基于BP神经网络的水下对抗预测模型研究

针对水下平台水下对抗作战量化验证评估困难、指导机动规避作战模型欠缺等问题,设计了一种基于大数据学习的水下对抗预测模型。首先进行水下平台水下对抗建模,基于蒙特卡洛方法执行若干轮次仿真获得规避概率数据集;同时,为解决海量仿真下时间效率不佳的问题,提出利用BP神经网络预测算法进行数据学习,提供准确、快速、可视化的对抗结果。试验结果表明,在本文设定的试验环境下,基于BP神经网络预测算法的平均预测误差为7.28%,可有效对水下平台规避概率进行预测,为指挥员指挥决策提供数据支撑。

基于储能技术的复杂有源配电网供电可靠性分析

分布式发电设备经过有效布局和调度可降低资源浪费,但传统方法存在布局不合理、调度效果差等问题。为此,提出基于储能技术的复杂有源配电网供电可靠性分析。首先分析分布式储能技术的基本原理,以电荷状态评价储能系统的电流剩余电量;在负荷点指标加权运算下确定电力系统中各项指标值,获取有源配电网运行过程中负荷的具体变化,简化馈线区可靠性参数,采用蒙特卡罗法抽样各层样本,运算出系统可靠性指标的期望值,确定有源配电网故障分区,根据孤岛随机变量获得系统概率可靠性指标,实现对有源配电网可靠性的全面评估和分析。实验结果表明:所提方法能够模拟电网实际运行状态,评估准确性较高。

基于GIS和统计学的土壤监测指标时空变化分析

土壤监测对于查清土壤生态质量家底,积极开展土壤污染生态修复与防治,实现可持续土地资源监测与利用有重要指导价值。为了研究江苏省宜兴市土壤监测指标的时空变化,根据宜兴市2004年多目标地球化学调查的426个土壤样本以及2015年1∶5万土地质量地球化学调查的4458个土壤样本的数据,利用地理信息系统(GIS)和统计学方法研究了该区重要土壤环境参数的变化,通过箱线图和t检验对参数或元素浓度变化进行了检测,利用基于半变异函数的块金值(C_(0))进行了误差分析,并评估分析了不同的空间变量。结果表明,宜兴市土壤中有机质(OM)、氮、磷、硼等营养元素(指标)在11年间呈增长趋势,土壤pH值呈现明显下降趋势,土壤中镉、铜、铅、锌等重金属元素和硒含量呈上升趋势,砷含量没有明显变化。

江苏典型富硒区表层土壤硒空间分布及影响因素分析

为探究江苏省宜兴市这一典型天然富硒区土壤硒的空间分布及影响因素,采集表层土壤(0~20 cm)4 461件,利用统计学和相关分析方法研究土壤硒的空间分布特征和影响因素。结果表明:研究区表层土壤硒含量范围为0.06~1.74 mg·kg^(-1),均值为0.42 mg·kg^(-1),是全国土壤硒元素背景值(0.29 mg·kg^(-1))的1.45倍,是江苏表层土壤硒含量均值(0.20 mg·kg^(-1))的2.1倍。土壤硒含量的变异系数为43.47%,表明土壤硒元素呈中等程度变异。半方差函数分析显示,土壤硒空间分布的最优模型为球状模型,块金效应值为0.568,具有较强空间相关性,变程为30 250 m,空间自相关范围较大。研究区土壤硒总体空间分布特征为南部低山丘陵显著高于北部太湖堆积平原,碎屑岩类成土母质风化形成的土壤硒含量高,同时土地利用方式为园林地、海拔较高、地形起伏大的丘陵山区的土壤硒含量也相对较高。土壤理化性质、人类活动对土壤硒的分布也有影响,pH低、有机质含量高的土壤硒含量高,距离金属矿点近、距离湖泊河流越远的土壤硒含量高。通过分析土壤硒含量的影响因素可知,在选取地区开发利用富硒土地资源、发展富硒特色产业时优先考虑的因素是成土母质,其次为土壤理化性质和地形地貌。

