基于小波降噪的神经网络盾构泥水分离系统参数预测方法

泥水盾构穿越复合地层时,掘进控制参数和泥水分离系统参数往往出现大幅波动,影响施工安全和掘进效率。为提升施工过程的安全稳定性,实现异常工况预测,依托望京隧道盾构工程,针对地层状况采用筛分、双旋流、离心/压滤固液分离协同控制技术,采集盾构机掘进参数(掘进速度、刀盘转速和总推进力等)和泥水分离系统运行参数(进浆量、进浆密度和进浆黏度等),通过Cook距离离群检测和小波阈值去噪处理提升数据质量;以双旋流分离密度比值、黏度比值等12个参数为输入,排浆量、排浆密度和排浆黏度为输出,建立BP神经网络泥水分离系统参数的预测模型,并选取3个不同地层环段进行预测对比分析。预测结果表明:预测平均绝对误差均在5%以内,该预测模型在复合地层下仍具有较高的准确性。

基于临床基线特征与颈动脉超声参数构建脑卒中高危人群颈动脉易损斑块模型

背景:研究表明,颈动脉斑块的易损性和弹性与斑块内新生血管的存在及形成程度有关。超声作为筛查和评价颈动脉易损斑块的首选检查手段,具有无创、操作便捷、可重复性高和无辐射等的特点。目的:基于临床基线特征与颈动脉超声参数,探讨脑卒中高危人群颈动脉易损斑块的影响因素,基于独立危险因素构建并验证风险列线图(Nomogram)预测模型。方法:回顾性选取2021年11月到2023年11月于抚州市第一人民医院行脑卒中筛查确定为脑卒中高危人群的180例患者作为研究对象,将180例患者按7∶3比例分为建模集(n=126)和验证集(n=54),根据颈动脉超声检查结果将建模集研究对象分为易损斑块组(n=54)和非易损斑块组(n=72)。通过多因素Logistic回归得出独立危险因素,构建Nomogram模型,并使用R语言绘制决策曲线以评估模型的临床效益。采用受试者工作特征曲线和校准曲线检验模型的预测效能,同时分析验证集的病例数据进行外部验证。结果与结论:①多因素Logistic回归结果显示,年龄、脑卒中家族史、颈动脉斑块最大厚度值、颈动脉斑块数量、尿微量白蛋白和尿微量白蛋白/肌酐均与脑卒中高危人群颈动脉易损斑块有关(P<0.05)。②构建的Nomogram模型受试者工作特征曲线下面积为0.917,灵敏度和特异度分别为79.6%和91.7%;决策曲线结果显示,该模型的潜在临床获益可观,可用性较高;校准曲线结果提示,模型具备较好的预测准确性;验证集结果显示,模型的外部预测性能良好。③结果说明,脑卒中高危人群颈动脉易损斑块受年龄、脑卒中家族史、颈动脉斑块最大厚度值等因素影响,基于各独立危险因素构建的风险Nomogram预测模型的预测性能良好,可为临床上治疗此类高危人群提供有力的参考依据。

关键参数对缓圆点波磨区段轮轨力的影响分析

以探究重载线路运行参数对车辆通过缓和曲线低轨侧波磨区轮轨力的影响规律为目的,基于Simpack多体动力学软件搭建了C80车辆-轨道耦合多体动力学模型,利用Matlab生成美国五级轨道随机不平顺,叠加缓圆点前钢轨波磨时域激励作为模型输入,仿真得到在缓圆点处不同波长、波深波磨状态下,缓和曲线长度、曲线半径、超高、行驶速度等关键参数对轮轨力的影响。通过分析一位轮对的轮轨力变化趋势和其最大增长率,发现波磨侧的轮轨力受波磨影响较大;无波磨一侧轮轨横向力受波磨的影响比垂向力大;曲线参数中,各指标最大增长率均随速度的增加而下降;除高轨侧轮轨横向力外,其余指标均随曲线半径的增大而减小;缓和曲线长度和超高的变化,对各指标最大增长率没有明显的降低作用,甚至随着运行参数的增加,指标最大增长率反而增加。

