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无线电能传输系统中带磁屏蔽矩形线圈间互感的计算

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无线电能传输系统中带磁屏蔽矩形线圈间互感的计算

作者：全倡辉湖南工业大学

学位级别：硕士

无线电能传输（wireless power transfer,WPT）是一种通过两个空间分离的线圈之间的耦合来实现电能无线传输的技术,由于其方便性、可靠性和灵活性而被广泛的应用到各种场合。磁耦合线圈是WPT系统进行能量传输的关键部分,互感作为磁耦合... 详细信息

无线电能传输（wireless power transfer,WPT）是一种通过两个空间分离的线圈之间的耦合来实现电能无线传输的技术,由于其方便性、可靠性和灵活性而被广泛的应用到各种场合。磁耦合线圈是WPT系统进行能量传输的关键部分,互感作为磁耦合线圈间进行能量传输的媒介,因此也是WPT系统中的一个关键参数。然而,磁耦合线圈尺寸的差异和线圈间相对的位置变化会引起线圈间的互感变化,这种变化会影响WPT系统的传输效率和输出功率,进而严重影响WPT系统的性能。因此,进行线圈间互感的研究是该领域的研究热点之一。本文的主要工作和研究内容如下。首先,本文阐述了课题的背景及意义,介绍了WPT技术的发展历程和线圈间互感的研究现状,并简要总结了常见线圈间互感的计算方法,从而引出本文的主要研究内容。其次,介绍了线圈间互感建模的一些基本理论,给出了详细的同轴和不同轴矩形线圈在空气中互感的计算公式,并通过互感计算值和实验仿真结果对比,证明了互感公式的正确性,同时,研究了线圈间的相对位置变化对互感的影响。然后介绍了磁屏蔽的基本原理和常见的磁屏蔽材料,并对其性质进行了分析。针对无线电能传输中添加磁屏蔽材料可以减少磁泄露,增强线圈耦合这个问题,通过对双边带磁屏蔽矩形线圈进行互感建模,利用傅里叶变换、Maxwell方程组和边界方程得到了带磁屏蔽同轴矩形线圈间的互感计算公式,并通过仿真实验验证了公式的正确性。最后针对带磁屏蔽矩形线圈间具有相对位置变化情况这个问题,提出一种基于坐标变换法的带磁屏蔽不同轴矩形线圈间互感计算的方法。首先对带磁屏蔽矩形线圈进行建模分析,得到了发射矩形线圈在空间任意位置产生的磁场强度,然后通过坐标变换法得到了矩形线圈间具有各种偏移情况下的互感计算公式。最后通过计算,仿真和实验测量结果对比验证了互感计算方法的正确性,该理论模型对WPT系统实际应用中线圈参数的设计和优化具有重要参考意义。

关键词：无线电能传输互感计算矩形线圈磁屏蔽

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基于域泛化的轻量化图像分类算法

计算机工程 2024年

作者：张倡倡吕卫东蔡子杰刘炎奎中国矿业大学计算机科学与技术学院

针对现有睡岗数据集少，现阶段分类算法泛化性差，推理速度慢等问题，构建了一份包含4708张图像的睡岗数据集，用于验证模型识别精度和泛化能力，并提出了一种基于域泛化的轻量化图像分类算法Stable＿MobileNet。首先，对输入的图片填... 详细信息

针对现有睡岗数据集少，现阶段分类算法泛化性差，推理速度慢等问题，构建了一份包含4708张图像的睡岗数据集，用于验证模型识别精度和泛化能力，并提出了一种基于域泛化的轻量化图像分类算法Stable＿MobileNet。首先，对输入的图片填充短边，使其保持图像中的人物比例，然后再进行图像增强和随机擦除，用于扩充数据集；其次，引入高效的ECA注意力模块改进MobileNetv3＿large网络；最后，使用稳定学习StableNet方法提高模型的泛化性，通过学习训练样本的权重来消除特征之间的依赖关系，这有助于模型摆脱环境的变化，更专注于人物特征。在睡岗数据集上的实验结果表明，Stable＿MobileNet平均推理速度更快，识别精度可达93.56%，比MobileNetv3＿large提高了2.23%；在样本分布异于训练样本分布的测试集中，该算法的识别精度提高了2.23%。

