基于优化长短期记忆神经网络的IGBT寿命预测模型

为了防止绝缘栅双极型晶体管(IGBT)突发性失效而影响电力电子设备安全可靠运行,急需对IGBT剩余寿命做出精确预测,这对现有预测模型在高准确性和低不确定性方面提出了挑战。该文提出一种优化模型,该模型通过利用逐次变分模态分解(SVMD)技术来提取退化特征,并采用贝叶斯方法优化长短期记忆(LSTM)神经网络的超参数以提高预测性能。首先,该模型通过SVMD技术将退化特征数据分解为多个模态后将有用模态重构从而提取和增强退化特征;其次;利用贝叶斯优化方法通过高斯过程(GP)代理模型和期望改进(EI)采集函数对LSTM预测模型超参数实现全局寻优;最后,基于SVMD特征提取技术和贝叶斯优化LSTM网络的预测模型通过实际IGBT退化特征数据证明了模型的有效性和优越性。结果表明,所提模型与传统优化模型相比,提高了13%的寿命预测准确性,并减少了34%的预测不确定性。

用于多交流系统耦合下MMC-HVDC稳定性分析的模块化阻抗建模方法

模块化多电平换流器(MMC)换流站与风电或电网等交流系统之间均存在振荡风险,严重削弱了系统的稳定运行能力。阻抗分析方法是分析振荡问题的一种简单有效的手段。然而,多交流系统耦合下基于模块化多电平换流器的高压直流输电(MMC-HVDC)的阻抗建模目前尚未形成统一的认识。本文提出一种“子系统划分-交流系统阻抗提取-直流端口阻抗等效与聚合”的模块化建模思路。首先根据稳定性分析需求进行子系统划分,然后提取各交流系统的频域阻抗特性,最后采用多谐波线性化方法建立MMC换流站的直流端口阻抗模型,并依据直流网络结构进行聚合。搭建了基于Matlab/Simulink的四端MMC-HVDC系统电磁暂态(EMT)平台,仿真结果验证了模型的正确性和建模方法的有效性。

Succession and Enhancement Mechanism of Ecosystem Productivity in the De-farming Area of the Ecotone Between Agriculture and Animal Husbandry in North China

The succession and enhancement mechanism of the ecosystem productivity with the characteristics ot de-tarmlng in me ecotone between agriculture and animal husbandry in North China was discussed in order to provide an ideaology or a technical basis for maintaining the impetus of ecological restoration and economic development in this region. A case study was applied in combination with the theoretical analysis. The results indicated that the biomass productivity of the de-farming subsystem decreased by 38.4-72.3% compared with that of farming subsystem in the ecosystem. The main function of de-farming subsystem was focused on ecological productivity, it caused the ideal beneficial recycling ‘defarming → planting grass → raising animals → earn money＇ difficult to be realized. With the differentiation of de-farming subsystem, the natural and social resources input to the farming subsystem were accumulated. This laid a basis for the new attributes of economic productivity to be upgraded. The case study indicated that the economic productivity of the ecosystem was increased by 8.85-13.35 times due to re-coupling between the de-farming subsystem and the farming subsystem as well as coupling between microhabitat differentiation and crop production in the subsystems, where the microhabitat differentiation could enrich water and fertilizer in the same field. It was concluded that the important mechanisms to enhance the system productivity in the ecotone between agriculture and animal husbandry of North China included structure rebuilding and opening of the de-farming ecosystem and taking the advantage of complementary cooperative production among different regions under the market economy and rebuilding an open agro-pasture production structure,

高职院校英语专业人文教育现状与对策研究

阐述高职英语教育中人文教育的内涵和意义。分析高职英语教学人文教育现状,即高职英语教学重技能轻人文;人文教育方式单一化,中国传统文化知识欠缺;高职英语教师个人人文素养有待提高。提出高职英语教学中加强人文教育的对策,如探索合理的高职英语专业人文教育手段和方法;精选高职英语教学内容,课堂融入中国传统文化;改变教师自身教育观念,提升教师个人人文素养。

