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多峰值热电系统下改进启发式MPPT方法研究

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电源学报 2024年

作者：李鹏李浩朱文超谢长君武汉理工大学自动化学院材料复合新技术国家重点实验室现代汽车零部件技术湖北省重点实验室(武汉理工大学)

非均匀温度分布场下集中式热电系统呈现出多峰值特性，基于传统MPPT方法易陷入LMPP(Local Maximum Power Point)以及现有的元启发式算法因探索和开发阶段的搜索能力不均衡导致搜索时间较长所造成系统能量损失的问题，提出了一种改进的... 详细信息

非均匀温度分布场下集中式热电系统呈现出多峰值特性，基于传统MPPT方法易陷入LMPP(Local Maximum Power Point)以及现有的元启发式算法因探索和开发阶段的搜索能力不均衡导致搜索时间较长所造成系统能量损失的问题，提出了一种改进的猎人猎物优化算法(Improved Hunter-prey Optimization Algorithm，IHPO)。该算法依托于标准HPO所具有的明确的探索和开发阶段的搜索能力机制，对原有机制进行了适用于多峰值特性的改进，减弱了算法本身频繁随机跃动导致的大幅度振荡的同时又能够快速追踪到全局最大功率点(Global Maximum Power Point， GMPP)。基于集中式热电系统模型，将IHPO与扰动观察法、粒子群算法、改进的粒子群算法和标准猎人猎物算法在不同工况下进行仿真对比。结果表明所提出的算法可以在非均匀温度分布的情况下快速且准确的追踪到GMPP，并大幅度减小了追踪过程的振荡，能量产出的提升最高可达21.8%，IHPO算法能够有效地解决集中式热电系统的多峰值问题。

关键词：热电发电机最大功率跟踪猎人猎物优化算法终止机制和重启机制

高中生“反应因果关系”思维水平测量工具的开发

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化学教育（中英文） 2024年第7期45卷 83-90页

作者：芦峰迟铭郑长龙东北师范大学教师教育研究院吉林长春130024

在塔兰克搭建的概念构造图的基础上,抽提出高中生“反应因果关系”大概念下的思维水平,发现学生思维水平越高,其回答模式对化学问题的解释力越强。思维水平较低的学生倾向于采用线性因果关系或单一因素来解释化学问题,而思维水平较高的... 详细信息

在塔兰克搭建的概念构造图的基础上,抽提出高中生“反应因果关系”大概念下的思维水平,发现学生思维水平越高,其回答模式对化学问题的解释力越强。思维水平较低的学生倾向于采用线性因果关系或单一因素来解释化学问题,而思维水平较高的学生更倾向于采用目的论或结构化的思维模式来解释化学问题。以高中生“反应因果关系”大概念下的思维水平为框架,基于部分计分Rasch模型(Partial credit Rasch model),运用布里格斯提出的定序多项选择项目,开发高中生“反应因果关系”思维水平测量工具,工具结构效度与信度良好。

关键词：定序多项选择概念构造图反应因果关系思维水平

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具有正弦波纹的平行板微通道中Jeffrey流体周期电渗流动

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应用数学和力学 2024年第5期45卷 622-636页

作者：长龙布仁满都拉孙艳军菅永军内蒙古财经大学统计与数学学院呼和浩特010070 内蒙古大学数学科学学院呼和浩特010021 内蒙古师范大学数学科学学院呼和浩特010022 东华大学非线性科学研究所上海201620 东华大学数学与统计学院上海201620

研究了具有正弦波纹的平行板微通道中Jeffrey流体周期电渗流动(AC EOF).通过摄动展开法,求解了动量方程,得到了平行板微管道中Jeffrey流体AC EOF速度的近似解析解及其体积流率.在此基础上,研究了相关无量纲参数,如振荡Reynolds数Re_(Ω... 详细信息

研究了具有正弦波纹的平行板微通道中Jeffrey流体周期电渗流动(AC EOF).通过摄动展开法,求解了动量方程,得到了平行板微管道中Jeffrey流体AC EOF速度的近似解析解及其体积流率.在此基础上,研究了相关无量纲参数,如振荡Reynolds数Re_(Ω)、压力梯度G、Deborah数De、滞后时间λ2ω、电动宽度K、正弦波纹的小振幅δ、相位差θ及其波数λ对平均速度u_(m)(t)与平均速度的振幅|U_(m)|的影响.结果表明:Newton、Maxwell和Jeffrey流体之间的速度振幅差异是明显的;Jeffrey流体速度分布受壁面波纹的影响显著,并呈现出明显的波动现象,同时,速度分布还受上下板波纹相位差θ的影响;随着Re_(Ω)的增大,AC EOF速度和u_(m)(t)呈现出快速振荡且振幅逐渐减小的趋势;De数类似于Re_(Ω),使得在外加电场作用下,AC EOF速度更容易产生振荡;同时,AC EOF速度和|Um|随着λ2ω的增大而减小;对于给定的Re_(Ω),相位滞后χ(代表电场和平均速度之间的相位差)随着θ的变化呈明显增大或减小趋势;而χ随着G,λ2ω和θ的增大而减小,但是在较大的λ下(如λ>3.4),χ几乎没有显著变化.

