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质子交换膜燃料电池氢气进气系统建模与控制

质子交换膜燃料电池氢气进气系统建模与控制

作者：刘华洋吉林大学

学位级别：硕士

随着汽车行业的急速发展,汽车已经成为人们生活中必不可少的出行工具。然而,汽车尾气含有大量有害物质严重地污染着环境。在节能减排和环境保护的时代主题下,世界环保组织大力倡导绿色出行,国家政府出台政策提高汽车尾气排放标准,一系... 详细信息

随着汽车行业的急速发展,汽车已经成为人们生活中必不可少的出行工具。然而,汽车尾气含有大量有害物质严重地污染着环境。在节能减排和环境保护的时代主题下,世界环保组织大力倡导绿色出行,国家政府出台政策提高汽车尾气排放标准,一系列措施推动了可再生能源的发展。在这样的背景下,质子交换膜燃料电池（PEMFC）作为一种新能源发动机应运而生,它将氢气和氧气反应产生的化学能直接转化为电能,且反应生成物只有水。这种燃料电池具有零排放、低噪声、高效率等优点,是传统内燃机最可靠的替代品。然而,质子交换膜燃料电池汽车的性能很大程度上依赖于氢气供给系统的性能,稳定快速的氢气进气控制对其至关重要。本文以燃料电池氢气进气系统为研究对象,围绕两种不同氢气进气阀（比例电磁阀和开关电磁阀）的氢气进气系统,进行以下研究:1.搭建燃料电池氢气进气系统测试平台实验台架。根据实际的燃料电池发动机氢气进气系统设计该测试平台的主要结构,利用ECU作为系统控制器,通过CAN总线通讯进行传感器信号的采集与控制命令的发送。2.依托实验室已搭建的燃料电池发动机实验平台,抓住氢气进气系统的主要特征,建立面向控制模型。由于存在不确定因素的影响以及系统排气造成的扰动,提出基于扩张状态观测器的反步法控制策略,以实时估计扰动并补偿。最后,将该控制策略进行实验验证。实验结果表明该控制策略可以有效地解决扰动带来的影响,且控制器在多种工况下均具有快速性和稳定性。3.为了减小系统能量消耗,减小系统压力波动并提高控制精度,基于自行搭建的燃料电池氢气进气系统测试平台,针对氢气进气阀门为四个开关电磁阀的氢气进气结构进行相关控制研究。由于单个开关电磁阀的工作频率较低,研究采用了四个开关电磁阀的轮巡喷射以提高开关电磁阀的工作频率,同时也延长其工作寿命。由于开关电磁阀的工作曲线未知,本文工程标定了其工作Map并以此建立面向控制模型。由于模型不够精准,本文提出自抗扰控制策略,解决模型失配的问题。最后,进行实验验证该控制策略的性能。实验结果表明,该控制策略具有良好的抗干扰性和快速性。

关键词：质子交换膜燃料电池氢气进气系统扰动观测器反步控制方法自抗扰控制策略

基于超材料相移特性的太赫兹波定向反射器研究

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基于超材料相移特性的太赫兹波定向反射器研究

作者：刘华洋电子科技大学

学位级别：硕士

基于二维超材料的超表面结构器件具备低成本、轻便性、集成化等优势,在太赫兹频段具有重要得应用前景和价值。本文主要是对基于超表面的圆极化宽带反射器件开展了研究,重点研究了基于超表面单元的相位特性,以及由超表面单元构建的定向... 详细信息

