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基于FPGA的永磁同步电机零计算延迟扩张控制集模型预测电流控制

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中国电机工程学报 2024年

作者：杨辰宇刘凯胡铭觐花为东南大学电气工程学院

本文基于现场可编程门阵列(field-programmable gate array， FPGA)，为永磁同步电机(permanent magnet synchronous motor， PMSM)驱动提出了一种扩张控制集(extended control set， ECS)模型预测电流控制策略(model predictive current control， MPCC)。传统的有限控制集模型预测电流控制(finite control set MPCC， FCS-MPCC)表现出较低的稳态性能，因为在每个控制周期内只有8个基本电压矢量可供选择。为解决这一问题，本文采用具有818个可选矢量的ECS来实现更精细的电压输出。为了减轻因电压矢量大幅增加而带来的计算负担，本文设计了一种简化的最优矢量搜索策略，并且该策略可推广用于其他多目标成本函数。本文基于算法固有的并行性，将所提出的ECS-MPCC方法在FPGA中进行实现，使电流环的总控制时间缩短至0.59 μs，从而可以消除计算延迟，提高电流环的动态性能。最后，通过仿真和实验，验证了所提出的ECS-MPCC策略的有效性。实验结果表明，与传统的FCS-MPCC相比，ECS-MPCC的相电流总谐波失真显著降低了77%。

关键词：模型预测控制扩张控制集零计算延迟 FPGA实施永磁同步电机

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铜蓝蛋白在杜氏藻镉耐受中的作用机制

铜蓝蛋白在杜氏藻镉耐受中的作用机制

作者：刘凯宇江汉大学

学位级别：硕士

铜蓝蛋白(Ceruloplasmin,CP)是一种在各种生物体内存在的糖蛋白,目前所知的生理功能有铜的转运、有机胺的氧化、细胞铁水平的调节等,同时CP具有铁氧化酶活性、谷胱甘肽过氧化物酶活性、抗坏血酸氧化酶活性以及抗氧化活性等。本研究将杜... 详细信息

铜蓝蛋白(Ceruloplasmin,CP)是一种在各种生物体内存在的糖蛋白,目前所知的生理功能有铜的转运、有机胺的氧化、细胞铁水平的调节等,同时CP具有铁氧化酶活性、谷胱甘肽过氧化物酶活性、抗坏血酸氧化酶活性以及抗氧化活性等。本研究将杜氏藻Dp815暴露在25 mg/L CdCl·5HO后进行转录组分析,发现暴露96 h铜蓝蛋白表达量明显上调,加多铜氧化酶抑制剂硫代钼酸铵(TTM)初步判断铜蓝蛋白与杜氏藻Dp815镉吸附与累积效应有关;为进一步探究杜氏藻Dp815的铜蓝蛋白在镉耐受中的作用机制,将杜氏藻Dp815的铜蓝蛋白(CP)的结构域与全长基因经PCR扩增后,分别构建重组铜蓝蛋白结构域CP-D与全长CP-Full表达载体pET-28a-CP-D与pET-28a-CP-Full;构建好的重组质粒转化到大肠杆菌BL21(λDE3)菌株,经卡那霉素抗性筛选重组子,并通过菌落PCR与测序鉴定重组菌BL21(pET-28a-CP-D)与BL21(pET-28a-CP-Full)构建成功;经IPTG诱导表达,SDS-PAGE电泳检测蛋白表达情况;将重组菌BL21(pET-28a-CP-D)暴露于1、2、4 mg/L CdCl·5HO,重组菌BL21(pET-28a-CP-Full)暴露于0.5、1、5、10 mg/L CdCl·5HO,并以空载质粒pET-28a转化大肠杆菌BL21获得的转化菌株BL21(pET-28a)作为对照,测定其对镉的吸附与累积效应。结果表明,重组菌BL21(pET-28a-CP-D)在18℃、0.05 m M IPTG诱导6 h条件下成功表达目的蛋白,分子量约为35k Da,对镉的吸附量与积累量明显降低,说明杜氏藻Dp815铜蓝蛋白结构域CP-D可降低杜氏藻Dp815对镉的吸附与累积效应;重组菌BL21(pET-28a-CP-Full)在25℃、0.4m M IPTG诱导20 h条件下成功表达目的蛋白,分子量约为130 k Da,其对镉的吸附量与积累量明显升高,说明杜氏藻Dp815铜蓝蛋白全长CP-Full可升高杜氏藻Dp815对镉的吸附与累积效应。本研究探索了铜蓝蛋白在杜氏藻镉耐受中的作用机制,为开发相关生物制剂去除环境中的镉污染提供了实验依据。

