A New Pre-alignment Approach Based on Four-Quadrant-Photo-Detector for IC Mask

In this paper, a new pre-alignment approach based on Four-Quadrant-Photo-Detector （FQPD） for IC mask is presented. The voltage outputs from FQPDs are the functions of alignment mark＇s position offsets with respect to FQPDs. The functions are obtained with least squares error （LSE）-based polynomial fitting after the normalization of experimental data. As the acquired functions are not monotonic about their variables, the alignment mark＇s position offset cannot be given by direct inverse operation on the obtained functions. However, the piecewise polynomial fitting gives the inverse function, with which the alignment mark＇s position offset can be predicted according to the voltage outputs of FQPDs. On the basis of prediction, a pre-alignment control strategy is proposed. The feasibility and robustness of the pre-alignment approach is shown by experiments. Furthermore, the results demonstrate that the maximum error of mask＇s position offset in the X- and Y- directions is less than 15μm after coarse pre-alignment. Keywords： Four-Quadrant-Photo-Detector （FQPD）, pre-alignment, IC mask, polynomial fitting

Four-quadrant Force Control with Minimal Ripple for Linear Switched Reluctance Machines

Linear switch reluctance machine(LSRM)has been tried to act as an alternative generator for direct drive linear wave energy converter(WEC).Many researchers have proposed new topologies of LSRM to improve the power density,efficiency and reliability.However,the control methods for LSRM applied in direct drive WEC have been paid little attention,especially control methods considering the wave energy generator operating characteristics.In this paper,according to the generator control requirements of the direct drive WEC,force control algorithm for LSRM operating in four quadrants without a speed closed loop is put forward.The force ripple of LSRM is suppressed using force sharing function method.The four-quadrant control is easy to realize requiring only phase currents information.Simulation results validate the proposed method and indicate that LSRM is able to be used as the generator for direct drive WEC.

Evaluating students' learning situations using “Four-quadrant law”

Evaluation is widely acknowledged as a powerful means of improving the quality of education and it is a very important component of the education system. However, the current mainstream evaluation method is based on the examination as the common way, which has very limited help to instructors' teaching. In this paper, based on an online learning platform named "educoder", we design an evaluation method by using "Four-quadrant law", which divides students' learning situations into four types. In addition, we provide some suggestions for instructors about how to give targeted teaching to different students in each type. We verify that our method is useful by setting up experiments. The experiment results show that our method can effectively improve the quality of instructors' teaching.

Four-quadrant demodulation fiber sensor for wavelength monitoring of a wavelength phase-shifting interferometer

Real-time monitoring of wavelength is important for high-speed wavelength phase-shifting interferometry.In this paper,a wavelength sensor based on a polarization-maintaining fiber interferometer with four-quadrant demodulation was proposed.We built the wavelength sensing system with resolution better than 0.005 pm and 0.1 ms sampling interval and measured the response time of the tuned wavelength at 35 ms in the phase-shifting process of a commercial wavelength phase-shifting free-space interferometer,as well as the wavelength drift velocity of 0.01 pm per second in the hysteresis process.The optical fiber wavelength sensor with four-quadrant demodulation provides a real-time wavelength sensing scheme for high-speed wavelength phase-shifting interferometers.

基于“四象限模型”的医患信任测量量表构建及初步研究

目的 通过构建适宜我国应用的“四象限模型”医患信任测量量表,评价分析其效度及信度,为改善医患关系提供一定的帮助。方法 本文以国外学者研究的“四象限模型”为理论框架,通过文献回顾、访谈法、德尔菲专家咨询法等多种方式构建“四象限模型”医患信任测量量表,将某院作为实际研究的案例,对“四象限模型”医患信任测量量表的信度、效度进行检验。结果 “四象限模型”医患信任测量量表的总Cronbach’s α信度系数为0.912;分半信度R为0.863和0.932;内容效度Pearson相关系数0.38~0.81,均具有统计学意义;结构效度RMR为0.065,RMSEA为0.073,χ~2/df为2.236,GFI为0.791。结论 经过某医院的实证检验,“四象限模型”医患信任测量量表具有较高的信度和较好的效度,可为我国医患信任方面研究提供一个科学的、合理的、有效的并且符合我国国情的医患信任测量量表,在重构医患信任、改善医患关系方面有着广阔的应用前景。