基于二维超材料的超表面结构器件具备低成本、轻便性、集成化等优势,在太赫兹频段具有重要得应用前景和价值。本文主要是对基于超表面的圆极化宽带反射器件开展了研究,重点研究了基于超表面单元的相位特性,以及由超表面单元构建的定向反射器和聚焦器。本文的主要工作如下:一是基于超表面结构的单元相位特性进行分析,在圆极化波作为馈源垂直入射的情况下,讨论基于金属-绝缘-金属(MIM)结构的超表面单元的介质层厚度、介电常数对于单元相位特性的影响,对比单环型金属贴片超表面和“一”字型金属贴片超表面反射效率,后者明显远远高于前者的反射相位,继而分析不同谐振点对单元的相位相应的影响,总结设计不同相位差的超表面单元的方法。二是开展了太赫兹超表面定向反射器理论和模拟研究。基于超表面单元的相位特性,构建了由90°到360°相位差的19个超表面单元组成线列结构和19×16阵列结构反射器,理论预期该反射器的反射角度为19.74°。模拟仿真研究表明,在0.35 THz-0.51 THz的频率范围内,其反射角度为20°,反射系数为0.72-0.86区间,具备较好的反射效率,仿真结果与理论预期基本一致。三是研究太赫兹超表面宽带聚焦反射器,设计出工作频段为0.37 THz-0.5THz,数值孔径为0.291,焦距为40 mm。单元的相位分别由采用几何相位旋转单元的相位和通过调整谐振点的谐振相位构成,可以相互叠加,两者不会相互影响,前者相位与工作频率无关,可构成聚焦反射器的基本相位,而后者与工作频率有关,用来补偿不同频率的相位色差。通过简化模型对超表面宽带聚焦反射器进行了仿真分析,模拟仿真结果与理论预期基本一致。

关键词：太赫兹超材料宽带反射器聚焦器

基于滑模观测器的质子交换膜燃料电池阴极进气系统解耦控制

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吉林大学学报（工学版） 2022年第9期52卷 2156-2167页

作者：高金武王义琳刘华洋王艺达吉林大学汽车仿真与控制国家重点实验室长春130022 吉林大学通信工程学院长春130022

针对质子交换膜燃料电池(PEMFC)阴极进气系统,提出了一种新型的解耦控制策略,解决了系统进气流量与压力的协同控制难题,实现了二者的高精度控制。建立了关于流量和压力的线性变参数模型,基于模型设计了一种滑模观测器与状态反馈控制器... 详细信息

针对质子交换膜燃料电池(PEMFC)阴极进气系统,提出了一种新型的解耦控制策略,解决了系统进气流量与压力的协同控制难题,实现了二者的高精度控制。建立了关于流量和压力的线性变参数模型,基于模型设计了一种滑模观测器与状态反馈控制器相结合的控制方案,其中状态反馈的增益值通过线性二次型调节器(LQR)进行求解。将控制方案在PEMFC阴极试验平台上进行验证,结果表明,本文方法可以实现对进气流量和压力的高精度控制,达到解耦控制的目的。

关键词：自动控制技术质子交换膜燃料电池阴极进气控制解耦控制滑模观测器线性二次型调节器

舒伯特《流浪者幻想曲（D.760）》演奏探析

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艺术大观 2023年第27期 35-37页

作者：刘华洋山东艺术学院

弗朗茨·舒伯特（Franz Schubert,1797年1月31日—1828年11月19日）是19世纪奥地利的天才作曲家，《流浪者幻想曲（D.760）》作为他创作的大型钢琴作品之一，其演奏技巧极具挑战性。本文结合笔者的实际演奏经验，对《流浪者幻想曲（D.76... 详细信息

弗朗茨·舒伯特（Franz Schubert,1797年1月31日—1828年11月19日）是19世纪奥地利的天才作曲家，《流浪者幻想曲（D.760）》作为他创作的大型钢琴作品之一，其演奏技巧极具挑战性。本文结合笔者的实际演奏经验，对《流浪者幻想曲（D.760）》进行演奏探析，并加以演奏心理训练的角度分析，希望可以为其他演奏者提供一些参考和借鉴。

