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基于多频脉宽调制的无刷直流电机无线驱动与控制系统研究

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基于多频脉宽调制的无刷直流电机无线驱动与控制系统研究

作者：王文磊郑州轻工业大学

学位级别：硕士

无线电能传输(Wireless Power Transfer,WPT)技术具有灵活性强、安全性高等优点,目前主要以电阻或电池为负载,在充电场景中有较多应用。电动机作为WPT的负载时,系统结构复杂,分析较为困难;且缺乏反馈回路,无法实现电机的稳定控制。本文... 详细信息

无线电能传输(Wireless Power Transfer,WPT)技术具有灵活性强、安全性高等优点,目前主要以电阻或电池为负载,在充电场景中有较多应用。电动机作为WPT的负载时,系统结构复杂,分析较为困难;且缺乏反馈回路,无法实现电机的稳定控制。本文针对无刷直流(Brushless DC,BLDC)电机提出一种基于多频脉宽调制(Multi-Frequency Pulse Width Modulation,MFPWM)的电机无线驱动与控制方法,构建了BLDC电机的磁耦合谐振式无线驱动与控制系统,实现了电机的无线驱动和转速闭环控制。此外,电机无线驱动与控制系统对MFPWM逆变器的谐波比较敏感,本文基于双傅里叶级数,研究了死区时间对MFPWM逆变器谐波的影响,为提升电机无线驱动与控制系统的稳定性奠定理论基础。首先,采用无线电能与信息同时传输(Simultaneous Wireless Information and Power Transfer,SWIPT)技术构建电机的功率回路和控制回路,将BLDC电机无线驱动与控制系统分为SWIPT子系统和BLDC电机子系统进行建模。提出用MFPWM技术驱动单逆变器同时传输功率和控制信息;对磁耦合谐振式一体化功率和信息传输线圈进行分析与优化,研究线圈参数对功率和信息传输性能的影响;设计基于无线传输的BLDC电机转速闭环控制模块。实验表明,转速误差低于0.66%。其次,死区时间在MFPWM逆变器中产生谐波,对基于多频传输的SWIPT子系统和BLDC电机子系统产生重要影响。本文以双频系统为例,基于双傅里叶级数推导MFPWM逆变器各次谐波含量的理论解,以此为基础研究死区的影响。仿真和实验结果与理论分析结果一致,499次谐波范围内约95%谐波频率处的误差小于2%。最后,搭建BLDC电机无线驱动与控制系统实验平台,实现了在12cm的无线传输距离下驱动BLDC电机运行并调节电机转速,在电压出现波动的情况下电机转速依然保持在设定转速,证明了该系统能够稳定可靠运行。搭建了MFPWM逆变器仿真和实验平台,研究该逆变器在不同死区时间下输出的各次谐波含量,验证本文所提MFPWM各次谐波的分析方法。分析表明,当上升沿死区时间小于MFPWM逆变器的最小脉冲宽度时,两个期望频率分量的幅值保持不变;当上升沿死区时间超过MFPWM逆变器最小脉冲宽度时,逆变器输出电压的THD和期望频率分量的幅值均受影响,需折中选择死区时间。这为MFPWM技术在SWIPT和多负载WPT领域的应用提供了重要的理论支撑。

关键词：无线电能与信息同时传输无刷直流电机驱动与控制多频脉宽调制死区时间双傅里叶级数

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量子点在光电化学传感器中的研究进展

材料导报 2022年第18期36卷 16-23页

作者：王琼张伊唐浩胡云楚王文磊中南林业科技大学理学院长沙410004 湖南师范大学化学化工学院化学生物学及中药分析教育部重点实验室长沙410081

量子点作为一种新兴的光电活性材料,因其特殊的光电效应和稳定性,既可以实现光能与电能的转化,提高检测的灵敏度,又能在外加电压0 V左右产生光电流,适合生物分子检测,为光电化学传感领域的发展带来了新的契机。然而,量子点在光电传感分... 详细信息

