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一种游动傅科机械编排的捷联惯性间接极区导航算法

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宇航学报 2024年第3期45卷 409-420页

作者：孙新雷尹浩凌富立王玲玲北京航空航天大学机械与控制工程国家级(虚拟仿真)实验教学中心北京100191 莫斯科罗蒙诺索夫国立大学力学数学系莫斯科119991

针对指北方位、游移方位等机械编排的惯性导航系统在极区附近出现计算溢出、导航误差发散、方向基准缺失等问题,本文提出了一种基于游动傅科机械力学编排的捷联惯性间接极区导航算法。首先,推导了传统坐标系和横向坐标系下的游动傅科机... 详细信息

针对指北方位、游移方位等机械编排的惯性导航系统在极区附近出现计算溢出、导航误差发散、方向基准缺失等问题,本文提出了一种基于游动傅科机械力学编排的捷联惯性间接极区导航算法。首先,推导了传统坐标系和横向坐标系下的游动傅科机械编排位置、速度和姿态转换关系,并设计了完整的捷联惯性极区导航流程。其次,在详细分析载体沿经线穿越极点时的导航解算性能基础上,提出了一种游动傅科机械编排的捷联惯性间接极区导航算法。实验结果表明,该算法能够实现传统导航与横向导航方式的平滑切换,并借助横向导航信息解决载体穿越极点时无法导航的难题。

关键词：极区导航惯性导航机械编排游动傅科系横向坐标系

S香精香料有限公司销售人员招聘方案设计研究

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S香精香料有限公司销售人员招聘方案设计研究

作者：黄宇凌吉林大学

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M6C强化FeCoCrNi基高熵合金的制备及组织、性能研究

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M6C强化FeCoCrNi基高熵合金的制备及组织、性能研究

作者：王仪凌西安工业大学

学位级别：硕士

涡轮增压器是提高装备柴油机服役性能的重要部件,其叶片主要由高温合金制备而成。目前,可用于制备涡轮叶片的高温合金主要有铁基、镍基等高温合金材料。相对而言,铁基高温合金在高温时的相转变会导致高温合金的稳定性变差;而镍基高温合... 详细信息

涡轮增压器是提高装备柴油机服役性能的重要部件,其叶片主要由高温合金制备而成。目前,可用于制备涡轮叶片的高温合金主要有铁基、镍基等高温合金材料。相对而言,铁基高温合金在高温时的相转变会导致高温合金的稳定性变差;而镍基高温合金含有大量的镍、钴等元素,原料成本过高。本工作以此为背景,结合高熵合金的组织与性能特点,将传统高温合金的单主元基体进行多主元化,通过粉末冶金方法制备了M6C强化（FeCoCrNi）88-xMo8W1Nb3Cx（x=0.25、0.5、0.75、1、1.5、2、2.5at.%）高熵合金,并着重对其显微组织、力学性能、600℃抗氧化性能进行了分析,所得结论如下:（1）利用机械合金化方法制备了（FeCoCrNi）88-xMo8W1Nb3Cx（x=0.25、0.5、0.75、1、1.5、2、2.5at.%）FCC固溶体粉末。球料比为2.5:1时,混合粉末完全合金化需要16h;球料比为10:1时,混合粉末完全合金化需要8h;球料比为5:1时,完全合金化时间介于8h到12h之间。（FeCoCrNi）86Mo8W1Nb3C2合金粉末熔点约为1280℃。经700℃保温1h后,该粉末FCC基体中有M6C碳化物第二相析出。（2）对（FeCoCrNi）88-xMo8W1Nb3Cx（x=0.25、0.5、0.75、1、1.5、2、2.5at.%）高熵合金粉末分别在1075℃、25MPa条件下真空热压烧结1h得到合金块体,烧结后合金主要由FCC相与M6C相组成;随着C含量的增加,M6C相占比增加;合金硬度随着C含量的增加而增加,x=2.5at.%的合金试样为试样中硬度最高,约为55.98HRC;x=2at.%时,合金室温、600℃的抗压强度和断裂应变分别为1986.5MPa、1296.1MPa、31.7%和34.3%。（FeCoCrNi）88-xMo8W1Nb3Cx高熵合金块体的主要断裂类型为韧脆混合断裂,断裂方式为微孔缩聚型断裂和准解理断裂。（3）C含量小于0.75at.%时,随着C含量增加M6C析出相增多,合金组织的界面占比增加促进了氧原子的扩散,导致其抗氧化性能减弱;C含量大于0.75at.%时,随着C含量增加M6C析出相在组织中分布逐渐密集,氧化初期与氧反应后在合金表层形成致密氧化膜,其抗氧化能力逐渐增强。C含量为0.25at.%、0.75 at.%和2.5 at.%的试样经氧化170h后,合金的氧化膜厚度与氧化增重分别为4.357μm和4.0 mg·cm-1、9.506μm和9.0 mg·cm-1以及5.756μm和5.4mg·cm-1。

