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永磁同步电机有限集模型预测磁链控制研究

永磁同步电机有限集模型预测磁链控制研究

作者：穆港军合肥工业大学

学位级别：硕士

作为新能源汽车中重要的配置部件,电机驱动系统成为行业内的重点研发方向之一。由于永磁同步电机(permanent magnet synchronous motor,PMSM)在功率密度、峰值效率、运行速度范围等方面的优势,目前主流新能源车型中,多采用PMSM作为驱动... 详细信息

作为新能源汽车中重要的配置部件,电机驱动系统成为行业内的重点研发方向之一。由于永磁同步电机(permanent magnet synchronous motor,PMSM)在功率密度、峰值效率、运行速度范围等方面的优势,目前主流新能源车型中,多采用PMSM作为驱动装置。而近年来在电机控制策略领域,有限集模型预测控制(finite control set-model predictive control,FCS-MPC)策略引起广泛关注,其控制结构简单,无需脉宽调制器和PI控制器的参数整定,具有动态响应迅速、多目标优化等优点,但是稳态性能仍存在较多不足。因此,在新能源电驱动系统之类的高性能控制系统中,研究FCS-MPC的改进算法具有十分重要的价值。本文以PMSM控制系统为研究对象,对FCS-MPC控制算法展开研究,以期在不影响其动态响应的前提下,获得较好的稳态控制效果。本文研究工作主要围绕以下几个方面展开:1)基于PMSM的数学模型,介绍模型预测磁链控制(model predictive flux control,MPFC)算法的基本原理,对常规MPFC动态、稳态性能进行深入理论分析与仿真研究,揭露其在转矩脉动、参数鲁棒性以及开关频率等方面的不足。2)基于广义比例积分观测器(generalized proportional integral observer,GPIO理论,设计具有预测误差反馈补偿的改进磁链预测模型。在参数扰动的情况下,进行基于GPIO的预测模型与常规预测模型的仿真对比,验证所提出的改进预测模型的参数鲁棒性。3)常规MPFC电压矢量集的有限性和离散性,造成了一定的控制精度误差。对此,本文首先介绍现有的多矢量方案基本原理,其次提出一种三段式-双矢量对称发波方式,考虑周期内所有拐点处的控制误差,并基于凸优化理论与其求解方法,得到最优占空比的计算方法。最后通过单矢量与多矢量方案的仿真结果,从稳态脉动抑制与开关频率两个方面,验证所提出的三段式-双矢量方案的有效性。4)以2.2k W永磁同步电机为实验平台,对本文理论分析的正确性以及所提方案的有效性进行验证。

关键词：永磁同步电机有限集模型预测控制参数鲁棒性电压矢量

基于QD和因果注意力TCN的光伏功率区间预测

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太阳能学报 2024年第3期45卷 488-495页

作者：崔京港王芳叶泽甫朱竹军阎高伟太原理工大学电气与动力工程学院太原030024 山西格盟中美清洁能源研发中心有限公司太原030031

针对现有短期光伏功率区间预测问题,提出一种时间卷积神经网络与注意力机制结合的框架,对注意力机制中的时间因果顺序进行严格限制,应用残差机制增强模型挖掘的信息能力,并利用质量驱动区间损失优化模型参数,最终实现短期功率区间预测... 详细信息

针对现有短期光伏功率区间预测问题,提出一种时间卷积神经网络与注意力机制结合的框架,对注意力机制中的时间因果顺序进行严格限制,应用残差机制增强模型挖掘的信息能力,并利用质量驱动区间损失优化模型参数,最终实现短期功率区间预测效果的提高。根据中国河北省某光伏电站的当地气象数据和历史光伏功率数据进行的仿真实验表明,相较于传统的序列预测方法或区间损失,在连续时刻和不同天气类型情况下,所提出的功率区间预测方法效果更有助于电网的科学调度与决策。

关键词：光伏发电功率预测深度学习时间卷积网络因果注意力机制质量驱动损失

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基于主成分变换的星载升降轨极化SAR数据水体提取方法

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地球信息科学学报 2024年第4期26卷 1057-1074页