量子点作为一种新兴的光电活性材料,因其特殊的光电效应和稳定性,既可以实现光能与电能的转化,提高检测的灵敏度,又能在外加电压0 V左右产生光电流,适合生物分子检测,为光电化学传感领域的发展带来了新的契机。然而,量子点在光电传感分析中的研究仍处于早期阶段,理论研究和实际应用上还有一些亟待解决的问题,如光电响应机理不够明确、电化学发光强度较低、光电流变化影响因素较多,需要大量系统而全面的研究揭示量子点光电转化的内在机制;另外,单一的量子点在受到光激发时产生的电子-空穴很容易发生复合,且光电转化效率较低。引入具有匹配能级的无机纳米材料或有机材料,提高量子点的光电性能和生物相容性,从而设计出一系列高灵敏度的光电化学传感器,目前已成为文献报道的焦点。基于此,本文在大量文献的基础上,深入阐述了量子点用于光电化学传感器的原理及优势,详细归纳了常用的量子点光电复合材料及其构建传感界面的方法,全面综述了量子点在金属离子、小分子化合物及生物分析等光电化学传感检测中的应用,并对其发展前景进行了展望。

关键词：量子点复合材料光电效应光电化学传感器

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基于知识图谱的影视知识问答系统研究与实现

基于知识图谱的影视知识问答系统研究与实现

作者：王文磊新疆大学

学位级别：硕士

随着国民经济的发展,人们对精神文化的需求日益增加,推动了我国影视行业的快速发展。现阶段,我国影视行业作品数量众多、风格迥异、精彩纷呈。但影视作品数量的快速增长却带来了一系列的矛盾,其中尤以用户影视信息的精准需求与网页搜索... 详细信息

随着国民经济的发展,人们对精神文化的需求日益增加,推动了我国影视行业的快速发展。现阶段,我国影视行业作品数量众多、风格迥异、精彩纷呈。但影视作品数量的快速增长却带来了一系列的矛盾,其中尤以用户影视信息的精准需求与网页搜索结果模糊之间的矛盾最为突出。用户搜索影视相关信息主要依赖于影视网页搜索,导致给用户返回的结果不够精确,并且搜索过程不够友好。因此,实现一个科学、有效的智能问答系统为用户提供影视信息精准查询来适应影视行业的快速发展尤为重要。本文构建了信息准确、内容新颖的影视领域知识图谱,提出了影视领域知识问答模型,设计并实现了基于知识图谱的影视知识问答系统。本文的研究工作如下:（1）构建了影视领域知识图谱。通过分析已有的领域本体构建技术,提出了一种适应于影视领域本体的构建方法,构建了面向问答场景的影视领域本体。通过设计并实现网络爬虫系统来获取影视领域知识,利用主流的图数据库存储影视知识,构建了面向应用场景的影视领域知识图谱。（2）提出了影视领域知识问答模型。该模型由问句关键词提取模块、问题分类模块、问题查询模块和人机交互模块构成。在问句关键词提取模块,采用了基于ALBERT-Bi LSTM-CRF的影视问句关键词提取模型,与基线模型相比取得了较好的模型效果。在问题分类模块,通过构建影视问答领域数据集,设计了影视问题分类模板,采用了基于ALBERT-Text CNN的影视问题分类模型并取得了较好的分类效果。在问题查询模块,依据影视问题的分类模板设计Cypher查询映射,利用图数据库Neo4j高效的完成复杂的查询任务。在人机交互模块,从用户的角度出发,确定以Web对话窗口的方式作为交互方式。（3）设计并实现了影视知识问答系统。基于领域驱动设计的经典分层架构模型,提出了适应问答系统的分层架构模型,设计了影视问答系统的整体架构。依据设计实现了基于知识图谱的影视知识问答系统。经测试后,该系统可以有效完成用户的影视知识的问答任务。

关键词：影视知识图谱 ALBERT 问答系统

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货币政策的中国股市传导机制实证分析

货币政策的中国股市传导机制实证分析

作者：王文磊华侨大学

学位级别：硕士

随着经济全球化的日益深入和金融创新的不断发展,各国的股票市场在其实体经济中的作用逐渐加强。我国股票市场虽然起步较晚,但发展迅速。股票市场的繁荣对我国经济的各个方面都产生了深远的影响,并且对货币政策的实施带来了巨大的挑战,... 详细信息