定子电流控制的双馈风机导纳建模与次同步振荡风险分析

定子电流控制(SCC)具有参考电流不受双馈感应发电机(DFIG)参数漂移影响的优势。然而,SCC的双馈风机与串联补偿线路产生的次同步振荡会阻碍风电的安全消纳。针对这一问题,深入分析SCC-DFIG小信号传递规律,同时考虑直流母线动态、频率耦合以及控制动态特性的影响,建立了准确表征双馈风机频域特性的导纳模型。通过分析双馈风机全风速条件下的负电阻分布规律,提出一种全风速工况虚拟电阻控制策略。MATLAB/Simulink仿真结果表明,SCC较转子电流控制的双馈风机振荡风险更高,且随着SCC比例系数增大、风速减小,系统并网振荡风险增大,仿真验证了所提稳定控制策略在不同风速工况下次同步振荡抑制的有效性。

晚冬早春阶段性增温调控华北平原北部小麦源库性能的作用

针对华北平原北部冬小麦生长发育所需温度与实际环境温度间的矛盾,于2019—2021年连续2个生长季,通过大田试验研究了晚冬早春阶段性升温调控小麦源库性能的作用。首个生长季设置4个阶段性升温处理:1月20日(CT1)、1月26日(CT2)、2月1日(CT3)、2月7日(CT4)增温,3月20日结束增温;第2个生长季设置3个阶段性升温处理:1月25日(CT1)、2月1日(CT2)、2月8日(CT3)增温,3月15日结束增温;2个生长季均以常规生产为对照(CK)。结果表明:增温处理增温阶段积温增加138.1~405.1℃,第二生长季CT1拔节—开花日均温降低2.50℃,第一生长季开花—成熟日均温降低2.31℃,第一生长季提前小麦返青25 d,且延长返青—成熟总天数21 d。第二生长季CT1开花期叶面积指数可显著提高17.6%,旗叶面积可显著提高33.7%。2020—2021生长季花后5 d净光合速率可显著提高11.7%,第一生长季花后CT1旗叶丙二醛含量可显著下降28.0%。在第二生长季中,CT1穗长可显著提高15.7%,粒长显著提高2.3%,花后15 d籽粒灌浆速率则可显著提高41.0%,CT1穗粒数可显著提高8.8粒,千粒质量显著提高2.0 g,产量可显著提高35.8%。由此表明,增温处理提前了小麦返青,小麦源库物质积累的开始时间提前,结束增温措施之后的相对降温,既延长了源库物质积累的总时间,同时又为源库活性的提高准备了条件,且存在增温处理实施时间越早,小麦源库性能提高越多的趋势。

基于距离系数的并网系统稳定性参数灵敏度分析法

阻抗分析法在分析参数对稳定性的影响时存在离散化分析的局限,且难以量化对稳定性的影响程度.为此,提出了一种基于等效环路增益的三维伯德图距离系数的灵敏度分析方法,其具有定量、直观地研究新能源并网中参数连续变化对系统稳定性的影响规律的优势.该方法通过提取系统等效环路增益的三维伯德图距离系数,利用控制器参数与距离系数之间的导数运算,得到表征系统控制器参数对于稳定性影响的数值结果,为其影响分析提供清晰直观的量化指标.同时,以变流器并网系统及直驱风场经传统高压直流输电送出系统为案例,介绍了所提方法的具体应用,根据参数灵敏度分析结果对控制器参数进行了优化,以规避振荡风险.最后,基于Simulink仿真平台验证了方法的有效性和可行性.