基于机器视觉的兰花几何参数测量方法

为实现兰花几何参数快速测量,以“金凤蝶”兰花为研究对象,搭建图像采集平台并设计了一套兰花花朵几何参数测量算法。采用Canny-Harris算法实现兰花角点检测,采用K-means算法、RGB阈值分割算法实现兰花分割,并采用MER算法及遍历算法实现兰花具体几何参数测量。进行兰花算法识别测量试验,结果表明:单株兰花测量仅需10 s左右,相较人工测量速率提升了近60倍,测量数据可为兰花选育种工作提供判断依据。

土壤冻融过程中的水热参数化方案研究进展

冻土是陆地冰冻圈的重要组成部分,其冻融循环变化能够影响土壤结构、土壤水热传输以及土壤生物化学等过程,并通过陆-气相互作用影响局地甚至全球天气气候。因此,研究土壤冻融过程对冻土区人类生产生活和了解区域外天气气候变化具有重要的科学意义。本文回顾了土壤中的砾石、有机质对土壤冻融过程的影响及物理机制,总结了土壤冻融过程中水热参数化的相关研究成果,包括土壤导热率和水力学参数的计算、水热耦合方案以及冻融锋面计算方案等。相对于普通的矿物质土粒而言,砾石具有高导热率和低热容,有机质具有低导热率和高热容,他们对热量在土壤中的传输及土壤温度垂直分布有不同的影响。另外,砾石和有机质的存在改变了土壤孔隙度、土壤基质毛细作用与吸附作用,进而影响水分在土壤中的传输过程和垂直分布。已有研究表明:(1)当前大部分数值模式中土壤导热率采用Johansen方案及其派生方案进行计算,其中Balland-Arp方案考虑了砾石和有机质对土壤导热率的影响,该方案更好地刻画了土壤冻融过程中土壤导热率变化的连续性;综合考虑热-水-变形相互作用的导热率参数化方案可以较好地刻画土壤冻融过程中的水热耦合和土体冻胀的作用,对相变过程中土壤导热率变化特征的模拟更符合实际观测。(2)过冷水参数化方案刻画了土壤液态水在0℃以下存在的事实;相变温度方案描述了土壤相变温度低于0℃且不固定的事实;导水阻抗方案考虑了土壤冻结对土壤水分下渗的阻抗作用,改善了对冻土区水文过程的模拟效果。(3)土壤冻融过程伴随着水分的相变和能量的转化,水热耦合方案的发展能够较好地刻画土壤中热力-水文过程的协同变化特征,细化了对冻融过程中水分和能量相互作用的复杂物理机制的描述。(4)等温框架的数值模式通过模拟每层土壤中间深度的冻融过程代表该模式分层的整体特征,导致对冻融深度的严重高估或低估,尤其是对厚度较大的模式深层土壤,冻融锋面计算方案的提出和应用减小了这种模拟偏差。目前土壤冻融参数化方案的不足之处包括:绝大多数数值模式没有考虑土壤盐分导致土壤水的冰点降低这一事实;虽然大部分数值模式考虑了土壤有机质对土壤水、热传输的影响,但是模式中对土壤有机质含量及垂直分布的考虑与植被根系的生长状态脱节;模式模拟的土壤深度不足并且下边界通量为零的假定不符合实际情况。发展土壤溶质传输参数化方案以模拟盐分的分布、刻画植被根系生长过程和土壤有机质的分布特征、考虑深层土壤对浅层的热力学影响并完善数值模式中的下边界条件,这些是未来陆面模式改进土壤冻融过程模拟的可能方向。

