基于改进等效电路模型的直流微电网大信号稳定性分析

对高阶非线性直流微电网进行简化建模是大信号稳定性分析的有效方法。传统简化模型主要关注LC滤波器和线路阻抗等参数,难以分析换流器控制参数的影响,所建立的判据存在难以准确反映直流微电网稳定域的问题。因此,该文提出直流电压下垂控制换流器的具备完整状态变量集的改进等效电路模型,相比于传统简化模型,能更准确地刻画系统低频响应特性。基于混合势理论推导了直流微电网大信号稳定判据及其稳定域,并结合LaSalle不变集定理得到能量指标,以反映系统稳定性变化趋势。建立的稳定判据可指导控制参数优化,且能拓展到多端直流微电网的大信号稳定性分析。在多场景下仿真验证了所提改进等效电路模型和大信号稳定判据的有效性。

GNSS约束的2022年泸定M6.8地震滑动分布及同震应力变化

2022年9月5日四川泸定县发生M6.8级强震,震中位于鲜水河断裂东南末端,野外地质调查初步结果显示本次地震并未发现明显的地表破裂迹象.本文基于震后科考GNSS流动观测和震中周边连续站观测资料,解算并提取震中90 km范围内31个测站的静态水平向同震位移.结果显示:GNSS同震形变场空间分布呈现明显的左旋走滑特征,观测到的最大水平向同震位移达23 cm,震中距50 km范围内同震位移量普遍大于1 cm.基于GNSS观测资料反演得到的同震滑动分布显示泸定地震地表破裂主要集中在磨西至田湾之间,主破裂深度2~8 km,最大滑动量~1.96 m,地震矩9.25×10^(18)N·m,对应矩震级M_W6.6.静态库仑应力结果显示本次地震增强了震源破裂区周边活动断层的库仑应力,并触发了大量余震,余震主要发生在库仑应力增强区域.结合震间闭锁分布、历史地震及库仑应力变化,我们认为未来需要密切关注与磨西断裂交接的安宁河、大凉山断裂以及康定—磨西段的地震危险性.

大麦茎、叶、穗对饲草产量及品质的影响

为探明大麦不同组织(茎、叶和穗)在不同刈割期对饲草产量及品质的影响,以安徽省两个主栽饲用大麦品种为材料,比较了两年度两个品种茎、叶和穗分别在齐穗期及其后14 d和28 d饲草产量及品质的差异。结果显示,不同组织、刈割期及组织×刈割期互作效应对饲草产量及品质均有显著影响(P<0.05),年度效应主要影响产量,其他互作效应因品种和性状不同而异。饲草产量随刈割期后移增加,对其贡献表现为茎﹥穗﹥叶,第2年度高于第1年度。饲草品质性状在组织间和刈割期间存在显著差异,而在年度间仅在单个品种若干性状上存在差异;粗蛋白含量表现为穗﹥叶﹥茎,且随刈割期后移下降;粗纤维、酸性洗涤纤维、中性洗涤纤维和酸性洗涤木质素含量均为茎﹥叶﹥穗,且随刈割期后移前3个性状先降后升,酸性洗涤木质素含量持续上升;粗脂肪含量为叶﹥穗﹥茎,且随刈割期后移上升。综上,在株高相当时,增加穗部比例可提高大麦饲草产量和品质;刈割期后移可提升饲草产量但降低品质。基于本研究,选育大穗、多叶型品种,适期刈割,有望同步提升大麦饲草产量和品质。