关键词： FeCoCrNi基高熵合金 M6C碳化物微观组织力学性能氧化性能

多构网型变流器并联运行的孤岛微电网协调控制研究

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多构网型变流器并联运行的孤岛微电网协调控制研究

作者：张济凌重庆理工大学

学位级别：硕士

随着光伏、风力发电等分布式电源的装机规模持续增加,传统电力系统惯性降低,系统稳定运行受到威胁。在此影响下,具有高度可靠性和灵活性的微电网受到更多关注。采用虚拟同步发电机(Virtual synchronous generators,VSG)控制的构网型变... 详细信息

随着光伏、风力发电等分布式电源的装机规模持续增加,传统电力系统惯性降低,系统稳定运行受到威胁。在此影响下,具有高度可靠性和灵活性的微电网受到更多关注。采用虚拟同步发电机(Virtual synchronous generators,VSG)控制的构网型变流器因其电压源特性,在电网脆弱的环境中展现出更佳的稳定性,因此广泛应用于孤岛微电网中。然而,在多机孤岛运行场景下,各构网型变流器之间的交互作用会影响系统稳定性。本文针对上述问题,主要开展了如下工作:(1)针对孤岛模式下构网型变流器中VSG控制建模问题,利用同步发电机(Synchronous generator,SG)的数学模型,对比分析了VSG与SG的等效关系,以此设计了适用于孤岛微电网系统的VSG控制策略,通过Matlab/Simulink仿真验证了所建单机VSG孤岛仿真模型的有效性。(2)针对孤岛微电网下基于VSG控制的多构网型变流器小信号稳定性问题,首先构建了孤岛微电网下多VSG并联孤岛系统的简化小信号模型,并据此确立了孤岛系统状态空间矩阵。然后,利用变参数的根轨迹分析方法求解特征根,分析虚拟转动惯量、虚拟虚拟系数、线路阻抗以及虚拟阻抗对系统稳定性的影响规律。最后,通过Matlab/Simulink仿真软件验证了多VSG并联孤岛系统小信号稳定性分析的有效性。(3)针对负荷扰动情况下,孤岛多机系统中存在的频率超调以及频率变化率过快问题,首先从物理角度出发,分析了旋转惯量与阻尼系数对VSG功频特性的影响,提出一种适用于多VSG并联孤岛系统的参数协同自适应控制策略,在抑制频率超调的同时能够降低频率变化率。此外,针对多构网型变流器线路阻抗差异对系统功率均分的影响,以及传统虚拟阻抗的引入导致的电压降加剧问题,设计一种自适应虚拟阻抗控制策略,在消除电压降的同时改善了系统无功均分精度。最后,通过所建参数协同自适应模型以及自适应虚拟阻抗模型进行仿真分析,验证了以上所提控制策略的有效性。