随着经济全球化的日益深入和金融创新的不断发展,各国的股票市场在其实体经济中的作用逐渐加强。我国股票市场虽然起步较晚,但发展迅速。股票市场的繁荣对我国经济的各个方面都产生了深远的影响,并且对货币政策的实施带来了巨大的挑战,这就使得央行在制定和推行货币政策时需要考虑股票市场的因素。对于货币政策传导机制的研究一直集中在传导机制现状以及传导渠道的通畅性等问题上,对于新的金融环境下货币政策传导机制的新发展的研究却很少见。我们发现,股票市场对货币政策指标变化的反应是非常敏感的,这使得越来越多的学者和机构开始关注股票市场与货币政策之间的关系以及股票市场作为货币政策传导机制的问题。本文就借助实证分析的方法,系统而深入地探讨货币政策的股市传导机制。文章首先对国内外相关文献进行了回顾和综述。接着,对货币政策理论进行概述,并对货币政策的传导机制进行分析,引出货币政策的股市传导机制。然后,从货币供给和货币需求以及货币政策工具实施和货币政策中介目标四个方面入手,分析了股票市场对货币政策的影响,最后,从投资和消费的角度分述了股票市场对实体经济的影响。在文章的实证部分,用VAR、VEC等计量经济方法,实证检验了货币政策通过利率和货币供应量传导至股票市场的效果,并且实证检验了股票市场对实体经济的影响。结果显示,货币政策主要通过利率渠道影响股票市场;货币政策经由股市传导至实体经济的效果,正在随着时间的推移而不断的显现。在文章的结尾部分,对文章的研究成果进行解释和说明,提出了一些有针对性的政策建议。本文的创新点在于综合、系统地分析了货币政策的股票市场传导机制的全过程,把货币政策的股市传导机制分为货币政策对股票市场的影响以及最终经由股票市场传导至实体经济这样两个方面加以论述和实证。在方法上,使用时间序列的分析方法,避免了传统的多元线性回归由于经济变量不稳定而导致的伪回归问题。

关键词：货币政策传导机制股市

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初、高中化学实验技能教学衔接研究

初、高中化学实验技能教学衔接研究

作者：王文磊扬州大学

学位级别：硕士

以“关注学生个性发展、提升学生的科学素养、服务于学生未来发展”为特征的基础教育课程改革已经全面启动。在化学课程改革中,初、高中化学教学的衔接问题已成为广大化学教育工作者广泛关注的问题。本文以人本主义学习理论、建构主义... 详细信息

以“关注学生个性发展、提升学生的科学素养、服务于学生未来发展”为特征的基础教育课程改革已经全面启动。在化学课程改革中,初、高中化学教学的衔接问题已成为广大化学教育工作者广泛关注的问题。本文以人本主义学习理论、建构主义学习理论、“最近发展区”理论和班杜拉的观察学习理论为指导,从初、高中化学实验技能教学衔接角度出发展开研究。分析了初高中化学课程标准和化学教材后发现：初中化学实验技能主要为试剂的取用、简单仪器的使用、物质的检验和鉴别、溶液的配制、物质的分离(过滤、蒸发)等;高中部分除要求物质的检验、分离、提纯和溶液配制的实验操作技能外,对实验方案的设计、实验条件的控制、实验现象和数据的处理等实验心智技能提出了要求。由此可见初中化学实验技能掌握的好坏直接影响着高中生化学实验技能的学习,所以在实验技能的教学上,初高中存在衔接问题。进一步调查发现：初高中学生习惯死记操作步骤,化学实验技能掌握情况不容乐观。教师的教学观念、衔接意识、培养学生实验技能意识及评价学生实验技能的方法均存在一定的问题。影响到学生实验技能的进一步提高。另外学生化学实验技能学习还受到化学实验学习兴趣的影响。在上述研究的基础上,结合目前的研究成果和学生的特点,笔者提出了以下几点做好初高中化学实验技能衔接的策略： ●转变初高中化学教师的教学理念。 ●比较分析初、高中化学课程标准和化学教材。 ●开展实验探究、提高学生的学习兴趣。 ●完善化学实验技能的教学评价。 ●加强化学课程校本化研究。