综合性国家科学中心“四象限双循环”建设路径研究

科学技术已经成为影响和改变全球竞争格局的关键变量。为了强化战略科技力量,国家决策建设综合性国家科学中心,实践正在行动,理论探讨却很不够。在回顾世界科学中心转移及有关综合性国家科学中心研究既有文献的基础上,参照布鲁金斯学会提出的二维象限模式,提出了改进的四象限模型。在此基础上,对正在建设的四大综合性国家科学中心建设内容进行了归类和比较,立足于建设目标与建设实践界定了综合性国家科学中心内涵和功能,进一步提出了中国综合性国家科学中心的“四象限双循环”建设逻辑。最后,围绕建设主体、建设内容、建设逻辑、建设保障、建成运营提出了五点建设路径思考,试图打通基础科学研究、技术科学研究、技术研发、技术商业化和人才培养及科学普及的内在逻辑,为中国综合性国家科学中心建设提供参考。

基于四象限探测器的光束稳定系统有效带宽测试(特邀)

详细探讨了一种基于四象限探测器的光束稳定系统的带宽测试。文章首先介绍了光束稳定系统的工作原理、重要性以及主要应用场景。随后,对光束倾角传感器,尤其是四象限探测器的工作原理、优势以及在光束稳定系统中的应用进行了详细的阐述。接着,文章详细介绍了光束稳定系统的组成、工作原理及其在实际应用中的重要性。在系统测试部分,详细描述了测试环境、方法以及测试结果。测试结果显示,基于四象限探测器的光束稳定系统,X轴有效抑制带宽为138.35 Hz,Y轴有效抑制带宽为131.96 Hz。最后,对测试结果进行了总结,并提出了未来工作的展望。

兼具电池储能与无功补偿的高压直挂大容量系统四象限运行控制技术

高压直挂电池储能系统(battery energy storage system,BESS)采用H桥电路串联的方法升高电压后接入电网,将电池簇分散接入级联H桥变换器的直流侧,具有高度模块化的结构,对比低压方案具有单机容量大、效率高、响应速度快等明显优势。高压直挂BESS若能兼具无功补偿能力,实现系统四象限运行,将具有更大的成本优势和经济效益。电池簇接单相H桥变换器的结构,使得系统运行在高比例无功补偿工况时,电池簇电流在一个二倍基频的周期中会出现两次反向,导致电池运行在高频充放电的工况,这会对电池寿命和电池状态监测造成较大的影响。为解决这一问题,提出一种基于零序电压注入的高比例无功补偿控制方法,避免了二倍基频脉动电流对电池进行高频充放电,再通过优化零序电压的幅值和相位,最大程度上降低对电池的影响。

基于风险-质量的高原湖泊流域生态分区构建--以滇池流域为例

随着人类足迹不断延伸,高原湖泊流域人地系统三生空间冲突显著。以滇池流域为例,顾及流域三生空间冲突风险,基于三生空间景观格局和生态环境质量的变化,尝试引入四象限模型,结合热点分析,划分风险-质量综合生态环境分区。结果表明:(1)滇池流域三生空间冲突风险类型以较强为主,冲突曲线指数呈现倒“U”型,较强冲突比重不断下降。三生空间类型转换明显,生活空间共增长了312.23km^(2),主要是由于高原湖泊流域的快速城镇化使得生活空间大量挤占了生产和生态空间。(2)滇池流域生态环境质量总体呈现下降趋势,空间上以滇池为中心呈现高-低-高的分布特征。较高质量和高质量区面积减少了136.66km^(2);低质量区和较低质量区由699.65km^(2)上升到930.51km^(2),约占流域总面积的1/3。(3)基于三生空间冲突风险和生态环境质量两个维度将生态分区分为综合生态环境优质、良好、一般、劣质四类,四类区的空间分布连续性相对较好,尤以劣质区面积连续扩展的态势最为典型。针对不同生态分区提出差异化管理措施,为流域人地协调发展提供实践指导。

一种电动车用开关磁阻电机四象限双极性转速环控制系统研究

开关磁阻电机(Switched reluctance motor,SRM)因结构简单坚固、起动转矩大和转速范围宽的特点,在电动车驱动系统有着广阔的应用前景。不同于异步电机和同步电机依靠调节器双极性输出量实现四象限工作,传统单极性SRM转速环控制系统需要依靠外部给定来切换工作象限,在四象限运行工况下存在切换过程平滑性难以控制的问题。针对此,本文提出一种将SRM转速环控制系统及其四象限控制方法相结合,以传统的角度位置控制(Angle position control,APC)理论为基础,将转速调节器双极性输出量与电机转速方向进行逻辑判断形成新的APC控制参数,配合传统电流斩波控制(Chopping current control,CCC)形成新型的四象限转速环控制系统。该系统优化了SRM频繁电制动切换的顿挫问题,为电动车坡道动态行驶安全提供了平滑切换的保障。仿真和实验结果均验证了该系统原理的可行性,较好地实现了电动车SRM驱动系统的四象限工况切换。

