基于GPU集群的空间VLBI射电源条纹搜索研究

探月工程四期将发射嫦娥七号“鹊桥二号”中继星,搭载4.2 m口径的抛物面望远镜,与地面射电望远镜构成首个月轨空间VLBI。空间VLBI受中继星轨道扰动和星载设备时延等因素影响,射电源的预报时延模型无法引导相关处理机正常工作,需通过基于实测信号条纹搜索的方法找到符合要求的高精度时延模型。为此,提出一种基于GPU集群的空间VLBI射电源条纹搜索算法,研究在GPU集群上负载均衡的任务分配方法,并行实现相关处理模块和残余值搜索模块。通过RadioAstron 1 min观测数据验证,相较于目前CPU集群平台,GPU集群处理速度提升了27.0倍。

夏季温度漂移环境下的人体热舒适研究

长期处于稳态热环境会削弱人体的热适应能力,影响人体热舒适,并且空调系统的长期运行也会造成能源过度消耗。研究显示,允许室内环境温度适当地变化可以改善上述问题。通过控制空调的间歇启停,结合主观热评价、额头温度、耳温以及平均皮肤温度的变化,探究了短暂温度漂移下的人体热反应,并且分析了额头温度与热舒适投票之间的相关关系。结论如下:存在温度漂移的夏季空调环境,可以提高人体对偏热环境的接受度;适当范围内的温度漂移可以提高人体热舒适,为室内空调系统的动态调节提供了新的研究思路;温度漂移热环境中,人体额头温度与热舒适显著相关,其可以作为表征动态环境热舒适的重要指标之一。

地铁源热泵系统适应性研究

选取哈尔滨、北京、青岛、西安、上海、武汉、重庆、南宁、广州9个典型城市,以办公建筑为例,搭建了不同气候区的DeST建筑模型,依据不同城市的气候、地质等参数建立了地铁源热泵系统TRNSYS模型,结合适应性评价指标分析了不同城市对应热泵系统的性能、经济性和环境效益,提出了适应性评价体系。根据综合评价体系得出地铁源热泵系统在不同城市的适用情况如下:哈尔滨、青岛、西安中等适用,北京一般适用,上海、武汉优化后中等适用,广州优化后一般适用,重庆、南宁不适用。

基于频谱图与时序成像的非侵入式负荷监测方法

针对在多种电器设备同时运行的场景下,当前非侵入式负荷监测方法存在分解困难的问题,本文提出了基于频谱图与时序成像的非侵入式负荷监测方法。首先进行负荷分解,利用频谱图变换原理将多种电器设备的聚合电流转换成频谱图矩阵,并通过词嵌入将频谱图矩阵变换到高维;然后通过k-均值聚类算法得到单个电器设备的频谱图矩阵并反变换为相应的时序电流;其次,进行负荷分类,将负荷分解得到的各类电器设备的时序电流转换为图像进行分类,分类模型为训练完成的深度神经网络模型。最后,利用公开数据集进行实验,结果表明所提方法具有较好的分解和分类效果。

冬季温度漂移下心率变异性对人体热舒适的影响

研究显示,环境温度的变化对人体心脏活动的影响显著,寒冷或极端温度会给人们带来心血管疾病。基于人体心率变异性指标,探讨了温度漂移热环境在室内热舒适方面的优势,并分析了人体主观热评价、皮肤温度与心率变异性之间的关系。设置16名受试者从初始稳定温度(24℃或18℃)经历半小时的温降漂移,最后再经历升温回到初始温度。实验收集了受试者的主观热评价与皮肤温度,并全程监测了其心电信号。通过频域分析法,得到了心率变异性的低频功率/高频功率比值(LF/HF)。结果表明:在冬季,适当的温度漂移可以改善受试者对相同温度热环境的热舒适评价;温度漂移对人体热舒适的影响可以通过LF/HF值表征出来;冬季温度漂移热环境下,人体的LF/HF值与平均皮肤温度、热感觉显著相关。

用于VLBI测轨的PN-DOR信标研究

探测器DOR信号与射电源信号频谱特征不同引起的接收设备相位波动误差是月球和深空探测VLBI测轨的重要误差源之一。新型PN-DOR信标通过使用伪随机序列对现有DOR信标扩频调制生成,实现与射电源信号相似的频谱特征,可有效降低相位波动误差。研究PN-DOR信标在VLBI测轨应用中相位误差与带宽综合群时延误差计算方法,在此基础上通过比较相同发射功率条件下PN-DOR与DOR信标总时延误差,分析PN-DOR的适用条件。

复合式地铁源热泵系统适用性研究

地铁源热泵系统在单独运行过程中,由于围岩热物性的影响,会导致隧道内热量供应不足的问题,进而影响地铁源热泵系统长期高效运行,甚至无法保障基本热负荷需求。针对这一现象,以哈尔滨某办公建筑为例,在TRNSYS软件中搭建辅助燃气锅炉的复合式地铁源热泵系统模型,并进行时长五年的运行模拟。结果表明,复合式系统热泵部分的平均全年性能系数(APF)比单一式系统高0.23。单一式系统与复合式系统平均隧道空气温度增长率分别为-1.27%,6.34%。复合式系统的平均单位热量费用年值比单一式系统低0.25元/(kW·h)。复合式系统能够满足供暖季的全部热负荷需求,在性能及经济性方面均优于单一式系统。

