IMPROVED MODE-MATCHING AND NETWORK ANALYSIS OF E-PLANE WAVEGUIDE BRANCH DIRECTIONAL COUPLERS

The E-plane waveguide branch directional couplers are analyzed by a method which combines the multimode network theory with rigorous mode-matching approach. The electromagnetic field components are expanded by the superposition of LSEx modes rather than TE and TM modes in the mode-matching procedure. Meanwhile, the electromagnetic problem is transferred into the network problem through the mode-matching treatment. It is shown that the present method has the advantages of simplicity and less computation without affecting the accuracy of the calculation.

基于文献计量分析的PBL教学法在我国老年医学教学中的应用

目的应用文献计量统计分析的方法研究以问题为导向的教学法(problem-based learning,PBL)在我国老年医学教学中的应用与发展。方法统计2008—2022年中国期刊全文数据库收录的PBL应用于老年医学教学的文献研究,分析其年发表量、教学方向、联合教学模式和考核方式等。结果近年来,老年医学教学中PBL相关论文的发表量整体呈波动上升趋势,PBL被应用于教育理论探讨(12篇)与实践教学(14篇),并与其他教学方法和理念如案例式教学法(case-based learning,CBL)(12篇)、循证医学理念(evidence-based medicine,EBM)(5篇)以及网络新媒体(5篇)、人文素质理念(3篇)等多元结合。结论作为目前较为普遍采用和效果较好的老年医学教学方法,PBL如何利用网络新媒体创新PBL教学的形式和方法,以及建立合理有效的考核机制,是PBL应用于老年医学教学需要探索的重要问题。

人力资本扩张与企业出口贸易方式——高等教育改革驱动贸易高质量发展的证据

由间接出口向直接出口的贸易方式转变对出口企业长远发展极为重要,是中国能否实现对外贸易高质量发展的关键。研究发现,人力资本扩张能够提高企业的直接出口概率。渠道检验表明,人力资本扩张能够有效提高企业的生产率、缓解企业融资约束和降低企业的出口固定成本,进而促使企业更多地选择直接出口贸易方式。异质性分析发现,人力资本扩张对民营企业、小企业、技术密集型企业、东部沿海地区的企业选择直接出口贸易方式的促进效应更大。最后,发现人力资本扩张促进了企业从间接出口向直接出口转变,并且这种转变还是人力资本扩张提升企业出口国内附加值和扩大出口规模的重要途径。从人力资本扩张的视角揭示了企业出口贸易方式选择与转变的驱动因素,对于理解和深化高等教育改革、有效促进出口转型升级具有一定的政策参考价值。

偏差电量考核机制下聚合温控负荷群控制策略

为降低售电公司在电力交易中的偏差考核电量和惩罚成本,以在用户负荷中占比较高的温控负荷为控制对象,建立配电网监测控制系统,收集电力市场和居民负荷数据,再根据这些数据设计基于聚合温控负荷群双层优化调度模型的直接负荷控制策略。仿真结果表明,该策略能降低配电网功率不平衡性,有效增加温控负荷的可调度容量,减少温控负荷的调度次数,降低售电公司的偏差考核电量,提高售电公司利润。

改进STSMO的PMSM无传感器直接转矩控制系统

为提高滑模观测器转子位置观测精度,抑制抖振频发,提出了一种基于超螺旋滑模观测器(STSMO)的双重滤波直接转矩(DTC)控制方法。传统滑模观测器为了提取连续的扩展反电动势估计值,通常需要外加一个低通滤波器滤除高频信号,采用STSMO来提取反电动势,在低通滤波器前提下增加了卡尔曼滤波器,形成双重滤波结构,进一步滤除噪声和干扰信号,减小估算反电动势中的纹波,同时用饱和函数替代原有的符号函数以减小抖振。实验和仿真结果证明,改进STSMO控制系统能有效抑制系统抖振,具有更好的控制精度和稳态品质。

基于滑模控制的永磁同步电动机DTC仿真研究

针对传统永磁同步电动机(PMSM)直接转矩控制(DTC)中转矩和磁链脉动大的问题,在转矩和磁链控制中引入超螺旋滑模变结构,并采用基于莱维飞行的改进粒子群(PSO)算法对其可调参数优化整定。为加快系统动态响应速度,采用速度滑模控制器代替传统PI调节器。使用Matlab/Simulink对引入滑模变结构的DTC系统进行了仿真研究,分别对空载和带载条件下的转速、转矩以及磁链进行分析。仿真结果表明,滑模变结构的引入可有效抑制转矩和磁链脉动,降低转速超调,缩短过渡时间。仿真研究有助于学生更好地理解与应用滑模理论,并增强学生理论结合实际与自主创新意识。

