单摆永磁直驱式波浪能发电装置的性能研究

为解决海洋仪器的长期能源供应问题,基于永磁材料的电磁特性,结合易于起振的摆式俘能机制,提出了一种与小体积球形浮标相结合的永磁式波浪能发电装置。详细论述了装置的发电原理和设计方案,推导了装置在波浪激励下的运动模型。依靠AQWA与Maxwell软件进行了联合仿真并对装置进行了参数优化,最终仿真结果表明:在波浪入射角度β=0°,波浪周期T=3.5s,波浪高度H=0.6m的波况下摆锤做周期T_(p)=2s,幅值A_(p)=15°的往复振荡运动,单相绕组产生的感应电动势最大可达27.7V,最佳输出功率为2.07W,可有效满足海洋仪器的供电要求。

采煤机滚动轴承故障预测模型设计及试验

井下采煤机结构复杂、工况环境差,容易出现各类故障,且处置难度较大.针对MG620/1660-WD型电牵引采煤机滚动轴承故障诊断需求,结合EEMD振动信号预处理及降噪原理,设计了基于深度学习的故障预测模型,并实施了数据训练及模型测试.测试结果表明,预测模型的故障甄别准确率达到96.8%,故障预测具有较高的可靠性,实现了预期的研究目的.

大变幅加卸载下特厚煤层底板断层突水机理模拟研究

特厚煤层采场空间大、扰动范围广,强烈大变幅荷载易导致底板断层破裂加剧并诱发水害。数值模拟是揭示特厚煤层底板断层活化与突水机理的重要方法,准确反映大变幅加卸载下岩体破裂与裂隙水耦合特征是其合理性的关键。构建损伤变量与塑性应变、应力之间的相关关系,得到完整岩块的拉、加压卸载损伤演化方程;以平方拉剪应力与Benzeggagh-Kenane为初始、完全断裂准则,建立塑性位移与强度劣化关系,建立加卸载韧性断裂本构关系;基于实验数据建立贯通裂隙加卸载剪切本构关系。以基本方程与状态方程为基础,结合浸没边界方法,形成裂隙岩体水力学模拟理论。由此编制流体动力学-有限离散元CFD-FDEM耦合程序,模拟研究特厚煤层底板断层活化突水过程。结果表明:CFD-FDEM耦合程序可数值实现特厚煤层底板断层从(准)连续体到离散体转化,以及断层带裂隙水运移过程。底板断层采动破坏包络线呈W形,最深位于断层及其上盘(48.6m),最浅位于断层下盘(23m)。特厚煤层采场底板断层及其上盘受到较大超前集中应力,而后在采空区内大幅卸载,导致该位置出现显著二次破坏,并形成主要导水通道。研究成果为特厚煤层工作面底板断层水害防治提供理论支撑。

哈特曼-夏克波前传感器高精度球面波标定方法研究

为解决哈特曼-夏克波前传感器传统标定方法存在的测量精度低、稳定性不足等问题,提出了一种基于球面波的哈特曼-夏克波前传感器高精度绝对标定方法。通过理论推导获取了球面波的高精度标定方法,结合搭建的球面波标定实验装置,对子孔径数为128×128的哈特曼-夏克波前传感器完成高精度标定。该方法计算得到了哈特曼-夏克波前传感器结构参数f,w以及L_(0)的精确值。对标定后的哈特曼-夏克波前传感器的测量精度进行测试,实验结果表明,经本文方法标定后的哈特曼-夏克波前传感器的波前复原精度达到了PV=1.376×10^(-2)λ,RMS=4×10^(-3)λ(λ=625 nm),重复性精度为PV=3.2×10^(-3)λ,RMS=9.76×10^(-4)λ(λ=625 nm)。该方法可以为大口径的SHWFS完成高精度标定,提升测量精度。

叠焦三维显微视觉测量聚焦评价算法研究

为了精确、快速提取叠焦三维显微视觉测量的叠焦图像序列像素点聚焦位置,提出了基于最大梯度的聚焦评价算法。设计了2个带通掩膜算子和4个高通掩膜算子,在带通信号和高通信号中提取每个像素点对于相邻像素点强度变化的最大值来表示该点的聚焦程度,以提高聚焦评价函数提取梯度信息的能力。采用自适应梯度阈值分割算法提高了聚焦评价的灵敏度,降低了聚焦评价曲线的波动及次峰的影响。开展实验对算法的实际性能进行验证,结果表明:相较经典的空间域聚焦评价算法,基于最大梯度的聚焦评价算法的鲁棒性、灵敏度、无偏性和单峰性均显著提高,且具有很好的实用性,能够有效满足复杂轮廓微纳米级三维显微测量聚焦评价要求。