关键词：域泛化轻量化网络睡岗识别 ECA模块 StableNet

社交聊天机器人的性别偏见——基于小冰系列的对话测试研究

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国际新闻界 2024年第4期 72-89页

作者：马中红吴熙倡苏州大学传媒学院

当人工智能社交聊天机器人被视作具有人性特征的通信者，了解它们与人类进行交互过程中的性别偏见问题十分重要。本文使用对话测试的方法，设计了一系列用于测试机器人性别偏见的问题，对国内三款主流社交聊天机器人进行测试，并基于交... 详细信息

当人工智能社交聊天机器人被视作具有人性特征的通信者，了解它们与人类进行交互过程中的性别偏见问题十分重要。本文使用对话测试的方法，设计了一系列用于测试机器人性别偏见的问题，对国内三款主流社交聊天机器人进行测试，并基于交互文本展开质性编码分析。结果表明，社交聊天机器人在自我性别认知、性别刻板印象、性别平等、应对性别骚扰等方面均表现出明显的性别偏见，且与社交聊天机器人本身被赋予的男女性别角色无关。作为人机交互技术产物的社交聊天机器人的性别偏见，由用户参与、对话系统技术支持、科技公司和程序开发者共同建构，而以社交聊天机器人为代表的AI在学习和模仿中复刻与强化了人类社会性别结构性力量的性别偏见。

关键词：人工智能社交聊天机器人小冰系列性别偏见对话测试

带有LC串联谐振功率自均衡单元的模块化光伏直流升压变换器

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电工技术学报 2024年第4期39卷 1087-1102页

作者：朱小全侯鹏辉侯锦涛金科张波南京航空航天大学自动化学院南京211106 华南理工大学电力学院广州510641

该文基于半有源桥(SAB)结构,提出一种带有LC串联谐振功率自均衡单元的输入独立输出串联(IIOS)型光伏直流升压变换器。该变换器采用半有源桥隔离变换器作为子模块单元,实现输入输出电气隔离以及最大功率点跟踪(MPPT)控制,并通过多个子模... 详细信息

该文基于半有源桥(SAB)结构,提出一种带有LC串联谐振功率自均衡单元的输入独立输出串联(IIOS)型光伏直流升压变换器。该变换器采用半有源桥隔离变换器作为子模块单元,实现输入输出电气隔离以及最大功率点跟踪(MPPT)控制,并通过多个子模块单元输出串联实现端口电压匹配以满足直流并网要求。在LC功率均衡支路作用下,该变换器能实现各子模块输出端口的均压控制,控制方法简单,二次侧通过器件复用进一步减少了开关管使用数量,且原二次侧所有开关管均能实现零电压开通(ZVS),效率较高。针对起动时可能产生的系统过电流及谐振电容过电压问题,提出软起动控制策略,保证了系统的可靠性。基于Matlab/Simulink仿真证明了所提变换器工作原理和子模块输出均压方法的可行性,最后通过搭建输出功率600 W三模块小型样机进行了实验验证。

关键词：输入独立输出串联(IIOS)型变换器分布式光伏发电系统功率失配电压均衡

华北克拉通始太古代演化——来自冀东38亿年片麻岩锆石Hf-O同位素的记录

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岩石学报 2024年第3期40卷 689-701页

作者：吕畅王浩杨进辉冉静周宝全吴亚东中国科学院地质与地球物理研究所岩石圈演化国家重点实验室北京100029 中国科学院大学地球与行星科学学院北京100049

陆壳成因的研究对了解地球演化具有重要意义,但由于古老陆壳岩石出露有限,目前地球早期陆壳研究还比较薄弱。近期,冀东地区一处新的始太古代岩石记录的发现,为研究华北克拉通内部早期陆壳性质提供了极为重要的对象。本文对冀东卢龙喇叭... 详细信息