成都平原城市群夏季臭氧污染天气形势与潜在源分析

通过分析成都平原城市群8个城市2015-2019年夏季地面臭氧污染特征表明,近5年夏季平原O_(3)污染区域呈扩大趋势,成都市O_(3)_8 h第90百分位浓度和超标日数均为最大,雅安、绵阳浓度较低但上升趋势显著。利用PCT客观天气分型方法,对近5年夏季成都平原及周边的位势高度场进行分型研究,结果表明:(1)700 hPa臭氧污染天气形势为高压型,500 hPa为西风槽后和平直纬向型,100 hPa为南亚高压中部和东部型;(2)近5年夏季典型O_(3)污染过程的高低空天气形势为西风槽后部、高压发展和高压控制型,污染过程期间成都平原多受到西风槽后西北气流或副热带高压脊线附近下沉气流的影响;(3)污染天气型具有高温低湿,小风强辐射,白天混合层高的特征。气流下沉增温和局地环流的作用抑制了污染物向高层扩散,促使边界层上部O_(3)下传并堆积于成都平原地区。采用HYSPLIT后向轨迹模式和潜在源贡献法(PSCF),探讨了不同天气型影响下成都平原O_(3)浓度输送的轨迹聚类和潜在源区。结果表明,本地和盆地城市之间的输送对臭氧污染有重要贡献。最主要的臭氧潜在源区位于本地城区,成都、眉山和资阳臭氧潜在源区还集中在川南北部和重庆西部,德阳集中在成都、眉山一带。西风槽后和高压发展型影响下臭氧区域输送表现比较明显,高压控制天气型臭氧呈本地积聚性较显著。

一种新型的宽输入高功率密度电源变换拓扑

针对航空电子设备供电系统输入母线范围宽,需求功率大,尺寸受限的需求,文中提出一种两级式直流-直流(DC-DC)变换拓扑,该拓扑采用谐振变换器(LLC)+交错降压式变换器(Buck)两级变换拓扑,为保证电路处于最优转换效率状态,LLC为定频开环控制,工作频率略低于电路的谐振频率。两路Buck工作于闭环调压模式,采用相同占空比,相位差180°交错控制方式。主功率变压器采用原边串联副边并联的工作方式。针对用电单元存在脉冲取电的工况,设计电压环和电流环串联的控制方式,实现同时对输出电压和电流的有效控制。针对该拓扑的工作方式、控制模式、参数设计进行了分析。最后,采用Saber仿真验证拓扑、搭建实物验证方案的可行性。

316L不锈钢选区激光熔化单道熔池几何尺寸演变规律

目的探究激光功率(P)和扫描速度(v)对单熔道熔池几何特征尺寸的影响规律,以及P–v组合工艺参数对熔池从成形到稳定状态经历的扫描距离的影响规律。方法以316L为材料,通过单熔道数值仿真分析,建立P–v变量与研究目标之间的影响关系。结果不同P–v参数组合对熔池几何尺寸的影响规律明显,熔池几何参数达到稳定状态需要经历一定的激光扫描距离(小于1 mm)。随着激光功率增大,熔池长度达到稳定状态所经历的激光扫描距离随之增大,而熔池深度尺寸随之减小。扫描速度增大到400 mm/s时,熔池达到稳定经历的扫描长度缩短了6.7%,扫描速度对熔池稳定性的影响效果不显著。结论在SLM单道成形过程中,激光功率、扫描速度越大,成形熔池平均长度尺寸也越大;激光功率越大、扫描速度越小,成形熔池深度及平均宽度越大。模拟试验获得重熔效果较好的P–v参数组合为P=200W、v=800mm/s,重熔率达到94%。在熔池成形过程中,激光功率对熔池稳定性的影响起主导作用。为了减少成形件的边界翘曲,在打印试件初始成形阶段应在合理激光功率范围内选择较高的激光功率。