肉苁蓉种子离散元仿真参数标定

为寻求肉苁蓉种子离散元模型的物料特性参数,采用物理和仿真试验相结合的方法,以不同物性参数组合下肉苁蓉种子休止角为响应值,采用Plackett-Burman试验对参数进行筛选,获取显著性参数,即肉苁蓉种间静摩擦因数、肉苁蓉种间动摩擦因数、肉苁蓉种子-钢板静摩擦因数、肉苁蓉种子-钢板恢复系数。通过Box-Behnken试验建立休止角与显著性参数回归模型并优化,获取接触参数最优值,即肉苁蓉种间静摩擦因数为0.65、肉苁蓉种间动摩擦因数为0.07、肉苁蓉种子-钢板恢复因数为0.54、肉苁蓉种子-钢板静摩擦因数为0.43。通过仿真与物理试验对比验证,得到二者相对误差为2.05%,表明标定参数可为肉苁蓉种子播种机械仿真提供数据依据。

水稻秸秆营养穴盘热风辅助微波干燥工艺参数优化

为研究水稻秸秆营养穴盘在不同条件下的热风辅助微波干燥最佳工艺,以水稻秸秆营养穴盘的干燥速率和干燥后的形变量为指标,利用响应面研究微波功率、加热温度和热风速度对水稻秸秆营养穴盘热风辅助微波干燥工艺的影响,建立二次多项式的回归模型,并进行干燥工艺优化。结果表明:回归模型拟合性较高,可以较好地描述水稻秸秆营养穴盘的干燥过程;水稻秸秆营养穴盘热风辅助微波干燥的最佳工艺参数,即微波功率为1600 W、加热温度为60℃、热风速度为15 m/s时,干燥速率最快为4.015%/min,形变量最小为1.522 cm。研究结果可为促进水稻秸秆营养穴盘推广与应用提供重要的理论支撑及技术支持。

面板堆石坝邓肯-张E-B模型参数反演分析

准确获取面板堆石坝邓肯-张E-B模型参数,是进行其稳定安全分析的重要环节。文章针对某面板堆石坝,采用方差分析法获取其关键参数,并基于构建的反演目标函数和响应面方程,采用GA遗传算法对关键参数进行反演分析。结果表明:反演计算值与坝体实际变形吻合较好,平均相对误差在12%以内,反演效果良好;基于反演参数的有限元分析能较好地反映大坝的应力变形分布规律。

重力坝与地基材料时变参数反演分析

文章旨在准确获取重力坝与地基材料的物理力学参数,以支持重力坝安全风险评估的基础工作。通过工程类比、现场以及室内试验等方式获取的坝与地基材料物理力学参数与真实参数有一定的偏差,尤其对于高寒高海拔地区重力坝,其赋存环境与工作条件复杂,导致参数差异会更加显著。通过时变目标函数及其代理模型构建、参数寻优求解、时变规律识别等,提出了重力坝与地基材料时变参数反演分析方法。在DG重力坝工程实际应用中,计算位移与实测位移最大相对误差为4.40%,表明研究提出的重力坝与地基材料时变参数反演分析方法精度与效率高。

装配式桥墩防冲刷装置参数化研究

河床底部泥沙在流水长期冲刷下不断流失,导致桥墩基础承载能力下降,对桥梁的稳定性造成严重影响,因此,针对桥墩基础冲刷的防护尤为重要。文章提出了一种便于安拆的装配式桥墩防冲刷装置,为研究此装置锥坡的倾斜度对其冲刷防护效果的影响,基于ANSYS-FLUENT建立水流-泥沙-桥墩三维数值模型,并通过与室内缩尺水槽试验以及Melville经典实验进行冲坑发展对比,验证了试验模型的可靠性。参数化研究结果表明:该装配式桥墩防冲刷装置能有效减小桥墩周围的冲刷深度,具有良好的防护能力,尤其是锥坡高宽比为2.0的装置效果最佳,在墩前迎水面及墩后锥坡段的流场改变效果优于其他装置,该装置在墩周的最大减冲率可达24.19%。本试验研究成果对于提高桥梁稳定性具有一定的理论和实践意义。

