宽增益高效率CLLLC变换器的变频双移相调制策略

在输入电压宽范围变化时,变频调制CLLLC变换器存在开关频率变化范围宽的问题,而移相调制CLLLC变换器难以实现宽范围零电压导通(ZVS)。为了实现宽输入电压CLLLC变换器的高效率,该文提出一种变频双移相调制方法。通过同时调节开关频率、一次侧全桥和二次侧全桥之间的移相角,拓宽CLLLC变换器的增益并提高其效率。采用时域分析法求解变频双移相调制CLLLC变换器的电压增益与谐振电感电流有效值,并分析频率以及移相角对电压增益和谐振电感电流有效值的影响。最后,通过搭建一台100~300 V输入、48 V/400 W输出的实验样机,验证了理论分析的正确性。

基于LC谐振单元的多回路开关电容型均衡电路

传统的串并联开关电容型均衡电路在工作过程中会产生影响电路可靠性的冲击电流,为了改善该问题对电路性能的影响,同时提升电路的均衡速度,提出一种基于LC谐振单元的多回路开关电容型均衡电路。电路的LC谐振单元由均衡电容串联电感元件组成,所有开关器件均工作在零电流开关模式下,这将有效降低开关损耗,并有效抑制电路中的冲击电流,从而延长开关器件的使用寿命,提高电路的可靠性。所提出的均衡电路采用两个LC谐振单元作为储能元件组的组间均衡支路,可以同时实现储能元件单体与单体之间以及储能元件组与组之间的均衡,在保证均衡精度的同时,有效地提升电路均衡的速度。详细地分析了电路的特点与工作原理,通过搭建仿真平台,将所提出电路与现有的同类型均衡电路对比,验证了所提出均衡电路对均衡速度的提升作用。搭建了五个串联超级电容的实验平台,实验结果表明,所提出的电路可以提升55.85%的均衡速度,并且对冲击电流有显著的抑制作用。

直流变换器广义对偶与相通性探讨

提出严格对偶和广义对偶的概念,探讨直流变换器的对偶性与相通性。对于三大类直流变换器,即Buck类、Boost类、Buck-Boost类变换器,包括隔离型和非隔离型,推导其严格对偶变换器,并分析可能存在的广义对偶变换器。对于一个已知的基本变换器,发现存在3个与其对偶的变换器,其中一个为严格对偶,两个为广义对偶。采用相通性,分析组合变换器与基本变换器之间的关联及在变换器推演上用到的相似处理方法,有利于变换器拓展与延伸。将软开关直流变换器看作是直流变换器与软开关电路的组合,可采用对偶与相通的方法对其进行研究。重点研究准谐振变换器的广义对偶与严格对偶,简要分析其余软开关直流变换器的对偶性。最后,通过分析直流变换器和软开关直流变换器仿真波形上的对偶性,验证理论分析的正确性。

基于L-SHADE算法的AUV载体磁干扰参数辨识的数值模拟

采用自主水下航行器(Autonomous Underwater Vehicle,AUV)磁测平台可开展海洋地磁场测量、水下磁性目标探测和识别等工作,AUV磁测平台具有广阔的应用前景,但目前AUV载体磁干扰补偿技术研究尚不成熟,制约着水下航行器测磁精度。基于磁测平台抗磁干扰基本原理,提出一种基于线性种群规模缩减和成功历史的参数自适应差分进化(Success History-based Adaptive Differential Evolution with Linear Population Size Reduction,L-SHADE)算法的AUV载体磁干扰参数辨识的数值模拟方法。用磁偶极子和旋转椭球壳混合模型来等效模拟AUV载体磁干扰,通过模拟航行获得多组磁测数据,据此建立磁干扰参数辨识模型,并采用L-SHADE算法求解。通过数值模拟实验定量分析研究磁测平台测磁精度随磁传感器、平台姿态及航向等误差的传播规律。研究结果表明:当磁传感器测量精度为10 nT、姿态测量精度为0.01°、航向测量精度为0.1°时,测磁误差可小于100 nT。设计的AUV磁测平台抗干扰试验表明,地磁场总量最大相对误差为1.07%。