二醋酯纤维和三醋酯纤维性能差异与分析

醋酯纤维是纤维素纤维经乙酰化以后,采用干法纺丝工艺纺制而成的一种化学纤维,根据乙酰化程度可分为二醋酯纤维和三醋酯纤维。文章主要借助傅立叶变换红外光谱仪、X射线衍射仪(XRD)、八篮恒温箱、4种有机溶剂、单纤维强力机、差示扫描量热/热重同步热分析仪,研究二醋酯纤维和三醋酯纤维化学结构、结晶结构、回潮率、耐溶剂稳定性、力学性能以及热稳定性的差异。结果表明,二醋酯纤维的回潮率优于三醋酯纤维,两者耐溶剂稳定性有所差异,化学结构无明显差异,三醋酯纤维的结晶度高于二醋酯纤维,二醋酯纤维的卷曲度高于三醋酯纤维,强度低于三醋酯纤维,两者的热稳定性较为相似。

聚乳酸油水分离膜研究进展

针对当前含油废水的处理问题,总结可生物降解的聚乳酸在油水分离膜方面的研究与应用情况。主要对超疏水性聚乳酸纤维膜、超亲水性聚乳酸纤维膜和双功能聚乳酸纤维膜在油水分离膜方面的研究进行了汇总,并对聚乳酸在油水分离膜方面的应用前景进行展望。认为:对聚乳酸进行适度改性处理,可用于含油废水的绿色处理。

宜兴地区土壤pH值的分布特征及时空变化

对宜兴地区2004、2009和2015年的土壤地球化学调查数据进行分析,土壤pH值变化于3.53~8.86之间,其中酸性和强酸性土壤主要分布在低山丘陵砂岩地层分布区,微碱性土壤主要分布在石灰岩地层分布区,平原区土壤以微酸性为主,反映了成土母质、地形地貌对土壤pH值的影响。对比研究表明,过去6年间宜兴地区有49.77%的土地pH值处在下降之中,有23.53%的土地pH值处在上升之中,只有26.70%的土地pH值基本没有变化。由于工业化发展对环境的改变,本区土壤酸化受酸雨沉降影响明显。在成土作用、酸雨沉降、农耕等多因素的长期影响下,平原区表层土壤要比底层土壤pH值低1.2左右,表层土壤酸化主要发生在耕作层,深度在30 cm左右,底层土壤基本为中性。总体来看,宜兴地区10多年来表层土壤呈酸化趋势,如果没有相应的措施,继续下降的可能性很大。

江苏某市水稻籽粒重金属富集特征及健康风险评价

为评估食用重金属污染土壤所产水稻对人体健康产生的风险,选取江苏省某市16个乡镇393组水稻籽粒-根际土为研究对象,考察As、Cd、Cr、Hg、Pb的质量浓度和富集特征;利用单因子污染指数法分析水稻籽粒的重金属污染特征,并用健康风险指数(HQ)评估重金属对人体健康的潜在风险。结果表明:Cd的富集系数远高于其他重金属,说明Cd具有更强的迁移性,易从土壤转移至水稻籽粒中。部分水稻籽粒中Cd质量浓度超过《食品安全国家标准食品中污染物限量》(GB 2762-2017)中的标准限值。5项重金属中,仅Cd对暴露人群产生的HQ大于1,是影响人体健康的主要因子。其中,食用无污染和轻微Cd污染土壤所产水稻的HQ小于1,没有健康风险;>2~18岁男性人群食用轻度Cd污染土壤所产水稻的HQ大于1,会产生一定的风险;食用中度及重度Cd污染土壤所产水稻对所有人群的HQ均超过1,HQ最高可达6.32,对当地人群具有较大健康风险,且水稻籽粒重金属摄入对儿童造成的健康风险高于成人。