青少年特发性脊柱侧凸患者步态参数、肌肉参数与影像学的相关性

背景:步态分析作为一种没有辐射的动态评估方法,可以辅助影像学检查对脊柱侧凸患者进行评估,从而减少辐射暴露。目的:分析青少年特发性脊柱侧凸患者步态参数与影像学参数的相关性,并通过OpenSim仿真建模初步探索潜在机制。方法:选取Cobb角10°-45°、年龄10-18岁的青少年特发性脊柱侧弯患者20例为青少年特发性脊柱侧凸组;对照组是同年龄阶段,且相同体质量指数区间的正常儿童,共计纳入40例受试者。比较两组受试者步行时空参数、运动学参数、动力学参数及步态偏差指数的差异,探索病理步态与冠状面平衡的相关性,并对相关机制进行初步研究。结果与结论:(1)步态参数组间比较结果表明,青少年特发性脊柱侧凸组患者左侧支撑相、左侧双支撑相占整个步态周期的百分比增加,同时左侧摆动相占整个步态周期的百分比减少(P <0.05);青少年特发性脊柱侧凸组患者左侧髋关节最大内收角度大于对照组,双侧髋关节最大外展角度明显小于对照组(P <0.05);两组双侧足跟初始着地时踝关节角度相比差异有显著性意义(P <0.05);青少年特发性脊柱侧凸患者蹬离地面时右侧髋关节屈曲肌群峰值功率显著变小(P <0.05);(2)相关性研究结果显示,右侧髋关节最大外展角度与Cobb角呈显著正相关(r=0.552,P=0.012),右侧髋关节屈曲肌群峰值功率和C7侧方偏移呈显著负相关(r=-0.475,P=0.034),左侧足跟着地时踝关节角度与冠状面骨盆倾斜度呈显著正相关(r=0.476,P=0.034);(3)肌肉长度模拟计算结果表明,青少年特发性脊柱侧凸患者臀中肌肌纤维长度变化显著减少(P <0.05),双侧腹内斜肌肌纤维长度变化显著减少(P <0.05);比较两组受试者在足跟着地时的肌纤维长度发现,青少年特发性脊柱侧凸患者足跟初始着地时腓肠肌内外侧头和比目鱼肌的肌纤维长度均变短(P <0.05);(4)结果发现,青少年特发性脊柱侧凸患者躯干的姿势稳定性控制下降,表现为步频变慢、支撑相双支撑相百分比增加及摆动相百分比减少;普遍存在低足跟着地模式,是由双侧跟腱紧张引起的;青少年特发性脊柱侧凸患者存在髋屈曲肌群做功能力下降,可能与关节角速度及主弯方向相关。

基于元胞自动机方法与景观参数化设计的近自然植物群落形态设计模拟

植物设计作为景观设计的重要组成部分,随着参数化设计的成熟与完善,形态设计模拟在景观设计中的应用价值逐步显现后,但对于植物景观参数化设计的研究仍寥寥无几。本研究提出将目前广泛应用在人流分析模拟、建筑外立面形态设计、景观空间形态分析中的元胞自动机与近自然植物设计有机结合,探索植物景观参数化设计的新途径。总结了近自然植物群落形态设计的研究进展、群落组成、空间关系、规划方法等内容;然后利用二维元胞自动机模拟方法,讨论在景观参数化设计中如何模拟近自然植物群落自然演替形态的技术方法,进而得出近自然植物群落设计的形态模拟;最后结合景观参数化设计将模拟结果进行设计表达。研究将植物群落形态设计与计算机技术耦合,以期提出一种更科学更直观的设计方式。

