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无电流传感复合前馈控制无桥功率因数校正变换器

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电工技术学报 2024年第14期39卷 4445-4455页

作者：卢伟国胡凌鹤罗海魁白月张婷婷输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室(重庆大学) 重庆400044

有源功率因数校正(APFC)是AC-DC变换器的重要组成部分,其目的是改善输入侧电能质量,提高系统功率因数。传统的有源电流控制功率因数校正(PFC)变换器需要准确地提取升压电感电流,而双二极管式无桥PFC变换器升压电感位于整流部分之前,电... 详细信息

有源功率因数校正(APFC)是AC-DC变换器的重要组成部分,其目的是改善输入侧电能质量,提高系统功率因数。传统的有源电流控制功率因数校正(PFC)变换器需要准确地提取升压电感电流,而双二极管式无桥PFC变换器升压电感位于整流部分之前,电感电流不再是单一方向流动,这使得其电流采样电路相比更复杂。为此该文提出一种基于观测器的无电流传感方案。方案中针对占空比误差的不确定影响修正了无桥PFC电流观测器算法,实现了占空比误差自适应的电流观测器,进一步基于所提观测器实现对负载信息的观测,设计出无电流传感的复合前馈控制方案,运用负载观测信息改进电流内环参考形式,同时利用输出电压纹波观测值进行2次谐波前馈补偿,最终实现无电流传感控制条件下变换器高动态响应设计。该文搭建了225 W单相双二极管式无桥PFC的实验样机,实验结果表明,在开关频率100 kHz时电流观测精度达到96.75%,所提控制方案输入电流的总谐波畸变率(THD)含量约为5%,功率因数(PF)约为99.85%,半载动态响应时间10 ms,相比于传统PI控制无桥PFC变换器提高了约90%。

关键词：无桥PFC变换器电流观测器前馈控制动态响应占空比自适应

取向硅钢常化及其对二次再结晶影响的研究进展

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材料工程 2024年第3期52卷 12-21页

作者：杨伟阳黎先浩于海彬庞炜光罗海文北京科技大学冶金与生态工程学院北京100083 首钢智新迁安电磁材料有限公司河北唐山064404

取向硅钢是重要的铁芯材料,而常化是目前生产高磁感取向硅钢不可或缺的工业生产工序,它可以调整热轧板的组织、织构和抑制剂析出从而改善硅钢磁性能。本文综述了取向硅钢热轧与常化组织的遗传性规律与常化过程中抑制剂的演变规律,重点... 详细信息

取向硅钢是重要的铁芯材料,而常化是目前生产高磁感取向硅钢不可或缺的工业生产工序,它可以调整热轧板的组织、织构和抑制剂析出从而改善硅钢磁性能。本文综述了取向硅钢热轧与常化组织的遗传性规律与常化过程中抑制剂的演变规律,重点讨论了常化对初次再结晶和二次再结晶组织与织构的影响规律,指出常化组织中细小γ-晶粒群有利于二次再结晶,而大的变形α-晶粒与λ-晶粒不利于二次再结晶。最后针对低温加热渗氮型高磁感取向硅钢推荐了能最优化磁性能的三段式常化工艺及其参数。而如何在保证获得同等织构组分与抑制剂含量的基础上进一步简化工艺以及常化工艺在薄板坯连铸连轧和薄带连铸生产取向硅钢中的合理应用将是未来常化发展的重点方向。

关键词：取向硅钢常化组织与织构抑制剂

基于改进的自适应迭代重加权惩罚最小二乘的空间外差拉曼光谱基线校正方法

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光学学报 2024年第7期44卷 243-251页

作者：白云飞罗海燕李志伟丁毅熊伟中国科学院合肥物质科学研究院安徽光学精密机械研究所安徽合肥230031 中国科学技术大学安徽合肥230026 中国科学院通用光学定标与表征技术重点实验室安徽合肥230031

空间外差拉曼光谱技术因其非接触、无损、快速、高稳定性和高光谱分辨率等特点,已经广泛应用于各个物质探测领域。由于复原光谱中存在荧光背景干扰,对样品进行定性和定量分析时需要对光谱进行基线校正。为了解决由拉曼峰引起的拟合基线... 详细信息

空间外差拉曼光谱技术因其非接触、无损、快速、高稳定性和高光谱分辨率等特点,已经广泛应用于各个物质探测领域。由于复原光谱中存在荧光背景干扰,对样品进行定性和定量分析时需要对光谱进行基线校正。为了解决由拉曼峰引起的拟合基线抬升的问题,提出了一种改进的自适应迭代重加权惩罚最小二乘(airPLS)的基线拟合方法,即基于拉曼峰截断的airPLS基线拟合方法。该方法能够自动识别拉曼峰,并在对光谱进行拉曼峰截断后进行airPLS迭代拟合,以获得更准确的基线。使用仿真光谱和实测光谱进行验证,并与常见的基线拟合方法进行对比,结果显示,改进的airPLS基线拟合准确度显著提升,仿真光谱的基线拟合均方根误差优于0.0052。实测拉曼光谱的校正谱特征峰清晰可见,荧光基线趋势被有效去除,满足拉曼光谱数据处理的需求。