基于预测无差拍算法的永磁同步发电机无传感器控制

针对永磁同步发电机(PMSG)提出了一种基于预测无差拍算法的高性能无传感器控制方案。为了获得出色的无传感器控制性能,提出对引入无差拍控制器的估算反电动势进行串联补偿,在改善系统稳定性的同时,实现了定子电流的无静差跟踪。随后,基于Luenberger算法对定子电流超前预测,补偿数字控制一拍滞后的影响,并在维持系统稳定性的前提下,根据离散控制模型设计控制器参数,以改善定子电流环的动态响应及其适应电机参数变化的鲁棒性。在此基础上,基于估算反电动势的同步锁相环(SRF-PLL)能够快速、准确地观测转子的位置角和转速信息,并实现电机控制的同步定向和速度反馈调节。最后,基于10kW永磁同步发电机建立模拟的直驱式发电机组,对本文所提控制方案的有效性和可行性进行了仿真分析和实验验证。

基于自适应滤波的单相统一电能质量控制器研究

在分析单相统一电能质量控制器(unified power quality conditioner,UPQC)瞬时功率平衡关系的基础上,提出一种基于自适应滤波电流检测的UPQC双电流源协调控制策略。鉴于电流检测精度对双电流源控制策略补偿性能的影响,在保留变步长自适应算法快速性的前提下,提出一种提高电流检测精度的定频率滤波器改进算法。针对双电流源UPQC的控制器设计,采用比例控制和重复控制构成复合控制实现了串、并联有源电力滤波器的电流跟踪控制;从UPQC整体出发建立直流电压闭环控制的小信号模型,为直流电压环的控制器参数设计提供理论指导。研究结果表明,基于该控制策略和控制器设计方案的UPQC系统实现了较好的负载电压和电网电流补偿效果。

基于热感觉的低压环境皮肤温度研究

对比了按面积加权得到的平均皮肤温度和按局部皮肤温度对热感觉的影响程度进行加权得到的表征皮肤温度,将两者分别与热感觉进行回归,并从中寻找出了能够较好地同时适用于不同环境压力、不同活动水平、不同环境温度的表征皮肤温度与热感觉的关系式。

高炉渣余热回收协同转化生物质制氢

高炉渣是钢铁生产过程的主要副产品,是一种多元金属熔体,具有大量显热并能促进焦油及甲烷等低分子碳氢化合物的催化转化。鉴于此本文提出通过干法离心粒化技术将液态炉渣制备成液-固过渡态的高温炉渣颗粒,作为生物质气化热载体,利用炉渣中多种金属矿物对大分子的解构、断键和分解的催化作用,提高气化反应的选择性,实现对炉渣显热的回收和转换,将低品位的液态炉渣余热转换成高品位的氢能。通过气化实验,对影响气化产物分布及气体组成的主要因素进行考察,结果表明:高炉渣在促进焦油分解和碳氢化合物重整方面表现出良好的催化性能,增加热载体炉渣颗粒温度,减小颗粒粒径能够减小炉渣表面积炭,降低气化产物中焦油产率和提升富氢气体品质,在最佳工况下(选用粒径小于2 mm,温度为1200℃的高炉渣颗粒作为热载体),气化产物中焦油含量仅为2.52%,气体产率达到1.65 m3·kg-1,富氢气体中H2含量可达53.22%。

浅谈大学生创业教育

大学生创业教育是高等教育的重要内容。在分析我国创业教育现状的基础上,本文总结了我国高校开展创业教育存在的问题,阐述了大学生创业教育既是市场经济发展的呼唤和就业环境的客观要求,也是全面发展教育的一个重要方面。如何加强大学生创业教育,本文提出若干建议。

基于内模原理的自适应电流检测系统研究

传统自适应电流检测方法因受到低信噪比检测环境引起的"交互式误差干扰"的严重影响,难以兼顾检测方法的快速性和精确性。本文提出了一种新颖的自适应电流检测方法,引入滑动积分滤波器(SIF)消除谐波电流的干扰,并获取基波有功、无功电流幅值估算误差。基于内模控制原理构成有功、无功电流的自适应检测闭环系统,快速、准确地分离提取畸变负载电流中的目标电流分量。文中对所提出的自适应电流检测方法建立了数学模型,并基于控制理论中的方法对本文电流检测方法的收敛性及其快速性、精确性进行了理论分析,为自适应电流检测方法的性能设计提供了理论指导。最后,通过仿真和实验证明本文所提出理论和方法的正确性与有效性。

