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基于径向气隙磁密和定子电流的永磁同步电机均匀退磁故障诊断研究

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中国电机工程学报 2024年第1期44卷 332-340,I0027页

作者：丁石川何旺杭俊汤德伟安徽大学电气与自动化学院安徽省合肥市230601

该文提出一种基于径向气隙磁密和定子电流的永磁同步电机均匀退磁故障诊断方法。首先,建立电机的d轴等效磁路模型,分析均匀退磁故障后径向气隙磁密的变化规律;然后,获取电机的径向气隙磁密和定子电流信号,对各极下径向气隙磁密幅值进行... 详细信息

该文提出一种基于径向气隙磁密和定子电流的永磁同步电机均匀退磁故障诊断方法。首先,建立电机的d轴等效磁路模型,分析均匀退磁故障后径向气隙磁密的变化规律;然后,获取电机的径向气隙磁密和定子电流信号,对各极下径向气隙磁密幅值进行归一化处理,并绘制雷达图,根据雷达图和比较相同定子电流幅值下健康电机和故障电机的各极下径向气隙磁密幅值的平均值,来诊断均匀退磁故障;利用空载各极下径向气隙磁密幅值的平均值计算故障程度。最后,仿真和实验结果均验证所提均匀退磁故障诊断方法的有效性。

关键词：均匀退磁故障永磁同步电机径向气隙磁密定子电流 d轴等效磁路

基于MEFD-小波阈值降噪的舰船电场特征提取

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华中科技大学学报（自然科学版） 2024年第4期52卷 88-93页

作者：胡育诚王向军汪石川海军工程大学电气工程学院湖北武汉430033

为实现低信噪比情况下的舰船轴频电场特征提取,提出一种基于MEFD-小波阈值的特征提取方法.首先采用引入自回归滑动平均模型(ARMA)的改进经验傅里叶分解(MEFD)分解含噪信号;然后采用L2范数筛选出有效信息分量;最后对后续的信号采用小波... 详细信息

为实现低信噪比情况下的舰船轴频电场特征提取,提出一种基于MEFD-小波阈值的特征提取方法.首先采用引入自回归滑动平均模型(ARMA)的改进经验傅里叶分解(MEFD)分解含噪信号;然后采用L2范数筛选出有效信息分量;最后对后续的信号采用小波阈值降噪进行处理.为验证所提方法的有效性,采用仿真信号与船模实测信号进行对比实验.结果表明:本文方法对环境噪声干扰具有鲁棒性,在船模实验2B距离下的提取结果正交性指数为0.0015,相似性指数为0.4503,具有更好的特征提取效果,能实现更远距离的电场信号检测,为后续的电场特性分析及应用打下良好基础.

关键词：轴频电场改进经验傅里叶分解小波阈值去噪 L2范数特征提取

基于节点特征对抗性攻击的图对比学习鲁棒性验证

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清华大学学报（自然科学版） 2024年第1期64卷 13-24页

作者：邢宇杰王啸石川黄海崔鹏北京邮电大学计算机学院北京100876 北京航空航天大学软件学院北京102206 清华大学计算机科学与技术系北京100084

最近的许多工作已经表明图神经网络在面对图结构扰动以及节点特征扰动的对抗攻击时表现出非鲁棒性,其预测结果可能是不可靠的,图对比学习方法中也存在这一问题。然而已有的鲁棒性测度方法通常与攻击算法、数据标签以及下游任务相关,这... 详细信息

最近的许多工作已经表明图神经网络在面对图结构扰动以及节点特征扰动的对抗攻击时表现出非鲁棒性,其预测结果可能是不可靠的,图对比学习方法中也存在这一问题。然而已有的鲁棒性测度方法通常与攻击算法、数据标签以及下游任务相关,这些在自监督设置下图对比学习的鲁棒性测度中是应当尽量避免的。该文提出了基于节点特征对抗性攻击的图对比学习鲁棒性验证算法,来验证节点特征扰动下的图卷积网络的鲁棒性。考虑到图对比学习模型中正负例对的特性,将图对比学习鲁棒性验证问题定义为对抗样本与目标节点及其负例之间相似度比较的问题,并将该问题形式化建模为一个动态规划问题,从而解决了对攻击算法、数据标签以及下游任务的依赖问题。为了求解该动态规划问题,针对图数据通常采用的二元特征,设计了相应的扰动空间;考虑到图对比学习中负例样本空间过大的挑战,设计了负例样本采样策略来提升求解问题的效率;由于二元离散特征和非线性激活函数使得动态规划问题难于求解,对它们分别采用放松到连续数据域和非线性激活放松的方式,并采用寻找对偶问题的方式进一步提高求解效率。通过充分的实验说明了所提出的图对比学习鲁棒性验证算法的有效性;同时验证了针对特定攻击算法设计的图对比学习模型的鲁棒性不具有可泛化性,面对其他的攻击算法可能表现得更加脆弱;还通过参数实验说明了设计的负例样本采样策略是合理的。

