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基于开关电容的新型高增益低输入电流纹波DC-DC变换器研究

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基于开关电容的新型高增益低输入电流纹波DC-DC变换器研究

作者：常忆雯郑州大学

学位级别：硕士

近年来,随着能源结构的变化,可再生能源逐步代替传统化石能源。新能源发电技术在此形势下孕育而生并迅速发展。随着应用领域的扩大,光伏发电、风力发电等新能源发电技术对其发电过程中应用的变换器性能要求也越来越高。新能源发电技术... 详细信息

近年来,随着能源结构的变化,可再生能源逐步代替传统化石能源。新能源发电技术在此形势下孕育而生并迅速发展。随着应用领域的扩大,光伏发电、风力发电等新能源发电技术对其发电过程中应用的变换器性能要求也越来越高。新能源发电技术目前仍存在一些弊端,为更好的解决新能源装置提供的输入电压低、输入电流纹波大等问题,国内外学者进行了大量研究。基于这一方向,本文进行深入分析,具体工作如下:一、对DC-DC变换器的背景及现状进行阐述,总结目前高增益直流变换器以及零纹波变换器的主要拓扑结构,并对其工作原理及优劣势进行分析。经对比分析发现,开关电容结构在新能源发电系统发电的应用中具有很大优势。二、对带有开关电容结构的变换器进行深入分析研究,将传统Boost变换器与开关电容结构进行结合,通过改变拓扑结构的连接方式,得到基于开关电容的双开关高增益低输入电流纹波变换器(Switched Capacitors-Double Switch,SCs-DS)的拓扑结构。该变换器中含有两个电感,即主电感L1、储能电感L2,根据流过电感L1、L2的电流是否下降至零,将变换器的工作模式分为四种,并对其在不同工作模式下相应的模态及工作原理进行详细分析,绘制出四种工作模式下各变量波形图,对变换器特性进行详细分析研究,同时根据主电感L1、储能电感L2的参数变化对变换器的工作区域进行划分。三、为了进一步提高电压增益,SCs-DS变换器在使用较少器件的基础上大幅度提升电压增益,绘制出该变换器在CCM-CCM、CCM-DCM、DCM-CCM和DCM-DCM四种工作模式下的等效原理图、各变量波形图,对变换器的工作原理以及特性进行详细的研究分析。此外,将提出的两种变换器与同类型的变换器进行比较分析,经比较发现SCs-DS变换器、改进型开关电容高增益变换器均能够实现变换器拓扑结构的优化,同时能实现变换器输入输出特性的优化。四、为了验证理论分析的准确性,进行软件仿真和硬件实验。论文中搭建了 Buck-Boost/Boost型开关电容组合变换器Ⅱ、SCs-DS变换器和改进型开关电容高增益变换器的仿真模型,设计相应的实验样机,在此基础上进行硬件实验。将软件仿真结果和硬件实验结果进行对比分析,结果一致且与理论分析相符,体现了所设计的SCs-DS变换器和改进型开关电容高增益变换器的创新性、可行性与优越性。

关键词：开关电容低输入电流纹波高增益 DC-DC变换器

基于DTCWT-VAE的弹道中段目标RCS识别

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系统工程与电子技术 2024年第7期46卷 2269-2275页

作者：王彩云张慧雯王佳宁吴钇达常韵南京航空航天大学航天学院江苏南京211106 北京电子工程总体研究所北京100854

针对弹道目标雷达信号易受环境影响、目标识别准确率低的问题,提出了一种基于双树复小波变换(dual-tree complex wavelet transform,DTCWT)和变分自编码器(variational autoencoder,VAE)的弹道目标雷达散射截面(radar cross section,RCS)识别法。首先,采用DTCWT对弹道目标RCS动态数据进行预处理,再利用VAE提取目标的隐变量特征,最后用支持向量机(support vector machine,SVM)分类器进行识别。实验结果表明,与已有方法相比,该方法具有更高的识别概率,且鲁棒性较好。

关键词：弹道目标目标识别雷达散射截面双树复小波变换变分自编码器

高原低氧暴露后小鼠海马铁死亡相关通路的变化

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生理学报 2024年第04期 507-516页

作者：常熙雯赵安鹏钟艳刘菲菲王荣兰州大学药学院中国人民解放军联勤保障部队第九四〇医院药剂科

本文旨在研究高原低氧暴露后小鼠海马组织铁死亡的发生情况及相关通路的变化。采用海拔4 010 m的高原环境建立低压性缺氧模型，用HE染色观察小鼠海马组织形态学变化，用免疫组织化学染色法观察海马组织脂质过氧化水平，用试剂盒测定海... 详细信息