关键词：杜氏藻Dp815 转录组分析铜蓝蛋白基因重组镉吸附量与积累量

基于简化HMM和时间分段的非侵入式负荷分解算法

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电力自动化设备 2024年第2期44卷 198-203,210页

作者：刘凯符玲杨金刚熊思宇蒿保龙刘丽娜西南交通大学唐山研究院河北唐山063000 西南交通大学电气工程学院四川成都611756 国网四川省电力公司计量中心四川成都610045

针对现有非侵入式负荷分解算法需要以过去时刻的分解结果为依据,从而造成误差累积的问题,提出一种基于简化的隐马尔可夫模型和时间分段的非侵入式负荷分解算法,以实现居民家庭的负荷分解。对负荷的低频功率信号进行分层抽样和聚类分析,... 详细信息

针对现有非侵入式负荷分解算法需要以过去时刻的分解结果为依据,从而造成误差累积的问题,提出一种基于简化的隐马尔可夫模型和时间分段的非侵入式负荷分解算法,以实现居民家庭的负荷分解。对负荷的低频功率信号进行分层抽样和聚类分析,构建负荷功率模板并利用独热码对超状态进行编码表示。基于简化的隐马尔可夫模型和普遍生活规律对家庭用电时间段进行划分,在每个时间段内单独训练参数。结合总线数据和各时间段参数实现对各时刻负荷功率的独立求解。基于2种国外公开数据集的测试结果验证了所提算法的准确性和实时性。

关键词：负荷分解隐马尔可夫模型亲和力传播聚类时间分段超状态

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天然气同轴分级燃烧室燃烧与排放特性的试验测试与数值计算

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航空动力学报 2024年

作者：陈潇潇曾文陈洁怡刘凯马洪安马宏宇刘潇沈阳航空航天大学航空发动机学院中国航发沈阳发动机研究所哈尔滨工程大学动力与能源工程学院

对不同工况条件下某天然气燃气轮机同轴分级燃烧室点熄火、燃烧与排放特性进行了试验测试，并采用不同燃料的化学反应机理对该燃烧室的燃烧与排放特性进行了数值计算。结果表明，点火燃空比随进口空气流量的升高先降低后略有升高，熄火... 详细信息

对不同工况条件下某天然气燃气轮机同轴分级燃烧室点熄火、燃烧与排放特性进行了试验测试，并采用不同燃料的化学反应机理对该燃烧室的燃烧与排放特性进行了数值计算。结果表明，点火燃空比随进口空气流量的升高先降低后略有升高，熄火燃空比随进口空气压力的升高先降低后保持不变。随着燃空比的升高，燃烧室温升与出口平均温度逐渐升高，燃烧室出口NOx浓度逐渐升高、CO浓度基本不变、UHC浓度先下降后上升；随着进口空气压力的升高，燃烧室温升与出口平均温度先升高后下降，燃烧室出口UHC、CO浓度降低、NOx浓度先下降后升高；随着进口空气温度的升高，燃烧室温升先升高后降低，出口平均温度升高，燃烧室出口UHC、CO浓度降低、NOx浓度升高。与采用甲烷的单步反应机理与详细反应机理相比，采用天然气的简化反应机理计算得到的该燃烧室温升、出口平均温度及主要排放物浓度与相应试验数据之间的误差最小。同时，随着工况的升高，燃烧室内高温区域面积增加，燃烧室温升与出口平均温度升高，燃烧室出口NOx与CO2浓度升高、CO浓度降低。

