和输出功率基本一致,并且相比传统感应电能传输系统,系统效率最高提升了2.21%。

分段式双三相永磁直线同步电机的无模型电流预测控制

分段式结构的双三相永磁直线同步电机(PMLSM),动子穿入和穿出定子分段时,传统的无差拍预测电流控制(DPCC)易受反电动势动态扰动的影响,无法实现精确的电流跟踪和推力控制。同时,该电机模型的参数失配会增大DPCC电流和推力控制的难度。针对以上问题,该文提出了一种基于无模型电流预测控制(MFPCC)的电流控制策略。首先,构建了分段式双三相PMLSM的超局部模型。其次,基于该超局部模型设计了预测电流控制器,并设计扰动观测器以补偿反电动势动态扰动和参数失配的影响。最后,实验验证了所提MFPCC能够抑制分段式双三相PMLSM的反电动势和参数失配的扰动,有效提升参数鲁棒性、电流跟踪性能并降低推力波动。

一种LC逆变器优化采样控制策略

LC逆变器在数字控制下电流内环受到控制延时的影响,导致其有源阻尼效果减弱,提高采样控制频率可以有效减小数字控制延时的不利影响。此外,为了抑制强非线性负载带来的高次谐波扰动,电压外环需采用多个谐振控制器。为减小电压外环的程序时间复杂度,提高谐波控制数量,提出一种针对LC逆变器电压电流双闭环控制的优化采样数字控制策略,其中,电流内环为双采样控制频率而电压外环为单采样控制频率。此优化采样数字控制策略在保证电流内环的稳定域度下同时增强了对非线性负载扰动的抑制能力,降低了输出电压总谐波畸变率。最后,通过实验验证了所提优化采样数字控制策略的可行性和有效性。

面向多步快速充电场景的锂离子电池健康状况估计

针对快速充电对锂离子电池健康状态评估所提出的挑战,构建了适用于多步快速充电场景的锂离子电池健康状态估计模型。先从锂离子电池快速充电电压曲线中提取了12个直接特征,并分析了与这些特征强相关的衰退机制。随后,基于衰退机理并通过相关性分析进行特征筛选,使用径向基函数神经网络建立了健康状态估计模型。验证结果表明,所构建数据特征在电池间衰退路径存在显著差异情况下依然具有良好的泛化能力,相比于传统特征筛选方法估计精度提升超过17%。即使在不同的快速充电协议以及较小训练数据规模下,仍取得了令人满意的估计结果。

高效液相色谱法同时测定补肾健骨口服液中4种成分的含量

目的:建立高效液相色谱(HPLC)法同时测定补肾健骨口服液中没食子酸、二苯乙烯苷、大黄素-8-O-β-D-葡萄糖苷、大黄素等4种成分含量的方法。方法:采用HPLC法,色谱柱为Shim-pack GIST C_(18)(250mm×4.6mm,5μm);流动相为乙腈-0.1%磷酸溶液,进行梯度洗脱;柱温为30℃;进样量为10μL;检测波长为285 nm。结果:4种成分线性关系良好,没食子酸、二苯乙烯苷、大黄素-8-O-β-D-葡萄糖苷、大黄素的线性质量范围分别是0.036 970~0.735 800μg、0.205 400~4.108 000μg、0.014 130~0.282 600μg、0.004 853~0.097 060μg;线性方程分别是Y=2 513.700X-18.223(r=0.998 7),Y=2 165.500X+40.317(r=0.999 8),Y=2 480.400X+0.768(r=0.999 8),Y=3 845.800X+0.778(r=0.999 9)。结论:本试验建立的方法稳定可靠、简便、重复性好、准确度高,可为补肾健骨口服液的含量测定提供参考依据。

永磁同步电机模型预测转矩控制简化控制策略

传统永磁同步电机(PMSM)模型预测转矩控制(MPTC)遍历逆变器生成的全部7个电压矢量,计算负担较大.当转矩误差较小时,零电压矢量利用率较高,则可当转矩误差位于阈值范围,电机系统直接输出零电压矢量,否则,依然遍历7个电压矢量,并给出阈值确定方法.基于上述策略,本文增加了6个定子磁链扇区位置约束,将转矩误差大于阈值时的备选电压矢量降至4个,并增加磁链扇区数目至12个和磁链误差约束,进一步减小备选电压矢量.仿真结果表明,提出的3种简化策略控制下,永磁同步电机系统运行正常,控制性能与传统模型预测转矩控制基本相当,平均开关频率分别降低至77.48%, 77.09%和76.12%,平均遍历电压矢量个数分别降低至58.29%, 32.86%和29.14%.实时性实验结果表明运行时间分别减小至57.70%, 32.96%和29.48%.

永磁同步电机模型预测转矩控制客观评价法综述

由于永磁同步电机模型预测转矩控制的控制目标量纲不同,其成本函数需加权求和,但权重系数的设计与调节较为困难。将模糊决策法、VIKOR法、TOPSIS法、变异系数赋权法和熵值赋权法等客观评价法应用于永磁同步电机模型预测转矩控制以解决上述问题。对于仅考虑磁链和转矩控制的永磁同步电机模型预测转矩控制,上述方法均是可行的,无需权重系数,但在一定程度上增加了计算负担。不同策略的控制性能存在一定的差异,但整体基本相当。由综合性能对比可知,TOPSIS法的控制性能相对最优。