关键词：孤岛微电网构网型变流器虚拟同步发电机小信号模型自适应控制

一例Eu-MOF材料的构筑及对Fe^(3+)与硝基芳香族爆炸物的荧光检测性能

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高等学校化学学报 2024年第2期45卷 16-24页

作者：冀超李文张丽荣华佳刘云凌吉林大学化学学院无机合成与制备化学国家重点实验室长春130012

金属阳离子和硝基芳香族爆炸物的大量排放对环境和人体健康造成了严重威胁,对它们的高效检测具有重要的研究意义和挑战性,金属-有机骨架(MOFs)是一类新型的荧光传感检测材料.本文采用溶剂热法合成了一例具有fcu拓扑结构的Eu-MOF材料,[(C... 详细信息

金属阳离子和硝基芳香族爆炸物的大量排放对环境和人体健康造成了严重威胁,对它们的高效检测具有重要的研究意义和挑战性,金属-有机骨架(MOFs)是一类新型的荧光传感检测材料.本文采用溶剂热法合成了一例具有fcu拓扑结构的Eu-MOF材料,[(CH_(3))_(2)NH_(2)]_(2)[Eu_(6)(μ_(3)-OH)_(8)(EDDC)_(6)]·8DMA·3MeOH·6H_(2)O[JLUMOF128,H_(2)EDDC=(E)-4,4′-(乙烯-1,2-取代基)二苯甲酸],并通过单晶X射线衍射、粉末X射线衍射、X射线光电子能谱、红外光谱、元素分析和热重分析对其结构及组成进行了表征.结果表明,由于荧光配体H_(2)EDDC的引入,JLU-MOF128表现出显著的荧光性能,在DMF溶液中对Fe^(3+)、2,4,6-三硝基苯酚(TNP)和2,4-二硝基苯酚(2,4-DNP)具有较好的检测效果,Ksv值分别为2.09×10^(4),8.49×10^(4)和5.75×10^(4)L/mol,检测限分别为5.99,1.51和1.93μmol/L.在金属阳离子和硝基芳香族爆炸物的检测方面,JLU-MOF128是一种理想的多感应荧光传感材料.

关键词：铕-金属-有机骨架荧光检测 Fe^(3+)离子硝基芳香族爆炸物

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小学劳动课程因地制宜实施的现状与对策研究

小学劳动课程因地制宜实施的现状与对策研究

作者：凌崟广州大学

学位级别：硕士

2022年颁布的义务教育新课程方案,使劳动课程意义更加丰富深远,推动了劳动课程理论与实践研究进一步发展。当前小学劳动课程普遍面临内容趋同、形式单一的严峻挑战。然而因地制宜作为劳动课程实施的原则,为破解“一刀切”问题提供了新... 详细信息

2022年颁布的义务教育新课程方案,使劳动课程意义更加丰富深远,推动了劳动课程理论与实践研究进一步发展。当前小学劳动课程普遍面临内容趋同、形式单一的严峻挑战。然而因地制宜作为劳动课程实施的原则,为破解“一刀切”问题提供了新思路。研究以因地制宜思想为理论基础建构分析框架,通过Di Vo Miner(?)对12092条互联网小学劳动课程实施案例进行内容分析,形成一个小学劳动课程因地制宜实施的案例库(约49.1%)。分析结果发现我国小学劳动课程因地制宜实施的现状并不乐观,具体表现为以下三个方面:首先在顺应区位自然条件方面,小学劳动课程实施缺少对水文特征、地形、土壤特性等自然条件的关注。其次在区域经济产业关联方面,黄河中游地区、长江中游地区小学劳动课程实施与区域经济产业关联相对不明显。然后在地方文化融入方面,除江苏、广东、山东、浙江外的多数省份小学劳动课程实施在地方非遗文化融合方面尚显不足,此外,民族区域的小学劳动课程实施亦普遍缺乏民族文化的融合。由此反映,我国小学劳动课程实施在整合与利用地方自然、经济、文化资源方面是存在局限的。为进一步深化研究,通过案例分析从多维度揭示小学劳动课程因地制宜实施现实样态,总结实践经验以供地方学校借鉴。最后,为促进地方小学劳动课程因地制宜实施,提出以下三方面对策:一是主动顺应区位自然条件,盘活自然资源,加强与区位自然环境融通;二是凸显区域经济产业,加强校企联合,推动与区域产业互联;三是深挖地方文化的劳育元素,融合民族文化,促进与地方文化互嵌。将有力推动小学劳动课程的地方化、特色化发展,并丰富我国劳动课程实施理论。

