基于变载波频率的永磁同步电机驱动系统效率优化控制

为降低永磁同步电机驱动系统的损耗,提高系统效率,提出了一种基于母线电流反馈的变载波频率优化控制方法.首先,建立了系统损耗数学模型,探究了载波频率与系统损耗的关系.然后,针对离线优化方法对于参数敏感的问题,设计了一种基于母线电流反馈的载波频率在线寻优方法.结果表明,在不同转速与负载条件下均存在使系统损耗最小的最优载波频率,其随转速与负载条件变化而变化.在各个工作点,系统损耗的计算值均与实测值基本吻合.在线寻优方法在中高负载情况下能够实现约0.6%的效率优化,并且在负载变化的情况下仍然能够实现损耗优化.

基于优化功率跟随控制的E-REV能量管理策略研究

基于功率跟随控制的增程式电动汽车能量管理策略具有减缓电池寿命衰减与提高车辆NVH性能等优势,但存在阈值参数依赖性强、增程器启停频繁等问题,为此提出了一种基于优化功率跟随控制的E-REV能量管理策略。依据车速、SOC状态与驾驶员的加速踏板力度等信息特征,制定基于功率跟随控制的能量管理策略。在此基础上,针对固定规则参数的局限性,以车辆行驶总成本与SOC变化梯度为目标函数,结合灰狼优化算法对增程器启停功率阈值参数进行优化,减少发动机频繁启停现象。运用Matlab/Simulink搭建控制策略模型,并联合基于Simcenter/AMESIM搭建的整车物理模型进行仿真试验,结果表明:CHTC-LT循环工况下,优化功率跟随控制策略与功率跟随控制策略相比,SOC最大波动值降低了28%,增程器启停次数减少了28.5%,整车燃油经济性提升了6.89%。

增材制造钛酸钡压电陶瓷的高温烧结与极化工艺研究

为提高增材制造BaTiO_(3)压电陶瓷的综合性能,本文研究了BaTiO_(3)压电陶瓷的浆料剪切变稀特性及数字光处理(DLP)成型特性,揭示了DLP成型BaTiO_(3)压电陶瓷坯体在不同烧结温度条件下的致密化机制,探索了极化方向对DLP成型BaTiO_(3)陶瓷压电性能的影响规律。结果表明,调节高温烧结与极化工艺,可以在一定程度上改善DLP增材制造BaTiO_(3)压电陶瓷的电学性能。当烧结温度为1420℃、保温时间为2 h时,压电系数d_(33)最大,为163.4 pC/N,样品层间结合紧密,晶粒尺寸均匀。当Z轴与极化方向夹角由0°变为90°时,相对介电常数εr和d_(33)分别提高了29.37%和27.01%。当固含量为80%(质量分数)、烧结温度为1420℃、Z轴与极化方向夹角为90°时,样品d_(33)最大,达到182.4 pC/N。

单镜头倾斜摄影测量技术的应用及精度分析

针对5镜头无人机摄影测量技术在水利工程中的限制,提出一种单镜头无人机采用5航线倾斜测量法,对水利工程进行多角度拍摄,快速建立水利工程实景三维模型的方法。通过对三维模型的平面精度、高度精度进行误差分析,证明消费级无人机在多航线飞行方案下建立的水利工程实景三维模型满足现行《水利水电工程测量规范》和《三维地理信息模型数据产品规范》。

背角无齿蚌幼蚌对水体铜的吸收特征研究

为了探究在不同浓度铜(Cu)暴露下背角无齿蚌(Anodonta woodiana)对水体Cu的吸收特征,选定对Cu吸收能力更强的幼蚌作为实验对象,依据Cu对幼蚌96 h-EC50和我国渔业水质标准(GB11607—89)中Cu限量设定5个浓度梯度2.0、1.0、0.1、0.01和0.005 mg·L^(-1),进行24 h Cu暴露实验及水体Cu含量测定。结果显示:随暴露浓度的升高,幼蚌Cu吸收效率迅速升高,最高值出现在2.0 mg·L^(-1)暴露组为(0.69±0.11)μg/(g·h);幼蚌Cu去除率总体呈现出降低趋势,其中0.005 mg·L^(-1)暴露组去除率最高为84.8%,1.0 mg·L^(-1)暴露组去除率最低为28.9%。综上所述,背角无齿蚌幼蚌具有较强的Cu吸收能力,表明其在淡水渔业水域环境Cu污染防控方面以及开发作为监测评价淡水渔业水域环境Cu污染的模式生物方面具有非常高的应用潜力。