辣椒于地标区与非地标区种植的挥发性化合物差异分析

挥发性风味物质是评价辣椒品质的重要指标。采用顶空固相微萃取-气相色谱-质谱联用对种植在地标区和非地标区的大方皱椒、黄平线椒、黄杨小米辣和黔椒8号的挥发性风味物质进行测定,并通过主成分分析对16个干辣椒样品的挥发性风味物质进行综合分析。结果表明,大方皱椒、黄平线椒、黄杨小米辣和黔椒8号分别鉴定出27、85、61、59种挥发性化合物;主成分分析得出酯类、烷烃类、醛类和烯烃类物质是影响干辣椒香味的主要因素。此外,风味综合评分表明种植在贵阳市花溪区的黄平线椒风味最好,其次是贵阳市花溪区种植的黔椒8号,再次是遵义市绥阳县黄杨镇种植的大方皱椒;对于黄杨小米辣而言,在大方县理化乡种植的品质较好。

矩形闭式静压导轨装配调试与性能评价

液体静压导轨是导轨间注入压力油使得导轨间相对运动呈流体摩擦状态,在精密机床中应用广泛。基于静压技术研制的矩形闭式静压导轨支承、滚珠丝杠伺服电机驱动结构,对其进行装配工艺分析,采用人工刮削等精密装配方法提高垫板等零件的形位公差来满足设计要求;通过浮起量和刚度测试调整油膜间隙值,使得垫板和压板与导轨板零件之间的结合面满足设计要求;由于润滑油的黏度受温度的影响,需要对油箱温升进行控制,设计了多轮次的定位精度和重复定位精度测量,对测量结果分析后找出精度未达标的原因,再通过改进静压润滑油箱的结构和温控装置,配置国产和进口光栅尺实测精度达标,实现了高精度闭式静压导轨的国产自主可控。

转录因子的巯基亚硝基化修饰及其生理学意义

巯基亚硝基化(S-nitrosylation)修饰是一种一氧化氮(nitric oxide,NO)介导的氧化还原依赖的、可逆性蛋白质翻译后修饰。生理条件下,S-nitrosylation通过调控蛋白质的稳定性、蛋白质活性、亚细胞定位及蛋白质-蛋白质相互作用,在维持细胞稳态中发挥重要作用。而在多种病理条件下,蛋白质S-nitrosylation及其产物表现出异常的升高或降低。转录因子又称反式作用因子,通过识别并结合调控元件而影响基因转录。本文简要综述转录因子的S-nitrosylation修饰的研究进展及其生理学意义。

基于具有强化学习思想的集成学习自动发电控制算法

“碳达峰、碳中和”加速以新能源为主体的新型电力系统快速发展,大规模新能源的接入将使电力系统的控制性能变差。从自动发电控制角度提出了一种新颖的基于集成学习的EBQ(σ,λ)算法来获得全局最优解,进而提高电网差的控制性能指标。所提算法不仅能够通过降低下一状态Q值的均方误差来解决传统强化学习估值偏差问题,且所引入的采样参数σ可对提高算法效率及更好的训练样本进行权衡,同时,资格迹的引入,可以解决时间信分度问题。通过对改进的IEEE标准两区LFC模型和广东电网模型进行仿真,结果显示,相较于传统算法,所提算法具有更优的控制性能指标,并且可减少碳排放。

三相并网逆变器频率耦合机理分析及稳定性判定

并网逆变器中控制器dq轴结构或参数的不对称会导致系统在静止坐标系下存在两个扰动频率分量相互耦合,这一耦合因素会影响系统的稳定性。文中分析了系统中这两个扰动频率的耦合机理,分别得到了两个耦合频率下的逆变器等效导纳。利用这两个导纳,采用奈奎斯特判据判定了并网逆变器系统的稳定性,相比现有采用广义奈奎斯特判据的方法,稳定性判定过程简单,便于给出系统稳定裕量,指导逆变器控制器设计。实验验证了并网逆变器系统稳定性判定结果的正确性。