2020年西藏定日M_(W)5.6地震震源参数估计和应力触发研究

2020年3月20日青藏高原西南缘定日县发生M_(W)5.6地震,距2015年尼泊尔M_(W)7.9地震~250 km.尼泊尔地震,尤其是震后余滑是否触发了此次定日地震还有待研究.本文联合合成孔径雷达和区域地震波资料研究定日地震的破裂特征.首先利用近场形变和宽频带地震波资料,通过贝叶斯自举优化算法揭示定日地震的均匀滑动模型;然后在此基础上构建断层几何模型并反演震源滑动分布.研究发现定日地震的发震断层走向~334°,倾角~51°.破裂主要集中在约2.0~5.5 km深度范围内.破裂范围~5.6 km×4.4 km,释放总的地震矩~3.33×10^(17)N·m.最大滑动量~1.27 m,发生在3.786 km深度.破裂以正断滑动为主兼少许右旋走滑分量,同区域历史地震表现出相似的破裂机制,表明印度板块向北东方向挤压欧亚板块,在藏南地区产生了近东西向的张应力.库仑应力变化研究表明,尼泊尔M_(W)7.9地震主余震和定日地区四次历史地震共同触发了2020年定日M_(W)5.6地震,其中尼泊尔地震震后2年的余滑引起的库仑应力变化占库仑应力增加总量的~40%,震后余滑在未来地震危险性评估中发挥的作用不容忽视.

激光雷达创新与应用专题导读

近年来,激光雷达技术发展迅猛,在科研与产业领域发挥出越来越重要的作用,赋予遥感、成像、环境感知等领域新的生命力。《光电工程》组织了“激光雷达创新与应用”专题,围绕单光子激光雷达、合成孔径激光雷达、调频连续波激光雷达、环境要素激光雷达、成像激光雷达,以及应用于激光雷达的新型精密测量技术等几个方面,介绍了近期的主要研究进展,为相关领域学者和专家提供技术研究的参考及合作交流的平台,积极推动我国激光雷达技术的研究进程。

大鼠周围神经损伤后外周血内皮祖细胞动员及相关因子含量变化

目的探讨大鼠周围神经损伤(PNI)后外周血内皮祖细胞(EPCs)、碱性成纤维细胞生长因子(bFGF)、血管内皮生长因子(VEGF)及基质金属蛋白酶-9(MMP-9)水平变化及EPCs与其他指标的相关性。方法42只SD大鼠按随机数字表法分为对照组、PNI 1 d组、PNI 3 d组、PNI 5 d组、PNI 7 d组及PNI 14 d组,每组7只,除对照组外其余组均采用钳夹法建立坐骨神经损伤模型。对每组在预定时间点采用活体心脏穿刺法采血;采用Ficoll密度梯度离心法提取单个核细胞,CD34和CD133双阳性细胞标记EPCs,应用流式细胞仪检测各组EPCs数量。采用酶联免疫吸附试验检测各组外周血bFGF、VEGF及MMP-9含量,分析EPCs数量与bFGF、VEGF、MMP-9水平的相关性。结果与对照组相比,PNI 3 d组、PNI 5 d组、PNI 7 d组外周血EPCs数量升高,PNI 3 d组、PNI 5 d组、PNI 7 d组及PNI 14 d组外周血bFGF含量升高,其余各组外周血VEGF含量升高,PNI 5 d组、PNI 7 d组及PNI 14 d组外周血MMP-9含量升高(P<0.05)。PNI 5 d组和PNI 7 d组外周血EPCs数量与血清bFGF水平呈正相关(r分别为0.784和0.788,P<0.05),与血清VEGF水平呈正相关(r分别为0.889和0.852,P<0.05);PNI 5 d组、PNI 7 d组和PNI 14 d组外周血EPCs数量与血清MMP-9水平呈正相关(r分别为0.788、0.852和0.873,P<0.05)。结论EPCs与bFGF、VEGF和MMP-9共同参与了PNI后血供修复的病理生理过程。

