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基于周期组合序列调制的三电平双有源桥均压策略

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电工技术学报 2024年第2期39卷 514-524,540页

作者：李林柘邹旻洋吴京驰费跃舒泽亮西南交通大学电气工程学院成都611756

应用在双极性直流微电网(BDC-MGs)的三电平双有源桥(TL-DAB)变换器,在匹配多类型不平衡负载运行时,输出侧正负母线电压的不平衡将影响系统稳定运行。该文首先分析不平衡负载工况时TL-DAB变换器输出侧上、下端口分电容电压的不均衡原因,... 详细信息

应用在双极性直流微电网(BDC-MGs)的三电平双有源桥(TL-DAB)变换器,在匹配多类型不平衡负载运行时,输出侧正负母线电压的不平衡将影响系统稳定运行。该文首先分析不平衡负载工况时TL-DAB变换器输出侧上、下端口分电容电压的不均衡原因,并提出一种基于功率传输与电压均衡的周期组合序列调制策略。该均压策略无需附加额外电路和储能器件,仅通过改变功率传输的周期数及单周期内端口电平脉宽占比,便可实现输出侧上下端口传输功率的差额分配以达到分电容电压的均衡。仿真和实验结果表明,在上下分电容负载极不平衡工况下,相对于传统对称调制策略,该文所提均压策略可以将电压不均衡度从12%降低至1%以下。

关键词：双极性直流微电网母线电压三电平双有源桥(TL-DAB)变换器周期组合序列调制

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性能维持的增广可行域Tube鲁棒经济模型预测控制

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控制与决策 2024年第2期39卷 536-544页

作者：何德峰李能卓黄原驰韩平浙江工业大学信息工程学院杭州310023

针对未知但有界扰动作用下的约束线性系统,提出一种性能维持的增广可行域Tube经济模型预测控制(tube economic model predictive control, TEMPC)策略.首先考虑经济性能优化目标和鲁棒稳定控制目标,构造TEMPC优化问题的隐式收缩约束,并... 详细信息

针对未知但有界扰动作用下的约束线性系统,提出一种性能维持的增广可行域Tube经济模型预测控制(tube economic model predictive control, TEMPC)策略.首先考虑经济性能优化目标和鲁棒稳定控制目标,构造TEMPC优化问题的隐式收缩约束,并对系统状态和控制约束进行紧缩Tube设计,给出增广可行域优化问题的数学描述;然后,引入线性分解增广名义终端状态和终端罚函数,扩大优化问题的初始可行域,在此基础上应用终端“三要素”和收缩原理,建立TEMPC策略的递推可行性和闭环系统关于最优经济平衡点有界稳定性的充分性条件,进而证明闭环性能在原初始可行域上的不变性;最后,通过对比仿真结果验证所提出策略的有效性和优越性.

关键词：模型预测控制不确定线性系统鲁棒稳定性经济优化可行域

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基于FPGA的无人机图像采集与加密传输系统设计与实现

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基于FPGA的无人机图像采集与加密传输系统设计与实现

作者：马翰驰天津职业技术师范大学

学位级别：硕士

随着无人机技术不断发展,无人机逐渐成为拍照的工具。在信息安全性被广泛关注的当下,对无人机拍照后的数据进行加密处理就变得愈发重要。由于计算速度不断加快,使用穷举法暴力破解密钥的可能性逐渐增高,应用混沌算法处理是当今研究的一... 详细信息