关键词：弗朗茨·舒伯特《流浪者幻想曲(D.760)》演奏探析演奏心理训练

多工况的燃料电池发动机空气路压力控制器设计及验证

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吉林大学学报(工学版) 2023年

作者：赵慧超刘华洋赵洪辉王宇鹏韩令海中国第一汽车股份有限公司

随着氢燃料电池汽车行业的发展，质子交换膜燃料电池发动机控制成为研究的重点。空气路进气压力的精准控制是提高燃料电池发动机的寿命和效率的关键。因此，本文主要研究空气进气系统的压力控制。首先，建立空气进气压力的数学模型；其... 详细信息

随着氢燃料电池汽车行业的发展，质子交换膜燃料电池发动机控制成为研究的重点。空气路进气压力的精准控制是提高燃料电池发动机的寿命和效率的关键。因此，本文主要研究空气进气系统的压力控制。首先，建立空气进气压力的数学模型；其次，考虑模型的不确定性和外部扰动，设计扰动观测器估计和补偿这些不确定性的影响；再次，基于建立的数学模型提出一种新型滑模控制方法实现空气进气压力的精准控制；最后，通过四种仿真工况验证空气路压力控制策略的有效性。

关键词：质子交换膜燃料电池发动机空气进气压力控制扰动观测器新型滑模控制

朋辈关系如何影响头像展演——社交媒体时代青年群体的自我发展与情感维系

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新闻世界 2024年第2期 50-53页

作者：刘远军刘华洋重庆师范大学新闻与传媒学院

头像作为社交媒体时代展演自我的重要工具,在线上交流过程中会受到人际关系的影响和干预。本文主要采用深度访谈法,对18岁至25岁之间有过头像展演行为的15位微信用户进行深度访谈,根据符号互动理论探究其受朋辈关系影响发生的具体过程,... 详细信息

头像作为社交媒体时代展演自我的重要工具,在线上交流过程中会受到人际关系的影响和干预。本文主要采用深度访谈法,对18岁至25岁之间有过头像展演行为的15位微信用户进行深度访谈,根据符号互动理论探究其受朋辈关系影响发生的具体过程,以及青年群体在碰撞交流中如何重构自我意识并维系情感关联。

关键词：朋辈关系头像展演符号互动论自我意识情感

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基于用户视角的媒介批评研究——以《人物》东航报道的后续争议为例

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传媒论坛 2024年第8期7卷 37-40页

作者：刘远军刘华洋重庆师范大学新闻与传媒学院

随着新媒体的发展,微信公众号、微博和知乎等APP成为媒介批评的新生领域。媒介批评呈现出用户参与,并逐渐与专业媒体平分秋色的局面,改变了以往由专业媒体垄断的媒介批评生态。以《人物》关于东航事件报道的引起的后续争论为切入点,主... 详细信息

随着新媒体的发展,微信公众号、微博和知乎等APP成为媒介批评的新生领域。媒介批评呈现出用户参与,并逐渐与专业媒体平分秋色的局面,改变了以往由专业媒体垄断的媒介批评生态。以《人物》关于东航事件报道的引起的后续争论为切入点,主要以知乎、微博等新媒体平台为场地,筛选对其中用户媒介批评内容进行文本分析,揭示用户的媒介批评对传统新闻规范的强调。同时,用户这一新力量的出现也推动了媒介批评的新发展。因此,正视用户出现对媒介批评场域所带来的影响十分重要。

关键词：媒介批评用户新闻规范场域

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中华危重病急救医学 2024年第4期36卷 377-380页

作者：刘沙沙董树安史佳刘华洋高巧营余剑波天津医科大学附属南开医院麻醉科与重症医学科天津市中西医结合急腹症研究所天津市急腹症器官损伤与中西医修复重点实验室天津300100 天津医科大学附属南开医院检验科天津市中西医结合急腹症研究所天津市急腹症器官损伤与中西医修复重点实验室天津300100

目的探讨内毒素致急性肺损伤(ALI)时核因子E2相关因子2(Nrf2)对细胞紧密连接蛋白Claudin-18的影响。方法将18只健康雄性C57BL/6小鼠按随机数字表法分为对照组、内毒素致ALI模型组(ALI组)及Nrf2激活剂叔丁基对苯二酚(tBHQ)预处理组(tBHQ+... 详细信息