耦合程度加深的电-气综合能源系统的建模及仿真

考虑到传统模型的约束条件过于理想化,而且实际电-气综合能源系统中互联耦合关系较复杂,以可再生能源利用量最大为目标函数,建立两种网络在新型约束条件下的潮流计算模型。首先,建立天然气管网、配电网以及涵盖电转气装置的耦合设备的数学模型;然后,在传统约束条件的基础上,考虑互联模型耦合关系的加深,引入新型约束条件,以可再生能源利用量最大为目标函数,对模型进行混合网络的潮流计算;最后,对不同节点数量构成的3种电-气综合能源系统算例,用MATLAB进行仿真验证。仿真结果表明,引入电转气技术的电-气综合能源系统能有效提高能源的利用效率。电-气综合能源系统考虑了耦合关系加深的约束条件更符合实际情况,为系统的建模及优化提供了理论指导。

基于SSA-GRU神经网络的超短期风电功率预测

针对风电数据的复杂和不确定性,为了进一步提高输出功率预测的精度和鲁棒性,采用深层神经网络技术,提出了一种基于参数寻优的麻雀搜索算法—门控循环单元(SSA-GRU)超短期混合风电功率预测模型。首先,对复杂的风电数据进行冗余变量清洗,通过多个单一神经网络在风电数据训练集上的预测性能比较,GRU神经网络实现了对输出功率较高精度的预测,同时相较其他预测模型提升了效率;然后,采用SSA对整个模型进行参数最优值搜索,将原有单一模型加入优化迭代组成混合算法模型,改进了模型参数设置不确定性带来的对预测精度的影响,SSA较快的收敛速度也适用于风电类大量样本的训练与预测;最后,基于国外某风电场数据集实例验证了本文所提模型的可行性和有效性。

基于Curvelet变换的高频细节图像去噪算法

针对细节图像去噪时容易出现图像边缘特征不明显、细节模糊等问题,提出一种基于Curvelet变换的高频细节图像去噪算法。结合小波变换和脊波变换的优点,将图像通过Curvelet分解处理,得到图像每个尺度下多个方向的子带系数;对各尺度上的高频子带系数进行Curvelet系数加权,增强含噪图像细节部分,通过修正贝塞尔函数建立收缩函数,完成图像去燥。通过实验表明,上述方法能够有效地去除噪声,最后获得图像的视觉呈现效果较好、PSNR值较高,能够较完整的保留图像的边缘特征。

广播电台数字音频资料库的自动标注及检索技术研究

随着广播事业的发展,电台拥有音频数据量急剧增长,电台在节目内容管理自动化及有效检索方面的需求日益增加。在分析广播电台数字音频资料库建设及在内容管理方面问题的基础上,重点介绍音频资料元数据项自动标注及检索涉及的几项关键技术,期望将来能直接应用到广播节目的内容管理上,提高工作效率。

智能化消防人员监控的系统设计

设计并开发了一种用于实时监测消防员空气呼吸器剩余氧气量、高度、姿态等信息的系统.利用485通信实现主控板、头部报警板与信息采集板的下位机硬件通信,通过GPRS将数据发到指挥中心,给出下位机的软硬件设计和监控指挥中心软件的实现方案.对实施过程中的关键技术,如基于三轴加速度计的运动监测和基于气压计的高度检测等,进行了说明.通过上位机软件对现场环境和消防员的实时信息进行监控.

马尔堡病毒研究进展

马尔堡病毒自发现以来已经在世界各地流行了多次,给人们带来了灾难性的后果,引起了科研人员的广泛关注。笔者从马尔堡病毒的发现过程、结构特点、传播途径、流行因素、预防措施等方面加以概述。

一种光谱信号检测技术的应用研究

简单介绍光谱检测使用方法和原理,并指出光谱检测技术的发展新趋势。红外分光光度计是测定物质吸收红外光谱的仪器,探讨了其工作原理及主要结构。

基于Logistic指数型函数的孤岛微电网下垂控制

在孤岛微电网系统的下垂控制模块中需要控制有功和频率,而传统下垂控制方法往往采用有功与频率的一次函数形式。当孤岛微电网系统负荷变化时,传统下垂控制方法不能稳定控制系统频率。于是提出一个两端具有饱和性质的指数型函数来改进控制方程,在保证频率稳定的前提下,有效地改善功率控制的精度。基于MATLAB/Simulink仿真平台,搭建了传统下垂控制和基于Logistic指数型函数的下垂控制微电网模型,结果表明Logistic指数型函数下垂控制比传统下垂控制具有更好的稳定性。