听觉诱发电位信号分析中小波基函数的确定

声舒适是评价建筑室内环境的重要部分,听觉诱发电位是声环境舒适度评价的客观生理指标,听觉诱发电位信号的时频能量特征可以用来评价声环境的舒适性。小波包分析可以探究听觉诱发电位信号时频能量分布规律,分析时运用的小波基不同,产生的结果也不同。为了更好地研究听觉诱发电位信号的时频能量分布,比较了5种小波基函数的时域特点和幅频特性。对16名正常成年人进行了脑干听觉诱发电位实验,将所测16组听觉诱发电位的平均值进行小波包时频能量分析。结果表明,dmey小波分析结果在时频分布上可与实际信号的能量信息相匹配,可以减少各个频带信号分解后的失真问题。选择dmey小波对听觉诱发电位信号进行处理,能够更准确地分析听觉诱发电位信号的时频能量分布,为声环境的舒适性研究提供理论依据。

地铁废热利用研究进展与关键问题

地铁开发是快速高效地缓解“城市综合征”的途径之一.然而,地铁的大量开发和长期使用,将导致大量余热堆积在地下构筑物周围岩土中,形成热堆积问题,引起地下温度上升,最终使地下热环境恶化,破坏原有生态平衡.分析了地铁系统在地下产生热堆积问题的原因,重点介绍了国内外关于地铁废热回收的方法与成果,指出了地铁废热利用存在的关键问题与适用于地铁废热利用的系统,提出了未来的地铁废热利用研究方向.

基于改进重复控制的单相并联型有源电力滤波器

本文首先分析了并联型有源电力滤波器(APF)的拓扑结构及模型的建立。对系统的电流环进行分析,考虑各种因素而造成的时间延迟,对APF系统的幅频、相频特性有着较大的影响,为了能够弥补传统PI控制器在有源电力滤波器中应用的局限性,采用了重复控制器。首先阐述了重复控制器的作用原理,并结合PI控制器构成复合控制应用于APF当中;在原有PI控制器的基础上,加入重复控制器,并详细分析了复合控制器的设计过程。在所搭建的实验平台上,针对两种不同性质的负载,结合控制器设计的方法,对比了PI控制器和复合控制器的电流补偿效果,验证了控制方案的有效性。

基于极点配置和重复控制的电流型单相动态电压调节器

首先提出了一种动态电压调节器(DVR)的直接负载电流控制策略。通过直接控制流经串联变压器的负载电流,间接实现了负载电压的动态补偿。根据变压器的τ型等效电路,得到DVR的系统控制模型,为改善负载端电压的稳态与动态补偿性能,对LCL型滤波器结构采用状态反馈极点配置和重复控制相结合的复合控制器;于此同时,考虑到变压器励磁支路对本文控制策略的影响,结合励磁电流补偿的方法,进一步提高负载端电压的补偿精度。仿真和实验结果表明,本文所提控制方案在电网电压波动和负载投切时,能够对负载端电压进行快速、有效的补偿。

一种基于主动学习的恶意代码检测方法

现有恶意代码的检测往往依赖于对足够数量样本的分析.然而新型恶意代码大量涌现,其出现之初,样本数量有限,现有方法无法迅速检测出新型恶意代码及其变种.在数据流依赖网络中分析进程访问行为异常度与相似度,引入了恶意代码检测估计风险,并提出一种通过最小化估计风险实现主动学习的恶意代码检测方法.该方法只需要很少比例的训练样本即可实现准确的恶意代码检测,比现有方法更适用于新型恶意代码检测.通过对真实的8 340个正常进程和7 257个恶意代码进程的实验分析,与传统基于统计分类器的检测方法相比,该方法明显地提升了恶意代码检测效果.即便在训练样本仅为总体样本数量1%的情况下,该方法也可以达到5.55%的错误率水平,比传统方法降低了36.5%.

中国VLBI网软件相关处理机测地应用精度分析

为支持国际VLBI大地测量数据处理,中国VLBI网(CVN)软件相关处理机完成了功能、性能升级,提高了信噪比,实现了以国际测地通用Mk4格式数据输出结果,可以直接被VLBI通用测地后处理软件用于时延数据解算。本文通过与国外软件相关处理机DiFX的实测数据比对,系统地分析了CVN软件处理机带宽综合残余时延和时延率精度、带宽综合总时延和时延率精度、信噪比和VLBI站坐标解算值。数据显示,CVN软件相关处理机已经达到了测地数据处理的精度要求,可以用于IVS国际联测数据处理。

基于相关系数分析的配电网单相接地故障研判方法与试验研究

对于小电流接地系统配电网单相接地故障,现有的检测方法和选线装置在实际工程应用中状况并不理想。研究了基于暂态零序电流波形相关系数分析的研判原理,采用故障指示器录波结合配电线路在线监测系统主站研判的方式实现了单相接地故障的选线与定位,并通过单相接地人工模拟试验综合评判了该方法的准确性和适用性。试验结果及分析表明,该系统能够准确、快速地对接地电阻不大于1 000Ω的单相接地故障进行故障定位和信息报送,选线成功率达90%。对于经更高电阻接地等暂态特征不明显的单相接地故障,建议采用零序电流有功分量比较作为有效补充,或采用基于多原理、多判据的综合方法,以提高单相接地故障的诊断率。