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基于开关瞬态高频振荡特征的寄生参数提取原理与实现方法研究

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中国电机工程学报 2024年第12期44卷 4869-4877,I0022页

作者：胡斯登陈瑞文杨麒筹杨仕友浙江大学电气工程学院浙江省杭州市310027

寄生参数是影响电力电子系统安全运行与效率优化的重要因素。该文提出一种基于开关瞬态高频振荡特征的寄生参数提取方法。与利用开关瞬态中电压、电流变化斜率的现有方法相比,基于振荡特征的参数提取方法对开关瞬态波形幅值测量准确度... 详细信息

寄生参数是影响电力电子系统安全运行与效率优化的重要因素。该文提出一种基于开关瞬态高频振荡特征的寄生参数提取方法。与利用开关瞬态中电压、电流变化斜率的现有方法相比,基于振荡特征的参数提取方法对开关瞬态波形幅值测量准确度以及通道采样同步等方面的要求低,因此对信号衰减与延迟等问题具有较高的鲁棒性。该文首先对器件关断激发的漏源极之间的瞬态振荡进行详细数学推导。然后,讨论由寄生电感、寄生电容与器件共同构成的二阶以及四阶电路的振荡行为,归纳出参数提取方法并详细讨论对应的硬件与算法设计。为验证所提方法的通用性与有效性,以电力电子全换流回路中各组成部件为对象进行验证。在铜片、叠层母排、母线支撑电容、汇流铜条以及半导体功率模块等部件进行寄生参数提取,实际效果表明该方法能提取10 nH数量级的微量寄生参数,且参数辨识的一致性高,具有操作简明、提取误差小等优势。

关键词：寄生参数瞬态特征振荡频谱分析

双极膜电渗析清洁制备L-苹果酸过程工艺优化

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膜科学与技术 2024年第4期44卷 115-122页

作者：陈青柏王昊雪王建友徐勇韩婷天津工业大学环境科学与工程学院省部共建分离膜与膜过程国家重点实验室天津300387 南开大学环境科学与工程学院天津市跨介质复合污染环境治理技术重点实验室天津300350

生产L-苹果酸的传统工艺多用钙盐法,需向发酵液投加大量无机酸,酸化过程产生大量废盐,导致额外的环境处置成本.本文提出两隔室型双极膜电渗析(BMED)法制备L-苹果酸的新型工艺,以转化率、电流效率及能耗等为评价指标,研究了电流密度、初... 详细信息

生产L-苹果酸的传统工艺多用钙盐法,需向发酵液投加大量无机酸,酸化过程产生大量废盐,导致额外的环境处置成本.本文提出两隔室型双极膜电渗析(BMED)法制备L-苹果酸的新型工艺,以转化率、电流效率及能耗等为评价指标,研究了电流密度、初始盐浓度、膜面流速等工艺参数对产酸性能的影响规律,优化了操作条件并进行了经济性分析.结果表明,对于模拟L-苹果酸二钠发酵液,控制电流密度为40 mA/cm^(2)、初始L-苹果酸浓度为0.2 mol/L、膜面流速为1.44 cm/s时,L-苹果酸的转化率可达94.99%,能耗为6.77 kWh/kg L-苹果酸,经济性分析显示其生产费用为11.34￥/kg L-苹果酸.研究可为L-苹果酸清洁制备工艺的开发、推进BMED在有机酸生产的应用提供有益参考.

关键词： L-苹果酸双极膜电渗析清洁生产

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磺化聚砜改性阳离子交换膜用于高盐乙二醇废液电渗析脱盐

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水处理技术 2024年第8期50卷 22-27页

作者：任璐瑶陈青柏王建友王悦南开大学环境科学与工程学院天津市跨介质复合污染环境治理技术重点实验室天津300350 泉州师范学院化工与材料学院福建泉州362000

深水油气田开采过程中普遍需要使用乙二醇(EG)作为水合物抑制剂,副产大量高盐乙二醇废液(SEGW),对其进行除盐回用具有重要的经济价值和生态环境效益。SEGW回收系统的脱盐工序通常采用热法蒸馏,以离子选择性电迁移为除盐机制的电渗析(ED... 详细信息

