对称反向CW型倍压整流电路性能分析

为了降低高压变压器中匝数比过大带来的影响,业界普遍采用变压器加倍压整流电路的多级升压方式实现高电压输出。本文通过研究对称反向高压倍加器(Cockcroft-Walton accelerator,CW)型倍压整流电路的工作原理,分析了输入电压频率、负载和电容值对对称反向CW型倍压整流电路输出电压压降和输出电压纹波的影响。研究发现该电路适用于高频率输入电压、轻负载、大容值电容的工作场景,可以根据确定的输入电压、输出电压、以及负载大小等参数,来选择合适的电压频率和电容,使得输出电压压降和输出电压纹波达到最小。

DC/DC变换器并联系统的新型冗余控制方法

DC/DC变换器并联系统具有可功率扩展、冗余性等优点,广泛应用于供配电系统。由于对节能环保日益增长的需求,电子设备在轻载下时间越来越长,所以需要DC/DC变换器并联系统来提高轻载效率。开-关控制法虽可以提升并联系统的效率,但无法实现并联系统的冗余。基于开-关控制法提出了一种新型冗余控制方法,同时实现了并联系统的高轻载效率与n+1冗余。首先介绍了开-关控制法的原理、优势以及存在的问题;然后详细阐述了新型冗余控制方法的电路方案与工作原理;接着计算3台变换器并联系统的电路参数及其在负载瞬态下的过冲电压;最后仿真结果表明并联系统可以正常实现n+1冗余。仿真结果表明:并联系统的20%负载效率达到89%,与其他同类电源产品相比提高了5%至10%;均流精度为4%,负载瞬态过冲电压6%。

基于Vogit力学模型的照明系统节能控制研究

采用Vogit力学模型,构建照明系统离散动力学方程,分析照明系统状态空间变化特征,估计照明系统负载;引入电流灵敏度参量,结合照明系统电磁耦合特性,构建照明系统节能控制模型;通过自适应迭代处理实现自适应寻优,获取照明系统内环控制输出增益;根据照明系统节能控制带恒功率负载等效原理消除复阻抗,达到节能控制稳定的目的。以照明系统作为实验对象进行实验,结果表明该方法的节能控制效果较好,能够有效确保照明系统节能控制的稳定性。

基于差分进化算法的减速器齿轮参数优化设计

根据上海道路循环工况,利用载荷的随机连续性和20CrMnMo材料的低载强化特性进行减速器齿轮有限寿命的轻量化设计。基于线性损伤理论,分别计算编制载荷谱和连续载荷谱在低载强化效应下的疲劳损伤,将疲劳损伤约束在一定范围内为选取条件,以齿轮体积最小为优化目标,建立了齿轮有限寿命的轻量化优化模型,通过差分进化算法求解得到优化后的齿轮参数。实验结果表明,设计的模型可快速准确优化齿轮参数,在采用连续载荷谱和考虑低载强化效应时,优化的齿轮参数最小。优化的模型可移植性好,可直接迁移到其他变速系统零件的轻量化设计。

带障碍物惩罚因子的多机器人路径规划

轻载环境中,复杂障碍物区域将引起机器人之间局部冲突加剧,进而导致路径求解效率下降,针对该问题,提出轻载环境下带障碍物惩罚因子的多机器人路径规划方法。在基于冲突搜索(conflict-based search,CBS)算法框架的下层单机规划过程中,通过对即将拓展机器人位置的周围障碍物分布类型进行判断,赋予与之对应的障碍物惩罚因子;对路径规划过程中的惩罚因子进行累加,作为单机规划的启发值对路径进行选取;结合CBS算法框架的上层冲突消解策略进行多机器人的路径规划与冲突协调。测试结果表明,在10%障碍物分布的轻载环境中,所提算法的求解时间约为CBS算法的81.38%~83.67%,二叉约束树(constraint tree,CT)拓展量为CBS算法的60.14%~71.66%。在Gazebo中仿真表明,所提方法可减小通过复杂障碍物区域的次数。

电力系统两阶段紧急切负荷控制智能预决策

电力系统仿真分析是安全稳定控制领域重要技术,可以用于制定与校验紧急控制措施。传统的人工分析仿真数据以决策紧急控制措施的工作模式严重依赖专家经验,在应用于复杂大电网时显得耗时耗力。该文提出一种两阶段紧急切负荷控制智能预决策方法,第一阶段决策切负荷点,第二阶段决策切负荷量。首先基于仿真数据,区分3种电压失稳模式:纯电压失稳、耦合电压失稳和混合电压失稳,分别采用不同的负荷筛选方法;然后基于轻量级梯度提升机算法,根据仿真数据直接预估系统恢复稳定所需的切负荷总量,按负荷排序进行分配。结合暂稳仿真校验控制措施的有效性,调整决策量。以我国东北电网为例进行仿真研究,验证了在大电网紧急控制措施制定时,所提两阶段智能决策方法相比完全迭代试凑方法在有效性、快速性和准确性方面的优势。

