D2D通信网络中基于深度强化学习的能效优化

为了解决移动通信网络中频谱资源短缺、链路间干扰严重以及能耗较高等问题,针对设备到设备(Device to Device,D2D)网络提出一种分布式框架的深度强化学习算法,采用双Q和竞争结构解决状态空间过大和Q值高估的问题,通过引入无线携能技术有效地补偿了系统能耗,在蜂窝用户最低和速率要求以及D2D用户功率分流比等非线性约束条件下,基于变化的位置和信道状态信息,同步分配资源块、D2D用户发射功率和功率分流比,实现能效最优化。仿真结果表明,在保证蜂窝用户和速率的前提下,所提方案在D2D总能效方面优于基线算法,在具有大规模移动用户的通信网络中鲁棒性更强。

集成光功率分配器的优化设计

针对光子集成技术中,理论优化光功率分配器结构的方法存在复杂度高、耗时长、尺寸大等不足。利用逆向设计思维,提出一种E-DBS算法,研究并优化出了结构紧凑,大小仅为2.16μm×2.16μm,能实现多种分光比、高效率输出的集成光功率分配器。通过仿真设计,验证了1∶1、1∶1.2、1∶1.5、1∶2四种不同分光比的集成光功率分配器。在波长为1 400~1 600 nm, 4种光功率分配器在仿真条件下,分光比的误差绝对值均控制在0.605 dB之内,仿真实验结果符合预期目标。

逆向设计的硅基片上功率分束器

硅基片上功率分束器是光子集成电路的重要组成,具有广泛的应用,比如反馈电路、抽头功率监测和光学量化等。纳米光子器件的设计方法大致可以分为正向设计方法和逆向设计方法。本文概述了正向设计方法和逆向设计方法的区别与联系,并且对逆向设计算法进行了归纳分类,此外,总结了近年来具有代表性的逆向设计的硅基片上功率分束器,包括多通道功率分束器、任意分束比功率分束器、多模式功率分束器、宽带功率分束器和多功能功率分束器,最后对逆向设计算法以及逆向设计的功率分束器的发展趋势进行了总结与展望。

车用液压机械无级变速器研究及应用

随着液压传动技术的发展,液压机械无级变速器在工程机械、农业机械得到广泛应用。对液压机械无级变速器结构、工作原理及关键性能参数进行了研究,通过分析其功率输送方式,推导速比、液压功率分流比及系统效率计算公式,并建立速比曲线、功率分流比曲线及效率曲线,发现系统效率优于纯液压调速方式并得到负载调速方法,最后给出了其在工程机械与农业机械领域的应用案例。

相干通信系统中激光线宽与放大器个数问题

针对相干光通信系统中的零差探测系统中的科斯塔斯环对整个系统的相位误差影响问题进行了深入的理论研究。论文分析了接收机的灵敏度、功率分光比、掺铒光纤放大器的个数对激光器线宽的影响。在设定条件下,利用仿真得到了在比特率和误码率一定的条件下,激光器线宽与接收机的灵敏度、功率分光比、掺铒光纤放大器的个数之间的关系,对系统中激光器线宽控制有一定的参考作用。

分流式液力机械变矩器的传动特性研究

基于2K-H型行星轮系的运动方程,给出了分流式液力机械变矩器(HSTC)自锁的判断方法;提出了HSTC功率流的分析方法;建立了HSTC的结构参数与传动参数之间的关系,对比分析了各种型式的HSTC的效率、变矩比、分流比等传动参数。研究结果表明,在没有功率循环和自锁的情况下,HSTC的传动效率高于液力变矩器,HSTC比液力变矩器具有更宽的应用范围。所得研究成果可为HSTC的计算和设计提供理论基础。

行星齿轮无级变速系统调速特性的研究

概要地介绍了目前车用自动变速器的优缺点.针对现有金属带无级变速器效率低、功率容量低的缺点,提出采用行星齿轮功率分流式传动结构,使用电机进行调速的方案.以此为基础,探讨了其在各个工况下运动规律,提出了控制思路,使得系统具有无级变速特征.