宽增益高效率级联式四开关Buck-Boost LLC变换器

为了解决变频控制的桥臂共用型四开关Buck-BoostLLC级联变换器磁性元件设计和优化困难的问题,提出一种二次侧为特殊全桥整流结构的级联式四开关Buck-Boost LLC变换器。通过控制二次侧开关管的交叠导通时间以拓宽变换器的电压增益。该变换器可根据不同的输入电压范围工作在交叠模式和整流模式;在不改变变换器参数的条件下将增益显著提高,能够适应更宽范围的输入电压,同时保持了变换器较高的工作效率。在两种工作模式的基础上,采用移相控制使变换器所有开关管实现零电压导通(ZVS),二极管实现零电流关断(ZCS)。结合状态平面轨迹分析法,对定频控制的级联式四开关Buck-Boost LLC变换器进行模态分析,并推导两种工作模式下的输入-输出表达式和开关管的软开关实现条件。最后,通过研制一台70~280 V输入、240 W/28 V输出的实验样机,验证了理论分析的正确性。

重复性项目前摄性调度优化方法研究

为应对重复性项目在建设过程中遇到的不确定性干扰,需对重复性项目进行前摄性调度优化研究,以增加项目进度计划容纳不确定性因素干扰的能力。本文首先分析基于线性计划法下,重复性项目中线状、条状、块状活动之间的时差关系,通过时差大小确定缓冲区间的选择范围。然后以工期、成本、鲁棒性为目标,构建多目标前摄性优化调度模型。并针对其NP-hard属性,设计改进粒子群优化算法:通过引入模拟退火算法,避免粒子群容易陷入局部最优的问题,算法测试表明改进算法具有较快的运算速度和较好的寻优能力。最后,通过一个重复性工程的案例,验证本文提出的前摄性调度优化模型的可行性和有效性;并通过仿真模拟发现,本文提出方法消耗更少缓冲就可以保证项目按时完工。通过研究分析得到以下结论:在编制进度计划时,可以通过在一定范围内增加资源量的方式,获得更优的进度计划。

维生素D干预对支气管哮喘幼鼠外周血T淋巴细胞平衡调节及肠道菌群的影响

目的研究维生素D(VitD)干预对支气管哮喘(以下简称“哮喘”)幼鼠外周血T淋巴细胞平衡调节及肠道菌群的影响。方法选取30只7 d龄SPF级野生型BALB/c雌性小鼠(体重4.09~6.13 g)为研究对象,采用随机数字表法将其分为哮喘模型组(15只)和VitD干预组(15只),另选取10只为健康对照组。实验第1、7天,哮喘模型组及VitD干预组采用10%卵清蛋白(OVA)致敏液200μl腹腔注射,健康对照组注射等量生理盐水。第18天,VitD干预组给予VitD滴剂[35μg/(kg·周),1次/2 d]灌胃,共给药2周,健康对照组、哮喘模型组灌胃等量磷酸盐缓冲液。第19天,哮喘模型组和VitD干预组给予3%OVA溶液10 ml雾化吸入20 min,健康对照组给予等量生理盐水雾化吸入,1次/d,共6 d。实验结束后,观察三组肺组织切片苏木精-伊红染色结果;采用流式细胞仪检测并计算三组血清Th1/Th2、Th17/调节性T细胞(Treg)比值;通过16S rDNA测序法分析三组粪便内菌群情况。结果健康对照组肺组织支气管壁及肺泡壁结构完整,肺泡腔内无渗出,肺泡上皮排列有序,肺泡壁厚度正常;哮喘模型组肺泡壁结构受损,肺泡上皮细胞破坏,黏膜充血水肿,血管周围炎症细胞浸润;VitD干预组肺组织炎症反应较轻。三组测序样本微生物物种Shannon指数曲线趋平缓,三组Simpson指数比较,差异无统计学意义(P>0.05)。PCoA图分析显示,哮喘模型组和健康对照组组间距离大,VitD干预组与哮喘模型组组间距离近(P<0.05)。三组肠道菌群涉及15个门,23个属。哮喘模型组Th1/Th2比值及Actinobacteriota、Helicobacter、Colidextribacter丰度低于健康对照组,Th17/Treg比值及Proteobacteria、Ligilactobacillus、Bacteroides丰度高于健康对照组(P<0.05)。VitD干预组Thl/Th2比值及Actinobacteriota、Proteobacteria、Helicobacter、Colidextribacter丰度高于哮喘模型组,Th17/Treg比值及Ligilactobacillus、Bacteroides丰度低于哮喘模型组(P<0.05),与基于属水平的Heatmap分析结果一致。结论VitD干预可以调节外周血T淋巴细胞的平衡,改变哮喘幼鼠的肠道菌群,可能是该病发病机制的新切入点。