面向高峰均功率比低频脉冲负载三相交流供电系统的电能综合补偿器

为了提高供电系统可靠性和电能质量,提出面向高峰均功率比低频脉冲负载三相交流供电系统的电能综合补偿器。综合补偿器采用两级式三相AC-DC变换器,同时补偿低频脉冲功率和高频谐波,实现了三相交流输入功率和输出侧低频脉冲负载功率的解耦,消除了低频脉冲负载对交流供电源的周期性冲击等不利影响。通过允许解耦电容电压宽幅变化,减小解耦电容容量和体积重量。提出基于脉冲检测的低通滤波器功率前馈控制方法,提高负载频率突变时的动态响应,实现了脉冲功率的快速补偿。该文详细分析综合补偿器的电路结构、工作原理和控制方法。实验结果验证了所提综合补偿器的有效性和可行性。

徐州城市地质调查在城市“三线”划定中的应用

随着人口和经济活动的进一步聚集,生产、生活、生态空间的矛盾日益突出,"三线"(即永久基本农田保护红线、生态保护红线、城市开发边界线)的划定在我国经济结构实现转型发展关键期,对优化城乡空间结构、确保国家粮食安全、严守生态底线等至关重要。以徐州城市地质调查成果为基础,基于地质条件对城市发展的制约和影响,提出城市"三线"的调整建议,不仅可为构筑生产空间集约、生活空间宜居、生态空间优美的城市空间格局提供地质依据,亦可为城市地质调查工作提供工作转型和战略调整方向。

徐州城市地质调查工作模式及展望

城市地质调查是未来地质调查工作的重要发展方向。徐州城市地质调查在查明城市地质环境条件、地质环境问题和地质资源禀赋特征的基础上,构建了基岩地质、第四纪地质、水文地质、工程地质4个层次的三维地质结构模型,建立了融入智慧城市建设的城市地质信息管理与服务系统,提出了调整城市“三线”等对策,为城市规划建设提供了地质依据。通过徐州城市地质调查工作的实施,总结出联合策划共同实施、需求侧全流程参与、多专业融合调查、例会制度监理机制和产学研协同与创新的城市地质工作模式,并提出未来徐州城市地质工作应考虑构建地质工作服务于城市规划管理的常态机制,建立开放、共享与动态更新的城市地质信息系统,挖掘与集成地质调查成果的科普文化资源,推广“互联网+地质”成果的应用。

江苏金坛西部农用地土壤中磷元素地球化学特征

研究了江苏金坛西部农用地土壤中P元素的地球化学特征,结果表明:土壤中全磷和有效磷空间分布变异均较大;不同地貌单元和主要土壤亚类中P含量差异明显;剖面垂向上,表层土壤中P的含量明显高于下层土壤,在下层有富集趋势;不同土地利用类型中的全磷和有效磷存在正相关性。研究区土壤磷活化系数>2%的样品占19.7%,说明全磷不易转化为有效磷;全磷及有效磷三等以上等级占比近50%,说明区内土壤中P元素是一种偏富集的养分,这与长期施肥有关,P元素伴随土地的侵蚀,经多次搬运-沉积-再搬运,最终进入长荡湖水体,增加了其环境被污染的风险。研究结果为合理开发利用金坛西部农用土地资源及防控农业污染提供了依据。

电网电压不平衡下星形级联H桥STATCOM的三相直流电压偏离控制策略

电网电压不平衡下,星形级联H桥STATCOM的三相直流电压通常被控制为相等。然而,为了应对电网的负序电压,三相调制波会变得不平衡。不平衡的调制波会减少STATCOM输出电压的阶梯数,同时还会使得三相直流电压的二次脉动不平衡,由此增加了输出电流的高频与低频的谐波含量。不仅如此,输出电流中还需要注入负序分量用来重新分配三相有功功率实现三相直流电压均衡,由此不利于电网的电能质量。为了提高电流的质量,在电网电压不平衡下将三相直流电压调节为不相等值,从而保证三相调制波的平衡且三相调制最大。基于这个思想,通过正负序分离,在满足电流平衡的前提下推导出三相直流电压参考值。同时,为了维持三相直流电压的稳定,推导了由三相直流电压偏差所产生的输出零序电压,由此分析STATCOM三相输入的功率流,发现由负序电压和零序电压产生的功率相互抵消,这就意味着STATCOM的三相直流电压可以自稳定,无需注入额外的负序电流用来实现三相直流电压稳定。最后,搭建400 V/±5 kvar的星形级联H桥STATCOM样机,验证了提出方法的可行性与有效性。