关键词：拉曼光谱空间外差基线校正最小二乘法

面向夹持采收的油菜薹夹段茎秆离散元参数标定与优化

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农业工程学报 2024年第7期40卷 104-116页

作者：谢伟欧阳琛蒋蘋孟德鑫罗海峰湖南农业大学机电工程学院长沙410128 智能农机装备湖南省重点实验室长沙410128

为提高离散元法对指导油菜薹有序采收装备设计与优化的准确性和可靠性,该研究以双行垄作移栽的“农大1号”双低甘蓝型油菜机械化适收期油菜薹夹段茎秆为对象,测定其本征参数、表面接触参数以及破碎力学参数,利用EDEM仿真软件Hertz-Mind... 详细信息

为提高离散元法对指导油菜薹有序采收装备设计与优化的准确性和可靠性,该研究以双行垄作移栽的“农大1号”双低甘蓝型油菜机械化适收期油菜薹夹段茎秆为对象,测定其本征参数、表面接触参数以及破碎力学参数,利用EDEM仿真软件Hertz-Mindlin无滑移模型和Hertz-Mindlin with bonding粘结模型建立夹段茎秆堆积仿真标定模型和破碎仿真标定模型。采用逐步调整仿真参数使仿真试验值与物理试验值逼近的方法,利用夹段茎秆堆积仿真标定模型,以休止角仿真试验值与实际物理试验值的相对误差为目标,完成夹段茎秆表面接触参数的标定与优化;利用破碎仿真标定模型,以轴向压缩和弯曲仿真试验与实际物理试验的最大轴向压缩力和最大弯曲力的相对误差为目标,利用标定后的表面接触参数完成夹段茎秆粘结参数的标定与优化。最后,利用夹段茎秆的径向压缩与剪切、内芯与表皮拉伸的破碎仿真力学试验和有序采收EDEM-Recurdyn耦合仿真试验验证标定后的表面接触参数和粘结参数。结果表明,仿真与实测试验的破碎力学参数相对误差在5%以内,且仿真与实测的“时间-载荷”曲线变化趋势一致,低速、中速和高速档的有序采收仿真试验结果与实际物理试验结果相对误差在7.0%以内。研究结果表明,采用离散元仿真方法研究油菜薹采收过程具有可行性,标定结果可用于指导油菜薹机械化生产。

关键词：离散元模型油菜薹仿真参数标定

中低强度运动干预高脂饲养小鼠膝关节损伤软骨细胞LncRNA HOTAIR的表达

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中国组织工程研究 2024年第11期28卷 1684-1689页

作者：张慧珍吴伟罗海涛甘肃省体育科学研究所甘肃省兰州市730050 上海体育学院上海市200438

背景:中低强度有氧运动对膝关节软骨具有一定保护作用。长链非编码RNA对基因调节具有重要作用,其中,HOTAIR可以动员多个转录共同抑制因子,抑制某些基因表达。目的:检测HOTAIR及相关因子在高脂饲养小鼠及中低强度运动干预后膝关节软骨细... 详细信息

背景:中低强度有氧运动对膝关节软骨具有一定保护作用。长链非编码RNA对基因调节具有重要作用,其中,HOTAIR可以动员多个转录共同抑制因子,抑制某些基因表达。目的:检测HOTAIR及相关因子在高脂饲养小鼠及中低强度运动干预后膝关节软骨细胞中表达水平,探讨其在软骨损伤及运动康复中的作用。方法:C57BL/6雄性小鼠30只,随机分为对照组(正常饲养)、高脂静养组和高脂运动组,每组10只。高脂运动组进行8周中低强度跑台运动,对照组和高脂静养组笼中饲养,期间每周日称体质量。8周跑台结束后取材双下肢,采用Micro CT扫描膝关节,股骨髁成3D图像,获取相关参数;膝关节苏木精-伊红和番红固绿染色进行关节Mankin和OARSI评分;RT-PCR检测相关软骨代谢指标Ⅱ型胶原、基质金属蛋白酶13、白细胞介素1,脂代谢指标低密度脂蛋白受体相关蛋白5(LRP5),HOTAIR及其下游因子赖氨酸特异性去甲基化酶1(LSD1)mRNA表达。结果与结论:①高脂静养组和高脂运动组体质量均高于对照组(P<0.01),高脂运动组体质量低于高脂静养组(P<0.05);②高脂静养组和高脂运动组骨小梁连接密度均高于对照组(P<0.01);③高脂静养组Mankin和OARSI评分高于对照组(P<0.01)和高脂运动组(P<0.05);④对照组Ⅱ型胶原mRNA表达高于高脂运动组(P<0.05)和高脂静养组(P<0.01),高脂运动组Ⅱ型胶原mRNA表达高于高脂静养组(P<0.01);⑤高脂静养组基质金属蛋白酶13、白细胞介素1、低密度脂蛋白受体相关蛋白5、HOTAIR和赖氨酸特异性去甲基化酶1 mRNA表达高于对照组和高脂运动组(P<0.01);⑥结论:高脂饲养造成小鼠股骨髁骨质增加、膝关节软骨磨损,软骨细胞代谢紊乱,这一过程中HOTAIR的表达增加。8周中低强度跑台可减轻小鼠体质量、减缓膝关节软骨磨损、改善软骨细胞功能和下调HOTAIR表达。

