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基于PID算法的电动舵机控制系统仿真与优化

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船舶工程 2024年第S1期 290-296页

作者：高志远晏芙蓉广东理工学院智能制造学院武汉光谷职业学院智能制造学院

针对微型无人船现有电动伺服系统存在动态响应速度慢、控制精度差、可靠性差等缺点，通过对无人船电动舵机控制系统总体方案的分解，对系统组成和工作原理进行深入的阐述，在机械结构实现的前提下，将控制系统总体方案的硬件和软件进行... 详细信息

针对微型无人船现有电动伺服系统存在动态响应速度慢、控制精度差、可靠性差等缺点，通过对无人船电动舵机控制系统总体方案的分解，对系统组成和工作原理进行深入的阐述，在机械结构实现的前提下，将控制系统总体方案的硬件和软件进行细化，确定硬件和软件的各个功能模块，实现对电动舵机的智能控制。在传统舵机控制方案的基础上，提出了一种闭环反馈控制算法，结合仿真结果对算法进行优化分析，进一步优化电动舵机的控制效果。试验结果表明，所提出的闭环反馈控制系统能够满足无人船电动舵机的快速性、稳定性等性能指标要求，通过算法的优化，电动舵机控制在稳定性、响应速度、控制精度上都有较显著的提升。

关键词：微型无人船电动舵机控制系统仿真优化分析

面向小型数据中心余热供暖的水源热泵系统负荷特性分析

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制冷学报 2024年

作者：周峰宋宇马国远晏祥慧北京工业大学制冷与低温工程系

随着数据中心绿色发展及日趋严格的电能使用效率限值，小型液冷装置已逐渐成为小型高密度数据中心散热的新选择，同时为余热利用提供了新的有利条件。本文在小型数据中心余热负荷范围内，对3种水源热泵系统在余热工况下的能效特性进行... 详细信息

随着数据中心绿色发展及日趋严格的电能使用效率限值，小型液冷装置已逐渐成为小型高密度数据中心散热的新选择，同时为余热利用提供了新的有利条件。本文在小型数据中心余热负荷范围内，对3种水源热泵系统在余热工况下的能效特性进行对比分析。结果表明：源侧提升、输配侧提升、用户侧提升水源热泵系统能效分别分布在5～7、5～6、4.5～6.5之间；当用户侧热负荷需求在0～1 750 kW和2 500～3 200 kW时源侧提升水源热泵系统能效最高，在1 750～2 500 kW时，源侧提升与输配侧提升水源热泵系统能效相近；最后得到用户侧热负荷需求与数据中心余热负荷间的耦合匹配关系QN=kQS,k的取值范围为1.196 2～1.364 2。

关键词：数据中心余热利用水源热泵能效耦合关系

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高热流液冷服务器相变工质的研究及应用进展

制冷学报 2024年

作者：周峰王芮敏马国远晏祥慧北京工业大学制冷与低温工程系

随着数据中心数量与规模的增加，高热流服务器占比逐渐增大，传统的风冷已不能满足散热及节能要求，具有较大汽化潜热和较高传热系数的相变液冷技术应运而生。针对相变液冷系统的研究主要涉及系统性能提升、系统对比以及系统的热管理，... 详细信息

随着数据中心数量与规模的增加，高热流服务器占比逐渐增大，传统的风冷已不能满足散热及节能要求，具有较大汽化潜热和较高传热系数的相变液冷技术应运而生。针对相变液冷系统的研究主要涉及系统性能提升、系统对比以及系统的热管理，而工质是其中实现热量转移、输送和传递的重要载体，对液冷实施效果至关重要。为此，本文对相变液冷工质的选择原则进行介绍，并根据直接和间接两种不同的接触方式，对目前6类有关相变工质（自然工质、HFCs、HFOs、PFCs、HFEs、混合工质)的研究及应用进展进行了梳理、总结、分析，同时对相变液冷工质的后续研究进行展望。

关键词：数据中心热流密度液冷相变工质

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我国数据中心碳中和路径情景分析

制冷学报 2024年

作者：周峰王芮敏马国远晏祥慧北京工业大学制冷与低温工程系

数据中心低碳转型减排对实现碳达峰、碳中和目标具有重要意义。文章对全国数据中心总体情况进行对比分析，基于中国关键年份CO2排放和强度目标，引入能效提高率、非化石能源消费占比、负排放技术强度3个变量，采用情景分析法分析数据中... 详细信息

