双有源桥变换器拓扑结构与控制策略研究综述

针对功率双向传输系统中的核心—双有源桥DAB(dual-active-bridge)变换器,首先对其基本原理与拓扑结构进行概述;然后,介绍了DAB变换器单移相、双重移相、拓展移相与三重移相这4种基本调制策略;进一步地,对基于这4种调制策略的控制优化建模、优化实现进行了对比分析;最后,对DAB变换器在实际应用中所面临的问题与解决方案进行了探讨。随着直流配电、储能、分布式能源技术的进一步发展,DAB变换器将迎来广阔的应用前景。

基于散射点拓扑和双分支卷积神经网络的SAR图像小样本舰船分类

随着合成孔径雷达(SAR)图像在舰船检测和识别领域的广泛应用,准确而高效地进行舰船分类已经成为一个亟待解决的问题。在小样本学习场景下,一般的方法面临着泛化能力不足的问题,因此该文引入了额外的信息和特征,旨在增加模型对目标的理解和泛化能力。该文通过散射关键点构建拓扑结构以表征舰船目标的结构和形状特征,并计算拓扑结构的拉普拉斯矩阵,将散射点之间的拓扑关系转化为矩阵形式,最后将SAR图像和拉普拉斯矩阵分别作为双分支网络的输入进行特征提取。在网络结构方面,该文设计了一个由两个独立的卷积分支组成的双分支卷积神经网络,分别负责处理视觉特征和拓扑特征,并用两个交叉融合注意力模块分别对两个分支的特征进行交互融合。该方法有效地将目标散射点拓扑关系与网络的自动学习过程相结合,从而增强模型的泛化能力并提高分类精度。实验结果表明,在OpenSARShip数据集上,所提方法在1-shot和5-shot任务的平均准确率分别为53.80%和73.00%。而在FUSAR-Ship数据集上,所提方法分别取得了54.44%和71.36%的平均准确率。所提方法在1-shot和5-shot的设置下相比基础方法准确率均提升超过15%,证明了散射点拓扑的应用对SAR图像小样本舰船分类的有效性。

内电双源机车主电路拓扑结构及牵引性能研究

内电双源机车可有效解决电气化与非电气化线路的跨线衔接问题、优化铁路网结构、提升运输效率和节约运营成本。文中分别从牵引系统和辅助系统两个方面对不同主电路拓扑方案进行对比,基于主电路拓扑结构提出了内燃模式下的牵引特性,对牵引能力进行仿真计算分析,并以实际线路为例进行仿真验证,为我国内电双源机车的研制提供理论参考。

基于遗传算法的双边LCC拓扑IPT系统的抗偏移性能研究

针对AGV无线电能传输过程中存在的位置偏移情况,提出一种基于双边LCC拓扑的新型磁耦合结构,并基于遗传算法进行了优化设计以进一步提升IPT系统在水平方向的抗偏移性能。首先,详细推导了双边LCC拓扑的补偿网络参数和各支路的电流表达式;其次,介绍了在双极性平面绕组4D线圈的基础上增加一个正交Q线圈的新型复合磁路机构,以提高系统的抗偏移性能和传输性能;然后以SM作为优化目标,采用遗传算法对4D线圈各物理参数进行迭代优化,进一步提升系统的性能;最后,搭建实验样机对该新型磁耦合结构进行了验证,实验结果表明:正对时新型磁耦合结构传输功率为300 W,传输效率为87.12%;接收线圈在水平向偏移百分比δ<20%的范围内输出功率最大波动率小于48%,并保持传输效率始终高于80%,满足实际的需求。

双尺度分级结构时域动刚度问题的并行拓扑优化

提出双尺度分级结构时域动刚度问题的并行拓扑优化方法,实现结构宏观拓扑构型和材料微观分布协同优化。利用三场密度方法实施宏观与微观结构的设计,基于能量的均匀化方法(energy-based homogenization method, EBHM)在微观结构上计算等效的宏观力学特性。针对比例阻尼系统,将HHT-α方法作为时间积分算法,求解多尺度结构的动力学有限元模型。融合先离散-后微分方法与伴随方法,在时间与空间离散的拓扑优化模型上实施敏度分析,避免了将时间作为连续变量而导致的灵敏度计算的一致性误差问题。以多尺度结构的动柔度最小化为目标,宏观与微观结构体积为约束,分别求解了正弦半波和余弦半波冲击载荷作用下多尺度结构的并行拓扑优化问题。最后,通过2种典型算例的数值结果验证了所提算法的有效性。

基于双输入的高增益DC/DC变换器拓扑分析及参数设计

针对多源接入分布式发电系统输入输出电压增益低、经济成本高等问题,提出一种基于电压倍增单元的双输入高增益DC/DC变换器,该变换器通过引入二极管电容升压单元提升输入输出电压增益。在分析工作原理和稳态性能的基础上,介绍变换器的7种工作模态,推导变换器的电压增益、开关管的电压和电流应力大小,并对变换器中的零电压关断电路进行软开关参数设计。仿真结果表明:该变换器具有输入输出电压增益高、功率器件电压应力低、控制及驱动简单、成本低等优点。