两段式分速汇矩式液压机械传动设计

提出了一种由双行星排组成的新型两段式液压机械传动方案。基于某车型参数,分析了传动系统的速比特性、力矩特性,以及平稳换段条件和系统功率流状态。通过分析研究表明该系统具有较宽的调速范围和较高液压功率放大系数,并且具有方便回收制动能量的潜在优势,在民用车和农用领域均具有广阔的发展前途。

基于能量收集的多对双向MIMO AF中继系统的和速率分析

采用基于中继功率分配的能量收集方法,中继将接收到的部分射频信号转化为能量并利用收集到的能量放大和转发剩下的信号,通过在中继使用最大比合并/最大比传送的接收和预编码技术,推导出每个用户的遍历速率的下界表达式,然后研究了使所有用户和速率最大的最佳中继功率分配比.仿真结果说明了在最佳中继功率分配比的条件下可以得到最大的和速率,同时给出了和速率与中继天线数和用户对数的关系,并表明了在用户总功率一定的条件下,能量收集中继系统的性能优于传统的没有能量收集的中继系统.

装用机械摩擦片式限滑差速器后轮驱动车辆的动力性

采用四轮动力学模型,对装用机械摩擦片式限滑差速器的后轮驱动车辆在对分路面上的动力性能进行了仿真分析,并将自主研发的机械摩擦片式限滑差速器装车进行了道路动力性试验研究。仿真分析和试验结果表明:在装用普通差速器的后轮驱动车辆无法起步的对分路面上,装用限滑差速器却可以顺利起步加速;以一定初速度在对分路面上加速行驶时,装用限滑差速器可以缩短加速时间和提高最大爬坡度;其改善的程度随锁紧系数的增加而提高,但当锁紧系数大于某一数值后,其改善程度不明显。

多路功率分流齿轮啮入时序的优化研究

针对传统外啮合齿轮箱功率密度较小,传递大功率时增大模数而导致齿轮箱尺寸剧增的问题,基于渐开线标准齿轮传动正确啮合条件及重合度计算理论,提出以多路功率分流外啮合定轴齿轮传动替代传统单外啮合齿轮传动,根据啮入点啮入时序排布方式,设计了同步啮入与依序逐步啮入两套方案。以3路功率分流的外啮合定轴齿轮传动为案例,通过复合重合度计算推导,发现在相同重合度下,与同步啮入时序方案相比,采用依序逐步啮入时序方案,齿轮传动更为平稳,在相同传动比、相同模数情况下,齿轮承载能力提高1/3。由此得出结论,以多路功率分流外啮合定轴齿轮传动,并采用各路啮入点依序逐步啮入时序方案,可以在有效提高齿轮箱的功率密度,大幅减少齿轮箱尺寸基础上,获得平稳传动,提高齿轮承载能力。

履带车辆液压机械无级传动的方案设计及特性分析

液压机械连续无级传动将机械传动和液压传动综合运用,传动效率高,且能实现大功率无级传动。提出一种用于履带车辆综合传动箱的液压机械无级传动方案,对其速比特性、换段条件、力矩特性、功率分流特性及效率特性进行分析,并进行参数匹配,证明该方案切实可行,具有一定研究意义。

一种新型液压机械无级变速器的传动特性研究

基于传统的单行星排、双行星排传动的液压机械无级变速器,提出了一种复合行星排传动的新型液压机械无级变速器方案。通过行星架固定法推导出了其前进方向无级变速段的速比特性,应用理论力学推导出了其输出转矩特性,计算出了其功率分流比特性。使用Matlab软件绘制了拖拉机速度及变速比随排量比变化特性图、转矩特性图、液压功率分流比特性图。研究结果表明,所设计的新型液压机械无级变速器可在0~68 km·h-1的速度实现无级变速,满足了拖拉机在不同工况下的输出转矩要求,多段液压机械无级变速器的功率分流比小于20%,实现了拖拉机的高效、大功率动力传动。通过实例计算验证了新型液压机械无级变速器传动的合理性,为拖拉机自动变速器的开发应用奠定了基础。

控制式差动无级变速传动的动力学分析

针对控制式差动无级变速器的动力学分析对整个装置设计有重要的意义,通过对控制式差动无级变速器的运动学分析,推导出了不同组合类型的装置内的传动比、调速范围等运动学关系式;详细分析了装置内功率流流向、是否存在封闭循环功率以及封闭循环功率的方向问题,给出了不同类型装置内部的功率流计算方法;利用啮合功率法对装置的传动效率进行分析,最后导出了装置的传动比和传动效率之间的关系式,为此类装置的设计提供了依据。