作者：孟庆港曾琪明北京大学地球与空间科学学院遥感与地理信息系统研究所北京100871 北京大学空间信息集成与3S工程应用北京市重点实验室北京100871

利用光学遥感技术可以快速高效地获取大范围的地表水体信息,但是在洪灾监测等应用中,常常伴随多云、降雨等恶劣天气,难以及时获得高质量的光学遥感图像。合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR)技术具有全天时、全天候的特点,不受... 详细信息

利用光学遥感技术可以快速高效地获取大范围的地表水体信息,但是在洪灾监测等应用中,常常伴随多云、降雨等恶劣天气,难以及时获得高质量的光学遥感图像。合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR)技术具有全天时、全天候的特点,不受阴雨天气的影响,相比光学遥感具有明显的优势。本文首先总结和分析了目前基于星载SAR数据提取水体的方法和存在的问题,以Sentinel-1数据为例,为了弥补单极化阈值法和哨兵一号双极化水体指数(Sentinel-1 Dual-Polarized Water Index,SDWI)方法的不足,提出了双极化第一主成分水体指数(Dual-Polarized First-Principal-Component Water Index,DFWI)。其次,为了解决雷达阴影容易与水体相互混淆的问题,提出了3种升降轨极化SAR水体提取方法:升降轨VH极化方法(AscendingDescending VH-Polarization Water Index,AD-VH)、升降轨VV极化方法(Ascending-Descending VV-Polarization,AD-VV)和升降轨双极化第一主成分水体指数(Ascending-Descending Dual-Polarized First-Principal-Component Water Index,AD-DFWI)。最后,选择云南省洱海和土耳其Hatay 2个研究区进行水体提取实验,分别对应水体的常态化监测和应急监测等不同的应用场景。根据用户精度、生产者精度、虚警率和F1-score共4种指标对上述不同方法得到的水体提取结果进行精度评价和分析。实验结果表明:(1)本文所提方法相比单极化阈值法和SDWI法的分类精度明显提高,在2个研究区中,精度相对最高的方法均为AD-DFWI法,F1-score指标分别达到了97.83%和88.33%;(2)升降轨极化SAR水体提取方法不仅较好地解决了雷达阴影和水体相互混淆的问题,而且图像直方图中双峰分布特点更加显著,水体和非水体的可分离性更高,综合性能更好。本文提出的方法未来可以为水体提取和洪灾监测等应用提供参考。

关键词：极化SAR 水体提取洪灾监测雷达阴影主成分变换升降轨阈值法 Sentinel-1

基于变分原理的PEMFC阴极扩散层孔隙率最优分布研究

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工程热物理学报 2024年第5期45卷 1506-1513页

作者：李毅袁芳翁仁港华中科技大学能源与动力工程学院武汉430074

气体扩散层作为质子交换膜燃料电池膜电极的重要组成部分,其孔隙率对电池性能有着显著的影响。本文以质子交换膜燃料电池(PEMFC)为研究对象,建立了其三维稳态非等温计算模型。基于变分原理,以阴极扩散层含水量为优化目标,推导了阴极气... 详细信息

气体扩散层作为质子交换膜燃料电池膜电极的重要组成部分,其孔隙率对电池性能有着显著的影响。本文以质子交换膜燃料电池(PEMFC)为研究对象,建立了其三维稳态非等温计算模型。基于变分原理,以阴极扩散层含水量为优化目标,推导了阴极气体扩散层孔隙率的优化分布。优化结果表明,非均匀分布的阴极气体扩散层孔隙率有利于电池内反应物和水的传递,同时使温度分布更为均匀,从而提升电池性能。当电压为0.3V时,电池的输出电流提升6.8%,输出功率提升3.5%。

关键词：质子交换膜燃料电池变分原理孔隙率分布数值模拟性能优化

改进注意力机制的航空发动机试验转子系统智能故障诊断

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振动与冲击 2024年第4期43卷 261-269页

作者：伍济钢文港杨康湖南科技大学机械设备健康维护湖南省重点实验室湖南湘潭411201

考虑到航空发动机的工作环境十分恶劣,其故障的振动信号特征隐蔽且噪声干扰严重,为了加强网络对振动信号中关键特征的提取能力,提出了改进注意力机制的航空发动机转子系统智能故障诊断方法对航空发动机转子系统的不平衡和碰摩等故障进... 详细信息