具有DCM环路校准的ACOOT控制全集成Buck

为解决高频下过零检测不精确所导致DCM模式下转换器存在较大反向电感电流损耗的问题,提出了一种基于自适应固定导通与关断时间控制的全集成Buck转换器。该控制方式属于脉冲频率调制(PFM),可根据输入输出电压和负载大小自动地调整导通时间和关断时间,改善轻载时输出电压纹波和效率。此外,设计了DCM校准环路,实现了精确的DCM工作。采用SMIC 65 nm CMOS工艺进行电路设计。仿真结果表明:在2.5 V输入电压,1.2 V输出电压,负载范围为0~150 mA条件下,最大输出电压纹波为69 mV,峰值效率提高系数为34.2%,峰值效率为73%;当负载为10 mA时,峰值效率为51.1%。

基于智慧路灯云平台的动态权重负载均衡算法

大规模路灯向云平台发送数据会导致服务器在高并发情况下的各节点出现负载失衡、引起通信故障。针对该问题,文中基于微服务提出了一种基于智慧路灯云平台的动态权重负载均衡算法。该算法在初始化时根据各个服务器的硬件性能计算出各自的权重系数及各节点的初始权值,并在请求过程中结合CPU(Central Processing Unit)和网络带宽的空闲率动态地调节服务器权重,实现负载的优化。通过设定最低阈值与计算出的剩余负载率进行比较,将到达负载上限的服务器权值置为0,防止服务器出现过载情况。测试结果表明,在实验环境下,文中算法相比于最小连接数算法和平滑加权轮询算法具有更优的负载均衡效果,相比于动态权重算法,平均响应时间和实际并发连接数也有所提升。

基于四桥臂智能软开关的柔性互联配电台区三相不平衡与轻重载综合调控策略

随着分布式能源与随机负荷的大量接入,配电台区三相负荷不平衡与变压器轻重载运行问题日益突出,这将威胁台区安全可靠运行。然而,既有关于互联台区的研究鲜有兼顾三相不平衡与轻重载运行问题的综合治理。对此,该文提出一种基于四桥臂智能软开关(four-leg soft open point,F-SOP)的柔性互联配电台区三相不平衡与轻重载综合调控策略。首先,分析了F-SOP和变压器的综合损耗特性,结果表明不平衡度和负载率均会影响设备运行效率;其次,建立三相不平衡与轻重载综合调控策略模型,设立变压器输出功率不平衡度与负载率的指标约束,以系统综合损耗最小为优化目标求解F-SOP最优调控指令。接着,针对F-SOP拓扑架构及其功率调控的需求,提出一种改进对等控制方法,进一步提高F-SOP稳定性能与动态性能,确保综合调控策略的实现。最后,通过算例分析与仿真实验验证了所提综合调控策略的有效性和可行性。

地下车站供冷季用能特征分析与基于需求响应的调峰潜力评估

聚焦地铁车站小时尺度用能特征,以长江中下游地区某典型屏蔽门地下车站为例,分析了车站逐时能耗构成及通风空调系统能耗的影响因素。研究结果表明,通风空调能耗为地铁车站动力照明能耗的最大占比项,占比可达83%,室外空气参数、客流量与发车密度均与通风空调能耗呈现显著相关关系。面向需求响应,建立了混合整数规划模型,评估蓄能参与下的地铁车站调峰潜力。模拟结果表明,蓄能装置参与下,车站全年累计高峰时段用电量可大幅削减,48.2%的高峰时段用电量可转移至平时段和低谷时段。

仿手工缝合勾线机构凸轮廓线设计及疲劳分析

针对应用于高速轻载环境下凸轮设计问题,以特种缝合设备珠边机的仿手工线迹缝合勾线机构工作过程为例,使用SolidWorks建立凸轮滚子机构基本模型,基于从动件运动规律利用反转法求解出从动件滚子中心点的运动轨迹,对比不同廓线的运动规律,生成正弦凸轮廓线,然后基于SolidWorks的Motion分析功能,对凸轮运动参数和实际廓线进行优化,并利用MATLAB对其运动性能进行分析验证;为了进一步提高凸轮的疲劳寿命,通过Workbench的Ncode模块,对凸轮建立动力学模型,建立了关于盘形凸轮的寿命优化模型,采用模拟退火算法对七次多项式曲线的系数进行优化,得到新的廓线模型,用Ncode模块计算其最小寿命提高到原来的14倍左右,验证了所提出的凸轮设计方法的优越性。

