基于3D封装的低感双向开关SiC功率模块研究

双向开关在固态断路器、光伏逆变器等领域具有不可替代的作用,而低损耗、高开关频率的双向开关SiC功率模块得到了越来越多的关注。然而,现有双向开关SiC功率模块仍然沿用传统Si功率模块的封装方法,难以适应SiC器件的高速开关优势。针对双向开关SiC功率模块的低感封装需求,提出一种芯片堆叠的3D封装集成方法。给出了3D封装的电路拓扑和几何结构,分析3D封装的换流回路和寄生电感规律,设计3D封装的技术工艺,并研制了双向开关SiC功率模块样机。采用双脉冲测试的实验结果验证了所提3D封装双向开关SiC功率模块的可行性和有效性。

检测空气绝缘分解气体NO_(2)的Pd-MoSe_(2)传感器研究

针对目前NO_(2)传感器响应低、恢复速度慢、功耗高等问题,提出一种用于空气绝缘分解气体NO_(2)检测的金属钯Pd掺杂MoSe_(2)基气体传感方法。制备了本征MoSe_(2)气敏传感器与Pd-MoSe_(2)气敏传感器,并基于所搭建气敏响应测试平台研究其对NO_(2)的气敏响应特性,利用第一性原理计算NO_(2)在MoSe_(2)晶面上的吸附参数和吸附行为。经过气敏特性测试发现:室温工作时,Pd-MoSe_(2)气敏传感器对20μL/L NO_(2)的响应值为3.95,响应时间和恢复时间分别为38 s和46 s,可实现2μL/L NO_(2)的有效检测。理论计算结果表明:本征MoSe_(2)对NO_(2)的吸附为弱物理吸附,而Pd-MoSe_(2)表现为强化学吸附。研究结果可为高性能MoSe_(2)气体传感器的制备及其在NO_(2)在线监测中的应用提供借鉴。

面向LoRa的联合同步及频偏估计算法

LoRa是一种用于广域物联网应用的低功耗通信技术,具有远距离、超低功耗等特点。LoRa采用基于Chirp(线性调频)信号的扩频调制技术,通过对Chirp信号进行循环移位得到调制信号,其传输信息由符号起始位置的初始频率偏移所承载。其通信性能极易受定时偏差和频率偏差的影响。提出一种针对LoRa技术的联合同步及频偏估计算法,根据LoRa循环移位的特点,通过推导时偏和频偏的数学模型,联立方程组求解得到精确的估计值,用于准确纠正LoRa技术中的定时偏差及频率偏差。仿真结果验证了该算法对同步和频偏估计的准确性,能够满足实际场景下的通信需求。

UC电气专业的“Electronics”课程内容体系与教学探索

电子技术系列课程既是理论基础也是实践基础,对电气电子信息领域学生的知识、能力、素质的全面培养起到十分重要的作用。介绍中外合作UC电气专业的“Electronics”系列课程的教学计划和内容体系,展示了“理论课程重基础,以实践课程深化基础”的人才培养模式,以及通过PBL(Problem-Based Learning)教学模式培养学生自主学习、建构电子电路知识体系的教学探索经验。

一种强电磁设备宽频段阻抗的无源等效电路网络建模方法

在舰船综合电力系统等复杂系统的电磁兼容设计验证中,迫切需要通过对强电磁设备的阻抗进行物理等效以便开展半实物电磁兼容试验。工程上常用矢量匹配法实现强电磁设备阻抗的等效电路网络建模,但由于存在“端口无源性”和非正值元件导致的“元件无源性”问题,不能确保等效电路网络的物理可实现性。为了解决这个问题,该文提出一种融合了矢量匹配法、留数摄动法和优化算法,并可物理实现的强电磁设备宽频段阻抗建模新方法。该方法首先通过矢量匹配法对强电磁设备的阻抗数据进行有理函数拟合;然后利用留数摄动法对矢量匹配法的结果进行“端口无源性”修正,并将其转化为等效电路网络;随后利用粒子群算法和天牛须算法对非正值元件进行修正,实现“元件无源性”修正;最后,通过典型实际案例验证了该方法的可靠性和正确性。

中外合作办学模式下高校“三全育人”协同机制优化探析

中外合作办学作为我国高等教育的重要组成部分之一,承担着培养国际化人才的重要使命。在高校“三全育人”协同育人机制顶层设计缺位、协同育人主体孤立脱节、协同育人平台联动不足的大背景下,中外合作办学院校应结合自身特点,以立德树人为导向,以马克思主义理论为指导,通过顶层设计落实育人责任、整合社会资源、引入科学的评价机制等途径,打造多层次的育人体系,优化“三全育人”协同机制,开展全员、全方位、全过程的通力协作。在教育理念、平台、制度、资源等多个维度协同推进“三全育人”,形成联动育人、精准育人、阵地育人、社会实践育人合力系统与良好的教育机制。推动中外合作办学模式下的思想政治教育更加科学化、规范化和高效化,为培养具有浓郁的家国情怀、宽广的国际视野、深厚的专业基础、突出的创新实践能力的现代化人才提供理论基础和实践指导。