多特征融合及聚类分析的道岔转辙机退化状态识别

针对转辙机退化阶段难以划分的问题,提出一种基于多维特征融合的道岔转辙机退化状态识别方法。首先,提取了S700K转辙机退化功率数据的时域、频域、时频域多域特征;其次,通过核主成分分析(Kernel Principal Components Analysis,KPCA)进行特征融合,获得表征道岔转辙机运行状态的特征向量,构建转辙机退化性能指标;再次,采用K-medoids聚类算法对道岔转辙机性能退化状态进行阶段划分,识别不同的退化状态;最后,选用轮廓系数、分类系数、平均模糊熵对聚类效果进行综合评价,并与模糊C均值聚类(Fuzzy C-Means Clustering,FCM)和古斯塔夫森-凯塞尔(Gustafson Kessel,GK)聚类算法进行比较。研究结果表明,融合特征聚类后的综合评价指标高于单一特征,更能够体现道岔转辙机退化过程中的细节,K-medoids聚类效果明显,模型的准确率达到96.3%,能够对道岔转辙机性能退化阶段进行准确的划分,为铁路现场道岔智能运维提供理论支持。

面向缓存的动态协作任务迁移技术研究

边缘网络中不断出现的计算密集和延迟敏感型业务推动了任务迁移技术的快速发展。然而,任务迁移过程中存在应用场景复杂多变、问题建模难度高等技术瓶颈。尤其是考虑用户移动时,如何保证用户服务的稳定性和连续性,设计合理的任务迁移策略仍是一个值得深入探讨的问题。因此,提出了一种移动感知的服务预缓存模型和任务预迁移策略,将任务迁移问题转化为最优分簇与边缘服务预缓存的组合优化问题。首先,基于用户的移动轨迹对当前执行任务状态进行预测,引入动态协作簇和迁移预测半径的概念,提出了一种面向移动和负载两种任务场景的预迁移模型,解决了何时何地迁移的问题。然后,针对需要迁移的任务,基于最大容忍时延约束分析协作簇半径和簇内目标服务器数量的极限值,提出了以用户为中心的分布式多服务器间动态协作分簇算法(Distributed Dynamic Multi-server Cooperative Clustering Algorithm,DDMC)以及面向服务缓存的深度强化学习算法(Cache Based Double Deep Q Network,C-DDQN),解决了最优分簇和服务缓存问题。最后,利用服务缓存的因果关系,设计了一种低复杂度的交替最小化服务缓存位置更新算法,求解出了最佳迁移目标服务器集合,实现了任务迁移中的服务器协作及网络负载均衡。实验结果表明,提出的迁移选择算法具有良好的鲁棒性和系统性能,相比其他迁移算法所消耗的总成本降低了至少12.06%,所消耗的总时延降低了至少31.92%。

利多卡因气雾剂在减轻超声实时引导初期自体动静脉内瘘穿刺疼痛的效果观察

目的观察利多卡因气雾剂对减轻超声实时引导初期自体动静脉内瘘(arteriovenous fistula,AVF)穿刺疼痛的临床效果。方法选取北京市海淀医院(北京大学第三医院海淀院区)肾脏内科血液净化中心60例初期AVF穿刺的维持性血液透析患者,利用随机数字分组法将患者分为常规组和利多卡因气雾剂组。常规组按照超声实时引导穿刺的方法进行内瘘穿刺;利多卡因气雾剂组在内瘘穿刺前喷拭利多卡因气雾剂15 min后再进行超声实时引导穿刺。2组患者均在穿刺后进行视觉模拟评分法(visual analogue scale,VAS)评分疼痛,观察2组患者在内瘘穿刺过程中的疼痛程度。结果利多卡因气雾剂组与常规组总体穿刺疼痛评分分布比较:利多卡因气雾剂组低于常规组,差异有统计学意义(Z=6.783,P<0.001);利多卡因气雾剂组与常规组穿刺疼痛程度构成比比较,无痛与轻度穿刺疼痛的患者比例均高于常规组,差异有统计学意义(χ^(2)=60.000,P<0.001)。结论采用利多卡因气雾剂可减轻超声实时引导初期AVF穿刺给患者带来的疼痛,给患者带来良好穿刺体验,值得临床推广应用。