数据中心低碳转型减排对实现碳达峰、碳中和目标具有重要意义。文章对全国数据中心总体情况进行对比分析，基于中国关键年份CO2排放和强度目标，引入能效提高率、非化石能源消费占比、负排放技术强度3个变量，采用情景分析法分析数据中心CO2排放总量。研究结果表明：数据中心的耗电量逐渐增加，而碳排放量呈先增加后降低的趋势，数据中心的电能利用效率(PUE)呈逐渐下降的趋势，3种情景的碳达峰时间均为2030年，碳中和的时间分别为2059、2057、2055年。展望2060年碳中和目标，数据中心行业应进一步提高能效利用率、提高非化石能源占比、加强碳捕集与封存技术创新和提升碳汇水平。

关键词：数据中心碳中和情景分析减排路径

面向X射线违禁品的GELAN-YOLOv8检测算法

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激光与光电子学进展 2024年

作者：骆远翔刘春玲李想大连大学信息工程学院

针对X射线图像中违禁品轮廓信息复杂、形状变化大以及存在较小违禁品造成的检测精度低和漏检问题，提出了基于YOLOv8改进的GELAN-YOLOv8违禁品检测模型。首先引入基于通用高效层聚合网络(Generalized Efficient Layer Aggregation Netwo... 详细信息

针对X射线图像中违禁品轮廓信息复杂、形状变化大以及存在较小违禁品造成的检测精度低和漏检问题，提出了基于YOLOv8改进的GELAN-YOLOv8违禁品检测模型。首先引入基于通用高效层聚合网络(Generalized Efficient Layer Aggregation Network,GELAN)的RepNCSPELAN模块，提高模型对于违禁品特征的提取能力；其次结合动态可变形卷积(Deformable Convolution v3,DCNv3)和RepNCSPELAN模块提出GELAN-RD模块，以适应姿态各异、大小角度变化严重的违禁品；再次，改进空间金字塔池化，使得模型更能关注到小目标违禁品的特征信息；最后结合Inner-IoU(Inner-Intersection over Union)和ShapeIoU提出了Inner-ShapeIoU，以减少违禁品检测时所存在的误检和漏检的现象并加快模型收敛的速度。结果表明，改进算法的m AP50和m AP50:95在SIXray数据集上较YOLOv8n提升了2.8%和4%，且性能优于YOLOv8s。实验结果表明，GELAN-YOLOv8有效地实现了对X射线图像中违禁品的检测。

关键词： X射线图像违禁品检测 GELAN-YOLOv8 可变形卷积损失函数优化

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异形钢管混凝土轴压短柱力学性能

山东大学学报（工学版） 2024年第3期54卷 103-114页

作者：罗靓晏宇翔吕辉张成明南昌航空大学土木建筑学院江西南昌330063 江西省装配式建筑与智能建造重点实验室江西南昌330063

基于已有混凝土三轴塑性-损伤本构模型和钢材弹塑性本构模型,建立L形、T形、十字形3种异形钢管混凝土轴压短柱的三维实体精细有限元模型。在已有试验验证的基础上开展参数分析,对比钢管强度、混凝土强度、腹板高厚比和钢管壁厚对荷载-... 详细信息

基于已有混凝土三轴塑性-损伤本构模型和钢材弹塑性本构模型,建立L形、T形、十字形3种异形钢管混凝土轴压短柱的三维实体精细有限元模型。在已有试验验证的基础上开展参数分析,对比钢管强度、混凝土强度、腹板高厚比和钢管壁厚对荷载-位移曲线的影响。结果表明:当钢管屈服强度或钢管壁厚增大时,柱的极限承载力明显增大,延性更好;当混凝土强度等级或腹板高厚比增大时,柱的极限承载力增大,但延性变差。确定了3种短柱达到极限承载力时的约束区与非约束区面积及其对应的混凝土Mises平均应力,提出考虑约束系数的承载力实用计算公式,此约束系数主要与腹板高厚比有关。将此公式计算得到极限承载力与试验值、有限元值对比,证明了公式的精确性和有效性,可用于3种异形钢管混凝土轴压短柱的承载力计算。

关键词：异形钢管混凝土柱力学性能有限元分析极限承载力约束系数

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自适应动态滤波网络地震随机噪声压制方法

石油地球物理勘探 2024年第4期59卷 736-744页

作者：徐彦凯王迪李宜真曹思远郝越翔中国石油大学(北京)人工智能学院北京102249 中国石油集团川庆钻探工程有限公司页岩气勘探开发项目经理部四川成都610000 中国石油大学(北京)CNPC物探重点实验室北京102249

由于地质及环境条件复杂,导致地震勘探采集资料信噪比相对较低,对后续的研究带来不利影响,因此地震勘探数据处理中对随机噪声的压制一直备受关注。现有算法无法较好实现对噪声的有效压制和对有效信号的极大保留,为此,将传统方法和深度... 详细信息