面向产品实现过程与科教融合的机械类本科生人才培养改革与实践

针对工程设计图形学、机械原理、机械设计、系统动力学与振动机械类主干课程教学案例相互之间孤立、课程之间的应用软件使用相互独立的实际问题出发,以培养面向企业工程开发的人才需求为教改依据,研究贯穿机械类主干课程的面向产品实现过程的工程案例,使学生了解并掌握一流企业在产品实现过程中广泛应用的软件工具、产品开发的流程,并建立课程知识与企业产品开发活动的映射关系,从而明确课程学习的目的;与企业共同建立合作培养学生的机制及实践基地,并与企业导师共同指导学生深入企业完成实际的产品开发,让学生能够通过触摸进行实际感受,从而使学生不但能够明确机械类主干课程在企业产品开发中的地位和作用,增加学生学习的主动性和趣味性。

温度对漏磁信号影响的研究

针对传统的漏磁检测方法,分析了温度对漏磁信号的影响,对不同温度下试件的漏磁信号特点进行了研究。建立了铁磁材料磁导率随温度变化的对应关系,进行了热磁耦合仿真和试验,仿真结果和试验结果具有较高的一致性,表明随着铁磁材料温度的升高,磁导率下降,漏磁场的磁场强度增强,分布范围扩大。

高炉喷吹煤结构优化模型的开发

从煤粉的发热量、可磨性、灰分、硫分、燃烧性出发,对高炉喷吹煤的性价比进行测算分析。在此基础上,将喷吹煤的性价比、喷煤比与喷煤结构相结合,开发了高炉喷煤结构优化模型,采用成本模式、Qnet(热量)模式和混合模式测算相应的高炉喷煤结构可为高炉喷吹煤采购和配煤结构优化提供指导。该模型在某企业实施应用后,实际烟煤喷吹比例提高至49.60%,与模型测算值49.24%相近,较2019年提升5.34个百分点,有效地降低了炼铁燃料成本。

用于GPS天线相位中心检测的时间同步自动旋转装置

根据测地型高精度GPS天线相位中心检测的需要,本文研制了一种时间同步自动旋转装置,利用机械结构设计提高被测天线旋转的回转精度和指向精度,使用GPS授时芯片实现被测天线按GPS时序高频率自动旋转,从方法上提高了检测结果的准确性。该装置结构稳定、自动化程度高,天线相位中心检测精度可达亚毫米级,已在实际外业检测中取得良好的应用效果。

多构型移动机器人创新实验平台设计

针对现有机器人实验平台存在的构型与功能单一的问题,设计了模块化多构型移动机器人实验平台。该平台由可拼装机械套件、驱动系统、控制系统组成,可快速搭建麦克纳姆轮、全向轮及履带等多种构型的移动机器人。利用Arduino/STM32/树莓派等上层控制器通过串口通信可以调用开发的底层运动控制算法实现机器人的运动控制;通过UART、IIC、模拟/数字引脚等接口连接不同类型的传感器,还可进行二次开发。该平台既可满足机器人的技术学习、验证和研究中对多种构型移动机器人平台及其控制算法开发的需求,也满足实验教学、学生竞赛与创新活动等任务的需求。

多能互补综合能源电力系统的建设模式初探

全球能源转型正处于关键阶段,发展多能互补综合能源电力系统是实现能源转型的重要途径。在此背景下,首先针对不同场景探讨多能互补综合能源电力系统的建设模式,并分别以城市级大系统和园区级小系统为载体,结合各自能源结构特点,提出适用于各场景下的综合能源电力系统建设模式。接着,对这些建设模式的投资效益和能源综合利用效率进行测算。最后,对人工智能在综合能源电力系统中的潜在应用,和泛在电力物联网的发展对综合能源电力系统建设的影响进行简要展望。

优化多步长蚁群算法求解机器人路径规划问题

针对蚁群算法收敛速度慢,规划路径存在冗余拐点不是最短路径等的一系列问题,提出优化的多步长蚁群算法。通过扩大机器人的视野域和活动域并加入简化算子,增加路径平滑度;通过差异化更新信息素并改进启发函数,促使机器人倾向终点移动,以提高收敛速度。应用MATLAB程序对改进后的算法与原蚁群算法和多步长蚁群算法进行仿真对比,通过多次仿真实验,优化的多步长蚁群算法效果显著。

通信拒止环境下的导弹集群多目标分配与决策方法

针对通信拒止复杂环境下的导弹集群多目标分配问题,提出一种分布式的多目标分配与决策方法。基于弹-目攻防性能指标,设计时间戳、获胜导弹、获胜投标、优势度等列表,通过一致性和拍卖阶段,优化目标分配方案,并借鉴自然界鸟群、鱼群等群居性生物的群体协同运动机制,利用“避撞-结队-聚集-攻击”集群行为规则模型(Separation Alignment Cohesion Offense,SACO),结合集群动态拓扑交互机制,建立支持不同通信拒止等级环境下的导弹集群运动决策模型,使导弹集群涌现出宏观的作战行为。仿真结果表明,本文设计的方法能够在不同通信拒止等级条件下进行多目标分配和决策,涌现出宏观的集群作战行为,并具有较好的优化性能,其计算效率相对于其他方法具有更明显的优势。