充分发挥周口店实习基地的思想教育功能 培养高素质的地质人才

周口店地区位于北京市西南45km,是举世闻名的北京猿人的发源地。因其地理位置的独特、地质现象之丰富,中国地质大学(前身为北京地质学院)于1954年建立了周口店实习基地。四十多年来。

面向深空探测的仿生机器人研究综述

介绍了面向深空探测的仿生机器人的仿生原理、构型特征、性能参数等研究情况;对比分析了不同类型仿生结构的优缺点,例如躯体扭动型机器人运动自由度大但控制难度高、成熟度低,而支腿爬行型机器人结构刚度大但运动形式单一;提出了仿生机器人在深空着陆探测任务中涉及的仿生设计、材料科学、自主性控制等关键技术。在后续研究中,应重点关注能源管理、环境适应性设计等方面。上述研究结果,可为深空探测仿生机器人发展提供参考。

响应规划体系变革的“理工融合型”规划创新人才培养模式

国土空间规划体系重构背景下对规划类人才培养提出新要求,人才培养模式创新亟需探索。该研究基于我国人文地理与城乡规划专业发展与研究现状,针对人才培养理念与新工科人才培养要求不协调、传统专业能力培养体系与智能时代技术发展需求不协调和传统课程体系与国土空间规划综合创新性需求不协调等现实挑战,结合湖南师范大学的具体实践,提出以“学生中心,理工融合”为核心建设理念,围绕“专业素质+专业知识+专业技能”三大能力构建目标,通过课程模块融合化、能力培养层级化、产学研赛一体化,校社政企协同化途径,着力在课程体系、能力培养体系、教学路径和培养建构环境等方面进行改革和创新,构建“1344”响应规划体系变革的“理工融合型”规划创新人才培养模式。

社会性科学议题学习助力学科核心素养培育

因科学技术研究开发所引起的一系列与社会伦理道德、经济发展及自然生态环境等紧密相关的社会性问题被称为“社会性科学议题”。社会性科学议题学习往往与中小学科学及相关学科课程内容密切相关,对中小学科学及相关学科课程具有重要的辅助教学价值。本文在实践活动的基础上,就社会性科学议题学习的重要意义及实践策略展开论述。

四川省县域数字乡村发展水平的地域特征与影响因素

以北京大学新农村发展研究院发布的2020年县域数字乡村指数作为测度指标,采用空间自相关分析、半变异函数、地理加权回归、地理探测器等方法,研究四川省172个县域数字乡村发展水平的空间分异特征及影响因素。结果表明:(1)四川省县域数字乡村发展水平整体偏低,空间分异格局明显,呈现出以成都平原为核心高值区、自东向西递减的趋势。(2)数字乡村发展水平的空间关联性较强,显著高-高区主要分布在成都平原及其周围,如德阳、眉山的县域;显著低-低区主要在川西北及攀西地区分布,如阿坝、甘孜、凉山的县域。(3)数字基础设施指数和治理数字化指数的地域分异受空间相关性影响的比重大,经济数字化指数和生活数字化指数的地域分异主要受随机成分影响。(4)从回归系数平均数的绝对值看,影响四川省县域数字乡村发展水平的因素由大到小为农村金融、收入水平、互联网发展水平、人口受教育水平、政府支持和交通条件。并且这些因素不是独立、直接作用于数字乡村,而是各因素两两交互作用。