新一代Wi-Fi的新型感知信息压缩方法

通信设备由于和雷达设备的工作存在重叠,也可以实现目标检测。但是传统的通信协议采用显式反馈传输信息,导致采用通信设备检测无法保留感知信息,因此可以对显式反馈的分解流程进行改进,从而在通信的间隙实现对环境目标的感知。在MIMO系统中,波束成型是发射端利用MIMO信道状态信息生成导向矩阵,从而提升接收端接收性能的一种技术。目前显式反馈波束成型是通信中波束成型的主流方式,接收端会对接收到的信道矩阵进行奇异值分解后转换成一系列角度值传回发射端。虽然采用传统的矩阵分解流程获得反馈矩阵可以有效降低反馈的冗余信息量,但是通常会丢失掉通信设备在感知过程中获得的大部分重要信息,从而导致利用Wi-Fi信号进行目标探测的功能受到限制。研究发现对于接收到的信道矩阵利用传统的分解方式获得的反馈矩阵特征向量无法保留目标的距离,速度信息。本文提出了一种新型的分解方式,基于信道矩阵的协方差矩阵,先求解左奇异矩阵,再利用左右两个酉矩阵正交向量的对应关系,进一步求解从而获得改进的右奇异矩阵,所提改进方法保留了目标的距离、速度以及角度信息,极大地提升了有效反馈信息量。最后通过仿真实验验证了所提方法的有效性。

基于混合储能的交直流混联微电网功率分级协调控制策略

针对交直流混联微电网孤岛运行时,仅靠互联变流器协调网间功率无法有效缓解系统频率与电压波动,且单一蓄电池储能难以适用多场景功率需求的问题,提出利用超级电容和蓄电池混合储能的交直流混联微电网功率协调控制策略。将混合储能作为储能子网连接在直流母线上,优先采用超级电容平抑交直流子网内功率波动,提出以储能荷电状态来划分五种工作模式的改进混合储能控制策略。兼顾超级电容快速响应特性和减少互联变流器的频繁起动,根据直流子网电压和交流子网频率波动程度,提出功率自治和功率互济工况的两级分层协调控制策略。通过设计混合储能处于不同工作模式的网间功率互济场景,仿真证明了所提混合储能和互联变流器协调控制策略能够平抑各子网负荷功率波动。

贵州裸露型岩溶地下河系统污染防治技术——以遵义坪桥地下河系统污染防治工程为例

裸露型岩溶区岩溶强发育、水文地质条件复杂,受污染的地下河系统通道隐蔽性强、污染防治难度大。本文以坪桥地下河系统污染防治工程为例,在近污染源的主径流通道实施“地下水防渗帷幕+污水抽排”工程措施实现近源截排。施工面临岩溶破碎地层易掉块卡埋钻、钻效低及岩溶强发育段浆液扩散距离远等难题。通过配备适宜的钻进工艺,采取纯压式灌浆、水泥砂浆灌填溶洞、低压限量及速凝浆液灌注等灌浆控制措施,保证了工程进度质量,实现了源头治理污染地下水的目的。“近源截排”对类似水文地质条件下地下水污染防治提供可借鉴的地学治理模式。

三自由度微曲面电路3D打印方法及工艺

针对打印微曲面电路技术复杂、成本较高等问题,提出了一种使用三自由度打印机打印微曲面电路的方法,该方法旨在使用三自由度打印机在微曲面上打印共形电路,同时开发了一种自适应微曲面3D打印控制算法。该算法将DXF格式的文件作为输入,提取文件中的线路数据并对其进行离散处理,对离散后的数据逐点测量并根据反馈的数据进行线路重构,最终输出可以直接用于3D打印微曲面电路的G代码。利用三自由度打印机在不同基材制备的微曲面上完成电路打印实验和亮灯实验,验证了该方法的可行性。对3D打印微曲面电路的工艺参数进行研究,通过设计正交试验分析了工艺参数对打印的微曲面电路的影响,得到了最优工艺参数组合。结果表明,在针头直径为0.16 mm的情况下,打印气压为0.3 MPa、打印速度为100 mm/min和打印头高度为0.4 mm时,打印的微曲面电路连续且均匀,质量最优。