关键词：初高中实验技能教学衔接策略

1.小型猪骨髓间充质干细胞经心导管冠状动脉移植及其迁移和分化的实验研究 2.骨髓间充质干细胞多向分化潜能的实验研究

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1.小型猪骨髓间充质干细胞经心导管冠状动脉移植及其迁移和分化的...

作者：王文磊重庆医科大学

学位级别：硕士

目的在建立小型猪骨髓间充质干细胞(mesenchymal stem cells, MSCs)的体外分离和培养方法的基础上探讨小型猪心导管介入冠状动脉治疗模型,观察自体MSCs经心导管介入冠状动脉移植后在心肌内的迁移及分化情况,为MSCs移植治疗心血管疾病提... 详细信息

目的在建立小型猪骨髓间充质干细胞(mesenchymal stem cells, MSCs)的体外分离和培养方法的基础上探讨小型猪心导管介入冠状动脉治疗模型,观察自体MSCs经心导管介入冠状动脉移植后在心肌内的迁移及分化情况,为MSCs移植治疗心血管疾病提供切实可行的方法。方法选用心脏及冠状动脉解剖生理特点与人类相似的小型猪,穿刺小型猪的髂后上嵴抽取骨髓,经密度梯度法离心得到骨髓单个核细胞,接种后形成单层贴壁细胞,通过换液和传代纯化MSCs,用形态学方法鉴定培养的MSCs。待MSCs扩增达到10～8～10～9时,经DAPI标记后应用心导管技术将体外培养扩增的小型猪自体MSCs移植进入左冠状动脉前降支。用免疫荧光检测即刻移植和移植后6W移植细胞的细胞肌钙蛋白T(Cardiac Troponin T ,cTnT )、缝隙连接蛋白43(connexin43, Cx43 )、anti-Ⅷfactor的表达。结果

关键词：骨髓 MSCs 小型猪迁移分化骨髓 MSCs 分化 5-氮杂胞苷

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多涡旋光场干涉的分布传输特性分析

多涡旋光场干涉的分布传输特性分析

作者：王文磊山东师范大学

学位级别：硕士

光学涡旋（Optical Vortices）是近年来受到重视并被广泛研究应用的一种特殊光场。光学涡旋具有特殊的波前结构和确定的光子轨道角动量,现在已经在光学微操纵、原子光学、生物医学、非线性光学及光学信息传输等领域得到了重要而广泛的应... 详细信息