本文旨在研究高原低氧暴露后小鼠海马组织铁死亡的发生情况及相关通路的变化。采用海拔4 010 m的高原环境建立低压性缺氧模型，用HE染色观察小鼠海马组织形态学变化，用免疫组织化学染色法观察海马组织脂质过氧化水平，用试剂盒测定海马组织丙二醛（malondialdehyde, MDA）、还原型谷胱甘肽（glutathione, GSH）和Fe2+水平，用Western blot检测海马组织中谷胱甘肽过氧化物酶4 （glutathione peroxidase 4, GPX4）、溶质载体家族7成员11 （solute carrier family 7 member 11,SLC7A11）、铁蛋白重链1 （ferritin heavy chain 1, FTH1）、转铁蛋白1 （ferroportin 1, FPN1）、转铁蛋白受体1 （transferrin receptor1, TfR1）、铁死亡抑制蛋白1 （ferroptosis suppressor protein 1, FSP1）和长链脂酰辅酶A合成酶4 （acyl-CoA synthetase long chain family member 4, ACSL4）蛋白表达水平。结果显示，与平原对照组比较，高原低氧暴露1、3、7和14 d组小鼠海马齿状回均出现明显的病理损伤，排列紊乱，核固缩明显。与平原对照组比较，高原低氧暴露增加小鼠海马齿状回4-羟基壬烯醛（4-hydroxynonenal,4-HNE）和海马MDA含量，显著降低海马GSH含量；高原低氧暴露14d组小鼠海马Fe2+含量显著增加。与平原对照组比较，高原低氧暴露小鼠海马GPX4、FTH1、FPN1、TfR1和FSP1蛋白表达水平均显著下调，SLC7A11蛋白表达水平仅在高原低氧暴露7 d组显著下调，ACSL4蛋白表达水平仅在高原低氧暴露14 d组显著上调。以上结果提示，高原低氧暴露14 d可减少小鼠海马GSH合成，下调GPX4表达，导致GSH代谢紊乱，抑制铁储存和铁外排，促进脂质过氧化反应发生，同时抑制还原型辅酶Q10 （CoQ10H2）抗脂质过氧化作用，这可能导致小鼠海马组织中细胞铁死亡发生。

关键词：高原低氧铁死亡谷胱甘肽代谢铁代谢脂质过氧化

中药调控PI3K/Akt信号通路改善认知障碍的研究进展

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中国实验方剂学杂志 2024年第7期30卷 281-289页

作者：刘菲菲钟艳陈丽萍常熙雯李文斌王荣甘肃中医药大学兰州730000 中国人民解放军联勤保障部队第九四〇医院兰州730050

认知障碍是指大脑的海马、皮层等部位出现异常,表现为学习、记忆、注意力等认知能力下降。随着人们的工作压力和不良生活习惯的愈发严重,认知障碍发生率越来越高,严重影响人们的正常生活。目前改善认知障碍的西药存在胃肠道反应和锥体... 详细信息

认知障碍是指大脑的海马、皮层等部位出现异常,表现为学习、记忆、注意力等认知能力下降。随着人们的工作压力和不良生活习惯的愈发严重,认知障碍发生率越来越高,严重影响人们的正常生活。目前改善认知障碍的西药存在胃肠道反应和锥体外系反应等不良反应。因此,开发一种不良反应相对较小的药物具有重要意义。中药发挥药效作用具有“多成分、多途径、多靶点”的特点,不良反应发生率相对较小。研究表明认知障碍发病原因与大脑皮层和海马体神经元氧化应激反应、炎症反应、凋亡、自噬等过程密切相关。磷脂酰肌醇3-激酶(PI3K)/蛋白激酶B(Akt)信号通路是一条在传导细胞内外信号方面起重要作用的传导通路,在调节细胞炎症、凋亡、自噬等方面发挥着重要作用。中药单体、中药提取物、中药复方通过调控PI3K/Akt信号通路发挥抗炎、抗氧化、抗凋亡、调节自噬等作用,达到改善认知障碍的目的。该篇综述先总结PI3K/Akt信号通路的组成与调控过程,后论述其通过改善神经元氧化应激、炎症反应、凋亡与自噬等过程而改善认知障碍的研究进展,最后对近年来中药单体、中药提取物、中药复方调控该信号通路改善认知障碍的研究现状进行总结,为后期认知障碍相关中药新药的研究提供理论依据。