深水油气田开采过程中普遍需要使用乙二醇(EG)作为水合物抑制剂,副产大量高盐乙二醇废液(SEGW),对其进行除盐回用具有重要的经济价值和生态环境效益。SEGW回收系统的脱盐工序通常采用热法蒸馏,以离子选择性电迁移为除盐机制的电渗析(ED)技术有望显著简化脱盐工艺、降低投资成本和运行能耗,具有较好应用潜力。但常规ED技术用于SEGW脱盐时存在着盐迁移和EG泄漏间的trade-off效应,阻碍了实际应用。为了减少ED脱盐过程中EG的损失,提出采用磺化聚砜(SPSF)对阳离子交换膜(CEM)进行表面改性,SPSF改性层的引入使得CEM表面形成致密离子传输通道,基于空间位阻和电荷效应促使EG分子与水合阳离子的迁移速率形成显著差异,赋予了改性CEM良好的阻醇脱盐性能。实验结果表明,对于EG含量为60%的SEGW,改性膜在达到与原膜同等脱盐效率时可降低61%的EG损失。

关键词：高盐乙二醇废液阳离子交换膜磺化聚砜电渗析脱盐阻醇

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基于情境引擎的车载导航交互设计研究

汽车工程 2024年第1期46卷 18-28页

作者：马钧柏玥同济大学汽车学院上海200092 同济大学设计创意学院上海200092

针对车载导航模式单一、无法根据情境差异动态改变交互策略导致用户体验不足的问题,本文提出了一种支持根据不同情境自适应车载导航交互策略的情境引擎模型。结合以用户为中心的设计流程(UCD)与情境感知理论,定义了汽车人机交互情境,并... 详细信息

针对车载导航模式单一、无法根据情境差异动态改变交互策略导致用户体验不足的问题,本文提出了一种支持根据不同情境自适应车载导航交互策略的情境引擎模型。结合以用户为中心的设计流程(UCD)与情境感知理论,定义了汽车人机交互情境,并通过对典型驾驶用户进行跟车调研,提取关键情境要素,阐述了导航情境下情境引擎模型的自适应交互策略及原理,将用户对不同信息的需求程度映射至交互表现层的详细程度。进行了贴合驾驶员不同需求层级的导航HMI信息框架梳理与组件设计,对两个典型导航使用情境进行了交互界面设计与分析。结果表明,情境引擎能对各驾驶情境下的驾驶员需求进行自适应交互,可为智能座舱驾驶交互体验的优化与研发提供借鉴。

关键词：人车交互车载导航情境感知界面设计

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山东莒县:“小资金”撬动“大资本”

中国财政 2024年第1期 81-82页

作者：李颖柏发友山东省营县财政局

近年来,山东省营县财政局聚焦破解小微企业资金不足和融资难、融资贵、融资慢难题,立足“提、降、智、准、融”五字,打出惠企政策“组合拳”,为全县中小企业高质量发展提供了有力保障。

关键词：小微企业中小企业融资贵融资难组合拳县财政局融资慢有力保障

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面向异形零件装配的精准视觉检测和分割算法

兵器装备工程学报 2024年第5期45卷 239-247页

作者：熊沛霖陈雯柏张波穆蔚文北京信息科技大学自动化学院北京100192

针对装备零件存在异形小目标识别不准确的问题,基于YOLOv7视觉检测方法、U2Net图像分割方法,设计了YOLOv7-GTBM小目标检测方法和U2Net-MGP像素级图像分割方法,用于检测异形小目标。以SIM卡槽代替装备零件中的异形小零件作为实验对象,首... 详细信息

针对装备零件存在异形小目标识别不准确的问题,基于YOLOv7视觉检测方法、U2Net图像分割方法,设计了YOLOv7-GTBM小目标检测方法和U2Net-MGP像素级图像分割方法,用于检测异形小目标。以SIM卡槽代替装备零件中的异形小零件作为实验对象,首先利用小目标检测方法对SIM卡槽进行粗定位,再应用像素级图像分割方法准确的分割其边缘轮廓,最后根据SIM卡槽的实际装配需要完成后续操作。实验结果表明:该方案在检测效果和分割精度上都优于其他算法,抓取SIM卡槽的成功率达到98%。

关键词：小目标目标检测图像分割异形零件

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复分解电渗析连续化制备谷氨酸钠工艺研究

膜科学与技术 2024年第4期44卷 140-146页

作者：韩婷陈青柏王建友徐勇王昊雪杨泽琨南开大学环境科学与工程学院天津市跨介质复合污染环境治理技术重点实验室天津300350

谷氨酸钠(NaGA)传统发酵法生产工艺消耗大量酸碱,亦产生大量高浓有机废水.复分解电渗析(EDM)技术以发酵液和硫酸钠等廉价盐为原料一步直接制备NaGA,但其连续化工艺模式和节能降耗仍需进行深入、系统的研究工作.在前期EDM制备NaGA的工作... 详细信息