考虑到航空发动机的工作环境十分恶劣,其故障的振动信号特征隐蔽且噪声干扰严重,为了加强网络对振动信号中关键特征的提取能力,提出了改进注意力机制的航空发动机转子系统智能故障诊断方法对航空发动机转子系统的不平衡和碰摩等故障进行诊断。提出局部池化改进的通道注意力机制,能够通过预提取局部极值解决现有通道注意力机制对航空发动机转子故障通道信息提取能力不足的问题;提出多评分机制改进的空间注意力机制,能够通过不同尺度的卷积评分解决现有空间注意力机制对航空发动机转子故障空间信息提取能力不足的问题;将二者结合构建改进的通道空间注意力机制模块,再导入一维卷积神经网络中构建改进注意力机制的一维卷积神经网络完成智能故障诊断,并且通过航空发动机转子系统故障数据集对比分析试验证明了该网络优秀的检测性能、抗噪性能和泛化性能等综合性能以及注意力机制改进方法的可行性。

关键词：航空发动机转子故障诊断注意力机制卷积神经网络

文化传承视域下大学图书馆传统文化阅读推广研究——以山东大学图书馆为例

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图书情报工作 2024年第5期68卷 32-41页

作者：穆允军于天指许文迪山东大学图书馆济南250100

[目的/意义]探索新时代大学图书馆传统文化阅读推广活动的创新模式,以加深理论研究,促进实践活动的发展。[方法/过程]在文化传承视域下,引入文化哲学、古典目录学等理论的相关理念,以实践案例论证内涵引领、文化沉浸、主体自觉三层次模... 详细信息

[目的/意义]探索新时代大学图书馆传统文化阅读推广活动的创新模式,以加深理论研究,促进实践活动的发展。[方法/过程]在文化传承视域下,引入文化哲学、古典目录学等理论的相关理念,以实践案例论证内涵引领、文化沉浸、主体自觉三层次模式对于大学图书馆传统文化阅读推广活动的意义。[结果/结论 ]提出将“内涵引领+文化沉浸+主体自觉”立体多元模式作为大学图书馆传统文化阅读推广活动的优质策略。

关键词：文化传承大学图书馆传统文化阅读推广古籍特藏文献

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基于知识增强的文本语义匹配模型研究

情报学报 2024年第4期43卷 416-429页

作者：张贞港余传明中南财经政法大学信息与安全工程学院武汉430073

文本语义匹配模型在信息检索、文本挖掘等领域已经获得了广泛应用。为解决现有模型主要从文本自身角度判断文本之间的语义关系而忽略对外部知识有效利用的问题,本文提出一种新的基于知识增强的文本语义匹配模型,以知识图谱实体作为外部... 详细信息

文本语义匹配模型在信息检索、文本挖掘等领域已经获得了广泛应用。为解决现有模型主要从文本自身角度判断文本之间的语义关系而忽略对外部知识有效利用的问题,本文提出一种新的基于知识增强的文本语义匹配模型,以知识图谱实体作为外部知识,有效建模文本的外部知识信息,并自适应地过滤外部知识中存在的噪声。针对自然语言推理和释义识别两个文本语义匹配任务,与基线方法相比,本文模型在大多数指标上取得了最优效果。研究结果表明,本文模型有助于揭示知识图谱在文本语义匹配任务中的作用,为将知识图谱应用到智能信息服务领域提供了参考。

关键词：文本语义匹配信息检索知识图谱知识增强

CFRP冲击损伤的脉冲压缩调制红外热波成像检测技术研究

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CFRP冲击损伤的脉冲压缩调制红外热波成像检测技术研究

作者：陶港港齐鲁工业大学

学位级别：硕士

碳纤维复合材料(Carbon Fiber Reinforced Polymer,CFRP)具有轻量化、安全性、耐腐蚀、强度高和抗疲劳等优点,随着工业体系的发展逐渐应用到航空航天、汽车船舶、电力电子和高精密设备等领域。复杂恶劣的工作环境导致CFRP构件在服役过... 详细信息