1100例健康体检人群脉图参数特征研究

目的研究健康体检人群不同性别、年龄、体质的脉图参数特征。方法采用道生体质辨识系统采集1100例健康体检人群的脉图,分析不同性别、年龄、体质人群的脉图参数特征。结果男性主波高度(H1)、重搏波高度(H5)/H1高于女性,重搏前波高度(H3)/H1、降中峡高度(H4)/H1、脉图基线到峰顶高度上1/3处的脉图宽度(W1)/脉动周期(T)低于女性。与19~39岁比,40~60岁、61~80岁人群H1、H3/H1、T、W1/T更高,H5/H1更低;与40~60岁比,61~80岁人群H1、H3/H1、T更高,H5/H1更低。阴虚、痰湿和湿热质人群H1高于平和、阳虚质人群;气虚、阳虚、阴虚质人群H4/H1高于痰湿、湿热质人群;气虚、阴虚、血瘀和气郁质人群H5/H1低于平和、痰湿和湿热质人群;气虚、阴虚质人群W1/T高于平和质人群。结论男性左心室收缩力强、主动脉顺应性好、外周阻力小;年龄越大,动脉血管弹性、主动脉顺应性越差,脉率越慢,40岁和60岁可作为脉图参数变化的分界点;平和质和偏颇质的差异体现在H1、H4/H1、H5/H1、W1/T上,痰湿、湿热质人群脉力强、外周阻力小、主动脉顺应性好。

基于瘤体及瘤周多参数MRI对乳腺病变良恶性诊断列线图预测模型的构建与评价

目的:建立基于瘤体及瘤周多参数MRI的乳腺病变良恶性鉴别诊断的列线图模型,并验证其预测效能。方法:纳入经病理学检查明确乳腺病变性质的100例患者作为研究对象,所有患者均行核磁共振(MRI)检查和病理检查,根据病理检查结果分为乳腺良性病变组(n=62)和乳腺恶性病变组(n=38)。收集患者临床资料、瘤体各参数、瘤周各参数以及乳腺病变良恶性情况。多因素Logistic回归分析筛选乳腺恶性病变的危险因素并构建列线图预测模型,采用受试者工作特征(ROC)曲线和Hosmer-Lemeshow拟合优度检验验证模型的预测效能及拟合优度;内部验证采用Bootstrap。结果:乳腺恶性病变组病灶直径、平均扩散峰度(MK)、MDp/t、瘤周与瘤体MKp/n高于乳腺良性病变组(均P<0.05);乳腺恶性病变组表观扩散系数(ADC)值、平均扩散率(MD)、非对称磁化转移率(MTRasym)、MKp/t、MDp/n低于乳腺良性病变组(均P<0.05)。多因素分析结果显示,病灶直径、MK、MDp/t、MKp/n升高,ADC值、MD、MTRasym、MKp/t、MDp/n降低是乳腺恶性病变的独立影响因素(均P<0.05)。基于上述独立影响因素构建乳腺恶性病变的列线图预测模型,曲线下面积(AUC)为0.827。Hosmer-Lemeshow拟合优度检验显示P值为0.004。采用Bootstrap法,生成的校准曲线拟合良好。结论:瘤体及瘤周多参数MRI对乳腺病变良恶性鉴别诊断具有重要预测价值,基于乳腺恶性病变的独立影响因素构建的列线图预测效果良好,能直观预测乳腺发生恶性病变的概率。

超声参数与瘢痕妊娠分型的关联性及诊断价值研究

目的 探讨超声参数与瘢痕妊娠分型的关联性及诊断价值。方法 选取2021年10月~2022年12月河北省衡水市第二人民医院73例CSP患者设为研究组,另选取同期正常妊娠女性73例设为对照组。两组受检者均接受TVS检查,统计研究组与对照组、研究组不同CSP分型患者超声检查参数[瘢痕肌层厚度(CSM)、子宫下段前壁血流阻力指数(RI)、最小矢状肌厚度],分析超声检查参数与CSP分型的关联性,并比较各参数对CSP的单独及联合诊断效能。结果 研究组CSM、RI、最小矢状肌厚度低于对照组(P<0.05)。不同CSP患者CSM、RI、最小矢状肌厚度间存在显著差异(P<0.05);多重比较,Ⅱ型CSP患者CSM、RI、最小矢状肌厚度低于Ⅰ型CSP患者,Ⅲ型CSP患者CSM、RI、最小矢状肌厚度低于Ⅱ型CSP患者(P<0.05)。CSM、RI、最小矢状肌厚度与CSP疾病分型存在显著负相关关系(P<0.05)。CSM、RI及最小矢状肌厚度联合诊断CSP的AUC为0.719%,大于CSM、RI及最小矢状肌厚度单独诊断的0.706、0.660、0.625。结论 CSP经超声检查可见明显异常,不同CSP分型患者各检查参数存在显著差异,两者具有紧密相关性,临床可通过超声检查对疾病进行诊断评估。