关键词：磷脂酰肌醇3-激酶(PI3K)/蛋白激酶B(Akt)信号通路认知障碍中药

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基于改进MKELM的红外空间锥体目标识别

系统工程与电子技术 2024年

作者：王彩云常韵李晓飞王佳宁吴钇达张慧雯南京航空航天大学航天学院北京电子工程总体研究所

针对远距离探测时仅能获取目标的红外辐射强度序列、样本量有限、信噪比低而导致目标识别难的问题，提出了一种基于改进多核极限学习机的红外空间锥体目标识别方法。首先对红外辐射强度序列进行变分模态分解（Variational Mode Decompos... 详细信息

针对远距离探测时仅能获取目标的红外辐射强度序列、样本量有限、信噪比低而导致目标识别难的问题，提出了一种基于改进多核极限学习机的红外空间锥体目标识别方法。首先对红外辐射强度序列进行变分模态分解（Variational Mode Decomposition， VMD）并重构，对重构序列进行时域特征提取，再采用鲸鱼优化算法（Whale Optimization Algorithm， WOA）优化多核极限学习机（Multiple Kernel Extreme Learning Machine， MKELM）的参数组合，在仿真生成的空间锥体目标红外辐射强度序列数据集上进行目标分类识别实验。实验结果验证了文中算法的有效性，同时表明该方法具有较好的识别准确性和鲁棒性。

关键词：红外辐射强度序列空间目标识别变分模态分解鲸鱼优化算法多核极限学习机

肝硬化2/3级腹水患者短期不良临床结局的影响因素

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实用医学杂志 2024年第8期40卷 1114-1120页

作者：王晴晴丁洁李海雯董志坚王艺颖刘思奇常国楫华丽娟陈华憶李生浩杨永锐昆明市第三人民医院肝病综合科昆明650041 昆明市第三人民医院科教学术部昆明650041 昆明市第三人民医院超声医学科昆明650041

目的探讨因肝硬化2/3级腹水住院的患者短期不良临床结局的影响因素。方法以昆明市第三人民医院2021年12月至2023年2月期间82例因肝硬化2/3级腹水住院的患者为研究对象,收集人口统计学及入院首次临床资料,随访患者入院后90 d内临床转... 详细信息

目的探讨因肝硬化2/3级腹水住院的患者短期不良临床结局的影响因素。方法以昆明市第三人民医院2021年12月至2023年2月期间82例因肝硬化2/3级腹水住院的患者为研究对象,收集人口统计学及入院首次临床资料,随访患者入院后90 d内临床转归情况,包括住院时间超过28 d、距入院28 d内非计划再住院、90 d内病死(含28 d内病死),进行相应分组后通过单因素筛查、二元logistic回归分析探索上述不良临床结局的影响因素,最后用受试者工作(receiver operating characteristic curve,ROC)曲线,判断其影响因素的诊断效能。结果 (1)MELD-Na(model for end-stage liver disease-sodium,MELD-Na)评分(OR=1.087,95%CI:1.006~1.175)和r-谷氨酰基转肽酶(gamma glutamyl transferase,GGT)(OR=1.004,95%CI:1.002~1.007)分别是住院时间超过28 d、距入院28 d内非计划再住院和28 d内病死的独立危险因素(P <0.05);血尿素氮(blood urea nitrogen,BUN)同是上述3种情况的独立危险因素,OR分别为1.111(95%CI:1.005~1.227)、1.115(95%CI:1.003~1.214)和1.208(95%CI:1.057~1.382)(P <0.05);(2)低水平血清氯(chloride,Cl)离子(OR=0.875,95%CI:0.802~0.954)和低水平二氧化碳(carbon dioxide,CO_(2))(OR=0.821,95%CI:0.690~0.976)是90 d内病死的危险因素(P <0.05);(3)BUN联合GGT预测28 d内病死的ROC曲线下面积(area under the curve,AUC)为0.891;血清氯离子联合总CO_(2)预测90 d内病死的曲线下面积为0.821。结论 BUN联合GGT对28 d内病死、血清氯离子联合总CO_(2)对90 d内病死均具有较好的预测价值。

关键词：肝硬化腹水尿素氮血清氯离子总二氧化碳危险因素

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直流微网基于蓄电池荷电状态的改进下垂控制

信息技术与信息化 2021年第2期 150-152页

作者：王宇轩胡毅常忆雯李现伟华北水利水电大学河南省郑州450045 中国人民解放军海军勤务学院天津300450 郑州大学河南郑州450052

母线电压稳定是直流微电网研究的重要内容,保持母线电压稳定的传统方法有下垂控制法,传统的下垂控制法由于其下垂系数固定不变,控制结果欠佳。本文提出了一种基于蓄电池荷电状态的改进下垂控制方法,该方法可以根据各个蓄电池的荷电状态(... 详细信息