双模式功率分流无级变速器的分析与设计

提出了一种系统方法,用于双模式功率分流无级变速器的分析与设计。建立了基于机械点的功率分流无级变速器的速比、转矩比、功率分流比特性方程。通过对速比、转矩比、功率分流比设定限值,获得机械点可行域。给定功率分流无级变速器的结构简图,由机械点可行域得到基本速比可行域,采用2K-H(NGW)型简单行星齿轮组,获得可行结构方案。建立了模式切换条件,使输入分流与复合分流在低速比机械点进行同步切换,获得了3个结构简图。设定两个机械点为0.66和1.33,获得了双模式功率分流无级变速器的结构方案。通过模式切换,该结构方案能有效减小无级变速支路的功率、转速、转矩,当速比范围为0.4<τ<1.8时,系统效率高于90%。

混合储能系统的动态比例功率分配控制策略

针对混合储能系统(HESS)中负载多变性和冲击性导致的系统不稳定,充放电效率下降,控制难度增加等问题,提出了一种蓄电池/超级电容器混合储能系统的动态比例功率分配控制策略。控制采用双层结构,外层功率控制回路用于确定蓄电池与超级电容器的功率分配比;内层电流控制回路用于确定蓄电池和超级电容器的最佳充放电状态以及实时跟踪负载需求。当外层功率控制回路中的负载不变时,超级电容器和蓄电池的功率分配比维持不变。负载改变时,功率分配比动态改变,超级电容器提供最大的动态负载电流,蓄电池则以不变的动力继续工作。通过仿真测试表明,动态比例功率分配不仅能够减小蓄电池电量波动及其变化率,而且能够提高系统充放电效率和稳定性。

超临界二氧化碳火力发电系统模拟研究

采用Aspen plus软件建立了超临界二氧化碳布雷顿循环600 MW火力发电系统数学模型,计算分析了压缩分流系数、汽轮机分流系数、压缩机压比、汽轮机和主压缩机入口温度对循环效率的影响。结果表明:压缩分流系数、压缩机压比、汽轮机和主压缩机入口温度对系统循环效率的影响显著,而汽轮机分流系数对系统循环效率几乎无影响;压缩机压比与压缩分流系数之间存在最优耦合值,使得该系统的循环效率最高;系统循环效率随着汽轮机入口温度的增加而增加,随着主压缩机入口温度的增加而降低。

电光有机聚合物多模干涉分束器

分束器是光纤通信系统中光无源网络和光子集成回路的重要器件。1×2 MMI(multimode interferences)电光有机聚合物分束器是利用自成像效应设计的。分析了1×2 MMI的工作原理。利用有效折射率方法(effective index method,EIM)计算出1×2 MMI三维多模脊形波导的有效折射率分布。利用自成像效应的成像规律计算出成像位置并用导模传输分析法(guided-mode propagation analysis,MPA)对输出波导的光强进行模拟。分析表明:在波长为1.55μm的情况下,1×2 MMI的输出波导的光强在未加电极时可以实现预定分束比输出;加上电极之后,由于电光效应可调控有机聚合物波导折射率的改变,利用有限差分光束传播法模拟输出波导的分束比可在7.6 dB范围内可调。

无线携能传输协同中继非正交多址接入系统的速率优化设计

研究了无线携能传输协同中继非正交多址接入系统中的强用户速率最大化问题。通过把非凸的优化问题转化为凸优化问题,并由MATLAB仿真得到强用户速率的优化结果。结果表明:此非正交多址接入系统的强用户速率随着源节点发射功率的增加而增加;在强用户速率性能方面,此非正交多址接入系统明显优于传统的时分多址接入系统。

三维MORN试验能量分配比和安全裕量研究

MORN试验对三维氧化物层的熔池传热进行了试验研究,试验工质为水和硝酸盐。结果表明,不同下冷却边界会影响熔池温度和能量分配比。水冷条件下,熔池壁面热流密度分布差异很大,最大值为最小值的6.5~7.9倍。当熔池上下冷却边界相同时,向上/向下的能量分配比近似为100%。能量分配比不仅取决于上下冷却边界的种类,可能还取决于上下冷却边界是否进行了充分冷却,即能量分配比并不一定总为100%。将MORN-Nitrate的壁面热流密度分布经验关系式运用到AP1000压力容器下封头壁面热流密度计算中,结果表明,AP1000在出现堆芯融毁事故时,下封头不会失效,IVR有效。