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基于模糊控制的氢燃料电池空气供给系统设计与实现

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基于模糊控制的氢燃料电池空气供给系统设计与实现

作者：夏收武汉理工大学

学位级别：硕士

近年来,为了保护环境和改善能源结构,减少汽车对化石燃料的依赖,国家对汽车尾气排放标准越来越严格,应用于电动汽车的电池技术也成为了热门的研究问题。目前市面上新能源汽车的提供动力的方式主要有锂电池和氢燃料电池。锂电池汽车具有... 详细信息

近年来,为了保护环境和改善能源结构,减少汽车对化石燃料的依赖,国家对汽车尾气排放标准越来越严格,应用于电动汽车的电池技术也成为了热门的研究问题。目前市面上新能源汽车的提供动力的方式主要有锂电池和氢燃料电池。锂电池汽车具有能源利用率高、结构较为简单、噪音小、绿色环保等优点。但锂电池存在安全性较差、续航里程短、充电时间长等弊端,使得锂电池在推广上受到阻碍。氢燃料电池是一种将氢能转变为电能的装置,由于其能量转化效率高、噪音小、续航里程长、加氢时间短、安全无污染等优点,国家近年来对氢燃料技术的研发投入持续增加。本文以车用氢燃料电池空气供给系统为研究对象,针对空气供给系统建模与控制困难的问题进行设计与实现。主要研究内容如下:分析了氢燃料电池系统的需求,为了提供合适参数的空气,搭建空气供给系统。将氢燃料电池空气供给系统分为硬件组成单元、检测单元和控制单元并分别介绍其功能。重点对氢燃料电池空气供给系统中的各个硬件组成部件进行功能介绍以及器件选型。结合空气动力学、热力学、电化学等模型对空气供给系统中的硬件组成单元进行了建模仿真,将每个单独组件的模型结合在一起建立了一套新型的氢燃料电池空气供给系统模型,并对其进行仿真测试。仿真结果证明了所建模型与实际工作中氢燃料电池空气供给系统有相同的变化趋势,证明了所搭建模型的可行性与可靠性。根据氢燃料电池电堆对进堆空气需求响应较快、稳态性能高的特点。分别使用了双闭环PID控制算法与模糊PID控制算法对进堆空气进行控制,同时对两种控制策略进行仿真验证。仿真结果表明在动态加减载时,模糊PID控制算法能实现电堆阴极内空气流量和压力响应迅速,并且超调量减小明显。可以满足系统实时响应以及超调减小的需求。针对氢燃料电池空气供给系统进行了总体方案设计。并对采集单元、控制单元、主控模块、采样电路、电源模块、CAN通信模块、信号输出模块进行了硬件设计与实现。并进行了软件设计,画出软件控制流程图。最后将提出的控制算法应用在实际系统中。实验结果证明了提出控制算法的可行性和可靠性。

关键词：氢燃料电池空气供给系统建模模糊PID算法

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在线课程的发展现状及对策研究

在线课程的发展现状及对策研究

作者：夏收华中师范大学

学位级别：硕士

MIT开放课件运动至今已有十多年的时间,它对世界教育界所产生的深远影响正以多样化的形式表现出来。基础教育改革的先驱可汗学院的出现让世人重新反思基础教学模式;MOOC的兴起体现了人们对知识的渴望,以往只容许精英人才进入的高等学府... 详细信息

MIT开放课件运动至今已有十多年的时间,它对世界教育界所产生的深远影响正以多样化的形式表现出来。基础教育改革的先驱可汗学院的出现让世人重新反思基础教学模式;MOOC的兴起体现了人们对知识的渴望,以往只容许精英人才进入的高等学府围墙已被打开,越来越多的高校、学生教师、企业机构积极参与其中,它的出现在世界范围内掀起一股在线学习世界顶尖大学课程的风潮。本文的目的研究是通过研究国内外在线课程发展历程及典型的国内外在线课程平台特点,从各个角度对国内外在线平台进行比较分析,指出我国在线课程存在的不足,并对存在的问题提出相应对策,引导我国在线课程不断向前发展。文章主要从以下五个方面进行研究。第一部分绪论。从当今在线课程在世界范围内高速兴起的时代背景及我国的教育面临的窘境出发,阐明本文的研究意义与研究目的。第二部分描述了在线课程的发展历程。以标志性事件的发生将再现教育的发展历程划分为在线课程萌芽阶段(E-learning)、公开教育资源(OER, Open Education Resources)、大规模在线公开课(MOOC, Massive Online Open Courses)三个阶段。第三部分描述了国外典型在线课程平台可汗学院、Coursera、edX及国内典型的在线课程平台“爱课程”、“网易公开课”、华师“云端一体化”的创建历程、创办理念及平台特点。第四部分对国内外在线课程平台在教学模式、教学理念、教学视角及授课方法上的差异进行比较分析,得出现代教育应摒弃传统教育的累赘、同时基于教师与学生视角的、应用教育学领域科学研究成果、实现个性化教与学的结论。第五部分结合我国教育发展的弊端,提出以下四条参考意见：转变教学理念、创建良好学习环境、构建灵活的课程学习与管理模式、不断深化教学改革。第六部分在全世界为在线课程的美好前景着迷时,反思现今在线课程教学模式存在的不足,展望在线课程的后续研究内容与研究方向。