关键词：同轴分级燃烧室低排放燃烧室点熄火特性燃烧与排放特性简化反应机理

多间隔信息融合的母线保护电流互感器断线再开放策略

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电力自动化设备 2024年第5期44卷 151-157页

作者：陈琦陈福锋唐治国薛明军刘凯祥王胜孙震宇国电南京自动化股份有限公司江苏南京210003 南京国电南自电网自动化有限公司江苏南京211153

对于电流互感器(CT)断线后发生金属性故障的情景,现有母线保护采取的闭锁差动保护动作方式将会引发多个变电站停电。此外,当母线区内发生高阻接地故障时,现有母线保护判据可能会将其误判为CT断线故障,不利于电力系统的安全稳定运行。针... 详细信息

对于电流互感器(CT)断线后发生金属性故障的情景,现有母线保护采取的闭锁差动保护动作方式将会引发多个变电站停电。此外,当母线区内发生高阻接地故障时,现有母线保护判据可能会将其误判为CT断线故障,不利于电力系统的安全稳定运行。针对这一问题,提出了一种母线保护CT断线再开放策略,该策略基于断线间隔与非断线间隔的零序电流变化量对负荷波动和故障进行区分,并基于非断线间隔的差流有效值和间隔失灵保护信息对区内外故障进行判别。实时数字仿真系统仿真结果验证了所提CT断线识别判据和再开放策略的正确性。

关键词：电流互感器断线多间隔信息融合短路故障电流互感器闭锁策略母线保护

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习近平总书记关于党的建设的重要思想:破解大党独有难题的强大理论武器

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湖湘论坛 2024年第4期37卷 24-35页

作者：刘凯中共湖南省委党校/湖南行政学院党建教研部湖南长沙410006

治国必先治党,党兴才能国强。破解大党独有难题,是全面建成社会主义现代化强国、以中国式现代化全面推进中华民族伟大复兴的崇高历史使命的内在要求。党的十八大以来,习近平总书记在党的建设实践中,直面大党独有难题,系统地提出了破解... 详细信息

治国必先治党,党兴才能国强。破解大党独有难题,是全面建成社会主义现代化强国、以中国式现代化全面推进中华民族伟大复兴的崇高历史使命的内在要求。党的十八大以来,习近平总书记在党的建设实践中,直面大党独有难题,系统地提出了破解“六个如何始终”的前瞻性方略,从而形成了独具特色的党建思想。实践反复证明,习近平总书记关于党的建设的重要思想是破解大党独有难题的强大理论武器。可以说,“江山就是人民、人民就是江山”是夯实破解“如何始终不忘初心、牢记使命”难题的理念基础;“以党的政治建设统领党的建设各项工作”是夯实破解“如何始终统一思想、统一意志、统一行动”难题的政治基础;“严密党的组织体系”是夯实破解“如何始终具备强大的执政能力和领导水平”难题的组织基础;“以党的自我革命引领社会革命”是夯实破解“如何始终保持干事创业精神状态”难题的思想基础;“落实全面从严治党政治责任”是夯实破解“如何始终能够及时发现和解决自身存在的问题”难题的主体基础;“持之以恒正风肃纪”是夯实破解“如何始终保持风清气正的政治生态”难题的作风纪律基础。