一种BCM Boost PFC电路的VCFF控制策略

临界导通模式Boost功率因素校正(PFC)电路通常采用恒定导通时间(COT)控制策略,导致开关频率的变化与输入电压、输出功率以及电感有关,轻载下过高的开关频率将影响电路的转换效率,故提出一种谷底计数频率反走(VCFF)控制策略。通过检测MOS管两端电压谷底计数,使电路轻载时工作在断续模式,从而降低开关频率以提升轻载效率。实验结果表明,相比于COT控制策略,所提控制策略能够有效提高轻载效率。输入电压为220 Vrms下,10%~50%负载时效率在0.96以上。

光电载荷下的红外和可见光图像融合综述

随着机载光电平台在军事、民用等领域的应用,红外与可见光图像的增强和融合技术逐渐成为研究的热点方向。红外设备主要依靠物体本身的热辐射进行成像,适用于恶劣自然环境和隐秘场所等特殊场景,但存在成像质量不佳、图像对比度较低、纹理细节不丰富等缺点;可见光图像的纹理细节和对比度更适合人类的视觉感知,但可见光图像在烟雾、夜间等条件下的成像效果差,不适用于隐秘的场所。因此,研究人员提出了既有可见光图像边缘、细节信息又有红外热辐射目标信息的互补图像融合方法。结合红外与可见光图像特点,对目前适用于机载平台的传统红外与可见光图像融合方法进行整理和综述,给出了现有红外与可见光融合算法中弱小目标、纹理信息缺失和计算效率问题的改进思路,并对光电载荷背景下传统红外与可见光图像融合技术未来的发展进行了展望。

急性自发性脑出血患者脑血管负荷及血清神经丝轻链、钠水平与近期预后的关系

目的 分析急性自发性脑出血(sICH)患者脑血管负荷及血清神经丝轻链(NFL)、钠水平与近期预后的关系。方法 我院收治的129例急性sICH患者,根据其3个月的Rankin量表(mRS)评分分为预后良好组和预后不良组,对比两组临床资料、脑小血管病(CSVD)负荷评分及血清NFL、钠水平差异,分析急性sICH患者不良预后的影响因素以及CSVD总负荷评分、血清NFL、钠水平在急性sICH预后评估中的价值。结果 本组患者预后不良率为35.66%。与预后良好组相比,预后不良组大量脑出血占比、入院时脑出血(ICH)评分、CSVD总负荷评分及血清NFL水平更高,血钠水平、格拉斯哥昏迷量表(GCS)评分更低(P<0.05);入院时GCS评分、CSVD总负荷评分及血清NFL、钠水平是急性sICH患者不良预后的影响因素(P<0.05);CSVD总负荷评分及血清NFL、钠水平单独预测急性sICH患者不良预后的ROC下曲线面积(AUC)分别为0.702、0.805、0.710,三项联合预测的AUC更高(0.906)(P<0.05)。结论 CSVD总负荷评分及血清NFL、钠水平与急性sICH患者近期预后不良之间存在关联,可为急性sICH患者预后评估提供参考,且三项联合效能更高。

基于LightGBM-GA-Seq2Seq的照明负荷预测研究

照明负荷是建筑能耗的重要组成部分,在提高照明品质和降低照明能耗的双重要求下,照明负荷预测的关键性逐渐凸显。随着信息技术的发展,负荷数据采集平台日益完善,负荷数据规模不断扩大,同时也伴随着数据复杂化。为了进一步精确预测照明负荷,分析与获取负荷的行为模式愈发重要,基于此提出一种集成学习照明负荷预测方法。通过K-means和Light Gradient Boosting Machine(LightGBM)算法对预测日的模式标签进行分析与获取,并与照明负荷以及气候特征一起作为Sequenceto Sequence(Seq2Seq)模型的输入以预测照明负荷。通过分析实际案例,本研究所提出方法相较于未采用行为模式标签的传统方法,显著改善了归一化均方根误差(NRMSE)和决定系数(R2)两项性能指标,分别提升了18%和8%,验证了该方法在照明负荷预测领域具备可行性与优越性。

基于DLP 3D打印的高给药效率微针制备工艺

载药微针可以实现一次性快速药物递送,无需二次药物涂敷与输送过程,但其不佳的载药量与刺入率造成了给药效率差的问题。研发了一种基于数字光处理(DLP)3D打印技术的高给药效率微针(HDMN)制备工艺。通过在载药微针上构建锯齿状针体结构与阶梯状载药结构来提高载药微针的刺入率与载药量,进而提高给药效率。实验结果表明使用环氧丙烯酸酯(EA)打印微针时,当曝光时间为700 ms、打印层厚为30μm时,打印出的微针实际尺寸与理论尺寸平均误差最小为9.2%。利用旋涂法在微针表面交联聚乙二醇二丙烯酸酯(PEGDA)以改善微针生物相容性。显微镜观察发现,当交联层数为1层时,PEGDA均匀地覆盖在微针表面。石蜡膜穿刺实验结果表明,HDMN穿透了2层石蜡膜,而相同实验条件下的传统载药微针仅穿透了1层。药物释放实验结果表明,HDMN相对于传统载药微针在猪皮内留下的模拟药物浓度提升了61%。该研究为后续通过改善微针结构来优化微针性能研究提供了有益借鉴。