内蒙古大兴安岭土地利用格局和生态系统服务功能的时空演变特征

[目的]内蒙古大兴安岭作为独特山地生态热点地区,研究其土地流转和强度对生态系统服务功能的响应关系,为推进该地区科学配置土地利用格局、促进生态可持续发展提供理论依据。[方法]基于1990—2022年5期遥感影像,在县域尺度上综合运用InVEST-CASA模型和四象限模型法,评估5种典型的生态服务功能(生境质量、碳储量、水源涵养量、土壤保持量和植被净初级生产力)变化,并研究土地利用强度(LUI)时空演变与生态系统服务功能相关性。[结果](1)1990—2022年,研究区土地利用格局稳定,农田、草地和林地(天然林、人工林)是内蒙古大兴安岭主要组成地类。(2)生态系统服务功能呈北高南低缓慢退化态势,生境质量和土壤保持量逐年下降,产水量和植被净初级生产力波动式衰减,碳储量增速减缓。(3)由于土地利用格局变化和利用强度增加,生态系统服务功能综合值与土地利用强度之间呈现负相关,受其影响较为显著的县域主要分布在该研究区的东南侧。[结论]内蒙古大兴安岭生态系统服务功能存在明显时空异质性特征,合理优化土地利用格局可以有效提升内蒙古大兴安岭地区生态系统服务功能。

一种新型四象限洛伦兹力电机的设计及优化方法

为满足六自由度隔振平台(VIP)高定位精度、高动态响应和短运动行程的使用需求,设计了一种应用在六自由度隔振平台的新型四象限洛伦兹力电机,这种电机具有低推力波动和小耦合力的优点。首先介绍了提出的新型四象限洛伦兹力电机的结构和工作原理。然后基于等效电流法和永磁体镜像法推导这种电机磁场分布以及电磁力情况。并且分析不同结构参数对气隙磁场以及电磁力的影响,再基于遗传算法在兼顾推力波动、耦合力的情况下对推力密度进行参数优化。最后,根据提出的电机电磁力模型进行3D有限元仿真和实验验证,实验结果表明,所设计电机在线圈电流为5 A,y、z向位移台运动位移在-1 mm~1 mm时,推力波动小于0.23%,耦合力在19.3 mN以内。

高校专利四象限分级实证研究——以转化概率和转化金额预期为维度

[目的/意义]对高校专利进行分级评估并采取有针对性的处置策略可以优化资源配置、避免无差别管理带来的资源浪费,提高专利转化效率。[方法/过程]以16所高校真实的专利转化数据为研究对象,通过4种机器学习算法对比选优,分别建立专利转化概率分类预测模型和转化金额分类预测模型,再以这两个模型为维度,构建高校专利四象限分级模型,并进行实证对比分析。[结果/结论]在对高校专利可转化性和转化金额进行分类评估时,基于随机森林算法的机器学习模型有效性更好;高校问题专利占比普遍较高;对不同象限的专利可采取不同的、有针对性的分级处置策略。

杏壳木醋液对马铃薯瓢虫的非特异性作用

探究杏壳木醋液对马铃薯瓢虫的生长抑制、拒食活性以及驱避活性影响,明确杏壳木醋液对马铃薯瓢虫的非特异性作用,为马铃薯瓢虫绿色防控和木醋液的害虫防治应用提供理论依据。用杏壳木醋液不同浓度处理的龙葵叶片喂食马铃薯瓢虫,测定不同浓度处理在各时间段4龄幼虫的体重增长量、成虫和幼虫的非选择性和选择性取食量以及行为选择情况,并分析不同浓度杏壳木醋液对马铃薯瓢虫的增重抑制、拒食活性、驱避活性等影响。结果表明,4龄幼虫的体重增加、成虫和幼虫的非选择性和选择性取食量以及行为选择均显著受到杏壳木醋液的影响,其中杏壳木醋液在48 h时4龄幼虫体重增长抑制率最高达到83%;4龄幼虫和成虫的最高非选择性拒食率分别为92%和82%;最高选择性拒食率分别为87%和78%;马铃薯瓢虫幼虫和成虫在四臂嗅觉仪中均表现出了极显著的驱避作用,幼虫的最高驱避指数为0.67,成虫为0.95。杏壳木醋液对马铃薯瓢虫有显著的增重抑制、拒食活性和驱避活性,杏壳木醋液浓度对马铃薯瓢虫还有显著的非特异性作用。

