双浮体直驱波浪发电装置建模分析与基于模型预测控制的能量提取算法研究

基于振荡浮体结构的直驱波浪发电装置具有损耗低、控制灵活等优点,近年来,逐渐成为波浪发电领域的研究热点。双浮体直驱波浪发电装置不需要海上固定平台,能够通过锚系结构在海水中工作,是一种工程可行的直驱波浪发电方案,但其动力学模型更为复杂,相关控制算法缺少实际装置测试。该文通过等效电路的方法对双浮体装置进行建模分析,指出采用张力锚结构可将双浮体装置等效为单浮体装置进行分析,简化控制器的分析与设计,从而建立基于模型预测控制的高效波浪能提取问题。提出一种结合波浪激励力辨识、预测与快速模型预测求解的控制算法,并且设计了双浮体直驱波浪发电装置,在不同波浪条件下进行了相关实验测试。实验结果表明,所提控制算法能够在有效降低运算复杂度的前提下提高装置的波浪能提取效率。

基于小波包特征能量提取的变压器绕组变形故障诊断

变压器绕组发生不同类型和程度的故障时,在不同频带内的信号能量会发生改变,可以通过计算不同工况下绕组响应信号的各频带能量来诊断是否发生故障,故提出了一种基于频率响应法(Frequency Response Analysis,FRA)和小波包特征能量提取的变压器故障诊断方法,将待分析信号与小波基之间的最大互相关系数作为选择小波基的依据,对变压器绕组短路和径向移位进行研究,并进行了试验验证。试验结果表明,基于小波包的特征能量提取方法能有效地区分绕组故障类型和程度,提高了诊断的灵敏度。

基于区间能量提取的变压器声测诊断

提出了一种基于声测法和区间能量提取的变压器故障诊断方法,并进行了试验验证。

库的量子关联相干辅助系统能量提取的研究

基于单模微腔与二能级原子系综(库)构成的混合动力学模型,探索了非平衡库中量子关联相干(quantum correlated coherence, QCC)[Tan K C, et al. 2016 Phys. Rev. A 94, 022329])对系统动力学的影响.推导了量子关联相干库下系统演化的动力学方程.借助于含QCC的类GHZ库及其对应的参考库,清晰地揭示了非平衡库中QCC扮演着热力学资源的角色——能够有效辅助系统从库中提取更多能量.同时,结合解析与数值模拟方法研究了类GHZ库的有效温度和系统与库间的耦合参数对QCC能量效应的影响.研究发现, QCC对腔场的能量贡献不仅依赖于库的有效温度,而且也和系统与库间的耦合参数有关.这与二能级原子构成的传统的热库的情况(腔场从热库中提取的能量仅仅依赖于库的有效温度即二能级原子的热布局)完全不同.此外,研究发现QCC可视作一类优质的热力学资源,在特定条件下其对系统的能量贡献远大于原子热布局的贡献.因此, QCC将是高输出功率或高效率量子热机设计中的一类重要燃料.

基于小波包分解和特征能量提取技术的车内传导干扰源识别

车内大功率用电设备的电压波动是车内产生传导干扰的主要原因。文中介绍了通过对采集的干扰信号进行小波包分解,对系数进行最小风险的去噪处理,然后提取特征能量来识别车内传导干扰源。最后采用EM-test设备发生干扰信号进行实验,结果表明该方法对车内电压波动的主要干扰源有较强的识别能力。

压电式能量收集器中能量提取电路的研究进展

详细介绍了国内外研究人员针对压电式能量收集器提出的各种能量提取电路,并分析了各种电路的实现原理与工作过程。从能量转换效率的角度,对几种不同的能量提取电路进行了对比分析,在此基础上,介绍了最新改进的能量提取电路结构。总结了压电式能量收集器中能量提取电路的未来发展趋势和方向。

XeCl准分子激光能量提取研究

在高功率准分子激光系统建设中,希望能获得较短的脉冲宽度和尽量多的激光能量。实验研究了不同注入水平下,脉冲时间间隔对脉冲链放大波形和放大器提取效率的影响;基于四能级速率方程和准分子反应动力学建立了准分子激光放大模型,计算了多种注入方式下种子光的放大过程,对关键参数给出了量化描述,得到与实验相符的计算结果。研究结果显示:脉冲序列间隔为9.3ns时,可获得约95%的连续注入情形下放大能量;对该准分子激光系统来讲,9.3ns是比较合适的脉冲间隔。