关键词：教育信息化在线课程翻转课堂 MOOC 教学改革

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木瓜井田淤地坝下采煤安全性研究

煤炭技术 2009年第1期28卷 78-80页

作者：苏夏收霍州煤电集团吕梁山煤电有限公司木瓜煤矿山西吕梁033102

通过理论和数值模拟分析计算了木瓜井田9#,10#煤层上覆岩层导水裂缝带高度,论证了开采下组煤对地面淤地坝内水体的影响。

关键词：淤地坝采煤安全性

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复杂顶板条件下切顶留巷关键技术研究

煤炭科学技术 2019年第8期47卷 70-77页

作者：苏夏收魏红印苏毅霍州煤电集团吕梁山煤电有限公司山西吕梁033100 中国矿业大学(北京)深部岩土力学与地下工程国家重点实验室北京100083 中国矿业大学(北京)力学与建筑工程学院北京100083

针对店坪矿切顶留巷初期挡矸,锚索和单体液压支柱等支护体失效导致的巷道报废的问题,采取了全巷道顶板岩性探测的方法,分析了试验巷道的复杂顶板条件下切顶留巷的关键问题。通过建立留巷围岩稳定结构及其受力模型,分析了切缝高度及岩石... 详细信息

针对店坪矿切顶留巷初期挡矸,锚索和单体液压支柱等支护体失效导致的巷道报废的问题,采取了全巷道顶板岩性探测的方法,分析了试验巷道的复杂顶板条件下切顶留巷的关键问题。通过建立留巷围岩稳定结构及其受力模型,分析了切缝高度及岩石碎胀性对基本顶运动的影响规律、恒阻锚索对顶板的支护原理以及液压支柱对切缝侧顶板的剪切作用,指出留巷的顶板运动,从时间和空间上可分为直接顶垮落期、基本顶断裂下沉期和压实稳定期3个时期,恒阻锚索支护和留巷动压期支护的参数设计要以顶板运动最剧烈期为基础进行计算。给出了留巷的预裂切缝、恒阻支护和动压期临时支护等关键技术参数的理论公式,并结合巷道各段围岩特性,将试验巷道划分7个区间段,并分段优化了留巷的关键技术参数。通过对现场留巷门架压力数据分析,滞后工作面0~60 m为直接顶垮落和基本顶周期性断裂阶段,顶板运动剧烈;滞后工作面60~160 m为垮落矸石逐渐压实阶段,顶板运动缓慢;滞后工作面160 m以后,留巷围岩变形逐渐趋于稳定。现场应用表明:分段优化前留巷顶底板和两帮累计变形量分别为1 200 mm和1 420 mm,巷道回缩率54%;采取分段优化后,两处变形分别控制在420 mm和435 mm以下,巷道回缩率在18%以下,留巷围岩变形控制效果良好。

关键词：复杂顶板切顶留巷分段优化围岩控制

燃料电池空气供给系统中冷器建模仿真及实验测试分析

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武汉理工大学学报 2020年第9期42卷 97-102页

作者：夏收张立炎全欢武汉理工大学自动化学院武汉430070 武汉海亿新能源有限公司武汉430070

为研究氢燃料电池空气供给系统空气控制策略实现燃料电池电堆入口空气温度的控制以及降低寄生功率。针对某公司实际燃料电池空气供给系统中冷器进行了建模,在Matlab/Simulink平台上进行仿真,并用实际测试数据进行验证。通过实验分析不... 详细信息

为研究氢燃料电池空气供给系统空气控制策略实现燃料电池电堆入口空气温度的控制以及降低寄生功率。针对某公司实际燃料电池空气供给系统中冷器进行了建模,在Matlab/Simulink平台上进行仿真,并用实际测试数据进行验证。通过实验分析不同因素对中冷器出口空气温度的影响。结果表明:1)所建立空气系统模型仿真与测试数据相吻合,具有可靠性。2)入口空气温度和流量以及中冷器冷却液流量与温度对中冷器出口空气温度有较大影响。3)当冷却液在某一流量时,可以达到最好散热性能,使中冷器效率最高并且使换热系统所消耗的功率最小。

关键词： PEMFC 空气供给系统中冷器建模测试