我国力学专业本科拔尖人才培养模式分析

针对目前缺乏对力学学科拔尖人才培养模式进行系统性总结的问题,文章通过对各高校力学拔尖学生培养方案的细致对比,从拔尖人才培养模式和拔尖人才培养保障体系两个方面进行了剖析,全面阐述了我国力学专业本科拔尖人才培养的现状,为我国力学拔尖学生培养提供可借鉴的经验和规律。

基于层次分解、主成分分析和高斯混合模型的火成岩岩性识别——以惠州26洼古潜山为例

火成岩油气成藏规律复杂,受到火山运动、强构造运动以及风化剥蚀等叠加影响,火成岩的化学成分和结构构造复杂多样,非均质性极强,采用常规岩性识别方法难以一次性将所有岩性准确识别。借鉴层次分解思路,以惠州26洼古潜山为例,提出了一种火成岩岩性测井识别分类方法:综合考虑火成岩地质分类原则和测井响应特征来确定岩性识别层级,基于这种层次性的分类原则,在每一层次定量优选岩性识别敏感参数,建立研究区岩性识别优选层级;在明确岩性识别优选层级的基础上,逐级逐次使用主成分分析(PCA)和高斯混合模型(GMM)对岩性进行判别并确定其计算函数,建立分级优选岩性识别模型,最终达到整体岩性区分的目的。研究结果表明,研究区辉绿岩和闪长岩识别正确率分别为87.31%和84.32%,未分级未优选辉绿岩和闪长岩识别正确率为60.45%和54.88%,分级未优选其岩性识别正确率为69.61%和67.04%,有效提高了研究区的复杂岩性识别精度。该方法的提出对提高火成岩岩性识别精度提供了一种思路,也为研究区古潜山火成岩岩性精确识别提供了参考依据。

基于分数阶传输线模型的轨道电路暂态分析

为了准确分析暂态信号对ZPW-2000A型轨道电路的影响,考虑传输线中由集肤效应引起的频变损耗问题,建立轨道电路分数阶多导体传输线(Multi-conductor Transmission Line,MTL)模型,针对ZPW-2000A轨道电路高频损耗下暂态响应分析,提出在时域内对轨道电路接收端电压的求解方法.基于传输线理论建立轨道电路传输线系统模型,根据得到的模型建立分数阶传输线方程并对其进行求解.首先,在空间域上利用紧凑有限差分法(Compact Finite Difference Method,CFD)将轨道电路分数阶传输线模型的偏微分方程组离散为常微分方程组;其次,利用G-L分数阶定义将以上方程组转化为整数阶常微分方程组;最后,利用精细积分与递归卷积相结合的方法,得到传输线上每点的电压与电流响应.在双指数信号激励下,通过与状态变量法对比验证了该方法的准确性,两种求解方法的误差在7%以内,且本文方法耗时较短.分析了不同暂态信号输入下轨面过电压变化规律,发现信号频率越大,轨面过电压幅值越小;道床电阻越大,轨面过电压幅值越大且信号从衰减到稳定的时间越长.本文方法可以准确、高效地分析高频损耗下ZPW-2000A型轨道电路暂态响应.

融合自注意力与残差神经网络的3D打印激光在机测量误差修正方法

激光测量能够实现高效地非接触实时测量,被广泛应用于3D打印领域,但激光测量容易受测量条件、外部环境等多种因素的干扰,这些因素错综复杂,难以量化分析。为此,结合直射式激光三角测量原理,在分析测量精度影响因素的基础上,提出了一种基于融合自注意力和残差神经网络的3D打印在机测量误差修正方法。首先,将影响测量精度的因素作为输入变量,采集激光测量值,得到样本数据集;然后利用残差网络提取出样本数据的深层次特征,并引入自注意力机制建立影响因素之间的联系,得到带权重的提取特征;再通过全连接网络对带权重特征进行学习,得到测量误差的预测值,基于该预测值完成对测量误差的修正。自主搭建了一套激光在机测量系统,采用红、绿、紫3种同材质彩色卡纸进行实验验证。结果表明,所提的方法与卷积神经网络和自注意力神经网络相比,均方误差、均方根误差和平均绝对误差均最小,稳定性最好,修正结果最接近真实值;对激光测量结果进行校正后,使其误差由原来的±28μm减小到±9μm以下,显著提高了3D打印激光在机测量的精度和稳定性。