光学涡旋（Optical Vortices）是近年来受到重视并被广泛研究应用的一种特殊光场。光学涡旋具有特殊的波前结构和确定的光子轨道角动量,现在已经在光学微操纵、原子光学、生物医学、非线性光学及光学信息传输等领域得到了重要而广泛的应用,它对科学与技术进步有很大的促进作用,同时也提高了人们对世界与自然的认识水平,使人们用更科学的思维方式去认识微观世界的运动,加速了人类文明的进程。当光波的相位存在无法定义的奇点且奇点处光强为零时,光波相位围绕该奇点沿垂直于传播方向呈螺旋型分布就会形成光学涡旋,光学涡旋已是现代光学的一个很重要的分支。本文主要介绍了涡旋光的发展历史及研究现状,详细地描述了多涡旋光束相互叠加的原理、特性及产生不同涡旋光束的方法。论文研究的主要内容包括下面四部分。一、介绍了光学和光学涡旋的发展历史和研究现状,并对现阶段光学涡旋的应用情况进行概括,说明了本论文的研究内容及目的。二、分析了光学涡旋的基本原理。首先从几何分布和数学分析上对涡旋光束的形成原理进行了分析,给出了理想光学涡旋、平面涡旋光束、环形光学涡旋、拉盖尔高斯光束和高阶贝塞尔光束等几种常见的涡旋光束的形成原理和特点,并说明拉盖尔高斯光束和高阶贝塞尔光束的产生方法。三、列举一些涡旋光的数学表示形式,对涡旋光的光强及分布特性进行了相关的研究,详细论述了通过多种不同的涡旋光束相互干涉叠加,可以产生丰富多样的复合光学涡旋,干涉光场呈现出新颖的强度和相位分布特征。运用理论分析和数值模拟的方法进一步证明了两个对称分布的涡旋光束之间的干涉情况,通过改变束腰半径、背景光场的振幅、相位差等分析了其复合涡旋光场的复振幅情况及光强分布情况，这为研究复杂涡旋光场的干涉提供了一种有效的方法。四、第四部分研究了两束相干涡旋光进行干涉形成部分相干涡旋,我们将两束完全相干叠加光场中的合成相干涡旋推广到部分相干叠加光场中的合成相干涡旋,并做了详细的计算和分析,分析结果表明,合成相干涡旋与光束的阶数N、离轴距离和相干参数都有很大的关系。随着N和a的减小或者离轴距离的增加,合成相干涡旋的数目增加,且位置发生相应的变化。当在自由空间传输时,合成相干涡旋会发生产生、湮没或者是移动现象。

关键词：光学涡旋涡旋光束轨道角动量干涉叠加涡旋中心

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涤棉卫衣碳足迹评估及核算软件开发

涤棉卫衣碳足迹评估及核算软件开发

作者：王文磊浙江理工大学

学位级别：硕士

全球气候问题变得越来越严重,温室气体的大量排放引起了许多问题,温室气体排放大多是由人类生产活动制造,减少温室气体排放已经成为21世纪政治、经济领域重要的研究对象,减碳减排已经到了刻不容缓的地步。中国是纺织服装出口大国,制造... 详细信息

全球气候问题变得越来越严重,温室气体的大量排放引起了许多问题,温室气体排放大多是由人类生产活动制造,减少温室气体排放已经成为21世纪政治、经济领域重要的研究对象,减碳减排已经到了刻不容缓的地步。中国是纺织服装出口大国,制造业带来大量的温室气体排放,碳排放一直位列世界前列,不符合未来经济发展的方向,必须要减碳减排来减少温室气体的产生。我国在2020年提出“双碳”目标,即2030年完成碳达峰,2060年完成碳中和的目标。纺织行业是我国国民经济的传统支柱产业,在全球占据重要位置。纺织行业是制造业中温室气体重要的排放源,需要采取措施减少排放。中国政府已出台了一系列减排要求,纺织企业必须积极应对挑战,采取措施减少碳排放,提高产品环境价值,在市场竞争中立于不败之地。对企业和产品的温室气体排放量进行分析,减少温室气体排放是关键任务之一。碳足迹核算被广泛使用,它是一种量化指标,也是国际上用于评估企业和产品环境影响的主要方法。中国的一些先进纺织企业已开始核算公司和产品的碳足迹,了解温室气体排放情况,针对关键排放环节研究减排方案,以实现低碳转型。纺织行业节能减排的首要任务是准确计算纺织产品的工业碳足迹。由于纺织产品种类繁多、生产工序复杂、涉及物料众多、管理方式粗放,缺乏足够精细的数据等原因,现有纺织产品碳足迹核算方法和标准无法解决核心问题,即清单量化计算和分解。本文运用自下而上的方法对涤棉针织卫衣进行全生命周期分析,建立碳足迹排放模型。采用从“从摇篮到大门”整体概念,参考了《BSEN ISO 14040》和《PAS2050使用规范指南规定》评价产品碳足迹的方法。本模型以过程分析法为基础,以成品服装“件数”为功能单位,根据原材料获取阶段(棉花种植到籽棉再到皮棉、石油到涤纶)、纱线加工阶段、面料织造阶段、染整阶段、服装印花/缝制阶段、以及运输过程的碳排放量进行核算分析。本课题选取面料克重260 g/m,纱线配置为:面纱19.4 tex(棉/涤60/40)+地纱8.3 tex(涤纶)+衬垫纱41.9 tex(棉/涤60/40),加工成单件重量700g的男款涤棉卫衣,对各工序进行数据收集及核算,计算出单件涤棉卫衣的碳排放值为6.996kg COe。其中纱线原料碳排放值为4.825 kg COe,占比69.3%;织造加工的碳排放值为0.120kg COe,占比1.7%;染整加工的碳排放值为1.453 kg COe,占比20.9%;印花和缝制加工的碳排放值为0.568kg COe,占比8.2%。纱线原料的碳排放值占比最大,其次是染整加工的碳排放值。根据数据计算:每吨皮棉的碳排放值为1231.54 kg COe,每吨涤纶碳排放值为9165.9 kg COe,涤纶碳排放值是皮棉的7倍多,所以在设计纱线时要优先考虑棉纤维或提高棉纤维比例,以达到减少碳排放的效果。纱线的不同纤维成分、粗细规格会导致所织造的面料涤、棉占比不同、日产量不同,也会导致每吨面料的碳排放不同。合理减少碳排放可以从原料优选、优化纱线的混纺比和纱线支数,采用低碳的纺纱和织造方式等手段来减少二氧化碳排放。建立涤棉卫衣碳排放数据库,开发出KG-LCA核算软件,可用于核算涤棉卫衣从原料到成品全生命周期碳足迹。