改进的Brenner图像清晰度评价算法

图像清晰度评价是基于数字图像的被动式自动调焦技术的基本问题之一.传统Brenner图像清晰度评价算法具有运算速度快特点,但是其评价准确性取决于阈值选取,且其灵敏度较低.针对上述问题,本文提出了一种改进算法.改进算法采用高通和带通两个滤波器对图像进行计算,克服阈值对传统Brenner算法评价结果的影响.为了衡量改进算法的性能,将其与传统的Brenner算法比较,并对评价算法的单峰性、无偏性、灵敏度、计算量等主要衡量标准逐一分析.实验结果表明:与传统的Brenner评价算法相比,改进算法在满足评价算法单峰性和无偏性前提下,提高了灵敏度,降低了计算次数.

微型光谱仪的CCD数据采集系统设计(英文)

微型光谱仪是近年来光谱仪发展的主要方向。针对微型光谱仪数据采集系统的设计需求,应用TCD1304DG线阵CCD完成了以FPGA(EP4CE15)为控制核心的高分辨率数据采集系统设计,系统使用了集成Programmable Gain Amplifier(PGA)、16位模数转换功能的Analog Front End(AFE)芯片,开发了USB2.0高速数据传输电路并完成了光谱采集上位机软件的设计,实现了对光谱数据的实时处理。小型集成的电路设计方案满足了光谱仪对小型化、便携使用的特点和要求。

基于灰色关联分析法的我国海洋战略性新兴产业选择研究

海洋经济作为一个复杂系统,海洋产业之间存在关联。为准确评价和科学选择海洋战略性新兴产业,根据赫希曼的产业关联度标准,利用灰色系统理论,采用灰色关联分析法,首先分析海洋三次产业与海洋经济之间的关联,得出海洋第二产业和海洋第三产业与海洋经济的关联度较大。其次,分析海洋第二产业和海洋第三产业的亚产业与海洋经济的关联度,找出具体产业与海洋经济的关联度。最后,根据具体海洋产业的关联度大小,同时综合考虑海洋战略性新兴产业的基本特征,科学选择出滨海旅游业、海洋生物医药业和海水利用业等八大海洋产业作为我国海洋战略性新兴产业。

基于H.263的视频编码、解码的研究及软件实现

对基于H.263的视频编码、解码的原理进行了分析,在H.263视频压缩数据的码流结构的基础上,应用C++作为开发工具,将视频编码、解码的复杂过程封装为动态链接库,为用户提供良好的二次开发接口,并且对开发的动态链接库进行了测试,实现视频的连续动态采集、压缩处理、传输。该研究已成功地应用于基于电话网的远程视频监控系统。

基于模糊神经网络的深井底板突水判别研究

通过分析深井底板突水因素的影响作用,建立各影响因素的层次分析结构模型,运用层次分析法计算各影响因素的权重并进行排序,进而选出深井底板突水的主控因素。在该基础上,建立隶属度和隶属函数实现各因素的归一,构建基于模糊神经网络的深井底板突水判别模型,选择合适的网络结构参数以改善神经网络的缺点,并选取样本训练网络,以现场实例为验证样本,以突水等级作为输出结果,该判别表明基本符合工程实践。

用于实时微型多光谱荧光成像方法的二维点阵式多通道窄带滤镜

实时微型多光谱成像方法能够在零机械运动下,单次曝光同时获取目标对应于几个不同特征波段的多幅二维空间光谱图像,具有效率高、体积小、抗震等优点。具有高光密度值的二维点阵式窄带微滤片(简称微滤片)是用于活体荧光成像的实时微型多光谱荧光成像技术的核心部件。首先对微滤片进行优化设计及关键参数的确定,其次研制了既具有二维空间分辨、又有高光学密度值的微滤片。实测结果显示所研制微滤片基本周期单元具有52μm×52μm空间分辨率、透过带带宽为24 nm、光密度值高达4、不同光波段通道之间图像信号串扰微弱。该二维点阵式窄带微滤片的成功研制为实时微型多光谱荧光成像技术的应用扫清了障碍,对医疗活体光学病理诊断及使用多荧光探针来探索生命过程的研究有重要意义。

中国海洋能专利研究

专利是除论文外的又一非常重要的科技成果。目前专利申请工作并未得到足够重视,并且文献中对专利技术成果的反映甚少。文章对中国国家知识产权局(SIPO)专利数据库中海洋能专利授权情况进行了分类统计。介绍了波浪能、潮汐能、温差能的最新专利,并指出了该领域专利申请的热点和空白领域。最后根据统计数据从专利的角度分析了中国海洋能研究的进展和前景。