内科专业住院医师规范化培训指导医师线上DOPS培训的效果研究

目的探讨线上工作坊模式对内科专业住院医师规范化培训(简称住培)指导医师临床操作技能直接观察评估(direct observation of procedural skills,DOPS)师资培训的应用效果。方法选取2022年11月参加广东省内科专业住培普通师资培训班的45名指导医师为研究对象,采用线上分组讨论与教学视频评价反馈相结合的线上工作坊模式进行DOPS师资培训,采用问卷自评的方式评价指导医师对DOPS的掌握程度,并通过问卷调查了解培训前后指导医师对线上DOPS的培训需求与满意度。结果培训前仅17.8%的指导医师使用过DOPS量表;指导医师在培训后对DOPS的掌握程度明显高于培训前[(3.71±0.69)分比(2.29±0.87)分,P<0.01];且95.6%及以上的指导医师表示能够理解“DOPS评分项目的均质化制定方法”和“形成性反馈技巧”;100.0%的指导医师表示在今后住培教学中愿意尝试使用DOPS。课程的整体满意度评分为(8.40±1.70)分。结论线上工作坊模式对内科专业住培指导医师DOPS师资培训的短期效果满意,可进一步在住培形成性评价师资培训中推广应用。

基于自然容错开关表的五相永磁同步电机直接转矩控制

五相永磁同步电机(permanent-magnetsynchronous motor,PMSM)传统直接转矩控制(direct torque control,DTC)存在相电流畸变严重、共模电压(common-modevoltage,CMV)高、转矩和磁链脉动大等问题,且无法实现相开路故障情况下的无扰运行。为解决上述问题,提出一种基于自然容错开关表的DTC策略。该策略根据PMSM开路故障前后基电压矢量的特点以及三次平面合成电压矢量为零的原则,构建虚拟矢量(virtual vector,VV),设计故障前后同一套自然容错开关表,进而不但抑制了故障导致的转矩脉动,而且在故障前后均能降低三次谐波电流、减小转矩和磁链脉动、抑制CMV。实验结果验证所提策略的可行性。

基于改进分数阶滑模控制的PMLSM直接推力控制

针对分数阶滑模控制在永磁直线同步电机(Permanent Magnet Linear Synchronous Motor, PMLSM)直接推力控制下转速环精度不高、磁链和推力波动大等问题,提出一种改进的分数阶滑模控制算法,即分数阶双幂次指数趋近律、分数阶变速趋近律相结合的组合趋近律,能有效减弱滑模控制引起的系统振荡,加快趋近速率。仿真结果表明:与分数阶滑模控制相比,在PMLSM直接推力控制系统中采取改进分数阶滑模控制,磁链和推力波动明显减弱,系统响应速度加快,提高了PMLSM推力响应的抗干扰能力。

一种基于统计分析的多视点视频编码中Direct模式提前终止算法

提出了一种针对多视点视频编码中Direct模式的提前终止算法.该算法基于当前编码宏块相邻视点、时间及空间方向的已编码邻近宏块的编码信息,提出了一个描述当前宏块的邻近块代价影响因子,通过与阈值比较可对多数编码宏块直接选择Direct模式进行编码,从而略过其他模式的相关计算.实验结果表明,与原始的多视点视频编码算法相比,该算法可平均减少约88.2%的编码时间,同时峰值信噪比仅下降约0.29dB,编码比特率增加约0.68%.

高压阀口液动力补偿控制策略仿真分析

直动式比例伺服阀是一种新型的单级伺服阀,采用比例电磁铁或线性力马达直接驱动滑阀运动,具有成本低、频响高、抗污染能力强等优点,广泛应用于注塑机进给控制、轧机板厚控制系统等高速高精度液压控制系统中。传统的直动式比例伺服阀采用PID控制策略实现阀芯的精确位置控制,在高压大流量工况下(供油压力达到20 MPa、流量大于100 L/min),阀芯受到液动力扰动变得更加剧烈,易出现响应速度慢、阀芯抖动的现象,影响了比例伺服阀的控制精度。为了解决大液动力扰动的问题,提出了一种基于指数收敛干扰观测器的滑模控制器。通过建立阀芯动力学模型来设计滑模控制器,保证阀芯位置的高动态跟踪性能;使用基于指数收敛的干扰观测器,估计阀芯动力学模型中液动力的不确定性扰动,解决高压大流量工况下的阀芯液动力扰动补偿问题。搭建了比例伺服阀系统的联合仿真模型进行仿真验证,结果表明,提出的控制器可以解决高压大流量工况下阀芯液动力扰动对阀芯位置控制的干扰问题。