关键词： AC EOF 双电层(EDL) 正弦波纹壁面 Jeffrey流体振荡Reynolds数 Deborah数滞后时间

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无穷区间上带p-Laplacian算子的分数阶q-差分方程的迭代正解

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河北科技大学学报 2024年

作者：王菊芳张金叶禹长龙河北科技大学理学院北京工业大学数学统计学与力学学院交叉科学研究院

为了丰富分数阶q-差分方程边值问题的基本理论，研究了一类无穷区间上带p-Laplacian算子的非线性分数阶q-差分方程边值问题。首先，计算线性分数阶q-差分方程边值问题的Green函数并研究其性质；其次，引入无穷区间上的紧性判定准则并在... 详细信息

为了丰富分数阶q-差分方程边值问题的基本理论，研究了一类无穷区间上带p-Laplacian算子的非线性分数阶q-差分方程边值问题。首先，计算线性分数阶q-差分方程边值问题的Green函数并研究其性质；其次，引入无穷区间上的紧性判定准则并在抽象空间上构造积分算子；再次，选取初值函数，运用单调迭代技巧，获得边值问题正解的存在性；最后，通过实例验证所得结果的有效性。结果表明，在赋予非线性项f一定的增长条件下，通过构造迭代序列，可得到分数阶q-差分方程的最大和最小正解。研究结果拓展了已有的相关结论，并为分数阶q-差分方程在数学、物理等领域的进一步应用提供了重要的理论依据。

关键词：非线性泛函分析分数阶q-差分方程 p-Laplacian算子单调迭代技巧无穷区间

基于超大规模多输入多输出系统的快速波束训练

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计算机应用 2024年

作者：王华华谢长江方杰宁重庆邮电大学通信与信息工程学院卫星与移动通信协议创新团队(重庆邮电大学)

超大规模多输入多输出(MIMO)系统能显著提高信道容量，利用均匀圆形阵列的旋转对称性有效扩大均匀线性阵列在大入射角/出射角下的近场区域。基于球面波前传播模型，需要同时在角度域与距离域进行波束搜索，为了减少均匀圆形阵列基于穷... 详细信息

超大规模多输入多输出(MIMO)系统能显著提高信道容量，利用均匀圆形阵列的旋转对称性有效扩大均匀线性阵列在大入射角/出射角下的近场区域。基于球面波前传播模型，需要同时在角度域与距离域进行波束搜索，为了减少均匀圆形阵列基于穷举搜索的近场波束训练开销，提出一种新的快速波束训练方案，使用两个连续的阶段进行搜索。该方案在第一阶段，通过将均匀圆形阵列近似为均匀线性阵列，使用均匀线性阵列联合的方式构建远场分层码本搜索用户的角度域。在第二阶段基于阶段一搜索出的角度，使用均匀圆形阵列穷举的搜索角度与距离。仿真结果表明，天线数为512的均匀圆形阵列仅需要28个训练开销，且在不同信噪比下具有鲁棒性，平均速率性能达到平均速率基准的99.16%。

关键词：超大规模多输入多输出均匀圆形阵列近场波束训练分层码本

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安卓智能手机存储系统优化方法综述

计算机工程 2024年

作者：次天钊杨昊周游谢长生吴非武汉国家光电研究中心(华中科技大学) 华中科技大学计算机科学与技术学院

智能手机已成为人们日常生活中不可或缺的一部分．安卓系统以其开源、生态完备等优点成为目前市场份额占比最大的移动操作系统．在安卓手机中，存储子系统是关键的组成部分，对用户体验有重要影响．不同于服务器场景，安卓手机存储系统... 详细信息

智能手机已成为人们日常生活中不可或缺的一部分．安卓系统以其开源、生态完备等优点成为目前市场份额占比最大的移动操作系统．在安卓手机中，存储子系统是关键的组成部分，对用户体验有重要影响．不同于服务器场景，安卓手机存储系统的设计需要考虑诸多独特因素，如资源受限、成本敏感、前台应用优先等，学术界对此已经展开大量研究．通过对该方向研究现状进行总结分析，将安卓手机存储系统用户体验保障面临的问题凝练为主机端写放大、内存交换、文件系统碎片化、闪存设备性能以及I/O优先级反转5类．然后，围绕如何解决这5类问题，对现有工作进行分类介绍，并总结常用的手机存储系统测试与分析工具．最后，对安卓手机存储系统用户体验保障技术的研究现状进行总结，并讨论了未来潜在的研究方向．