目的探讨内毒素致急性肺损伤(ALI)时核因子E2相关因子2(Nrf2)对细胞紧密连接蛋白Claudin-18的影响。方法将18只健康雄性C57BL/6小鼠按随机数字表法分为对照组、内毒素致ALI模型组(ALI组)及Nrf2激活剂叔丁基对苯二酚(tBHQ)预处理组(tBHQ+ALI组),每组6只。通过腹腔注射脂多糖(LPS)15 mg/kg制备小鼠内毒素致ALI模型;对照组注射等量磷酸盐缓冲液(PBS)。tBHQ+ALI组于制模前3 h分3次腹腔注射tBHQ,每次间隔1 h(合计50 mg/kg),最后一次注射tBHQ的同时给予LPS 15 mg/kg;对照组和模型组给予等量PBS,最后一次给药时分别注射PBS或LPS。注射LPS后12 h处死小鼠取肺组织,苏木素-伊红(HE)染色后,光镜下观察肺组织病理学改变,并计算肺损伤评分;测定肺湿/干质量比值(W/D);采用蛋白质免疫印迹试验(Western blotting)检测肺组织Nrf2蛋白表达;采用免疫组化法检测肺组织Claudin-18阳性表达。结果对照组肺组织结构完整,无明显病理学改变。与对照组相比,ALI组肺泡间隔增宽,伴有炎症细胞浸润、毛细血管充血及组织水肿,肺损伤评分及肺W/D比值均明显升高〔肺损伤评分(分):6.50±1.05比1.83±0.75,肺W/D比值:3.79±0.22比3.20±0.14,均P<0.01〕,且肺组织Nrf2蛋白表达及Claudin-18阳性表达均明显降低〔Nrf2蛋白(Nrf2/β-actin):0.41±0.33比1.22±0.33,Claudin-18(A值):0.28±0.07比0.44±0.10,均P<0.05〕。tBHQ预处理后,肺组织病理损伤程度较ALI组明显减轻,肺泡间隔轻度异常,炎症细胞浸润及组织水肿减轻,肺损伤评分及肺W/D比值均明显降低〔肺损伤评分(分):3.00±0.89比6.50±1.05,肺W/D比值:3.28±0.19比3.79±0.22,均P<0.01〕,且肺组织Nrf2蛋白表达及Claudin-18阳性表达均明显升高〔Nrf2蛋白(Nrf2/β-actin):1.26±0.09比0.41±0.33,Claudin-18(A值):0.45±0.04比0.28±0.07,均P<0.05〕。结论Nrf2能通过上调Claudin-18表达减轻肺水肿,从而改善内毒素致ALI。

关键词：急性肺损伤叔丁基对苯二酚核因子E2相关因子2 紧密连接蛋白Claudin-18

Z世代用户对匿名交友平台算法的驯化研究——以Soul为例

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青年发展论坛 2024年第3期34卷 62-69页

作者：刘远军刘华洋重庆师范大学新闻与传媒学院

随着Z世代用户开始步入成家立业的阶段,现实的压力使得他们没有足够的时间和精力去应对生活中的各种社交,匿名交友平台为他们提供一种全新的交友模式。本文以Soul平台中算法技术的驯化过程为载体,发现Z世代用户在其中经历反驯化、驯化... 详细信息

随着Z世代用户开始步入成家立业的阶段,现实的压力使得他们没有足够的时间和精力去应对生活中的各种社交,匿名交友平台为他们提供一种全新的交友模式。本文以Soul平台中算法技术的驯化过程为载体,发现Z世代用户在其中经历反驯化、驯化和再驯化三个阶段,同时技术也在企图驯化用户并逐渐入侵操控人的情感,人与技术的相互驯化形成一个动态的闭环。

关键词： Z世代 Soul 算法驯化异化