基于NSGA-Ⅱ算法的白洋淀上游种植结构优化

合理的种植结构是实现区域水资源及土地资源优化配置的基础。针对白洋淀上游水资源紧缺、种植结构不合理等问题,结合当前主要作物种植结构现状,本研究以作物种植面积为优化变量,以水资源、土地资源、社会需求等为约束条件,以经济效益、生态效益最大及总灌溉耗水量最小为目标,构建基于非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)的作物种植结构多目标调整模型,并提出了针对白洋淀上游平原区、山区等不同水资源限制和农业机械化程度情景下的种植结构调整优化方案。研究结果表明,在平原区现状机械化水平下,在不限制用水的情景下,可以通过调减一年两作的种植面积,增加蔬菜和绿豆-鲜食玉米等的种植面积,达到提高经济效益12.6%的目的,而生态效益和节水效益都有所降低。在限水情景下,小麦-玉米调减比例增加,调增绿豆-鲜食玉米、春季甘薯、蔬菜和果蔬的面积,实现经济效益和节水效益的提高;而要达到节水20%的目标,所有作物的种植面积都要缩减,高耗水种植制度小麦-玉米种植面积缩减比例达21.5%,同时经济效益和生态效益都下降。在未来提高机械化水平的情景下,调整优化后的经济效益相比现状机械化水平提高或下降减少。在山区所有情景下,小麦-玉米种植面积随着对水分限制水平(不限水—小于现状水资源—节水20%)的增加调减比例增加,同时增加果树的种植面积。在山区可以通过种植结构的调整达到既节水20%,同时经济效益提高的目标,这是平原区所不能达到的。总之,无论是平原区还是山区,均是在不限水情景下优化后的经济效益、生态效益相对较高,而节水越多,优化后的经济效益、生态效益增幅越小、降幅越大。并且在平原区如果在节水要求不高的情景下应适当增加蔬菜面积,减少粮食种植面积;在节水要求高的情景下应削减所有作物包括水果、蔬菜的种植面积,在山区应该适当削减粮食种植面积,扩大果树的种植面积。该研究不仅可为研究区未来作物种植结构调整提供决策依据,也为在类似地区种植结构调整和水资源优化管理提供了新的情景参考。

短路电流作为绝缘栅双极型晶体管模块键合线老化特征量的机理研究

绝缘栅双极型晶体管(insulated gate bipolar transistor,IGBT)是功率变流器中故障率最高的元器件,键合线老化脱落是其中最常见的一种失效形式。文中研究短路电流作为IGBT模块键合线老化特征量的机理。首先简述IGBT模块键合线老化对应的内部寄生参数与短路电流的定性关系,建立包含键合线和铝金属基板的发射极等效电阻网络模型。依据键合线分布情况,分析键合线老化对电阻网络的影响,进而分析对短路电流的影响关系,最后对不同键合线老化状态下的IGBT模块的短路电流进行实验测量和分析。分析结果表明,等效电阻网络模型能很好地反映键合线分布情况与老化特征量之间的对应关系,实验结果与理论分析基本一致,验证了短路电流作为IGBT模块键合线老化特征量机理研究的正确性。

三相并网变流器在电网不对称故障时的有功功率安全运行区域

当电网发生不对称故障时,向电网注入有功功率可以减小有功缺额,避免大面积甩负荷。为了在保证变流器自身安全的前提下最大限度地注入有功功率,综合考虑电压源型变流器在不对称故障时可能面临的直流母线过压、过流、有功功率二倍频波动等问题,分析变流器的安全运行区域。根据安全运行区域,得到在不同故障类型、不同跌落程度下最大有功功率输出能力的解析表达式。另外,将有功功率波动不再简单地限制为0,而是限制在安全允许范围内,较大程度地提升了最大有功功率输出能力,如在单相接地故障下相对增大的百分比最高可达45%。仿真和实验结果证明了有功功率安全运行区域以及最大有功功率输出能力提升的结论。将安全运行区域分析结论应用于电网故障时的最大相电流最小化的优化控制。

主轴单元性能评价装置设计及结构优化

主轴单元刚度、回转精度等性能指标对机床的加工精度和表面质量产生决定性的影响,是机床功能部件可靠性考核过程中需要评定的重要指标。为了对刚度和回转精度进行综合性能评定,基于测量工作原理提出了一套主轴单元性能评价装置;其结构设计是在主轴单元的主轴前端设置加载圆盘和测量基准球,通过对加载圆盘加载,利用非接触位移传感器测量加载圆盘的径向位移和基准球三个方向的位移,获取主轴单元在不同载荷下的刚度、轴向窜动和回转精度等性能;基于有限元分析,对主轴单元性能评价装置的大小立柱进行了结构优化,设计质量减小超过20%。相关研究工作对主轴单元可靠性试验台制造和性能测试具有一定的指导意义。