基于IGCT抑制换相失败的关键控制策略

针对基于电网换相换流器的高压直流(LCC-HVDC)输电系统因以晶闸管作为换流器件而存在的换相失败问题,以集成门极换流晶闸管(IGCT)在中国某背靠背高压直流工程中的应用为基础,首先介绍了IGCT型高压直流的拓扑及基本运行原理。接着,从兼顾换相失败抵御效果和IGCT阀的关断应力角度,提出了适应IGCT阀的关断策略。在此基础上,研究了不同类型交流故障对故障电流峰值的影响,提出了利用故障扰动系数动态调整电流控制器参数的策略,实现故障电流抑制和故障期间直流功率的稳定输送。最后,通过实时数字仿真(RTDS)验证了所提策略的正确性和有效性。

铸态30CrMnSiNi2A钢的热变形行为与热加工图

目的研究铸态30CrMnSiNi2A钢的热变形行为,并建立热加工图评估出合适的热变形参数。方法在变形温度900~1200℃和应变速率0.01~10 s^(−1)条件下开展热压缩实验,分别构建应变0.2、0.4、0.6、0.8下的热加工图,结合扫描电镜对变形后的微观组织进行分析。结果30CrMnSiNi2A钢在压缩过程中真应力的变化是加工硬化和动态软化协同作用的结果;在低应变速率时(0.01、0.1 s^(−1)),流动曲线在应力值达到峰值应力(σp)后都表现出流动软化现象,而在高应变速率下流动曲线则表现出连续的加工硬化现象。结论根据变形试样的微观组织和塑性流动是否稳定,可将热加工图分为3个区:流动失稳区、不完全动态再结晶区、完全动态再结晶区,在完全动态再结晶区内的晶粒细小均匀,所以将变形温度1100~1180℃、应变速率0.01~0.5 s^(−1)确定为适合于30CrMnSiNi2A钢的加工窗口。

基于土壤有机碳含量的黑土层厚度预测及影响因素分析

黑土层厚度是黑土的一项基本属性,是衡量土壤肥力和侵蚀程度的重要指标,其空间预测的研究对支撑我国黑土地保护工程、保障粮食安全具有重要意义。本文参考土壤系统分类中黑土层的诊断特征,将有机碳含量高于成土母质6×10~(-3)作为黑土层的判定标准,并利用有机碳在土壤垂向剖面上的指数分布规律,推算出黑土层厚度的计算公式。基于多目标区域地球化学调查获取的62 896个表层土壤和15 687个深层土壤的有机碳测试数据,对松辽平原黑土层厚度进行了详尽的空间预测分析,并探讨了黑土层厚度与土壤类型和气候因子之间的关系。结果显示,松辽平原黑土层厚度在0~165 cm之间,中位数为23.33 cm。黑土层空间分布呈现出显著的非均质性,整体呈西南薄、东北厚的分布特点。沼泽土和泥炭土的黑土层平均厚度最大,在60~80 cm之间,其次为黑土,平均厚度为56 cm,白浆土和草甸土的黑土层平均厚度在40~50 cm之间。黑土层厚度的空间分布与气候条件关系紧密,主要表现为与温度呈显著的负相关,与降雨量呈正相关。同时,研究发现年均温0℃是影响黑土厚度的一个重要温度阈值,当年均温高于0℃时,黑土层平均厚度在80 cm以上,并且不再随温度发生变化。随着气候变暖,年均温0℃等温线的南移可能对黑土层厚度产生重要影响。

氧化铝填料对绝缘涂层导热性能的影响

以高模数硅酸钾溶液为基料,氧化铝为导热绝缘填料,加入硅丙乳液、消泡剂,制备有机无机复合硅酸盐导热绝缘涂层。通过测试硅酸盐涂层的导热系数、体积电阻率、孔隙率、孔径分布和元素分布变化,研究绝缘硅酸盐涂层导热性能。结果表明,适当提高氧化铝的质量分数,硅酸盐绝缘涂层的导热性能提升。氧化铝填料球形形貌和大粒径更有利硅酸盐绝缘涂层的导热性能提升。当填料为粒径2.9μm的球形氧化铝,且质量分数在37.5%时,涂层的导热系数最高达1.072 W/(m·K),体积电阻率大于10^(8)Ω·m,此时涂层的导热绝缘性能达到最佳。

地空瞬变电磁法在煤矿采空区中的应用效果分析

煤矿采空区一直是工程中难以解决的重点难题之一,现工程中一般是结合开采资料及煤层分布进行综合分析。由于大型煤矿多采用自然塌落法来处理采空巷道,而非金属类矿山的填充法,随着时间的推移,会出现非常多的塌陷,导致采空区内部情况非常复杂,难以查清。尤其是在老旧的煤矿当中,由于过去技术落后,矿洞测绘资料存在一定的失真,导致很难明确定义现采空区的具体范围,为工程的顺利开展提出了重大的课题。结合黑龙江依兰煤矿(日伪时期的开采老旧煤矿采空区),在地形地貌条件特别差,人难以攀登的条件下,应用地空瞬变电磁法,初步解决了该采空区的范围和规模。