陆壳成因的研究对了解地球演化具有重要意义,但由于古老陆壳岩石出露有限,目前地球早期陆壳研究还比较薄弱。近期,冀东地区一处新的始太古代岩石记录的发现,为研究华北克拉通内部早期陆壳性质提供了极为重要的对象。本文对冀东卢龙喇叭山地区这处新发现的始太古代花岗闪长质片麻岩进行了详细的锆石U-Pb年代学和Hf-O同位素分析。结果显示该样品中锆石具有自形-半自形晶形、振荡环带的内部结构,较高的Th、U含量以及Th/U比值,显示岩浆锆石特征。7个SIMS分析点给出的加权平均^(207)Pb/^(206)Pb年龄为3776±11Ma(MSWD=3.1),代表了花岗闪长质岩浆的结晶年龄,指示冀东地区存在始太古代结晶基底。这些锆石的O同位素组成(δ^(18)O=5.81±0.13‰)与地幔锆石在分析误差范围内一致,其Hf同位素组成(ε_(Hf)(t)=0.09±0.31)与球粒陨石均一岩浆库类似。这些Hf-O同位素特征显著不同于冀东地区曹庄岩组中发现的始太古代碎屑锆石,说明其不可能作为曹庄岩组变沉积岩的物源区。而华北克拉通内部鞍山地区的始太古代片麻岩中的岩浆锆石与冀东始太古代碎屑锆石在Hf-O同位素特征上最为类似,因此前者是冀东始太古代碎屑锆石最可能的源岩,暗示冀东地区和鞍山地区在始太古代时可能是统一的整体。与全球始太古代岩石记录对比发现,华北克拉通主体与North Atlantic克拉通、Pilbara克拉通和塔里木克拉通等主要克拉通类似,其内部目前发现的最古老岩石都具有与球粒陨石一致的锆石Hf同位素组成,指示大部分始太古代陆壳可能源自一个未发生明显分异的相对原始地幔源区。

关键词：华北克拉通陆壳演化冀东锆石 U-Pb年代学 Hf-O同位素

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具有分类器机制的高光谱图像特征提取方法

遥感学报 2024年第2期28卷 511-527页

作者：邢长达汪美玲徐雍倡王志胜中国矿业大学信息与控制工程学院徐州221116 南京航空航天大学计算机科学与技术学院南京211106 南京航空航天大学自动化学院南京211106

高光谱图像分类是图像解译任务的重要技术之一,已经在遥感观测、智慧医疗等诸多领域得到广泛的应用。本质上,高光谱图像分类由特征提取与基于分类器的标签预测这两阶段操作组成。现有分类方法在特征提取时,大多不考虑分类器的影响,会导... 详细信息

高光谱图像分类是图像解译任务的重要技术之一,已经在遥感观测、智慧医疗等诸多领域得到广泛的应用。本质上,高光谱图像分类由特征提取与基于分类器的标签预测这两阶段操作组成。现有分类方法在特征提取时,大多不考虑分类器的影响,会导致提取的特征与所用分类器之间的兼容性较差,难免出现预测结果差的情况。针对此问题,本文提出具有分类器机制的高光谱图像特征提取方法,保证特征提取与分类器之间的兼容性,使特征能更易于被分类器准确计算,改善分类预测结果。本文给出了两种具有分类器机制的高光谱图像特征提取模型的形式:(1)以稀疏表示和支持向量机为例,将支持向量机特性集成到稀疏表示形式中,建立了能够与支持向量机分类器相兼容的SRS特征提取模型;(2)以深度自编码网络与softmax函数为例,将softmax分类器特性嵌入到深度自编码网络中,构建能与softmax分类器相兼容的DAES特征提取模型。为获得SRS和DAES模型的解,本文还给出了对应的求解策略与优化过程。在遥感高光谱图像和医学高光谱图像数据上开展实验验证,结果表明,本文SRS和DAES算法具有明显的有效性和优越性,在高光谱图像分类指标OA (Overall Accuracy)、AA (Average Accuracy)、Kappa上分别提升约5.03%、5.13%、7.30%。

关键词：高光谱图像分类特征提取分类器机制稀疏表示深度自编码网络

面向水体浅水区遥感识别的水体指数NMBWI研究

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自然资源遥感 2024年

作者：罗鑫王崇倡孙尚宇辽宁工程技术大学测绘与地理科学学院

针对传统水体指数模型易受水体边界浅水区的水体底质的影响,导致在提取水体时容易产生水体错分和遗漏等问题,为此以汤河水库、桐湖和近海浅水区为研究对象,基于Landsat影像的典型地物光谱信息构建了一种新型多波段水体指数(new multi ba... 详细信息