随着无人机技术不断发展,无人机逐渐成为拍照的工具。在信息安全性被广泛关注的当下,对无人机拍照后的数据进行加密处理就变得愈发重要。由于计算速度不断加快,使用穷举法暴力破解密钥的可能性逐渐增高,应用混沌算法处理是当今研究的一个主流的方向,这样可以极大提高系统的安全性和保密性。本文基于FPGA的无人机图像采集与加密传输系统进行研究和验证。在加密传输系统的硬件实现上,使用先加密后压缩的方式。首先,加密部分基于祖冲之算法开展研究,作为我国自主研发的、拥有自主知识产权的国标算法,现广泛应用于移动通信领域。加密部分由密钥计算模块、控制模块、加解密模块组成。密钥计算模块是整个加密部分的主体,此处的S盒运算实现混沌优化,控制模块对加密部分实现控制,加解密模块最终将明文数据加密为密文数据。接下来是压缩部分,选用Deflate压缩算法压缩密文数据。此算法是无损压缩,现广泛应用于计算机压缩操作。压缩部分由LZ77模块、Huffman模块、打包模块组成。LZ77模块基于字典查找实现数据替换,Huffman模块基于熵编码最小冗余度来完成数据压缩,打包模块将压缩数据打包为GZIP格式文件。为了提高S盒性能,在加密部分密钥计算模块S盒处选用三种混沌算法完成混沌优化,并形成三种混合算法:ZUC-Kent算法、ZUC-Henon算法和ZUC-Lorenz算法。从S盒性能方面比较三种混合算法与原算法有以下结果:在双射线性部分,三种混合算法均符合要求;在非线性度部分,ZUC-Lorenz算法优化了0.95%;在严格雪崩准则部分,ZUC-Henon算法优化了65.62%;在输出比特间独立性部分,ZUC-Henon算法优化了77.78%。在加密传输系统的正确性检验中,输入端明文数据与输出端解密后的密文数据一致,表示加解密功能正确。比较三种混合加密传输系统与原加密传输系统的加密性能有以下结果:ZUC-Kent算法在信息熵值方面优化了0.28%,在资源消耗方面优化了1.49%;ZUC-Lorenz算法在离散程度方面优化了30.44%,在结果变化率方面优化了5.7%。本文无人机拍照系统实现了数据加密和压缩功能,提高了系统安全性和灵活性,节约了逻辑资源的消耗。本系统可以适用于无人机以及各种拍照模块的后端,并满足现实的真实需求,极大提高了无人机拍照系统的信息安全。

关键词：祖冲之加密算法 LZ77 Huffman 混沌算法 FPGA

SEBM成型18Ni300钢工艺参数优化及组织演变与力学性能研究

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SEBM成型18Ni300钢工艺参数优化及组织演变与力学性能研究

作者：张天驰西安理工大学

学位级别：硕士

18Ni300马氏体时效钢具有优异的力学性能,被广泛应用于固体火箭发动机壳体、飞机起落架、高压容器、工模具等领域。随着高端装备需求的模具及部件追求结构功能一体化,增材制造(Additive Manufacturing,AM)技术赋能传统制造业转型升级,... 详细信息

18Ni300马氏体时效钢具有优异的力学性能,被广泛应用于固体火箭发动机壳体、飞机起落架、高压容器、工模具等领域。随着高端装备需求的模具及部件追求结构功能一体化,增材制造(Additive Manufacturing,AM)技术赋能传统制造业转型升级,其中电子束选区熔化(Selective Electron Beam Melting,SEBM)技术作为最具发展潜力的粉末床增材制造技术之一,可快速制造高性能零部件。本文以SEBM技术成形18Ni300钢为研究对象,系统研究了工艺参数对其缺陷形成、显微组织及力学性能的影响;随后探究成形高度(100mm)对组织演变与力学性能的影响;最后探究时效温度及时间对不同成形高度SEBM-18Ni300钢的组织演变与力学性能的影响规律,主要结论如下:(1)SEBM-18Ni300钢致密度随能量密度的增加呈先增加后减小的趋势,致密度最高为99.4%。沉积态试样由α相及少量γ相组成,晶粒形貌为细小的胞/柱状晶。随着束流或扫描速度的增加,沉积态试样的硬度及强度在整体上均呈先增大后减小的趋势,结合拉伸力学性能测试优化了 SEBM-18Ni300钢最佳工艺参数:束流大小为16.0mA、扫描速度为4.5 m/s,其沿XOY方向及XOZ方向上抗拉强度及延伸率分别为1032.6±4.3 MPa、12.98±1.1％及958.7±2.4MPa、16.5±0.9%。(2)SEBM-18Ni300钢试样的相成分及微观组织沿成形高度方向不均匀,试样顶部存在大量亚晶并含有少量奥氏体,在30-60mm处板条马氏体与亚晶界共存并发现奥氏体的溶解,试样底部为完全的板条马氏体。随着成形高度的增加,马氏体晶粒取向向方向转变,大角度晶界占比及位错密度逐渐增加,晶粒逐渐长大。SEBM-18Ni300钢的硬度与强度均随成形高度的增加呈先增大后减小的趋势,在距顶部30-40 mm处其硬度与强度最高,其硬度约为356 HV0.2,抗拉强度与延伸率分别为1057.6±5.7MPa、13.4±1.6%。(3)通过改变时效时间及时效温度确定了SEBM-18Ni300钢的时效处理工艺:490℃-8h,并发现时效后试样顶部出现大量逆转奥氏体,中部及底部试样出现少量逆转奥氏体,亚晶特征完全消失,组织为板条状马氏体。随着成形高度的增加,硬度与强度均呈先增加后减小的趋势,强度最高的试样为490-8-M30试样,其抗拉强度为2030.1±17.6 MPa。