母线电压稳定是直流微电网研究的重要内容,保持母线电压稳定的传统方法有下垂控制法,传统的下垂控制法由于其下垂系数固定不变,控制结果欠佳。本文提出了一种基于蓄电池荷电状态的改进下垂控制方法,该方法可以根据各个蓄电池的荷电状态(SOC)动态的调整下垂系数,使得母线电压更稳定,同时使得各蓄电池的荷电状态趋于一致。并进行了仿真,结果显示,该方法极大地改善了对母线电压的稳定性。

关键词：母线电压稳定荷电状态下垂控制仿真

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空中交通CPS结构特性及韧性评估

北京航空航天大学学报 2024年第4期50卷 1187-1196页

作者：王兴隆魏奕雯贺敏中国民航大学空中交通管理学院天津300300

针对空中交通体系结构复杂、耦合性强、脆弱性高的特点,为缓解因受扰导致的级联失效现象,对其结构韧性进行研究。建立了空中交通信息物理系统(CPS)模型,提出同层度与层间度、同层介数与层间介数等指标,分析级联失效过程;提出空中交通CP... 详细信息

针对空中交通体系结构复杂、耦合性强、脆弱性高的特点,为缓解因受扰导致的级联失效现象,对其结构韧性进行研究。建立了空中交通信息物理系统(CPS)模型,提出同层度与层间度、同层介数与层间介数等指标,分析级联失效过程;提出空中交通CPS韧性的概念,并采用定量评估方法对受损能力和恢复能力进行度量;对比不同扰动-恢复策略下的空中交通CPS表现,制定最佳恢复策略,提高受扰时的韧性。以华东地区空中交通CPS为例进行分析,结果表明:空中交通CPS网络度分布服从幂率分布,介数服从指数分布;在基于介数度值扰动下,采用介数恢复策略可以有效提高受扰时空中交通CPS的韧性。

关键词：信息物理系统级联失效扇区网络航路网络空中交通CPS韧性

S355J0W钢对脱硫弧菌和铜绿假单胞菌腐蚀的抑制机制

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中国表面工程 2024年第2期37卷 41-57页

作者：卢士航张雪窦雯雯陈士强刘光洲山东大学海洋研究院青岛266237

微生物腐蚀(MIC)严重威胁着海洋工程设施的可靠性和安全性,制约着海洋经济的发展。钢中添加合金元素是进行海洋MIC防护的重要策略之一。采用表面分析、失重和电化学测试等方法,以EH36钢为对照,探究由多合金元素组成的S355J0W钢对典型海... 详细信息

微生物腐蚀(MIC)严重威胁着海洋工程设施的可靠性和安全性,制约着海洋经济的发展。钢中添加合金元素是进行海洋MIC防护的重要策略之一。采用表面分析、失重和电化学测试等方法,以EH36钢为对照,探究由多合金元素组成的S355J0W钢对典型海洋腐蚀性微生物(脱硫弧菌和铜绿假单胞菌)腐蚀的抑制机制。结果表明,S355J0W钢具有更优的耐MIC性能。在含脱硫弧菌的厌氧培养基和含铜绿假单胞菌的有氧培养基中,S355J0W钢的MIC速率均明显低于EH36钢。在脱硫弧菌培养基中,S355J0W钢的失重和最大点蚀深度是EH36钢的56%、70%。在铜绿假单胞菌培养基中,S355J0W钢的失重和最大点蚀深度是EH36钢的54%、47%。相较于EH36钢,S355J0W钢含有Cr、Ni、Nb元素和更多的Cu元素。一方面,S355J0W钢中的合金元素使其表面的产物膜更具有保护性(更高的膜电阻值);另一方面,合金元素导致S355J0W钢表面固着的脱硫弧菌和铜绿假单胞菌数量仅是EH36钢的22%、24%。更少的固着细菌数量直接导致更低的胞外电子传递速率,从而降低S355J0W钢的MIC速率。添加耐蚀和抑菌合金元素能够显著提高材料的耐MIC性能,研究结果为海洋MIC机理的探究提供了理论依据,为海洋结构钢MIC防护方法的设计与开发提供了新见解。

关键词：合金元素微生物腐蚀(MIC) 脱硫弧菌铜绿假单胞菌胞外电子传递(EET)