非机械指向空间激光通信接收系统设计与分析

采用非机械指向结构能够极大缩小空间激光通信系统尺寸与重量,由于现有器件性能局限,目前尚未见到成熟的非机械指向空间激光通信接收系统。提出基于正交液晶级联偏振光栅与四象限探测器的空间激光通信接收光学系统,利用了正交液晶级联偏振光栅体积小、口径大、偏转范围大,及四象限探测器接收角度范围大的优势,根据正交液晶级联偏振光栅与四象限探测器的理论与器件性能,设计了光学系统,分析了探测器噪声、背景噪声、系统噪声对于通信与入射角度测量的影响,计算了可实现的通信速率,给出了系统的最大响应角速度。

基于同步采样SDFT的高性能单相锁相环方法研究

在电力机车及动车组的牵引传动控制系统中,网侧变流器通过锁相环获取相位信息并进行精确控制。牵引供电网电压的幅值及频率存在波动,而且网压经常出现严重畸变及含有大量谐波,复杂的电网环境对锁相环性能提出了很高的要求。文章结合同步采样,提出一种基于SDFT的高性能锁相环方法,并通过数字仿真及半实物仿真对所述方法的性能进行了验证。仿真结果表明,与其他几种主流的锁相环对比,该方法稳态锁相精度高,动态响应速度快,并有较强的谐波抑制能力与抗偏置能力,适宜在轨道交通领域应用。

HL-3装置极向场电源环流控制研究

为了实现HL-3装置等离子体位形控制无死区,不仅需要HL-3装置极向场电源具备四象限有环流运行能力而且具备可控且快速过零的特点。根据HL-3 PF电源的拓扑结构和负载特点,推导了四象限电源的环流数学模型,提出了通过实时调节晶闸管导通角来实现环流控制的策略。通过PSIM仿真平台搭建了电源有环流控制仿真模型。仿真结果表明,这种控制策略能够在不同控制目标下实现负载电流快速平稳过零且环流区间零点停留时间小于2ms。研究结果为HL-3装置先进位形等离子体放电稳定控制提供了保障。

基于四象限储能功率线性化模型的配电网协同优化

针对高渗透光伏可能引发配电网净负荷形态转变、电压越限和网损增加等问题,提出了一种考虑四象限储能功率线性化建模的主动配电网有功功率-无功功率协调优化策略。首先,分析主动配电网各类型调控资源的有功功率-无功功率调节能力和运行特性,特别是光伏和储能功率运行边界,基于此,提出四象限储能功率调节的线性化建模方法。然后,考虑储能功率容量约束和能量容量约束,构建配电网协同优化模型的目标函数和约束条件,并通过二阶锥松弛算法进行求解。最后,利用改进后的IEEE33节点系统验证所提方法的有效性和可行性。

ATR全站仪的棱镜光斑重心识别与照准纠偏研究

智能化全站仪内置的CCD相机是测量活动中识别目标棱镜的载体,其接收反射红外线形成的光斑图像是目标识别及照准度判定的重要依据。实验以目标区域棱镜的RGB、灰度图像、光斑图像(点云化)作为研究依据,基于提出的圆形度、光斑映射系数、散射性三个特征条件使用随机森林算法建立光斑精识别模型,再利用光斑离散度质心算法找寻光斑重心。最后以四象限法则分割光斑重心落点进而形成实验场误差线,分象限进行照准误差纠偏。实验表明此方法可以很好地识别棱镜光斑重心和进行精确照准,具有一定的可行性。

基于四象限分类的大规模自组织网络状态自适应快速感知方法研究

在大规模自组织网络中,状态感知是实现全局网络视图的先决条件,为网络故障排除、路由决策、网络拓扑动态规划等提供了数据支持。但现有的单一感知机制无法保证状态信息感知的时效性,同时会产生额外的网络开销,降低网络性能。针对上述问题,提出了一种基于四象限分类的大规模自组织网络状态自适应快速感知方法。首先,根据时延敏感度及网络请求频率差异化,将网络状态信息基于四象限图的思想进行分类。其次,针对不同象限的网络状态信息分别设计快速感知策略,同时将网络状态信息封装到管理帧中,以实现嵌入式传输,降低网络开销。最后,通过仿真实验验证了自适应快速感知方法在时效性和信息有效性方面均优于单一的主动上报和请求应答式策略。