关键词：图对比学习图卷积网络鲁棒性验证对抗攻击对抗训练

基于气隙磁密差信号峭度因子的永磁同步电机局部退磁故障诊断

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中国电机工程学报 2024年第14期44卷 5747-5755,I0026页

作者：丁石川吴振兴李亚杭俊何旺安徽大学电气与自动化学院安徽省合肥市230601

该文提出一种新型基于气隙磁密信号差峭度因子的永磁同步电机局部退磁故障诊断方法。首先,建立永磁同步电机等效磁路模型,根据简化模型分析局部退磁故障后各极主磁路下径向气隙磁密的变化规律。然后,将预存健康电机空载状态下气隙磁密... 详细信息

该文提出一种新型基于气隙磁密信号差峭度因子的永磁同步电机局部退磁故障诊断方法。首先,建立永磁同步电机等效磁路模型,根据简化模型分析局部退磁故障后各极主磁路下径向气隙磁密的变化规律。然后,将预存健康电机空载状态下气隙磁密信号与测量的在线状态下气隙磁密信号作差并计算其峭度值,作为故障特征值。取健康电机空载状态下气隙磁密信号与不同工况下气隙磁密信号差峭度值的最大值作为参考值,根据故障特征值与参考值的大小诊断出局部退磁。最后,仿真和实验结果均验证提出的局部退磁故障诊断方法的有效性。

关键词：永磁同步电机(PMSM) 气隙磁密等效磁路峭度因子局部退磁故障

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前言

计算机研究与发展 2024年第8期61卷 1863-1864页

作者：梁吉业石川徐童山西大学北京邮电大学中国科学技术大学

近年来,由于图结构的强大建模能力,用机器学习方法分析图数据的研究越来越受到重视.图机器学习是一类基于机器学习的图数据处理方法.特别是,将经典卷积神经网络模型拓展到具有非欧特性的图数据而产生的图神经网络具有强大的结构和特征... 详细信息

近年来,由于图结构的强大建模能力,用机器学习方法分析图数据的研究越来越受到重视.图机器学习是一类基于机器学习的图数据处理方法.特别是,将经典卷积神经网络模型拓展到具有非欧特性的图数据而产生的图神经网络具有强大的结构和特征融合学习能力,已成为国际研究热点,是人工智能发展的前沿技术.图机器学习不局限于处理图数据,广泛应用于计算机视觉、自然语言处理、网络安全和药物发现等领域.

关键词：机器学习自然语言处理计算机视觉网络安全人工智能图数据神经网络数据处理方法

“四大文明”学说的形成与传播:跨越世纪的对话

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中山大学学报（社会科学版） 2024年第4期64卷 1-12页

作者： [日]石川祯浩王丹(译) 京都大学人文科学研究所日本京都6068501 华东政法大学日语系上海200042

“四大文明”是中日两国世界史的“常识”。近年,两国分别有学者指出,“四大文明”学说只在本国通用,在世界其他国家并不存在。通过查找史料得知,“四大文明”学说源于卡尔·李特尔、卡普、西莱和黑格尔等西方思想家、历史学家,之后东... 详细信息

“四大文明”是中日两国世界史的“常识”。近年,两国分别有学者指出,“四大文明”学说只在本国通用,在世界其他国家并不存在。通过查找史料得知,“四大文明”学说源于卡尔·李特尔、卡普、西莱和黑格尔等西方思想家、历史学家,之后东亚的知识分子将其进行了概念化。这一传播过程跨越了历史学、地理学、人类学、文明学等学术领域的界限,是东西方知识分子对话的结果,同时也是一场跨越世纪的对话。