关键词：党的建设大党独有难题理论武器

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强吸波催化剂协同微波能强化果糖脱水制5-羟甲基糠醛

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化工学报 2024年第4期75卷 1565-1577页

作者：徐安冉刘凯王娜赵振宇李洪高鑫天津大学化工学院精馏技术国家工程研究中心天津300072 物质绿色创造与制造海河实验室天津300192

利用硬模板法制备了中空多孔碳球(MHCS),系统研究了热处理温度、金属负载量、刻蚀前后对MHCS电磁参数的影响。从中选取高介电损耗值(ε″)的MHCS-800(ε″=213)作为催化剂载体,并以SCS-800(ε″=50)和SCS(ε″=0.08)作为对比样品,经磺... 详细信息

利用硬模板法制备了中空多孔碳球(MHCS),系统研究了热处理温度、金属负载量、刻蚀前后对MHCS电磁参数的影响。从中选取高介电损耗值(ε″)的MHCS-800(ε″=213)作为催化剂载体,并以SCS-800(ε″=50)和SCS(ε″=0.08)作为对比样品,经磺化后用于催化果糖水解制5-羟甲基糠醛,根据在微波加热和常规油浴条件下的反应动力学探究了ε″对微波催化效果的影响。结果表明,在80 W微波功率辐照下使用MHCS-800-SO_(3)H作为催化剂,5 min转化率即可达97.7%;反应速率常数(k)为0.76 min^(-1),是常规加热(k=0.0847 min^(-1))的8.97倍,该催化剂相较于SCS-800-SO_(3)H和SCS-SO_(3)H的微波催化效果(k比常规分别提升了164.9%、11.9%)更加显著。以上研究结果源于中空多孔结构和高的石墨化程度相耦合更有利于在催化剂颗粒表面形成“热点”,从而加速催化反应。

关键词：微波辐照果糖水解多相反应动力学介电损耗催化

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对存量居住区低效用地的再开发——慕尼黑“居住在中环”住区更新与再加密策略探析

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国际城市规划 2024年

作者：刘凯然李坤叶宇同济大学建筑与城市规划学院浙江农林大学风景园林与建筑学院

中国经济发达城市持续面临拓展城市居住用地并解决快速城市化副作用的双重压力，而过去三十年惯用的向外扩张和大拆大建模式已难以满足当今土地集约使用和城市低碳发展的要求。新的形势呼唤新的城市用地拓展新模式，德国经济发达城市利... 详细信息

中国经济发达城市持续面临拓展城市居住用地并解决快速城市化副作用的双重压力，而过去三十年惯用的向外扩张和大拆大建模式已难以满足当今土地集约使用和城市低碳发展的要求。新的形势呼唤新的城市用地拓展新模式，德国经济发达城市利用既有居住区受噪音困扰的存量低效用地进行再加密的方式提供了城市向内发展的一种思路。本研究对这类开发的典型——慕尼黑“居住在中环”项目的社会历史背景、运行机制与设计策略进行了解析。研究表明，再加密模式不仅提供了拓展城市建设用地的新选项，还是建成区既有城市问题的可持续解决方案，对存量开发时代的中国城市发展有深远的参考价值。

关键词：存量开发城市低效用地城市更新与再加密行列式住区噪音防治居住环境健康城市空间正义社区营造

20世纪20年代以前电影评论的内容生产与媒介实践

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艺术探索 2024年第2期 123-128页

作者：刘凯武汉大学艺术学院

20世纪20年代以前的电影评论在内容上主要是观影印象记录、电影放映和电影审查的消息，以及对电影知识的译介；在形式上，这一时期的电影评论缺乏主体意识，具有主观化与商业性特征，文体上表现出典型的“话体”特征。从文化层面来说，... 详细信息

20世纪20年代以前的电影评论在内容上主要是观影印象记录、电影放映和电影审查的消息，以及对电影知识的译介；在形式上，这一时期的电影评论缺乏主体意识，具有主观化与商业性特征，文体上表现出典型的“话体”特征。从文化层面来说，早期电影评论的媒介实践，经历了从观影记录、娱乐诉求到文化启蒙的转变。

关键词：电影评论报刊内容形式媒介实践