考虑高温环境的无刷直流电机复合控制驱动系统

无刷直流电机(BLDC)以其效率高、功率密度大、电机温升低等优点,已成为中国油田测井行业的核心部件。但是井下的高温环境会对BLDC的内部参数产生影响,再加上BLDC本质上是一个非线性系统,传统PID控制是基于线性的数学模型,这就导致基于传统PID控制的BLDC双闭环(转速环和电流环)驱动系统性能下降。针对该问题,在BLDC转速环控制器设计中,本文提出使用鲁棒性强的超螺旋算法;为了获得高动态性能的BLDC电磁转矩控制效果,提出使用一阶滑模直接转矩控制系统。通过仿真和实验验证本文设计的BLDC驱动系统的可行性。

高性能多方向双圆弧形压电能量收集系统

为了解决传统压电能量收集系统通频带窄、功率密度低的问题,本文采用线性多模态共振法,提出一种双圆弧悬臂梁内外反向拼接的压电能量收集系统。两根梁上各覆盖一个压电层,压电层之间串联连接。建立二自由度系统集总参数模型和机电耦合模型来分析频率响应和输出性能。对比压电层弧度不同的压电能量收集系统的输出性能,根据测试结果,当弧度为0.5π时输出性能最佳。设置激励加速度为0.1 g,一阶模态下,谐振频率为82.19 Hz,开路电压为49.65 V,最大输出功率为3.74 mW;二阶模态下,谐振频率为119.14 Hz,开路电压为44.74 V,最大输出功率为3.54 mW。测试结果表明,该结构可有效拓宽通频带宽度至52 Hz,且功率密度高。该压电能量收集系统结构简单易于制备,工作频带宽,可在频率波动大的环境下供电,同时体积小、功率密度大,能在多方向激励下高效率收集能量,可应用于可穿戴设备、低功率设备等多个领域。

二甲醚/空气湍流分层燃烧的直接数值模拟与机理研究

针对内燃机条件下分层燃烧的情况,采用直接数值模拟方法,研究了温度分层对二甲醚(dimethyl ether,DME)/空气预混气湍流分层燃烧过程的影响机制.结果表明:与零维反应器内的均质自着火过程相比,湍流分层燃烧延长了整体燃烧过程的持续时间,平均释热率峰值明显降低;输运预算分析揭示了着火锋面的传播存在自燃波与爆燃波两种着火模式,随着温度分层程度的增大,爆燃模式逐渐增强,进而导致高温着火提前;化学爆炸模式分析明晰了燃料着火的演变过程,并且利用相关准则数准确揭示了控制低温与高温着火过程的关键变量与基元反应.研究结果对于DME均质压燃式内燃机的设计以及燃烧过程调控具有借鉴意义.

考虑高阶振型效应的大跨度钢桁拱桥瑞利阻尼参数取值研究

为了解高阶振型效应对大跨度钢桁拱桥地震反应的影响机制,以及在采用直接积分法时构建合适的瑞利阻尼矩阵,以某490 m跨径钢桁拱桥为背景,采用SAP 2000软件建立全桥弹性动力计算模型。针对主拱圈上(下)弦杆轴力、弯矩,研究振型参与质量最大的7阶(第1、4、8、11、13、23、49阶)振型反应与总反应的占比关系,并对构建瑞利阻尼矩阵的特征频率选取方法展开研究。结果表明:主拱圈上、下弦杆拱脚区域的轴力主要由1阶振型(第1阶)控制,由拱脚向拱顶过渡,逐渐转变为由2~4阶振型控制,高阶振型效应显著;同一阶振型对主拱圈上、下弦杆轴力贡献率及分布规律的影响不同;对于复杂钢桁拱桥,采用振动方向上振型参与质量较大的2阶振型特征频率构建瑞利阻尼矩阵可能因高估了高阶振型阻尼比,导致除拱脚区域以外的拱圈弦杆杆件轴力计算结果偏小,结构偏于不安全;采用直接积分法对复杂钢桁拱桥进行地震反应分析时,建议选取多阶控制振型构建相应的瑞利阻尼工况,并对其计算结果取包络用于抗震设计。

基于快速平稳幂次趋近律AGV滑模轨迹跟踪控制研究

针对应用于地下车库的自动导引车(automated guided vehicle,AGV)轮式泊车机器人轨迹跟踪过程中的位置偏差和姿态偏差问题,提出了一种快速平稳幂次趋近律的滑模轨迹跟踪控制方法。首先,在泊车机器人坐标系下建立运动学模型,通过全局坐标系与机器人坐标系之间的转换关系,得到泊车机器人在全局坐标系下的运动学模型;然后采用Lyapunov直接法设计滑模切换函数,采取快速平稳幂次趋近律的方法使泊车AGV从偏差状态快速到达滑模切换面,使AGV泊车机器人快速平稳地跟踪给定参考轨迹。最后,通过MATLAB进行仿真试验,仿真结果验证了所提方法的可行性与有效性。