高地应力软岩隧道仰拱结构受力特性与参数优化

为探索高地应力软岩隧道施工期间仰拱结构受力特性与合理支护参数,以陕西省宝汉高速公路连城山隧道工程为依托,针对仰拱施工病害及其主要影响因子,采用现场试验与数值模拟相结合的方法,探讨了不同影响因素下的仰拱结构变形与力学响应,分析了仰拱结构变形与受力对不同影响因素的敏感性,基于仰拱结构病害特征及数值模拟结果,对仰拱半径(深度)、仰拱厚度等支护参数进行了优化,并进行了工程验证。结果表明:连城山隧道施工期间仰拱二次衬砌最大接触压力达1.034 MPa,混凝土最大应力超过其抗压强度(30 MPa),出现了仰拱回填隆起、开裂等病害,仰拱设计支护参数难以保障结构稳定;地应力水平和基底围岩劣化对仰拱结构变形与受力状态均有显著影响,其中基底软化深度的影响最为突出,地应力水平次之;减小仰拱半径、增大仰拱厚度、增大仰拱钢筋直径、减小仰拱钢筋间距均能显著抑制仰拱变形,而提高混凝土强度等级对控制仰拱变形效果不明显,且经济性较差;优化后的仰拱受力得以明显改善,有效控制了仰拱结构病害,避免了频繁拆换仰拱,保障了隧道结构安全稳定。研究成果可为类似软岩隧道仰拱变形控制及病害防治提供重要借鉴。

面向夹持采收的油菜薹夹段茎秆离散元参数标定与优化

为提高离散元法对指导油菜薹有序采收装备设计与优化的准确性和可靠性,该研究以双行垄作移栽的“农大1号”双低甘蓝型油菜机械化适收期油菜薹夹段茎秆为对象,测定其本征参数、表面接触参数以及破碎力学参数,利用EDEM仿真软件Hertz-Mindlin无滑移模型和Hertz-Mindlin with bonding粘结模型建立夹段茎秆堆积仿真标定模型和破碎仿真标定模型。采用逐步调整仿真参数使仿真试验值与物理试验值逼近的方法,利用夹段茎秆堆积仿真标定模型,以休止角仿真试验值与实际物理试验值的相对误差为目标,完成夹段茎秆表面接触参数的标定与优化;利用破碎仿真标定模型,以轴向压缩和弯曲仿真试验与实际物理试验的最大轴向压缩力和最大弯曲力的相对误差为目标,利用标定后的表面接触参数完成夹段茎秆粘结参数的标定与优化。最后,利用夹段茎秆的径向压缩与剪切、内芯与表皮拉伸的破碎仿真力学试验和有序采收EDEM-Recurdyn耦合仿真试验验证标定后的表面接触参数和粘结参数。结果表明,仿真与实测试验的破碎力学参数相对误差在5%以内,且仿真与实测的“时间-载荷”曲线变化趋势一致,低速、中速和高速档的有序采收仿真试验结果与实际物理试验结果相对误差在7.0%以内。研究结果表明,采用离散元仿真方法研究油菜薹采收过程具有可行性,标定结果可用于指导油菜薹机械化生产。