主振荡功率放大装置中的放大自发辐射效应和能量提取效率

建立了放大自发辐射(ASE)和相干激光能流耦合的模型,使用迭代算法,计算了长方体形状放大级中的ASE能流和相干激光能流的分布以及放大级出口0.5 m处的ASE分布,并讨论了入射光强、饱和光强对输出功率及能量提取效率的影响。对于增益区呈长方体、增益系数沿流场方向呈抛物线分布的放大级的计算结果表明:输入光的存在不仅会降低放大级中ASE光强的大小,而且将改变ASE的分布,使放大级中ASE能流的极大值向入口处移动;在饱和光强一定的情况下,输出功率和能量提取效率将随着入射功率的增大而增大;在入射光强一定的情况下,输出功率将随着饱和光强的增大而增大,而能量提取效率将随着饱和光强的增大而减小。

黑洞与磁场的相互作用及能量提取

简述黑洞与磁场的相互作用及能量提取的进展情况及取得的主要成果。

钕玻璃宽带激光放大能量提取效率研究

基于钕玻璃宽带脉冲激光放大模型,采用数值模拟的方法,研究了钕玻璃放大器对不同输入光 通量、不同脉宽以及不同带宽(或波长分布)脉冲激光放大的能量提取效率。计算结果表明,钕玻璃宽带放大能 量提取效率随着输入光通量的增加而提高,并最终趋于某一定值。对于以均匀加宽为主的介质,随着带宽的增 加,能量提取效率逐渐下降;对于以非均匀加宽为主的介质,随着带宽的增加,能量提取效率先逐渐升高,达到 最大值后开始下降。对于均匀加宽与非均匀加宽线宽比为0.1的混合加宽介质,在饱和通量输入条件下,使用 宽带激光能够带来大约80%的效率提升。

两原子相干共振能量传递的单次与N次能量提取

两原子间隔一定距离且两原子跃迁频率接近时,两原子之间可发生能量传递.理论研究了供能原子和受能原子两共振原子的能量传递.求解薛定谔方程得出两原子共振能量传递效率.结果表明,供能原子在真空场中的激发态寿命在能量传递效率中起到十分重要的作用.能量传递效率与两原子间距离的负三次幂的正弦值的平方成正比,在一阶近似条件下,与两原子间距离的6次方成反比.以供能原子处于激发态时为初始时刻,能量从初始时刻随时间由供能原子向受能原子传递,对受能原子的单次能量提取的最大值大约在供能原子寿命的2/3时刻;对受能原子的连续N次能量提取的最大值,每次提取时间大约在供能原子寿命的1/2时刻.

恩智浦IC在太阳能光伏应用中实现高效能量提取

恩智浦半导体（NXP Semiconductors）推出MPT612，针对使用太阳能光伏（PV）电池或燃料电池的应用提供最大功率点跟踪（MPPT）的低功耗集成电路。MPT612 IC采用正在申请专利的MPPT算法，可广泛用于太阳能电池充电控制器、分布式MPPT和微型逆变器等应用中，实现98％的高效能量提取。

恩智浦IC在太阳能光伏应用中能实现高达98%的高效能量提取

恩智浦半导体（NXP Semiconductors）宣布推出MPT612,它是唯一针对使用太阳能光伏（PV）电池或燃料电池的应用提供最大功率点跟踪（MPPT）的低功耗集成电路。MPT612 IC采用正在申请专利的MPPT算法,可广泛用于太阳能电池充电控制器、分布式MPPT和微型逆变器等应用中，实现98％的高效能量提取。

恩智浦IC在太阳能光伏应用中实现98%的高效能量提取

8月26日,恩智浦半导体(NXP Semiconductors)宣布推出MPT612,它是唯一针对使用太阳能光伏(PV)电池或燃料电池的应用提供最大功率点跟踪(MPPT)的低功耗集成电路。MPT612 IC采用正在申请专利的MPPT算法。