基于生命周期理论的开发区差别化调控政策探讨——以湖南省开发区为例

开发区的生命周期可以划分为起步期、成长期、成熟期、复杂期(稳定/衰落/转型)等4个阶段,不同阶段的开发区具有不同的特征,主动转型是开发区实现可持续发展的重要举措.在开发区发展水平评价的基础上,对湖南省78个开发区进行发展阶段的划分,发现其中29个开发区处于起步期,46个处于成长期,仅有3个已进入成熟期.在处于成长期的46个开发区中,有32个处于成长期的前期,14个处于成长期的后期,湖南开发区整体处在较低层次的发展阶段.为促进湖南省开发区的转型升级提质,应按照"区别对待、分类指导"原则,实行差别化的开发区调控政策.

圆白菜、菠菜成分分析国家一级标准物质复研制

为了满足农产品分析测试的需求,提升农业领域元素检测能力,开展对国家一级标准物质圆白菜GBW10014、菠菜GBW10015的复研制工作。在样品原采集地采集样品,经粗碎、干燥、细碎、过筛、混匀,分装于高密度聚乙烯塑料瓶(25 g/瓶),经钴-60辐照灭活后,4~8℃长期储存。针对30余种代表性成分进行了均匀性检验,并在1 a内分5个时间点对32种易变、有代表性成分开展长期稳定性检验,主要采用电感耦合等离子体光谱法(ICP-OES)、电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)测试,结果表明样品均匀性、稳定性良好。选择11家实验室采用多种方法对60种成分进行合作定值,建立了合理的量值溯源链。数据经可疑值检验与剔除、正态分布检验后,采用算数平均值作为认定值。对不确定度进行了详细评定,最终合成不确定度中包括定值过程、均匀性及稳定性引入的不确定度。圆白菜定值56种成分,菠菜定值58种成分,大部分成分含量与原批次相当,认定值数量均多于原批次,且不确定度水平有所提高。复研制过程符合规范要求,经审查获得国家一级标准物质证书。

从肿瘤病人少量外周血淋巴细胞克隆抗体基因

建立杂交瘤单抗亲和层析纯化抗原、体外抗原致敏淋巴细胞和RT PCR克隆人抗体基因的技术 .将亲和层析纯化的大肠癌相关抗原CA Hb3经SDS PAGE和免疫印迹鉴定后 ,与IL 2和丝裂原于体外致敏大肠癌病人 1 0ml外周血淋巴细胞 (PBL) ,出现淋巴母细胞化和集落形成现象 .致敏PBL的总RNA比未致敏PBL的量增加了 2 5倍 .致敏后RT PCR扩增的人抗体VH CH1 (IgG)和VL CL(κ)基因的量比未致敏者多 1 3倍 .该技术可将鼠源杂交瘤单抗人源化 .

利用舰船内部磁场的反演建模方法

积分方程法被广泛应用于舰船磁场反演建模当中,但模型要求有足够多的测量点用于获取舰船在特定深度的磁场。针对积分方程法利用近场磁场建模时精度较差的问题,提出一种增加约束方程的改进措施,并分别开展了薄钢板模型和三维舰船模型磁场数值仿真。采用有限元方法对舰船内部测量点进行初始化选择,基于舰船内部磁场测量值构建了反演模型,采用奇异值分解法求解磁源参数并预测船外空间磁场,舰船外部空间磁场预测结果的均方根误差小于12%。舰船舱段模型磁场推算实验表明,由舱段内部磁场预测外部磁场的均方根误差约为13%,证明了所提出方法的有效性,可以改善传统反演模型的不稳定和精度不足的问题,研究结果可为舰船闭环消磁的算法设计提供思路。