关键词： “四大文明”学说梁启超浮田和民卡尔·李特尔人文地理学黑格尔

无需求解最优参考电流的内置式永磁同步电机驱动系统最小损耗模型预测控制方法

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中国电机工程学报 2024年

作者：范志翔丁石川杭俊王政安徽大学电气工程与自动化学院东南大学电气工程学院

目前，内置式永磁同步电机最小损耗控制的最优参考电流需要通过求解复杂的四次方程来获得。而已有的解析法、数值法或近似处理法等求解手段会面临求解过程繁琐、计算负担大、求解误差增大的问题。此外，现有的最小损耗控制并未考虑逆变... 详细信息

目前，内置式永磁同步电机最小损耗控制的最优参考电流需要通过求解复杂的四次方程来获得。而已有的解析法、数值法或近似处理法等求解手段会面临求解过程繁琐、计算负担大、求解误差增大的问题。此外，现有的最小损耗控制并未考虑逆变器的损耗。为此，本文提出一种内置式永磁同步电机驱动系统最小损耗模型预测控制方法，该方法无需求解最优参考电流，同时进一步降低了逆变器的损耗。首先从d、q轴有功电流的角度构建了满足最小损耗条件约束的价值函数；其次，在价值函数中加入了开关次序约束项，以降低逆变器的开关频率；而后，基于价值函数，选取电机系统当前时刻的最优电压矢量。因此，本文所提出的最小损耗控制方法无需进行最优参考电流的计算，不仅避免了高次方程求解所带来的诸多问题，而且可以降低逆变器的开关损耗，从而实现整个电机驱动系统的效率优化。实验结果表明，该方法具备优良的效率优化效果与动态性能。

关键词：内置式永磁同步电机最小损耗控制模型预测控制开关损耗逆变器损耗价值函数

V型交替极永磁同步电机气隙磁场调制效应研究

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中国电机工程学报 2024年第5期44卷 2019-2026,I0030页

作者：李亚周庆林丁石川杭俊李伟雷杨安徽大学电气工程与自动化学院安徽省合肥市230601

与传统V型永磁(V-shaped permanent magnet,VPM)结构相邻N和S极永磁体形成一对极磁场不同,V型交替极永磁(V-shaped consequent-pole permanent magnet,VCPM)结构永磁体与相邻铁心形成一对极磁场。为进一步探究VPM和VCPM电机磁场分布的... 详细信息

与传统V型永磁(V-shaped permanent magnet,VPM)结构相邻N和S极永磁体形成一对极磁场不同,V型交替极永磁(V-shaped consequent-pole permanent magnet,VCPM)结构永磁体与相邻铁心形成一对极磁场。为进一步探究VPM和VCPM电机磁场分布的不同带来的转矩性能差异,首先通过麦克斯韦应力张量法确认,并量化分析VPM和VCPM电机气隙磁密各次谐波转矩贡献,揭示两种电机主谐波与调制谐波转矩贡献的差异性,进而阐明VCPM电机转矩提升的根本原因在于其显著增加的调制谐波贡献的转矩分量。然后,研究关键结构参数对VCPM电机气隙磁场调制效应的影响规律。最后,加工一台VCPM样机并开展试验研究,验证理论分析和有限元仿真结果的可靠性。

关键词：气隙磁场调制效应交替极永磁同步电机 V型永磁转矩量化

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永磁电机系统中冗余结构逆变器的可靠性分析对比研究

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中国电机工程学报 2024年第7期44卷 2853-2860,I0028页

作者：李伟丁石川杭俊赵文祥王群京安徽大学电气工程与自动化学院安徽省合肥市230601 江苏大学电气信息工程学院江苏省镇江市212013

基于马尔可夫模型和可靠性框图模型,对永磁电机系统中并联冗余和备用冗余两种结构的逆变器在零件层面和系统层面进行可靠性分析,得到这两种结构逆变器的可靠性函数和平均无故障时间函数。首先,通过对比来确定判断何种冗余结构具有更高... 详细信息

基于马尔可夫模型和可靠性框图模型,对永磁电机系统中并联冗余和备用冗余两种结构的逆变器在零件层面和系统层面进行可靠性分析,得到这两种结构逆变器的可靠性函数和平均无故障时间函数。首先,通过对比来确定判断何种冗余结构具有更高可靠性的边界条件函数。其次,分析边界条件函数随各参数的变化情况以及对冗余结构可靠性的影响,包括环境温度、电流、热阻抗和容错处理机制的成功率。然后,建立N相冗余逆变器的可靠性函数,并给出高可靠冗余结构中并联支路数和备用支路数量的确定方法。最后,以三相永磁电机逆变器为例,通过仿真和实验验证边界条件函数的准确性。

关键词：永磁电机冗余逆变器可靠性马尔可夫模型