汇流角对双向流道灌水器水力性能影响模拟研究

为探明双向流道汇流角对灌水器水力性能的影响,采用数值模拟分析方法,研究6组汇流角度下双向流道灌水器水力性能及抗堵性能变化规律。结果表明:随着双向流道汇流角的增大,灌水器流量系数及流态指数均逐渐增大,当汇流角为45°、60°、90°、105°时,灌水器流态指数约为0.5,当汇流角为135°、165°时,灌水器流态指数大于0.7;灌水器双向流道存在主流区与旋涡区,随着汇流角的增大,流道内低速旋涡区范围明显减小,水流对冲消能作用减弱;流道内固体颗粒运动轨迹随流道结构变化明显。在汇流角小于90°时,颗粒更易进入旋涡区做涡团运动,且主要出现在靠近流道进水口的流道单元,灌水器发生流道堵塞的概率很大。水流汇流角度大于90°时,水流携沙能力增强,颗粒在流道内停留时间减小,流道抗堵能力增强。双向流道灌水器在汇流角为105°时,具有相对优异的水力性能和抗堵性能,灌水器流道设计时可优先考虑。

葛根芩连汤药效及药理机制实验研究进展

葛根芩连汤单用或联用治疗多种病症,取得良好疗效,并已获细胞和动物实验研究验证。现总结近5年葛根芩连汤治疗溃疡性结肠炎、2型糖尿病、非酒精性脂肪肝/肝炎、泄泻病、化学试剂/病毒诱发炎症、抗癌实验研究的配方组成、起效剂量、细胞/动物模型及药理机制。葛根芩连汤药效得到多方验证,机制主要是促进肠道菌群平衡恢复、下调组织和血清促炎症因子和促进T细胞平衡而调控局部和全身免疫功能、上调肠黏膜上皮紧密连接蛋白等而加强肠道屏障,并能因应不同病症而调控相应通路活性,体现了中药复方多靶点、多通道、多层次调控疾病进程的特点。葛根芩连汤低、中、高剂量抗病有效且中、高剂量更能激活相关信号通路,葛根芩连汤单用和联用抗癌量效关系复杂,其机制有待厘清。葛根芩连汤调控信号通路因病症不同变化较大,其决定因素和关联机制有待深究。葛根芩连汤能调控Wnt、Notch、PI3K-AKT等多种经典通路,提示其可能对多种肿瘤发生发展具有调控作用。

粮草双高型大麦新品种皖饲麦3号的选育及栽培技术

皖饲麦3号是安徽省农业科学院作物研究所采用系谱法选育而成的粮草双高型饲用大麦新品种。2018—2020年度参加安徽省多点联合鉴定,平均产量达480.64 kg/667 m^(2),比对照西引二号增产10.42%。2023年通过农业农村部非主要农作物品种登记,登记号:GPD大麦(青稞)(2023)340003。皖饲麦3号为春性多棱皮大麦,茎秆粗壮,分蘖力较好,生育期187 d左右,株高90 cm左右,千粒质量31 g左右,籽粒蛋白质含量(质量分数,下同)10.31%,淀粉含量632.6 g/kg,β-葡聚糖含量5.01%,综合农艺性状较好,抗倒性强。为充分发挥该品种在安徽省沿淮、江淮地区饲料大麦生产中的作用,系统介绍了其选育过程、特征特性,并提出了以收获青饲草、青贮饲料和籽粒为不同目的的配套高产栽培技术。