基于双输入Boost变换器的拓扑分析和光伏MPPT控制研究

研究了一种基于太阳能光伏电池的双输入Boost变换器。首先介绍了常见的双输入Boost变换器拓扑结构,详细分析了双输入Boost变换器工作在电感电流连续导电模式(Continuous Conduction Mode,CCM)和断续导电模式(Discontinuous Conduction Mode,DCM)时的工作原理和工作过程。由于太阳能光伏电池具有供电不稳定的特点,根据太阳能光伏电池输出功率与负载功率的关系,在稳定输出电压和功率的基础上实现对新能源的优先利用。根据太阳能光伏模块P-V特性的非线性,采用扰动观察法实现对光伏模块的最大功率点跟踪(Maximum Power Point Tracking,MPPT)。基于PSIM仿真平台,搭建基于MPPT控制算法的双输入Boost变换器的仿真电路,并对仿真结果进行了分析。研究结果表明,所搭建的MPPT算法模型实现了最大功率点的跟踪。

幅值可控的逆反射和镜像反射双通道超表面结构拓扑优化设计

对斜入射电磁波产生包含逆反射通道的双反射通道,对于提高目标识别性能、导航性能等具有重要意义.在双通道反射中,控制逆反射与镜像反射占比则是实现反射功率分配的关键.为实现双通道反射功率占比的可控,本文提出了一种双通道反射超表面微结构拓扑优化设计方法.构建了包括逆反射的双通道反射超表面实现机理及物理模型,建立了具有特定逆反射与镜像反射幅值比值或占比的超表面微结构拓扑优化模型.作为数值算例,针对TE模式下频率为10 GHz俯仰角-30°方向入射平面波,对逆反射与镜像反射功率比1∶1的双通道反射器进行设计,所设计超表面在±30°方向表现出较强的方向性,两方向反射幅值大小相等.同时,对具有最大逆反射占比的反射超表面进行设计,逆反射功率占总功率比值为0.093,无镜像反射及其他方向奇异反射,超表面强反射集中在-30°,主波束功率占总反射功率比为0.900.仿真及实验测试结构均验证了所提方法的可行性.

考虑双侧量测误差的配电网拓扑识别及参数联合估计方法

配电网参数估计和拓扑识别是配电网规划、运行分析和安全控制的基础,传统线性回归方法对量测数据误差或噪声数据具有较高要求,只有在无噪声情况下,估计才是准确的。然而实际输入测量值(如电压幅值和相位角)和输出测量值(如有功和无功功率)均存在噪声数据,对于拓扑估计,即使量测误差很小,回归方法也无法得到准确拓扑。针对上述问题,首先构建了配电网参数估计的基本模型,并定量分析了量测误差对线路参数估计和拓扑识别的影响。在此基础上,建立了考虑双侧量测误差的线路参数估计模型。针对其非凸导致的难以求解的问题,基于拉格朗日函数进行等价转化,得到易于求解的最小化瑞利熵问题。最后,基于IEEE 8节点系统进行仿真分析,并与传统线性回归、最小二乘法进行对比,证明所提方法在量测误差达到10%时,依然具有良好的估计精度。

一类有源钳位七电平PFC拓扑结构研究

针对传统两电平图腾柱PFC拓扑存在开关器件电压应力大、适用功率等级较低等问题,提出了一种新型无桥七电平PFC通用拓扑结构。通过使用不同的双向钳位开关管替换通用拓扑的钳位支路,从而获得相应拓扑。以最具代表的I型七电平PFC拓扑为例对工作原理详细分析。选择适用的辅助电路用以平衡直流侧电容电压,并结合载波同相层叠脉宽调制与电压电流双闭环控制策略生成相应开关脉冲序列,控制对应开关管的有序通断,实现桥臂电压七电平输出。通过仿真验证了拓扑结构的有效性与可行性,所提拓扑降低了开关管电压应力,实现了高功率因数运行,适于功率等级更高的应用场合。

L-双拓扑空间中的配良紧性

在L-双拓扑空间中给出了配良紧集的概念,研究了它们的等价刻画和基本性质,证明了配良紧性是弱拓扑不变性和对双闭子集具有遗传性。

L-Fuzzy双拓扑空间中的内部和闭包

引进并讨论了L-Fuzzy双拓扑空间的Sup-拓扑和In f-拓扑的概念和性质,给出了L-Fuzzy双拓扑空间的内部和闭包的一些运算特性.