航空发动机多源能量提取技术浅析

随着飞机多电化发展和高能武器的兴起,飞机对发动机提供的能量需求快速增长,航空发动机除了要满足飞机的推力需求之外,还需要为飞机提供大量额外的能量输出,因此航空发动机多源能量提取也成为亟待发展的关键技术。自21世纪以来,多电飞机的概念促使飞机电气化管理的发展进程加快,航空业设想利用电力系统取代原有的液压、气压和机械系统,通过电能的分配、传递和控制,实现飞机环境控制、燃油、液压、控制和辅助动力等二次能源应用系统的综合管理(见图1),以减轻系统质量、降低各系统的冗杂程度和能量消耗,释放机上空间,提高飞机的可靠性和维修性,这无疑加大了飞机对发动机的能量需求。

超音速化学氧碘激光器能量提取对流场影响的数值研究

超音速化学氧碘激光器(SCOIL)是一个集气体流动过程、化学反应过程和光学过程相互耦合的复杂系统。在激光能量提取过程中,光能的输出会导致流动增益介质各组分浓度及气动特性的改变。利用计算流体力学软件耦合傍轴波动方程求解程序,实现了三维Navier-Stokes流场控制方程与波动光学方程的全三维耦合计算,研究了出光过程中超音速流场及化学反应过程的变化。结果表明,此计算方法有效解析了能量提取过程对激光器流场、化学场诸参量的动态影响,光能提取过程促使气流中的单重态氧不断地提供抽运能量而被更快地消耗;在不同的提取效率下,腔内温度在光能提取前后的变化情况不同。

NCl(α)/I全气相碘激光与氧碘化学激光能量提取的分析比较

利用连续流光腔动力学模型,对氧碘化学激光(COIL)和基于NCl(a)-I传能的全气相碘激光(AGIL)的能量提取进行了分析和公式推导,得到了连续流光腔的光子通量解析表达式以及氧碘化学激光光子通量沿流动方向的分布和输出功率的简化计算公式。AGIL的体系较为复杂,不能得到光子通量沿流动方向分布和输出功率的简化计算公式。从能量提取和体积重量效率角度,对氧碘化学激光和基于NCl(a)-I传能的全气相碘激光进行了对比评价。

黑洞旋转能量的电磁提取及其在天体物理中的应用

该文着重介绍了两种大尺度磁场提取黑洞旋转能量的机制,即BZ机制和MC机制,以及BZMC共存模型在天体物理中的应用。BZ机制对应于连接黑洞与遥远天体物理负载的"开放"磁力线,而MC机制对应于连接黑洞与吸积盘的"闭合"磁力线。在BZ过程中大尺度磁场把黑洞的旋转能量以Poynting能流的形式输送到天体物理负载,成为驱动黑洞系统的喷流和伽马射线暴的中心发动机。在MC过程中能量和角动量通过大尺度磁场在黑洞与吸积盘之间转移。BZMC共存模型在高能天体物理中的应用包括以下几个方面:1)对活动星系核与黑洞双星的陡发射指数的拟合;2)对黑洞X射线双星的高频QPO与喷流的相关性的解释;3)对伽马射线暴的能量、时标的拟合以及对伽马射线暴与超新星成协的解释。最后对另外两种大尺度磁场提能机制,即BP机制和PC机制也作了简略介绍。

小波包分解与能量特征提取相结合的水管泄漏位置的确定

针对水管泄漏定位的方法———直接相关法受到噪声和声传播方式的影响,定位精度低,提出了一种基于小波包分解与能量特征提取相结合的水管泄漏定位。该方法首先用声学传感器采集数据,然后通过小波包分解将其分为不同的频段,再基于能量特征的提取选出有用的频段作互相关分析,最后通过比较相关系数来确定泄漏位置。通过仿真和实际实验的分析,本文提出的方法消除了直接相关法的缺点,提高了定位精度,是有效的。

减速器齿轮故障振动信号分析与特征提取方法研究

振动信号是反应齿轮故障的显著信号之一,将测得的振动信号进行小波分析变换到时频域,对其高频成分加以提取并进行Hilbert包络功率谱分析,发现通过识别边频带成分来进行齿轮故障诊断的方法并不理想.对测得的振动信号进行小波包分析变换到时频域,对故障频率变化明显的频段进行重构,对重构信号进行谱分析并提取特征能量.建立BP神经网络,以提取的特征能量作为网络输入量,进行故障识别,实验分析结果表明该方法取得了较好的实验效果.