标量磁位积分方程法计算舰艇三维静磁场

掌握舰艇磁场分布规律是实施舰艇磁防护技术的重要前提,采用积分方程法计算舰艇三维静磁场是有效手段之一。积分方程法通常建立以剖分单元内磁化强度或者磁感应强度为待求量的方程组,基于所求得的源区值获得整个场域的解。若想进一步提高磁场计算精度,需要增加网格密度,代价则是计算机的内存需求和计算量急剧增加。针对这一问题,采用一种以标量磁位为待求量的积分方程。将铁磁源区划分为四面体单元,根据变分原理将未知函数分片展开,按照单元和节点的相对位置关系寻找奇异积分,采用参数替换的方法转化为非奇异积分。球体解析模型表明:使用标量磁位进行建模仅需将源区离散为粗糙的网格单元即可得到高精度的磁场计算结果;网格加密后,标量建模方法在保持计算精度的同时,内存需求和CPU执行时间大幅小于矢量建模方法。开展了三维舰船磁场的虚拟验证实验,对于大型船体等需要精细划分网格的铁磁物体,标量磁位积分方程法计算得到的磁场与有限元商业软件的计算结果吻合较好,并且与矢量建模方法相比更加高效和节约内存。

湘江流域制造业企业时空演化特征及影响因素

湘江流域作为国家重要先进制造业高地的核心区域和国家流域环境污染综合治理的重点试验区,如何促进其制造业绿色高质量可持续发展是值得探讨的重要议题。本文运用空间统计分析和地理探测器等方法探析了湘江流域1978—2021年制造业企业时空演化特征及影响因素,结果表明:(1)流域制造业企业总量和增量均呈增长趋势,具有明显的阶段性特征;结构则由污染型为主转型为以清洁型为主,但污染型企业仍占一定比重。(2)传统机械制造业逐步向高附加值、低污染的装备制造业演进,产业升级态势明显,但流域制造业结构整体仍以重化工业为主,并呈下游“重”于中上游的区段差异特征。(3)流域制造业企业集聚度提升,集聚程度沿江自下游向上游递减,空间分布态势由以长株潭三市中心城区为核心,衡阳市为次级增长极的“一核一极”格局演进为以长株潭三市中心城区为核心,以核心边缘“宁乡—湘乡—醴陵—浏阳—湘阴”连接带为环带,以邵阳、衡阳为次级增长极的“一核一带两极”格局。(4)基于“污染—要素”密集程度划分的6大类型制造业企业多以下游长株潭都市圈为核心,呈资本和技术密集型往核心集聚、劳动和污染密集型往环带和中上游扩散集聚的趋势。(5)政策扶持和创新能力对湘江流域制造业企业快速增长阶段布局影响较强,生产成本、自然条件和城市功能次之,社会经济因素影响较弱。但受产业特性影响,不同因子对不同类型制造业的影响程度存在明显差异。

基于微分博弈的生鲜农产品三级供应链温度控制投入研究

针对生鲜农产品三级供应链温度控制投入的最优动态决策与协调问题,考虑供应链供应商、零售商和第三方物流服务商三方温度控制投入对生鲜农产品新鲜度的共同影响,分别构建集中式和批发价分散式决策下微分博弈模型,并比较两种决策情形下最优温度控制投入水平和供应链的各成员及整体利润。利用“互为成本分担-带固定补贴契约”对供应链进行协调,并结合数值算例,对不同决策情形下影响参数进行了敏感性分析和协调机制效果分析。研究表明:协调机制下“互为成本分担-带固定补贴契约”与批发价分散决策相比,协调机制下“互为成本分担-带固定补贴契约”供应链供应商、零售商和第三方物流服务商能够得到帕累托改善。

一种舰船高精度感应磁场快速正演建模方法

为了解决矢量积分方程法计算舰船感应磁场时效率较低和计算量较大的问题,提出一种基于简化标量磁位的积分方程正演模型,并引入多层自适应交叉近似(MLACA)算法,不仅能够保证磁场计算精度,还能大幅减少计算机的内存需求和计算时间。数值仿真表明,使用基于MLACA的标量积分方程法能够快速获取高精度的铁磁物体感应磁场。针对舰船铁磁材料的磁性参数不易获取的问题,基于磁场实测值和正演耦合模型,以磁场拟合度、磁化率先验分布和光滑约束条件为目标函数建立磁化率反演模型,并采用模拟退火(SA)算法优化得到等效磁化率的空间分布。球壳数值仿真和船模试验结果表明,磁化率反演优化模型有效可行,其中球壳磁场的预测误差为2.2%,船模磁场的预测误差约为4.8%。