习近平生态文明思想在江西的生动实践

习近平生态文明思想明确了人与自然和谐共生的基本方针,绿水青山就是金山银山的发展理念,良好生态环境是最普惠的民生福祉的宗旨精神,山水林田湖草是生命共同体的系统思想,用最严格制度、最严密法制保护生态环境的法治思维,共谋全球生态文明建设的大国担当,为新时代推进生态文明建设提供了方向指引和根本遵循。江西将习近平生态文明思想贯穿于富裕美丽幸福现代化江西建设的各领域全过程,深入推进国家生态文明试验区建设,在打造美丽中国江西样板上积极探索、勇于实践。

选区激光熔化工艺参数对钛合金Ti-6Al-4V成形质量的影响研究

为了探究选区激光熔化技术(Selective laster melting,SLM)成形工艺参数对产品成形质量的影响规律,利用钛合金Ti–6Al–4V粉末作为原材料,以成形工艺参数点间距、曝光时间、线间距分别为变量,进行SLM成形试验,对表面形貌、平面度、直线度误差进行数据采集并分析,分析成形参数点间距、曝光时间和扫描线间距对成形质量的影响规律。结果表明,扫描点间距、曝光时间、线间距与表面微观几何形貌及几何精度有紧密相关性,随着线间距的增大,表面微观形状变得愈加粗糙,表面质量下降,而试件的几何精度误差则是随着线间距的增大呈现减小后增大的趋势。曝光时间80μs、点间距40μm工艺参数下的成形试件几何精度优于曝光时间60μs、点间距30μm和曝光时间100μs、点间距50μm条件下的成形试件的几何精度。

星形级联H桥STATCOM直流侧电容容值设计

为降低成本与提高功率密度,星形级联H桥静止同步补偿器(STATCOM)的直流电容设计越来越小。然而,小容值将会增加直流电压的二次纹波,二次纹波又将通过调制影响STATCOM的输出电压。因此,输出电压的范围发生变化,同时改变STATCOM的输出补偿电流能力。因此,为了保证STATCOM的正常工作,在设计电容时需要考虑直流电压二次纹波对容量的影响,这一点是传统的电容设计方法没有考虑到的。为解决该问题,此处根据基尔霍夫定律,在考虑直流电压二次纹波的前提下建立了 STATCOM可输出的电流范围与直流电容容值的关系。基于此关系,提出一种新的电容设计方法,据此,在保证输出容量不变时,可以设计出最小的直流电容容值。由此,系统可以在正常运行的同时降低系统成本且提高系统的功率密度。最后,搭建400 V/7 kvar的星形级联H桥STATCOM样机验证所提推导的关系与电容设计方法。

基于广义迭代DFT的快速分次谐波提取研究

分次谐波提取是电能质量领域的关键技术之一,广泛应用于谐波分析、补偿和治理等。总体而言,谐波提取方法可分为时域和频域两大类,时域方法大多难以同时兼顾稳定提取精度和动态响应性能;频域方法以离散傅里叶变换(DFT)及其延伸算法为代表,其中迭代DFT具有算法简洁、稳态精度高等优点。然而,传统迭代DFT算法受限于单一僵硬的结构,动态响应慢,至少需要一个基波周期,难以适应谐波变化频繁的应用场合。针对此问题,重构传统迭代DFT算法,以更灵活形式适应输入信号的谐波频谱,提出广义迭代DFT,更具一般性和快速性。搭建了实验平台,其结果表明,针对常见的三相整流性负载产生的谐波,所提算法可以在1/3基波周期内达到稳态,验证了所提算法的可行性和优势。