乙烯、乙炔与双卤分子间π型卤键的电子密度拓扑研究

运用DFT和MP2(full)在6-311++G(d,p)和aug-cc-pvdz基组水平上,对一系列简单的分子间π型卤键体系C2H4(C2H2)-XY(XY=F2、Cl2、Br2、ClF、BrF、BrCl)进行构型全优化,得到了T型卤键复合物.结果表明MP2(full)/6-311++G(d,p)计算结果与实验结果较吻合.并在MP2水平上计算了分子间的相互作用能,用标准Counterpoiseprocedure(CP)方法对基函数迭加误差(BSSE)进行了校正.利用电子密度拓扑分析方法对卤键复合物的拓扑性质进行了分析研究.

基于双输入/双输出变换器的三端口变换器拓扑

从端口功率流动的角度揭示三端口变换器的拓扑构成和运行机理,由此提出组合式三端口和集成三端口变换器拓扑族的系统生成方法。从构造三端口变换器所需功率流为切入点,与双输入变换器和双输出变换器比较,并构造新的可控功率通路,得到了一系列三端口变换器拓扑并给出拓扑生成方法。给出由典型的Buck、Boost和Buck/Boost生成三端口变换器的拓扑实例,进行分析和实验验证。

8/6极双凸极永磁电动机驱动系统容错型拓扑结构

驱动系统的可靠性问题得到了广泛关注,本文提出了8/6极双凸极永磁(DSPM)电机驱动系统容错型拓扑结构,并建立了场路耦合联合仿真模型。在对8/6极DSPM电机的运行特性及常见的故障状况进行详细分析的基础上,对此拓扑结构的控制策略以及电机在不同工作状态下的运行特性进行了分析研究,样机的实验结果验证了该拓扑结构的有效性以及仿真分析结果的正确性。仿真和实验结果表明,此拓扑结构可以有效地降低故障对电机运行产生的影响,从而为8/6极DSPM电机驱动系统的容错控制打下了基础。

几种相关双采样拓扑电路分析

相关双采样法在CCD视频信号处理领域中被广泛使用 ,它不仅能有效地消除KTC噪声 ,而且能够抑制低频噪声和宽带白噪声。文章对双δ法、四δ采样法 (FDA)、微分平均法、四δ法 (FGA)、双微分平均法五种相关双采样拓扑结构的电路进行研究 。

电流连续型双电感Boost类拓扑

介绍了三种双电感Boost类拓扑,因该三种拓扑的输入输出电流连续、结构简单、管子数量少、控制逻辑简单并且效率较高,而被多次在航天领域应用。本文的目的在于从三种拓扑的纹波、驱动方式、小信号模型以及效率等方面分析和比较各种拓扑的特点,并且分析电感耦合的方式对于三种拓扑的影响及阻尼网络对拓扑的小信号模型的作用。最后通过600W的原理样机,验证三种拓扑的理论分析的正确性,并测试了三种拓扑的效率。

利用双邻点判断法优化拓扑关系自动生成算法

拓扑关系自动生成算法的效率直接影响地理数据空间关系的建立和查询等操作的性能。作者在实际的软件设计过程中，发现双邻点判断法可以在算法至关重要的２个环节处大大减少运算量，显著提高算法效率。这２个环节就是多边形的区域归属判断以及点与多边形包含关系的判断。

基于双D形正交混合拓扑的感应电能传输系统恒流输出研究

为提高电动汽车无线充电在变负载条件下的线圈抗偏移能力,提出一种基于双D形正交(double-Dquadrature,DDQ)混合拓扑的感应电能传输(inductive power transfer,IPT)系统参数配置及优化方法。结合DDQ线圈的自解耦特性,分别采用一次侧与二次侧对称的LCL谐振网络、LC串联谐振网络,构成系统的双能量传输通道;进一步通过配置相应的电感与电容值,使两通道的输出电流均与负载无关,而分别与线圈互感成正比与反比关系,基于电流叠加方式达到变负载条件下恒流输出的目的。在此基础上,分析恒流输出下的DDQ线圈互感变化规律,并通过优化参数Lt1与Lt2,使IPT系统可允许的拾取偏移最大。仿真与实验结果表明,在所容许0%~49.3%的互感变化范围内,二次侧输出电流在变负载条件下均具有不超过±5%的稳流效果。

双材料结构非概率可靠性拓扑优化设计

利用凸模型描述和非概率可靠性的量化定义,研究存在材料属性、几何及荷载不确定性的双材料结构拓扑优化问题。基于扩展的相对密度惩罚方法,建立优化模型为给定材料体积约束下,同时满足可靠性要求的连续型极小极大优化问题,以寻找两种不同实心材料的最优联合材料分布布局。采用序列近似规划策略,结合不确定参数直接迭代公式和移动渐近线方法来求解该极小极大优化问题。该方法可把原问题转化为一系列近似的确定性优化问题,从而极大减少了计算量。数值研究表明,存在的不确定性可能对双材料结构的最优联合布局产生较大影响,优化模型和数值算法为双材料结构拓扑设计提供了一个有效途径。