DCE-MRI定量参数在乳腺癌分期及预后评估中的应用观察

目的观察动态增强磁共振成像(DCE-MRI)定量参数在乳腺癌分期及预后评估中的作用。方法选取2019年1月-2020年1月期间本院收治的女性乳腺癌患者共94例,为乳腺癌组。另选取同期入院诊治的女性良性乳腺变患者共92例,为良性病变组。两组患者分别于术前进行DCE-MRI定量参数检查,比较两组容量转移常数(K_(trans))、回流速率常数(K_(ep))和血管外细胞外间隙容积分数值(V_(e));分析K_(trans)、K_(ep)、V_(e)在乳腺癌不同分期中的差异;比较K_(trans)、K_(ep)、V_(e)在不同预后情况下的差异;绘制ROC曲线分析定量参数与乳腺癌预后的诊断效能。结果乳腺癌患者K_(trans)、K_(ep)值高于乳腺良性增生患者,而V_(e)值低于乳腺良性增生患者(P<0.05);乳腺癌不同分期K_(trans)、K_(ep)、V_(e)存在明显差异(P<0.05),随着病情进展K_(trans)、K_(ep)逐次增加,V_(e)逐次下降;Pearson相关性分析显示,术前乳腺癌分期与K_(trans)、K_(ep)呈正相关,与V_(e)值呈负相关(P<0.05);乳腺癌患者预后不良组K_(trans)、K_(ep)高于预后良好组(P<0.05);ROC曲线分析结果显示K_(trans)、预测乳腺癌预后不良AUC及特异度最高。结论DCE-MRI定量参数K_(trans)、K_(ep)、V_(e)在乳腺癌临床分期密切相关,且可用于乳腺癌预后评估。

蚕豆物性参数测定与离散元仿真参数标定

采用离散元法对蚕豆与收获机具间的相互作用进行数值仿真研究,实现对蚕豆收获机具关键部件相关参数的设计与优化,以提高研究效率、减少研究成本。为此,通过物理试验对蚕豆基本物性参数、接触力学参数和休止角进行测定,参考物理试验测定结果选取仿真试验参数取值范围。以仿真试验休止角为响应值,由Plackette-Burman(PB)试验得到显著影响休止角的试验参数(蚕豆-蚕豆静摩擦因数、蚕豆-钢板静摩擦因数、蚕豆-钢板滚动摩擦因数),并利用最陡爬坡试验在PB试验基础上得到显著参数的取值范围。采用Box-Behnken(BB)试验在休止角与显著参数之间建立二阶回归模型,以休止角物理试验测定值为目标值,对显著参数进行寻优,获得最优参数组合,即蚕豆-蚕豆静摩擦因数0.25、蚕豆-钢板静摩擦因数0.47、蚕豆-钢板滚动摩擦因数0.35。最后,通过T检验得到P>0.05,表明采用最优参数组合得到的休止角仿真值与实测值相差无几,验证了最优参数组合的可靠性。

基于开关瞬态高频振荡特征的寄生参数提取原理与实现方法研究

寄生参数是影响电力电子系统安全运行与效率优化的重要因素。该文提出一种基于开关瞬态高频振荡特征的寄生参数提取方法。与利用开关瞬态中电压、电流变化斜率的现有方法相比,基于振荡特征的参数提取方法对开关瞬态波形幅值测量准确度以及通道采样同步等方面的要求低,因此对信号衰减与延迟等问题具有较高的鲁棒性。该文首先对器件关断激发的漏源极之间的瞬态振荡进行详细数学推导。然后,讨论由寄生电感、寄生电容与器件共同构成的二阶以及四阶电路的振荡行为,归纳出参数提取方法并详细讨论对应的硬件与算法设计。为验证所提方法的通用性与有效性,以电力电子全换流回路中各组成部件为对象进行验证。在铜片、叠层母排、母线支撑电容、汇流铜条以及半导体功率模块等部件进行寄生参数提取,实际效果表明该方法能提取10 nH数量级的微量寄生参数,且参数辨识的一致性高,具有操作简明、提取误差小等优势。