针对传统水体指数模型易受水体边界浅水区的水体底质的影响,导致在提取水体时容易产生水体错分和遗漏等问题,为此以汤河水库、桐湖和近海浅水区为研究对象,基于Landsat影像的典型地物光谱信息构建了一种新型多波段水体指数(new multi band water index,NMBWI)。通过与传统水体指数模型NDWI、MNDWI、EWI及RNDWI进行对比分析,结果表明:NMBWI对于水体边界的浅水区水体强化效果更佳,提取的水域范围更为完整,总体精度和Kappa系数总体优于传统水体指数模型;并且,NMBWI对不同类型水体边界的浅水区水体提取具有较好的普适性和稳定性。

关键词：新型多波段水体指数水体提取水体浅水区水体指数模型

硫酸法和氯化法钛白初品表面性能和分散性能比较

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无机盐工业 2024年

作者：全远霞全学军柯良辉李礼重庆理工大学化学化工学院攀钢集团钒钛资源股份有限公司

钛白粉初品的水润湿分散性对无机包膜以及应用性能至关重要。基于硫酸法和氯化法钛白初品表面性质的不同对其进行钛白分散差异性能研究。对比分析了两种钛白的浆料黏度、粒度分布和Zeta电位差异，采用SEM、FTIR、XPS、TG和表面接触角测... 详细信息

钛白粉初品的水润湿分散性对无机包膜以及应用性能至关重要。基于硫酸法和氯化法钛白初品表面性质的不同对其进行钛白分散差异性能研究。对比分析了两种钛白的浆料黏度、粒度分布和Zeta电位差异，采用SEM、FTIR、XPS、TG和表面接触角测量等对不同初品进行了形貌、表面羟基和结构性能表征。结果表明，在相同浓度、相同pH和相同分散剂及其加量条件下，硫酸法初品较氯化法初品打浆后黏度更低，Zeta电位绝对值更高，XPS、TG以及表面能等表明硫酸法初品具有更多的表面羟基数和表面能，更容易被水润湿分散，具有更好的分散性能。此外，在分散剂A加入量为0.2%、TiO2质量浓度为700 g/L时，硫酸法初品浆料黏度138 mPa·s、Zeta电位为-62 mV、氯化法初品浆料黏度为4 927 mPa·s、Zeta电位为-28.4 mV，表明硫酸法初品的浆料黏度更低，分散性更好，水湿润分散性更优异。对不同工艺的钛白初品表面结构的分析研究，建立表面结构与水分散性之间的构效关系，为开发高端钛白粉提供借鉴和思路。

关键词：二氧化钛表面羟基分散性黏度

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火工分离螺母作动噪声的预示和解耦

兵工学报 2024年第3期45卷 763-773页

作者：杨拓熊诗辉汪靖程赵象润温玉全北京理工大学爆炸科学与技术国家重点实验室北京100081 西安航天动力技术研究所陕西西安710025 辽宁北方华丰特种化工有限公司辽宁抚顺113003

火工分离装置在水下武器应用中,可能会由于其作动噪声过大的问题给目标带来暴露的风险。利用有限元+边界元的数值计算方法,建立了火工分离螺母作动噪声的仿真预示模型,展示了分离过程中瞬态辐射噪声的传播过程,分析了火工分离螺母作动... 详细信息

火工分离装置在水下武器应用中,可能会由于其作动噪声过大的问题给目标带来暴露的风险。利用有限元+边界元的数值计算方法,建立了火工分离螺母作动噪声的仿真预示模型,展示了分离过程中瞬态辐射噪声的传播过程,分析了火工分离螺母作动噪声的来源和产生机理,结合试验和仿真模型计算了各声源的辐射声功率,对噪声源进行了定量解耦。研究结果表明,在10~6000 Hz的频段内,内套筒撞击的贡献量约为50%,螺母瓣撞击的贡献量约为23%,燃烧噪声的贡献量不到1%,但是在低于400 Hz的低频段内,燃烧噪声的贡献较大,约为22%,仿真结果与试验测试结果一致性较好。

关键词：火工分离螺母作动噪声有限元边界元