谷氨酸钠(NaGA)传统发酵法生产工艺消耗大量酸碱,亦产生大量高浓有机废水.复分解电渗析(EDM)技术以发酵液和硫酸钠等廉价盐为原料一步直接制备NaGA,但其连续化工艺模式和节能降耗仍需进行深入、系统的研究工作.在前期EDM制备NaGA的工作基础上,提出了一次式EDM运行工艺策略,以产品浓度、转化率及能耗等为评价指标,研究了进水流量、产品室/原料室流量比等参数的影响规律,继而构建了一级两段式EDM内部水流工艺.结果表明,在45 mA/cm^(2)电流密度下,原料室进水流量为1.5 L/h、产品室/原料室进水流量比0.6时,常规一次式EDM的产品转化率达73.35%,能耗为1.41 kWh/kg NaGA.进一步地,在优化条件下研究了一级两段式EDM的转化性能,并在相同条件下与一级一段过程比较,在30 mA/cm^(2)电流密度下,一级两段过程产品转化率达89.2%,较同等膜对数下一级一段过程提高11.5%,能耗为2.01 kWh/kg NaGA,较间歇操作模式降低32.6%,优于一级一段EDM过程.

关键词：复分解电渗析树脂填充床谷氨酸钠连续工艺一级两段

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基于软电磁驱动的仿乌贼喷射推进机器鱼

中国科学：物理学、力学、天文学 2024年第6期54卷 136-150页

作者：张兵建杜荣华李汶柏杜凯文贺嘉怡陈泽文邹鸿翔长沙理工大学汽车与机械工程学院长沙410114 湖南工程学院机械工程学院湘潭411104 同济大学航空航天与力学学院上海200092

脉冲喷射推进是海洋生物中普遍存在的一种游动方式,从乌贼喷射推进的游动方式中受到启发,基于电磁动态驱动原理,设计了一种仿乌贼喷射推进的软电磁机器鱼.其由柔软的机体外壳、软电磁线圈和软电磁驱动薄膜组成,能够在动态电磁力的作用... 详细信息

脉冲喷射推进是海洋生物中普遍存在的一种游动方式,从乌贼喷射推进的游动方式中受到启发,基于电磁动态驱动原理,设计了一种仿乌贼喷射推进的软电磁机器鱼.其由柔软的机体外壳、软电磁线圈和软电磁驱动薄膜组成,能够在动态电磁力的作用下改变内部腔体体积而实现循环反复的喷射推进.本文研究了不同设计参数和激励电流对软电磁驱动薄膜的振动特性的影响,并通过实验测试了在不同控制电流的幅值和频率下机器鱼的水下推进力和游动速度.研究结果表明,机器鱼的最大平均推力为0.0784 N,机器鱼在动态电磁激励作用下能够达到37.3 mm/s (约0.62身长/s)的最大游动速度,具有优越的游动性能.

关键词：水下仿生机器人脉冲喷射推进软电磁驱动液态金属软体机器人

基于人在回路的纵向联邦学习模型可解释性研究

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智能科学与技术学报 2024年第1期6卷 64-75页

作者：李晓欢郑钧柏康嘉文叶进陈倩广西高校智能网联与场景化系统重点实验室(桂林电子科技大学信息与通信学院) 广西桂林541004 广西综合交通大数据研究院广西南宁530025 广东工业大学自动化学院广东广州510006 桂林电子科技大学建筑与交通工程学院广西桂林541004

纵向联邦学习(vertical federated learning,VFL)常用于高风险场景中的跨领域数据共享,用户需要理解并信任模型决策以推动模型应用。现有研究主要关注VFL中可解释性与隐私之间的权衡,未充分满足用户对模型建立信任及调优的需求。为此,... 详细信息

纵向联邦学习(vertical federated learning,VFL)常用于高风险场景中的跨领域数据共享,用户需要理解并信任模型决策以推动模型应用。现有研究主要关注VFL中可解释性与隐私之间的权衡,未充分满足用户对模型建立信任及调优的需求。为此,提出了一种基于人在回路(human-in-the-loop,HITL)的纵向联邦学习解释方法(explainable vertical federated learning based on human-in-the-loop,XVFL-HITL),通过构建分布式HITL结构将用户反馈纳入VFL的基于Shapley值的解释方法中,利用各参与方的知识校正训练数据来提高模型性能。进一步,考虑到隐私问题,基于Shapley值的可加性原理,将非当前参与方的特征贡献值整合为一个整体展示,从而有效保护了各参与方的特征隐私。实验结果表明,在基准数据上,XVFL-HITL的解释结果具有有效性,并保护了用户的特征隐私;同时,XVFL-HITL对比VFL-Random和直接使用SHAP的VFL-Shapley进行特征选择的方法,模型准确率分别提高了约14%和11%。

关键词：纵向联邦学习可解释性人在回路 Shapley值

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