关键词：小学劳动课程实施因地制宜自然条件地方文化经济产业

基于深度学习的煤矸激光散斑图像识别方法研究

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基于深度学习的煤矸激光散斑图像识别方法研究

作者：凌铃西安理工大学

学位级别：硕士

煤炭资源在我国的能源体系中具有重要地位。在煤炭开采产物中常夹杂有矸石等低碳固体矿物,其会降低煤炭产品的发热量,还容易因处理不当对污染环境。因此,高效且精准地分离煤与矸石具有重要的实际意义。但传统的识别方法,如人工捡矸、机... 详细信息

煤炭资源在我国的能源体系中具有重要地位。在煤炭开采产物中常夹杂有矸石等低碳固体矿物,其会降低煤炭产品的发热量,还容易因处理不当对污染环境。因此,高效且精准地分离煤与矸石具有重要的实际意义。但传统的识别方法,如人工捡矸、机械分选和射线分选等方法,通常面临识别效率低、环境污染严重及成本过高等问题。随着国家对煤炭行业绿色发展政策的积极推行,迫切需要研究一种智能化且高效的煤矸图像识别方法,以促进煤炭行业的智能化发展。针对现有煤矸图像识别方法对采集光照敏感、实时性差和数据集规模小的问题,本文研究了一种结合激光散斑成像技术、改进YOLOv5算法和数据增强算法的煤矸智能检测方法,旨在提高煤矸检测的准确性和实时性,进而提高选煤生产效率。主要研究内容如下:基于煤矸激光散斑图像的成像原理,设计并搭建了一套煤矸激光散斑图像采集系统,以两个不同矿区的煤块与矸石为实验样本,完成了图像采集和数据集的制作,为后续的目标检测和数据增强算法研究奠定了数据基础。针对现有检测模型存在参数量大和识别精度低等问题,研究了一种基于改进YOLOv5煤矸激光散斑图像检测模型。其中,特征提取网络选用轻量级网络ShuffleNetV2,并以H-Swish激活函数作为ShuffleNetV2的激活函数,以提高模型的非线性表达能力。使得模型在保持高精度的同时,具备较好的实时检测能力。此外,在主干部分引入BoTNet结构,从而提升模型的特征提取能力,强化理解图像包含的语义信息。最后,采用BiFPN结构来提高特征融合的效果,从而增强模型对不同尺度目标的检测性能。实验结果验证了改进模型相对于原模型在检测速度和精度方面的性能提升。同时,对比不同照度条件下的自然图像与散斑图像的检测结果,验证了激光散斑成像技术与YOLOv5算法的结合在特定照度变化范围内可以实现更稳定且精度更高的煤矸识别。针对煤矸图像采集难度大、数据集规模小以及多样性差的问题,和仅依赖实验室样本采集的图像可能导致目标检测算法过拟合的风险,研究了一种基于DCGAN网络的数据增强方法。该方法通过生成图像来扩大数据集的规模和多样性,进而增强目标检测模型的泛化能力和准确性。为了提高生成图像的分辨率并避免由于增加过多卷积层而引起的网络加深和性能衰减,对DCGAN进行了改进,在全连接层后调整重塑尺寸,从而使用较少的卷积层生成512×512分辨率的图像。此外,引入自注意力机制以有效提取煤矸图像的局部耀斑特征和全局散斑特征。同时通过加入残差单元防止梯度消失,并采用WGAN-GP损失函数以增强模型的稳定性。通过对比实验,验证了改进后的DCGAN模型在生成图像的分辨率和质量上优于原模型,并且使用增强后的数据集训练的YOLOv5改进模型显著提升了煤矸识别的检测精度和效果。

关键词：煤矸识别激光散斑目标检测 YOLOv5 数据增强