关键词：电子束选区熔化 18Ni300钢工艺参数时效处理组织演变力学性能

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带宽可调谐的固态自旋微波测量及应用研究

带宽可调谐的固态自旋微波测量及应用研究

作者：张家璇中北大学

学位级别：硕士

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考虑充电需求的电动汽车行为策略研究综述

交通运输工程学报 2024年

作者：马骏驰张源段宗涛唐蕾长安大学信息工程学院

为提高电动汽车的可用性和营运效益，从充电行为策略（包括充电站推荐、充电路径规划）、载客业务下的行为策略（包括共享出行和租车场景下）以及车网互动下的行为策略三个角度出发，阐述了相关工作研究进展，重点对人工智能技术的原理... 详细信息

为提高电动汽车的可用性和营运效益，从充电行为策略（包括充电站推荐、充电路径规划）、载客业务下的行为策略（包括共享出行和租车场景下）以及车网互动下的行为策略三个角度出发，阐述了相关工作研究进展，重点对人工智能技术的原理和应用进行梳理和总结，并探讨了未来的研究方向。研究结果表明：充电站推荐研究主要集中在时间代价和充电费用两种优化目标，常采用启发式方法或强化学习方法求取最优充电站；充电路径规划需要针对电动汽车的特点构造路径能量约束和能量回收机制，一般基于帕累托最优方法或强化学习方法以时间、能量等目标对路径进行优化；共享出行场景下的行为策略研究主要利用订单时间分布和空间分布特征协同接单、充电与重定位以最大化车队收益，租车场景下的行为策略研究利用充电和重定位调度保证服务点可用电动汽车数量满足用户需求；V2G场景下的行为策略研究主要集中在充放电成本效益、电网稳定性和能源利用效率三种优化目标，常采用数学规划方法或强化学习算法优化电动汽车的充放电行为；未来的电动汽车行为策略研究应关注引入自动驾驶技术后充电行为方面的变化，模型方面应关注可解释性和可扩展性，系统方面则应进一步考虑电池衰退和综合调度。

关键词：智能交通电动汽车行为策略充电策略共享出行强化学习

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面向开放世界的自然语言理解问题研究

面向开放世界的自然语言理解问题研究

作者：郭岱驰北京邮电大学

学位级别：硕士

考虑需求响应的微网群分布式日前经济优化调度

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电力系统及其自动化学报 2024年

作者：张家祥潘秋萍郑州铁路职业技术学院电气工程学院

为解决微电网群在优化调度中不同子网间存在的利益冲突问题，提出一种计及需求响应和电能交易的微网群分布式日前经济优化调度方法。首先分别将子微网用户和微网群经营者视为两类不同利益主体，构建双层微网群经济优化调度模型。然后，... 详细信息