预防性使用阿托品对无痛膀胱镜检查术中诱发迷走神经反射的防治效果

目的:探讨预防性使用阿托品对无痛膀胱镜检查术中诱发迷走神经反射的防治效果。方法:选择2022年10月—2023年11月在青岛大学医学院松山医院行静脉复合全麻下无痛膀胱镜检查的144例患者作为研究对象,采用完全随机化分组的随机数表法将144例入选病例分为对照组、观察组,各72例。两组均采用地佐辛(0.05 mg/kg)复合1%丙泊酚(1.5~2.0 mg/kg)进行麻醉诱导,待患者睫毛反射消失时开始进行膀胱镜检查。术中丙泊酚以3~6 mg/(kg·h)维持,患者术中如发生体动,则追加丙泊酚0.5 mg/kg,直至检查结束。对照组在1%丙泊酚20 mL中加入0.9%氯化钠溶液1 mL,观察组在1%丙泊酚20 mL中加入阿托品1 mg。两组在麻醉过程中出现心率低于50次/min时,静脉注射阿托品0.5 mg,当血压降低超过20%时静脉注射麻黄碱6 mg。比较两组无痛膀胱镜检查操作时间、术后清醒时间、丙泊酚用量、术中迷走神经反射及并发症发生情况。结果:观察组无痛膀胱镜检查操作时间短于对照组,差异有统计学意义(P<0.01);两组术后清醒时间、丙泊酚用量比较,差异无统计学意义(P>0.05)。观察组术中发生迷走神经反射发生率低于对照组,差异有统计学意义(P<0.01)。两组均无严重并发症,对照组均经及时应用阿托品、麻黄碱等积极抢救治疗而痊愈。结论:无痛膀胱镜检查中预防性使用阿托品不仅有利于缩短操作时间、有利于呼吸管理,更有利于预防迷走神经反射,减少并发症,具有较高的安全性。

一种组合动力飞行器模态转换过程轨迹优化与控制方案

为应对组合动力飞行器涡轮/冲压发动机模态转换过程中容易出现的推力陷阱问题,开展了组合动力飞行器模态转换阶段飞行/推进一体化保护控制研究。该研究利用组合动力爬升段飞行轨迹优化方法,解决模态转换过程中组合发动机总推力无法满足平飞加速需求的推力陷阱问题。结合轨迹线性化控制方法,完成了宽速域飞行器/发动机一体化轨迹跟踪控制设计,利用迎角、油门等变量的协同调节实现轨迹跟踪控制。仿真结果表明,轨迹优化策略能够在一定程度上克服模态转换过程中的推力不足问题,一体化轨迹线性化控制方法可以有效实现爬升轨迹跟踪,避免模态转换过程对组合动力飞行器飞行任务造成的不利影响。

基于“专创交叉融合”的机械工程专业创新创业教育体系构建与实践研究

大学生创新创业教育的实施对促进高校教育教学改革,推动大学生全面发展与社会进步具有重要意义。面向大学生创新创业教育,创新高校人才自主培养体制机制能够更好地满足社会对多样化、拔尖创新人才的需求,激发学生创新潜能,培养更具实践能力和创新创业精神的人才,进而推动高等教育与社会发展的紧密结合。北京工业大学机械工程学科积极探索并构建了以“专创交叉融合”为基础的人才创新创业教育体系,从课程建设、教学方法、师资培养、评价机制等方面,着力提高学生创新创业能力,加强知识运用能力,以提高学校人才培养质量。该体系对促进中国高校创新创业生态系统具有积极的借鉴意义。

劳模精神、劳动精神、工匠精神融入高职院校思政教育的路径研究

劳模精神、劳动精神、工匠精神是民族精神和时代精神的生动体现,是激励人们攻坚克难、干事创业的强大精神动力。在深刻理解“三种精神”科学内涵及其逻辑关系的基础上,该文分析得出“三种精神”与高职院校思想政治教育在培养目标上具有一致性、在教育内容上具有相融性、在教育方式上具有互补性,并创新提出“课程重构、文化浸润、实践育人、数字赋能”的四维融入路径,从而实现“三种精神”对高职学生的文化熏陶和价值引导功能。

公差仿真教学系统的设计与实现

针对当前公差教学中存在的问题,设计实现了一个面向公差教学的三维仿真系统,通过将公差的参数化演示功能、评价应用功能、实验实训功能有机地整合在一起,实现了在演示维度上、教学深度上和实验广度上的开拓与延伸,解决了当前公差教学中存在的多媒体演示功能不足、教具笨重且功能单一、实验实训难以开展等问题,弥补了当前公差教学中的不足,丰富了公差相关教学内容,探索了新的教学方式和方法,为相关课程提供了一个适合辅助教学的工具。