基于部分定向相干的帕金森病默认模式网络脑电分析

目的:为了分析帕金森病患者大脑的默认模式网络(default mode network,DMN)潜在变化的原因和其临床特点的关系,以及探讨如何提取其脑电信号特征并对其进行准确有效地分类.方法:选择帕金森病患者和健康对照组各26名被试作为实验对象,将部分定向相干(partial directed coherence,PDC)应用于DMN相关电极的数据序列,获得对照组和帕金森病受试者的有效连接.通过统计分析后,得出6条具有显著差异的PDC连接,对它们进行深入讨论.进一步地,将这些连接值组成特征集并进行分类.结果:与对照组相比,帕金森病患者中有关注意力控制之间的连接降低,在涉及有关工作记忆的连接中,帕金森病相比于健康组患者的一些连接都有不同程度的增加.同时,使用XGBoost算法对特征集进行分类,得到76.5%的平均测试准确率.结论:静息状态下帕金森病患者的非运动症状与DMN网络存在显著性的关系,表现在注意力控制与记忆功能上,这与DMN中BA区的受损有很大的关系.随后对两类受试者的分类也验证了PDC算法用于DMN分析的有效性,为帕金森病人的测试和预防提供了一种新途径.

高等职业院校本科层次人才培养模式研究——广东省为例

高等职业院校培养本科层次人才是经济社会发展和建立高质量职业教育体系的需要,也是高等职业院校自身发展的机遇。广东省的高等职业院校本科层次人才培养模式有“分段模式”和“直读模式”。在梳理这些主要模式的基础上,探讨如何构建和优化高职院校本科层次人才培养的模式。其重点是适应本科层次人才培养的课程体系和教学方法改革,改革创新适合高职院校本科层次人才培养的教学方法,以及整合和优化职业教育资源等。

薄膜微盘激射性质

基于半导体变形微腔的定向激射效应,在各向同性薄膜中制备变形微腔,将为多功能、高集成光子有源芯片提供新的解决方案.利用二维波动光学理论,以Z切向掺饵铌酸锂薄膜蚶线形微盘中的TE20,1模式为例,分析了不同变形因子ε微盘的模式分布、品质因子Q、定向激射效果D以及庞加莱截面图.理论模拟结果显示,微盘变形过程中微盘周长与谐振波长的比值近似为一定值.当ε大于0.24时,微盘具有较好的单向激射性,Q值大于10^(5);当ε变形因子大于0.4时,庞加莱截面图几乎被混沌海区域占据,Q值低于10^(3).因此,薄膜蚶线形微盘变形因子ε在0.24—0.4之间时,微盘不仅具有高的品质因子(Q值为10^(3)—10^(5)),激射方向性也较高(D值为6.45—8.32).

直接剪切下页岩的各向异性破坏特征和强度预测模型

了解页岩剪切破坏特性对页岩气储层改造和井壁稳定性控制具有重要意义。然而,由于页岩本身的各向异性属性,页岩的剪切破坏行为复杂。本文对6种不同层理倾角(0°、30°、60°、90°、120°和150°)的立方体页岩进行了系统的直接剪切破坏测试,详细分析了在层理弱面影响下页岩的剪切应力–剪切位移、抗剪强度、剪切模量和破坏模式的各向异性特征。结果表明:页岩的剪切破坏表现为典型的非线性渐进破坏特征;页岩平均抗剪强度和剪切模量随层理倾角的增加均呈现“M”型变化趋势;在90°~180°的层理倾角区间,平均抗剪强度的极值差明显大于0°~90°区间,而剪切模量近似关于90°呈对称变化;当层理倾角从0°变化到180°时,页岩剪切各向异性行为呈现非对称演化规律。在层理倾角和直接剪切荷载作用下,页岩的破坏模式有3类:层理倾角为0°时,沿层理面剪切滑移破坏;层理倾角为30°、60°和90°时,表现为穿透层理和基质的剪切滑移破坏;其他倾角下呈现穿透层理和基质的剪切滑移与沿层理的拉伸劈裂相结合的复合破坏。基于试验结果和组构张量,构建了一个可考虑页岩本征各向异性和剪应力诱导各向异性影响的直接剪切破坏准则,其理论预测值与试验结果的平均偏差率低于3%,能够定量表征黏聚力和摩擦系数的各向异性程度,合理评估页岩直接剪切强度对外加法向应力的敏感性,可推广应用于理论表征所有层状岩土材料的直接剪切强度。