基于单体电池动态供电方法的均衡电路

为较好地同时兼顾元器件使用数目、均衡转换效率、均衡速度以及可以较为方便地对电池组内任意单体电池进行均衡的需求,提出一种均衡电路。通过控制与每节单体电池以及附加电源相对应的继电器的动作状态,使需要被均衡的单体电池不对外放电,而同组中的其他单体电池处于正常工作状态,达到对电池组进行均衡的目的。详细阐述了均衡电路的工作原理,分析了均衡电路两种工作模式及工作特点,并采用此均衡电路对串联的7节具有不同初始荷电状态(state of charge,SOC)的18650电池进行了均衡实验。实验结果表明,所提出的均衡电路,能够较好地对单体电池进行均衡,使电池组达到设定的均衡状态,证实了该电路的可行性。

长短期记忆模型在小流域洪水预报上的应用研究

在山区小流域,降水资料稀缺,且难以反应其降水的空间异质性,使得仅依靠降水资料进行洪水预报十分困难。为了提高山区小流域洪水预报精度,本文以官山河流域为例,选择可同时输入降水和径流资料进行水文模拟和预报的长短期记忆模型(LSTM),对洪水过程进行模拟。同时构建了新安江模型模拟,进行对比研究。研究结果表明,若使用1975~1987年逐日数据对模型进行率定和检验,传统水文模型检验期的纳什效率系数为0.55,而对应的LSTM检验期的纳什效率系数为0.73,长短期记忆模型(LSTM)能够较大地提高降水资料缺少地区的水文模拟和预报效果。

双有源桥-超级电容储能系统状态反馈模型预测控制策略

针对传统模型预测控制(MPC)中模型参数失配对控制性能的影响问题,文中提出一种基于双有源桥-超级电容储能系统具有状态反馈的混合模型预测控制(MPCFC)策略。根据双有源桥-超级电容储能系统的基本原理,采用单移相控制和状态空间平均法建立储能系统的数学模型。文中所提方法在传统模型预测控制的基础上增加了状态反馈校正环节,将前一时刻系统模型的电压预测值和实际采样值之间的误差量补偿到当前时刻预测函数模型的输出,从而提高了被控量的控制精度。最后运用Matlab/Simulink软件进行仿真实验。结果表明,当超级电容放电时,相对于传统预测控制系统,加入反馈校正后的预测控制策略具有较快的动态响应速度,在不同类型的模型参数失配条件下有最小的目标函数平均值,验证了文中控制策略的正确性和合理性。

三维光子晶体红外隐身材料特性

随着红外探测技术的飞速发展,红外隐身材料的研制与应用在世界各国受到强烈关注。光子晶体凭借其带隙的可调控性脱颖而出。利用带隙处于红外波段的光子晶体作为表面涂层材料能够有效改变目标的红外辐射特性,实现红外隐身。利用理论和实验验证相结合的方法,对基于胶体基元自组装技术制备蛋白石型光子晶体红外隐身材料进行研究,为新型红外隐身材料的发展提供理论指导和技术支持。根据布拉格衍射定律分别确定带隙处于红外探测仪和红外夜视仪的检测波段(3~5μm和8~14μm)的光子晶体胶体基元直径范围,并通过分散聚合法合成1~2.21μm单分散性良好的聚苯乙烯胶体基元。对垂直自组装法、重力沉降法和层层自组装法3种常用的胶体基元自组装方法进行研究,提出一种恒温水浴烘培法。研究结果表明,采用该方法得到的光子晶体结构规整,带隙范围内红外透射率从80%可降至25%,红外热成像仪测试显示对60℃的背景材料红外隐身效果好;该方法具有实验设备和工艺简便、耗时较短(仅3 h)、适用微球种类多、阵列规整有序等优点。

基于LSTM模型模拟安康水库洪水过程

安康流域受人类活动等因素影响,下垫面条件发生较大变化,洪水预报系统的误差较大。考虑到水文数据是一种复杂的时间序列,普通的水文模型难以捕捉其变化规律,LSTM (长短期记忆)作为一种有记忆能力的学习网络模型,通过不断输入的新数据,学习时间序列的主要特征和变化趋势,能很好地学习水文数据这种复杂的多变的时间序列。本文利用LSTM网络模型对安康水库洪水过程进行模拟,并与新安江模型进行比较分析,探讨LSTM网络模型在水库洪水预报的适应性。

无刷直流电动机回馈制动控制策略研究

回馈制动能有效延长电动汽车的续驶里程,但电动机的制动平稳性以及制动时间长短等制动效果直接影响着汽车的舒适性和安全性。在保证电动机制动平稳性的前提下,尽量缩短制动时间。考虑到双开关调制的制动停止时间较短,单开关调制在较低转速下也可稳定运行,提出了一种设置临界转速、基于模型预测电流控制的双单开关分阶段调制回馈制动控制策略。介绍了无刷直流电动机(BLDCM)控制系统双开关和单开关调制的回馈制动原理,分别推导出两种调制方法下的回馈制动预测模型。建立目标函数,通过滚动优化控制回馈制动电流保持恒定,并通过Matlab/Simulink仿真软件进行了仿真验证。结果显示:在保证制动电流稳定的前提下,相比单开关调制,参考电流为10A时,本文方法使制动时间缩短了34.4%,验证了方法的有效性。

利用韦达定理巧解数列通项

本文介绍了从一元二次方程的角度去看待连续两项的对称二次式,通过韦达定理实现条件的降次,化简,从而求出数列的通项。把方程的思想运用于数列中,实现了知识的交汇,有利于提高学生的解题能力。

人类活动对安康水库入库径流影响分析

为研究人类活动对安康水库入库径流的影响,收集安康流域多年降雨资料以及流域内所在大型水库的运行资料,从而分析降雨以及水库调蓄作用对安康入库径流的影响。分析结果表明:安康流域内,石泉–安康区间降雨明显增多,1991~2017年区间降雨同比1961~1990年增加4%;巴山水库的修建对安康水库入库径流影响较大,主要体现在对中小洪水有较强的拦蓄作用,从而导致安康水库在初汛期入库径流明显偏小。

一种新型磁涡流节能供热装置研制

风能储量大、分布区域广,是一种开发利用潜力巨大的可再生清洁能源。作者提出将风能直接就地转化成热能为建筑物供暖,聚焦提高风力磁涡流致热和换热效率研究。采用海尔贝克阵列磁极排列建立单边磁场,增大定子涡流,较表贴式磁极结构的致热功率提升28.27%;采用昆虫翅脉结构仿生流道设计发热体,增大换热面积,较传统螺旋形流道换热效率提高18.7%。在致热和换热设计性能仿真基础上,采用SolidWorks完成风力磁涡流制热装置的机械设计,并制作了一台5kW原理样机,开展整机台架致热效果试验,结果表明平均致热效率可达55.82%。提出的新型磁涡流节能供热装置,可实现海岛、农村和边疆等电网难以达到地区建筑物绿色供暖,有着广阔的应用前景。