由于地质及环境条件复杂,导致地震勘探采集资料信噪比相对较低,对后续的研究带来不利影响,因此地震勘探数据处理中对随机噪声的压制一直备受关注。现有算法无法较好实现对噪声的有效压制和对有效信号的极大保留,为此,将传统方法和深度学习相结合,提出了基于自适应动态滤波网络(Adaptive Dynamic Filtering Net,ADFNet)的方法压制地震资料中的随机噪声。该网络以编码器—解码器为架构,首先引入通道注意力机制(Attention Mechanism,AM)的思想,通过通道AM对空洞卷积多尺度数据特征集成,为网络提供了精准且丰富的特征表示;然后,引入动态卷积,以较低的计算复杂度实现对地震资料高频特征的学习,从而保留更丰富的细节信息。合成数据和实际数据的实验结果均表明,ADFNet可有效压制地震资料中的随机噪声,同时保留更丰富的地震数据细节,处理后的地震数据信噪比得到显著提升。

关键词：深度学习通道注意力机制动态卷积残差学习信噪比

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多维因素制约下新能源消纳能力评估方法研究综述

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中国电机工程学报 2024年第1期44卷 127-146,I0011页

作者：文云峰杨游航邢鹏翔晏昕童于琳琳蒋小亮输变电新技术教育部工程研究中心(湖南大学) 湖南省长沙市410082 国网河南省电力公司经济技术研究院河南省郑州市450052

大规模新能源的安全高效消纳矛盾是构建新型电力系统过程中亟待解决的关键科学问题。由于新能源渗透率是制约新型电力系统调节能力和抗扰动性能的重要边界,准确评估新能源极限消纳能力对电力系统规划、运行与控制具有重要意义。该文对... 详细信息

大规模新能源的安全高效消纳矛盾是构建新型电力系统过程中亟待解决的关键科学问题。由于新能源渗透率是制约新型电力系统调节能力和抗扰动性能的重要边界,准确评估新能源极限消纳能力对电力系统规划、运行与控制具有重要意义。该文对新能源消纳能力评估方法的国内外研究现状及发展趋势进行了全面述评。首先,诠释新能源消纳能力的基本概念和评估指标;基于新能源出力特点以及新型电力系统“源–网–荷”演化趋势,深入阐述制约新能源消纳能力的关键因素;为了应对新型电力系统在新能源高比例渗入过程中面临的共性问题与挑战,构建了新能源消纳能力评估的总体研究框架,从电力电量平衡、安全稳定约束和电能质量3方面对当前新能源消纳能力评估方法的国内外研究现状进行述评;最后,展望了未来该领域仍需重点研究的方向。

关键词：碳中和新能源消纳新型电力系统电力供需平衡安全稳定约束渗透率

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低能等离子体轰击对单晶硅表面性能的影响

真空科学与技术学报 2024年

作者：余天翔薛转转武鹏远 Oleksiy Penkov 浙江大学伊利诺伊大学厄巴纳香槟校区联合学院

为了研究低能等离子体轰击对单晶硅表面物理性能的影响。通过控制刻蚀时间和真空腔内气体压强等因素，使用低能等离子体对单面抛光单晶硅（100）进行刻蚀。通过测量刻蚀后硅片的刻蚀深度、硅片表面粗糙度、拉曼光谱以及接触角，研究硅... 详细信息

为了研究低能等离子体轰击对单晶硅表面物理性能的影响。通过控制刻蚀时间和真空腔内气体压强等因素，使用低能等离子体对单面抛光单晶硅（100）进行刻蚀。通过测量刻蚀后硅片的刻蚀深度、硅片表面粗糙度、拉曼光谱以及接触角，研究硅片表面物理性能的变化。实验结果表明，随着刻蚀时间的增加，硅片刻蚀深度基本不变，而随着刻蚀压力的增加，硅片刻蚀深度先减小后增加。当刻蚀电流为0.1 A，气体压力为2 mTorr时，硅片表面粗糙度在刻蚀时间为40 s时达到极小值。对刻蚀后硅片的拉曼光谱进行测量，发现拉曼二阶峰在总体上随刻蚀时间的增加而略微降低。分别使用氩离子和氮离子对硅片进行刻蚀，发现两者在空气中保存一段时间后水滴角均会有不同程度的增加。将刻蚀后的硅片分别置于氩气、氮气和空气环境中保存，硅片表面水滴角变化趋势几乎完全一致。证明低温等离子体轰击在较短的刻蚀时间内对硅片厚度没有明显影响，对硅片表面的粗糙度有一定的提高效果，对硅片表面的润湿性也起到了一定的减小作用，其中氩离子轰击处理的硅片更是在保存一段时间后发生了由亲水性到疏水性的转变。

关键词：单晶硅等离子体轰击刻蚀深度表面粗糙度拉曼光谱接触角