基于卷积神经网络的宽带合作频谱感知

利用认知无线电网络中的多个次用户所能提供的大量频谱观测数据,提出一种基于卷积神经网络(convolutional neural network,CNN)的宽带合作频谱感知方案。宽带频谱感知旨在灵活地检测跟踪目标宽带授权频段上的可供使用的频谱空穴,该方案考虑利用宽带频谱上被占用的子带与未被占用的子带之间在信号能量及占用位置方面所体现出的类别差异,通过设计一种CNN模型并基于此对频谱观测数据进行训练学习,得到频带占用模式分类模型,从而实现宽带合作频谱感知。仿真结果证明,与传统的基于能量检测技术和典型机器学习(machine learning,ML)分类算法的宽带合作频谱感知方案相比,该方案在检测性能上具有较大的优势,特别是在低信噪比环境下的检测性能。

Effect of Al_(3)Zr particles on hot-compression behavior and processing map for Al-Cu-Li based alloys at elevated temperatures

The influence of Al3Zr particles on the hot compression behavior and processing map(PM)of Al-Cu-Li based alloys under isothermal plane-strain compression in the temperature range of 400-500℃and at the strain rates of 0.01-10 s^-1 was investigated.The corresponding microstructure was analyzed using optical microscopy(OM),electron back-scattered diffraction(EBSD)and transmission electron microscope(TEM).The results showed that dynamic recovery(DRV)played a greater role than dynamic recrystallization(DRX)in dynamic softening.At low temperatures,the Al3Zr particles were the significant barriers to inhibit DRV and DRX grain growth.When the temperature reached 500℃,the Al3Zr particles readily spread along grain boundaries just like a necklace due to the dissolution of Al3Zr particles and rapid diffusion of Zr through grain boundary,resulting in generating the macroscopic cracks and forming an instability domain at 490-500℃,0.01 s^-1 in the PM.

新能源发电中电化学储能技术的发展与应用分析

新能源大多是间歇性能源,具有很强的随机性,在其大规模并网或者孤岛运行时,功率波动轻则会影响电能质量,重则引发大面积的电力故障,因此需要储能系统来改善新能源发电的电能质量。本文分析了储能技术在新能源发电系统中的作用价值,较为全面地介绍了电化学储能中的铅酸蓄电池储能、钠硫电池储能、锂离子电池及全钒液流电池等技术的研究和应用现状,最后根据新能源发电的特点,指出了电化学储能技术的发展趋势。

基于改进MTCNN的多尺度安全帽识别

针对现有安全帽检测方法对多重叠目标和小目标漏检率较高的问题,提出了一种基于改进MTCNN(multi-task cascaded convolutional neural network)的多尺度安全帽识别方法。首先,删除MTCNN中针对人脸识别的landmark部分以简化网络结构;其次,用普通卷积层替换最大池化层以构成全卷积网络,提升网络检测精度;然后引入MobileNet轻量化网络结构减少计算量;最后,适当调整网络卷积核个数和全连接层神经元个数使模型更适用于不同尺寸的安全帽识别。实验结果表明,与原MTCNN相比,该算法的精确度和召回率分别提高了3.22%和6.73%,就小尺寸安全帽识别而言,F_(1)值提高了8.13%;在无GPU环境下的平均检测速度为29.62 fps,兼顾了多尺度安全帽识别的准确率与实时性。

电气自动化行业发展现状及发展趋势分析

如今我国已经全面进入信息化时代,国家经济得到了大幅度提升,科学技术水平也得到了良好改善,这对于我国社会经济发展而言具有良好的促进作用,能有效提高大众生活质量水平。电气自动化技术作为信息技术与电气工程相互融合下的产物,有较为明显的优势,且应用范围逐渐扩大,现在电气自动化技术已经逐渐成为衡量国家发展程度的重要依据之一。因此电气自动化企业需要做好技术研究工作,提高技术应用水平和范围,保证我国国民经济快速提升。基于此,文章以电气自动化技术为例,对电气自动化行业发展现状以及发展趋势进行深入分析。

面向能耗及质量控制的加热炉运行参数优化方法及应用

为了提高加热炉的钢坯加热质量并降低能耗,提出一种基于历史加热数据的加热炉运行参数寻优方法;该方法以降低断面温差和燃料单耗为目标,优化加热炉的炉膛压力、炉温等运行参数;基于该方法构建了运行参数优化推荐系统,可以根据业务规则及评价权重进行交互式、动态化分析并呈现推荐结果;该系统在某钢厂加热炉部署后,利用历史数据进行分析验证,同时满足了降低断面温差和燃料单耗的性能需求。