关键词：碳足迹碳排放涤棉卫衣模型核算软件

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泽州县农林文旅康产业融合发展策略研究

泽州县农林文旅康产业融合发展策略研究

作者：王文磊山西农业大学

学位级别：硕士

中央一号文件（2020）明确指出要大力发展乡村富民产业,各地区应充分利用区域资源优势,以产业融合示范区为依托,赋能区域内农业产业更好更快发展。在中央一号文件的宏观指导下,山西省以区位条件为根本,充分发挥区域优势,以农林文旅康产... 详细信息

中央一号文件（2020）明确指出要大力发展乡村富民产业,各地区应充分利用区域资源优势,以产业融合示范区为依托,赋能区域内农业产业更好更快发展。在中央一号文件的宏观指导下,山西省以区位条件为根本,充分发挥区域优势,以农林文旅康产业融合发展为方向,催生农业产业新业态。《山西省2018年农村农林文旅康产业融合发展建设项目实施方案》中指出,农林文旅康产业融合发展的核心仍是加强并带动农业内源性动力,着力延伸农业产业多功能性,依靠农林文旅康融合发展项目,打造一批具有示范和代表性的现代农业产业园区、休闲农业旅游园区以及康养产业示范基地等。晋城市作为山西省农林文旅康产业融合发展推进示范试点市,市政府办公厅印发《关于推进农林文旅康产业融合发展试点的实施意见》指出发展格局的出发点是“农林文旅康+全域大旅游”,以此为基础指导各县（市、区）和试点乡镇打造产业融合新格局。本文选取山西省泽州县为研究对象,通过全面系统地阅读产业融合发展相关文献资料以及实地调研和走访,对泽州县农林文旅康产业融合发展进行研究。依据山西省统计年鉴、晋城市统计年鉴、泽州县政府工作报告等相关文件资料,运用熵值法和灰色关联法,围绕经济效益、生态效益、社会效益和文化效益四个方面,对泽州县农林文旅康产业融合发展进行实证分析。根据分析结果和实地调研具体情况,分析得出泽州县农林文旅康产业融合发展中存在的问题:融合综合效益不高、融合主体能力不强、融合特色不明显和融合机制不活。围绕泽州县农林文旅康产业融合发展中存在的问题和发展实际,有针对性地制定发展策略:建设农林文旅康产业融合发展优势区;培育新型农业经营主体;强化利益联结机制;加强政策保障;培育新业态,拓展新功能。对泽州县依据区域条件和优势,整体推动农林文旅康产业融合发展具有实际指导作用。

关键词：农林文旅康产业融合策略