为解决微电网群在优化调度中不同子网间存在的利益冲突问题，提出一种计及需求响应和电能交易的微网群分布式日前经济优化调度方法。首先分别将子微网用户和微网群经营者视为两类不同利益主体，构建双层微网群经济优化调度模型。然后，提出一种基于目标级联法的微网群分布式日前经济优化调度算法以实现模型的解耦和并行优化求解。最后通过算例对所提方法进行验证，结果表明所提方法能有效降低微网群整体经济调度成本。

关键词：微电网群日前经济优化调度利益主体需求响应目标级联法

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Arg调控的多肽基纳米酶的设计及活性研究

Arg调控的多肽基纳米酶的设计及活性研究

作者：张润驰吉林大学

学位级别：硕士

纳米酶是一类具有类酶活性的纳米材料,被认为是新一代模拟酶的典型代表。自2007年首次发现以来,因其结构稳定、活性可调节、功能多样、合成方法简单、易于大规模制备等特点被快速应用到生物医学、环境检测、生物传感、绿色合成等领域,... 详细信息

纳米酶是一类具有类酶活性的纳米材料,被认为是新一代模拟酶的典型代表。自2007年首次发现以来,因其结构稳定、活性可调节、功能多样、合成方法简单、易于大规模制备等特点被快速应用到生物医学、环境检测、生物传感、绿色合成等领域,并随着理论计算领域以及纳米技术的快速发展已成为热点研究。纳米酶作为多学科交叉的新兴产物。但是相较于天然酶,纳米酶普遍存在催化活性低、专一性差等缺点。此外,目前大多数纳米酶多为金属及金属氧化物,生物相容性差的问题也限制着纳米酶在生物医学中的应用。本实验室首次报道了组氨酸（Histidine,His）与淀粉样蛋白多肽9-芴基甲氧基羰基-二苯丙氨酸（Fmoc-diphenylalanine,Fmoc-FF）共组装可构建具有多酶活性的纳米酶,提供了新型非金属多肽纳米酶构建的新策略,并发现淀粉样蛋白β同样具有类酶活性。但是该纳米酶催化活性较低,组装效率差。本研究利用精氨酸（Arginine,Arg）对Fmoc-FF、His的共组装行为及酶活性进行调控,发现在Arg浓度为3 mg/m L、以40 k Hz的频率自然超声1 h条件下合成的Fmoc-FF（H·R）的类过氧化物酶（Peroxidase,POD）活性最高。通过稳态动力学分析,发现该纳米酶催化反应符合米氏动力学,对Vmax、Km的计算表明Fmoc-FF（H·R）纳米酶的类POD催化活性高于Fmoc-FF（His）。通过透射电子显微镜、扫描电子显微镜、X射线光电子能谱分析和傅里叶红外变换光谱分析等探究Fmoc-FF（H·R）的表征。结果表明Arg的胍基与羧基可通过弱相互作用增强Fmoc-FF分子间的π-π堆积作用从而提高Fmoc-FF、His、Arg的共组装效率,Fmoc-FF（H·R）形成的纤维丝比Fmoc-FF（His）组装形成的纤维丝更致密、交联程度更高,组装效率更高,淀粉样程度加剧。可能在组装过程中产生了一定程度的结构缺陷或者结晶度低导致Fmoc-FF（H·R）的非晶结构。对该纳米酶类POD催化机制的研究发现Fmoc-FF（H·R）催化过氧化氢（Hydrogen peroxide,H2O2）分解生成羟基自由基,进一步使还原性底物氧化。受以上实验结果启发,对淀粉样蛋白β的进一步研究发现Arg可促进Aβ1-42纤维丝的组装,并且Arg的突变可降低Aβ1-42纤维丝导致的神经细胞氧化应激水平。综上所述,本研究通过简单的超声法合成了一种具有更高组装效率及更高类POD活性的新型非金属多肽基纳米酶,为理解和设计非金属多肽基纳米酶以及解决纳米酶催化活性低等问题提供新思路。此外本研究发现Arg残基可能成为控制Aβ聚集和减少神经毒性的靶点,也为理解和治疗阿尔兹海默症（Alzheimer's disease,AD）提供新思路。

关键词：纳米酶精氨酸 Fmoc-FF 淀粉样蛋白β