关键词：闪存存储子系统安卓系统智能手机用户体验

基于ARIMA-BiGRU双数据驱动的燃料电池性能退化预测方法

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中国电机工程学报 2024年

作者：吴航宇王玮朱文超谢长君杨扬武汉理工大学现代汽车零部件技术湖北省重点实验室武汉理工大学自动化学院武汉理工大学燃料电池湖北省重点实验室

质子交换膜燃料电池(PEMFC)是重要的现代可持续能源发电装置，准确估计其性能退化对实际应用至关重要。传统的数据驱动方法一般使用非线性算法预测PEMFC系统的性能退化，并通过优化算法结构和参数来提高预测精度，因此对组件多老化时间... 详细信息

质子交换膜燃料电池(PEMFC)是重要的现代可持续能源发电装置，准确估计其性能退化对实际应用至关重要。传统的数据驱动方法一般使用非线性算法预测PEMFC系统的性能退化，并通过优化算法结构和参数来提高预测精度，因此对组件多老化时间尺度和电压恢复现象的考虑不够充分。本文通过分析电压数据中的性能退化信息，提出一种基于双数据驱动的燃料电池性能退化预测方法。首先通过自适应噪声完全集合经验模态分解(complete ensemble empirical mode decomposition with adaptive noise，CEEMDAN)，将原始电压数据分解重组为多个老化时间尺度序列。然后，分别使用自回归移动平均(autoregressive integrated moving average，ARIMA)和双向机制门控循环单元(bidirectional gated recurrent unit，BiGRU)预测序列中的整体下降趋势和局部恢复现象。在PEMFC动态数据集上的实验结果表明，本文方法的预测效果较单独方法提高了37.2%-43.0%。

关键词：质子交换膜燃料电池性能退化预测融合预测双向机制

考虑移动氢能存储的港口多能微网两阶段分布鲁棒优化调度

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中国电机工程学报 2024年第8期44卷 3078-3092,I0012页

作者：侯慧甘铭吴细秀赵波章雷其王灼谢长君武汉理工大学自动化学院湖北省武汉市430070 国网浙江省电力有限公司电力科学研究院浙江省杭州市310014

为有效应对海上风电固有的间歇及波动性给港口多能微网带来的不确定性风险,提出一种考虑移动氢能存储的港口多能微网两阶段分布鲁棒优化调度模型。首先,结合Wasserstein距离实现风电出力概率分布模糊集的精确刻画,并通过非参数核密度估... 详细信息

为有效应对海上风电固有的间歇及波动性给港口多能微网带来的不确定性风险,提出一种考虑移动氢能存储的港口多能微网两阶段分布鲁棒优化调度模型。首先,结合Wasserstein距离实现风电出力概率分布模糊集的精确刻画,并通过非参数核密度估计拟合海上风电预测误差概率分布,获得不同置信水平下风电出力区间及场景。其次,分析氢能船舶、汽车等移动氢能存储资源对间歇性风电出力的能源存储潜力,并结合用能心理、交通属性差异,将两者分别建模为激励型、价格型需求响应,实现港口移动氢能存储灵活性资源的高效聚合。再次,针对含移动氢能存储的港口多能微网,构建基于概率分布模糊集的日前-日内两阶段分布鲁棒优化调度模型,并运用线性决策规则与强对偶理论将其转换为混合整数线性规划模型求解。最后,基于海上风电实测数据进行仿真验证。结果证明,移动氢能存储可显著提升港口多能微网的低碳灵活性,所提模型在兼顾港口多能微网经济性的同时,可进一步保证风电不确定性风险下的鲁棒性。

关键词：移动氢能存储港口多能微网风电不确定性 Wasserstein距离分布鲁棒优化

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海上油田压力波控制高效测调注水技术

中国海上油气 2024年第5期 137-145页

作者：刘义刚刘长龙张磊张乐薛德栋徐元德中海石油(中国)有限公司天津分公司中海油能源发展股份有限公司工程技术分公司

由于海上油田与陆地油田的注水井况和作业环境存在很大不同，目前的压力波控制注水技术存在测调效率低、压差识别不精确、测调工艺无法实现自动化等问题，陆地油田应用的无缆压力波控制注水工艺无法直接应用于海上油田。对海上油田高效... 详细信息

由于海上油田与陆地油田的注水井况和作业环境存在很大不同，目前的压力波控制注水技术存在测调效率低、压差识别不精确、测调工艺无法实现自动化等问题，陆地油田应用的无缆压力波控制注水工艺无法直接应用于海上油田。对海上油田高效测调无缆压力波智能注水技术进行研究，分析了压力波控制注水原理，设计了2种地面发码方案和2种压力波配水器方案。配水器采用金属密封和橡胶密封的双重密封设计，可提高工具可靠性；地面发码方案采用负脉冲转换次数+脉冲宽度调制的复合编码方法，编码简单、可靠性高。针对测调需求，设计了一键验封、一键轮注、自动测调、地面流量预设等一键测调功能。试验结果表明：本文研究的压力波控制高效测调方案比传统测调方案测调效率提高50%以上。本文研究成果可为海上油田无缆压力波智能注水技术的推广应用提供技术基础。

关键词：海上油田压力波智能注水无缆