复合磨削中心砂轮架进给系统滚珠丝杠和支承部件选型

滚珠丝杠副和直线导轨在机床设计中得到了广泛的应用。基于复合磨削中心转塔砂轮架,首先建立砂轮架进给系统外载荷数学模型,获取不同砂轮刀具参与磨削时进给系统所受的外载荷;其次,利用外载荷数学模型得到滚珠丝杠副不同工况下所受的载荷,进而根据滚珠丝杠副选型流程初步选择滚珠丝杠副并利用相关数据进行性能校核;最后根据滚珠丝杠副规格初选直线导轨的规格,利用外载荷数学模型得到的外载荷计算滑块在实现进给系统匀速、加速和减速运动过程中的径向反力和横向反力,再由当量载荷计算其寿命和静态安全系数,所选规格满足使用要求。进给系统设计中的滚珠丝杠副和直线导轨参数计算,对于复合磨削中心机床设计制造成熟度具有一定的应用价值。

矩形闭式静压导轨精度测试与性能提升

液体静压导轨在精密机床中应用广泛,应用时取决于其运动精度。基于静压技术研制的矩形闭式静压导轨支承、滚珠丝杆伺服电机驱动结构,对其运动直线度、定位精度和重复定位精度设计了多轮次的精度测量,对测量结果分析后发现润滑油的黏度受温度影响是造成定位精度和重复定位精度超差的主要因素,通过改进静压润滑油箱的结构和温控装置,实测所得的运动精度尤其是定位精度和重复定位精度得到了提升,满足了设计需求。

高职院校“公共英语”精品在线开放课程的建设与应用探究

高职院校需要培养具有全球竞争力的高端技能型人才,具备英语职业能力是培养高端人才的关键。为推动高职院校快速发展,高职“公共英语”根据建设标准和对英语课程的要求,打造具有高职特色的在线开放课程。从课程的开发与定位、建设过程、建设特色及应用推广等方面介绍某学院自建在线课程“公共英语”的情况,并对高职“公共英语”在线课程的建设与应用提出一些建议。

缺氧诱导的间充质干细胞外泌体对胃癌细胞生长和转移的影响及机制

目的探讨缺氧条件下间充质干细胞外泌体对胃癌细胞生长和转移的影响及机制。方法在正常和缺氧条件下培养人骨髓间充质干细胞,差速离心法收集细胞培养上清液中的外泌体,透射电镜和蛋白质印迹法(Western blot)鉴定外泌体,将胃癌细胞MGC-803分别与磷酸盐缓冲液(PBS)、正常间充质干细胞外泌体(Nom-exo)、缺氧诱导的间充质干细胞外泌体(Hypo-exo)孵育,CCK8检测细胞增殖能力、流式细胞术检测细胞凋亡、Transwell小室法检测细胞迁移和侵袭能力,Western blot检测CD44、c-myc、G1/S-特异性周期蛋白-D1(Cyclin D1)、磷酸化的β-连环素(p-β-catenin)、β-连环素(β-catenin)表达水平。结果相比于PBS组,Nom-exo和Hypo-exo组MGC-803细胞增殖能力、迁移和侵袭能力显著增加(P<0.05)、凋亡水平显著下降(P<0.05),Wnt/β-catenin信号通路显著激活(P<0.05);相比于Nom-exo组,Hypo-exo组MGC-803细胞增殖能力、迁移和侵袭能力显著增加(P<0.05)、凋亡水平显著下降(P<0.05),Wnt/β-catenin信号通路亦显著激活(P<0.05)。结论缺氧条件下,间充质干细胞外泌体能够显著促进胃癌细胞的生长和转移,其机制为促进Wnt/β-catenin信号通路的激活。