碳纤维复合材料(Carbon Fiber Reinforced Polymer,CFRP)具有轻量化、安全性、耐腐蚀、强度高和抗疲劳等优点,随着工业体系的发展逐渐应用到航空航天、汽车船舶、电力电子和高精密设备等领域。复杂恶劣的工作环境导致CFRP构件在服役过程中易容易出现冲击损伤缺陷,严重威胁碳纤维复合材料的性能和寿命,严重降低了核心构件设备的安全性和使用效果,因此采用先进的检测工艺对CFRP冲击损伤复杂缺陷进行高效、可靠、准确的无损检测,具有非常重要的研究意义和实用价值。红外热波无损检测技术具有检测精度高、检测速度快和成像清晰等优点,为CFRP冲击损伤缺陷检测提供了可靠的办法。论文具体的工作为:采用仿真软件建立了三维传热模型并对其进行传热分析,获得了CFRP冲击损伤缺陷的温度分布情况。发现了缺陷点与非缺陷点之间存在温差和相位差,利用该特性设计脉冲调制参数与缺陷的特征参数,获得了单因素理想条件下初始频率、终止频率、扫描周期和几何参数对传热的影响规律。搭建了脉冲压缩调制的激光激励系统与卤素光激励系统,制备了CFRP冲击损伤缺陷试样,通过设计脉冲压缩调制参数,获取了两组系统下的实验数据。采用常用的红外图像序列处理算法开展检测研究。为提高红外图像检测质量提出了时域多帧数扫描法。通过对试验系统的对比,得出了不同激励系统平台之间的差异,发现卤素光激励系统的检测能力较好。通过单因素试验对比与分析,得到了不同冲击能量与不同特征参数对检测结果的影响情况,同时将本文提出的算法与常规红外图像序列处理算法进行对比,确定了时域多帧数扫描法的检测能力。采用经典边缘检测算法对红外检测图像展开处理,发现了经典算法的局限性和不足,以及红外图像存在对比度低、背景噪声较多和边缘复杂等问题。为有效获取CFRP冲击损伤的复杂边缘信息,提出了基于图像增强与迭代阈值的Canny融合算法、基于图像增强与Otsu的Canny融合算法和基于图像增强与K-means的Canny融合算法,通过试验与对比,上述三种算法能够有效的完成CFRP冲击损伤缺陷的边缘检测,其中基于图像增强与K-means的Canny融合算法效果最好。

关键词：冲击损伤脉冲压缩红外热波成像边缘检测

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基于网络平台的制造商销售与回收模式选择

计算机集成制造系统 2024年第7期 2540-2552页

作者：唐飞苑希港西南交通大学经济管理学院江苏师范大学商学院

为了探讨制造商基于网络平台应采用何种销售与回收模式，运用博弈论构建了不同销售模式(分销或代销)和不同回收模式(委托回收或代收)组合下的闭环供应链模型。结果表明：网络平台向制造商收取的销售/回收佣金费率的大小是影响制造商最... 详细信息

为了探讨制造商基于网络平台应采用何种销售与回收模式，运用博弈论构建了不同销售模式(分销或代销)和不同回收模式(委托回收或代收)组合下的闭环供应链模型。结果表明：网络平台向制造商收取的销售/回收佣金费率的大小是影响制造商最优销售/回收模式选择的关键；当销售/回收佣金费率较低时，制造商更愿意选择代销/代收模式，否则其会转向传统分销/委托回收模式；当制造商选择代销或代收模式时，网络平台利润随佣金费率的递增表现为先增后减，且当佣金费率低于一定程度时，代销或代收模式对网络平台不利；当销售和回收佣金费率都处于一个理想的适中水平时，制造商选择代销和代收模式可以同时提升其与网络平台的利润水平，实现双赢。

关键词：互联网+ 网络平台网络销售网络回收闭环供应链