车桥耦合振动下损伤连续梁桥承载力评定方法研究

【目的】桥梁的安全与承载能力至关重要,为简化试验流程、提高检测效率,以实际工程中一座两跨连续梁桥为研究背景,基于移动车辆进行轻荷载数值分析,探究车桥耦合振动下损伤桥梁承载力评定方法的准确性与可行性。【方法】建立车桥耦合振动模型,提取桥梁结构控制截面的挠度、应变动态时程响应,利用经验模态分解(EMD)和变分模态分解(VMD)去除动力成分并识别准静态响应曲线,分析桥面粗糙度和车速对准静态响应识别精度的影响;通过车辆行驶中控制截面产生的不同响应计算不同加载位置的加载效率,利用“常丁模型”计算轻荷载效率下损伤桥梁控制截面准静态响应的标准校验系数,对损伤连续梁桥的承载力进行评估。【结果】相较于EMD,VMD分解的准静态响应曲线与静态响应曲线吻合程度更好;随着桥面粗糙度、加载车辆移动速度的增大,识别的准静态响应与静态响应的误差也逐步增大;移动车辆加载过程中识别的准静态响应较为精确,可作为静载实测值进行计算;计算的标准校验系数均大于1,准确评估了桥梁的损伤状态。【结论】基于车桥耦合振动评估损伤桥梁承载力的方法具有较强的适用性和可行性。

基于LLC谐振变换器的四脉冲ZVS间歇控制方法

由于LLC(谐振变换器电路中的谐振电感L_(r)、励磁电感L_(m)、谐振电容C_(r),统称LLC)谐振变换器在DC-DC变换中具有良好的特性,但在间歇控制模式下,仍存在每个控制周期内开关管的第一次开启过程会产生硬开关现象,限制了谐振变换器在轻载条件下进一步提高运行效率的可能性。为了解决这些问题,提出了一种全新的四脉冲模式间歇控制策略。该策略在三脉冲模式的基础上在副边侧设计了一个新脉冲来进行驱动,目的是将副边的能量返流到原边,通过原边开关管在结电容返流完成且体二极管导通时,发出的触发信号,实现原边开关管在第一个触发脉冲导通,从而将变换器运行在效率最优轨迹中。实验结果表明,所提出的控制策略在电压降低工况下可进一步提高了变换器的轻载运行效率,证明此策略的有效性。

正上方轻量加卸载时双圆盾构隧道变形监测与整治分析

软土地区运营轨道交通因上方轻量加卸载作用而产生的变形问题,在工程领域受到广泛关注。上海某道路工程跨越地铁双圆盾构区间,且该项目涉及河道改道施工,故隧道上部存在复杂的轻量加卸载作用。通过对该下卧软土双圆盾构隧道的变形监测,分析了轻量加卸载作用对运营盾构隧道的影响,并针对河道改道区段进行重点分析,总结出了产生沉降漏斗的主要原因;随后,结合现场监测数据和沉降原因,对重点区域的路面结构进行了整治。监测结果表明:基于监测数据采取的重点整治技术措施治理效果明显,对于轻量加卸载作用下双圆盾构隧道运营安全保护具有重要的工程实践价值。

基于庞加莱映射与多元特征融合构图的轻量化负荷识别方法

随着新型电力系统对需求侧资源调控要求的提高,负荷识别作为负荷精细化管理的关键技术愈发受到重视。而现有方法仍可进一步丰富负荷电气量周期性表征角度、提升多元特征融合能力以提高模型性能,降低识别模型复杂度以增强实用性。因此,提出了一种基于庞加莱映射与多元特征融合构图的轻量化负荷识别方法。首先,采用庞加莱映射在相空间角度表征负荷运行的周期轨迹特征,构建原始电流、无功电流的U-I轨迹以刻画多维动态特性,更基于二进制编码嵌入多种电气专家特征,融合生成强区分性的彩色特征图像。再构建特征学习能力强且轻量化的MobileOne负荷识别模型,通过重参数化策略进一步降低模型计算复杂度并缩短推理时延以大幅提高边缘部署的可用性。在公开数据集PLAID和WHITED中进行实验,所提方法的准确率与宏F_1分数均高于现有方法,且相比现有基于图像化特征的负荷识别模型,至多可减少99.23%的参数量、98.27%的浮点数运算和89.15%的推理时延。