关键词： HOTAITR 高脂膝骨关节炎中低强度运动 Micro CT LncRNAs

散热底板对IGBT模块功率循环老化寿命的影响

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电工技术学报 2024年第8期39卷 2485-2495页

作者：常桂钦罗海辉方超陈杰黄永章新能源电力系统国家重点实验室(华北电力大学) 北京102206 株洲中车时代半导体有限公司株洲412000

功率半导体模块通常采用减小结壳热阻的方式来降低工作结温,集成Pin-Fin基板代替平板基板是一种有效的选择。两种封装结构的热阻抗特性不同,可能对其失效机理及应用寿命产生影响。针对平板基板和集成Pin-Fin基板两种常见车规级IGBT模块... 详细信息

功率半导体模块通常采用减小结壳热阻的方式来降低工作结温,集成Pin-Fin基板代替平板基板是一种有效的选择。两种封装结构的热阻抗特性不同,可能对其失效机理及应用寿命产生影响。针对平板基板和集成Pin-Fin基板两种常见车规级IGBT模块进行了相同热力测试条件(结温差100 K,最高结温150℃)下的功率循环试验,结果表明,散热更强的Pin-Fin模块功率循环寿命低于平板模块。失效分析显示,两者失效模式均为键合线脱附,但Pin-Fin模块的键合失效点集中在芯片中心区域,而平板模块的键合失效点则较为分散。基于电-热-力耦合分析方法,建立功率循环试验的有限元仿真模型,结果表明,Pin-Fin模块的芯片温变梯度更大,芯片中心区域键合点温度更高,使芯片中心区域的键合点塑性变形更大,导致其寿命较平板模块更短,与试验结果吻合。

关键词：绝缘栅双极型晶体管散热底板热阻抗功率循环寿命有限元分析

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人工智能时代的教育评价改革

中国考试 2024年第3期 8-17,97页

作者：罗海风罗杨刘坚清华大学北京100084 北京大学北京100871 北京师范大学北京100875

随着人工智能技术的飞速发展,教育评价改革面临着前所未有的机遇与挑战。本文从认知心理模型视角出发,深入探讨人工智能技术在教育评价中的应用渊源、价值及其所带来的创新性变革。传统教育评价方法已不足以应对当前教育的复杂需求,人... 详细信息

随着人工智能技术的飞速发展,教育评价改革面临着前所未有的机遇与挑战。本文从认知心理模型视角出发,深入探讨人工智能技术在教育评价中的应用渊源、价值及其所带来的创新性变革。传统教育评价方法已不足以应对当前教育的复杂需求,人工智能技术提供了更为科学、客观和专业化的途径。同时,学生和教师的能力结构转型已成为教育评价改革的重要方向,大数据、自适应学习、深度学习与智能分析等技术在教育评价中发挥着关键作用。此外,多元化、个性化、大数据驱动、过程导向和聚焦高阶思维能力已成为教育评价的重要发展趋势。人工智能带来的变革不仅提高了教育评价的效率和精确度,也为教育评价体系的现代化开辟了新路径。

关键词：人工智能教育评价认知心理模型能力结构

我国粮食主产区粮食安全脆弱性的时空演化与重心迁移

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统计与决策 2024年第2期40卷 94-99页

作者：罗海平李卓雅胡学英王佳铖南昌大学中国中部经济社会发展研究中心南昌330031 深圳技术大学马克思主义学院广东深圳518118

脆弱性作为粮食安全系统的重要属性,是综合度量区域粮食紧缺风险及应对风险能力的有效指标。文章参照VSD模型框架,从暴露性、敏感性、适应能力三个维度构建粮食安全脆弱性评价指标体系,并结合重心迁移模型来研究2000—2021年我国粮食主... 详细信息

脆弱性作为粮食安全系统的重要属性,是综合度量区域粮食紧缺风险及应对风险能力的有效指标。文章参照VSD模型框架,从暴露性、敏感性、适应能力三个维度构建粮食安全脆弱性评价指标体系,并结合重心迁移模型来研究2000—2021年我国粮食主产区粮食安全脆弱性时空演变过程及重心迁移轨迹。研究结果表明:2000—2021年粮食主产区的粮食安全脆弱性水平总体呈下降趋势;粮食安全脆弱性水平呈由“南低北高”向“南北齐低”转变的空间分布格局;从重心迁移路径来看,研究期内粮食安全脆弱性重心呈明显南移趋势,南方、北方主产区粮食安全保障能力分化加剧;暴露性重心和敏感性重心均自东北向西南方向迁移,南北差异扩大;适应能力重心呈明显的西移趋势,东西差异扩大。

关键词：粮食主产区粮食安全脆弱性重心迁移

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红外隐身涂层及合成革的制备

涂料工业 2024年

作者：魏欢罗海航向均范浩军四川大学皮革化学与工程教育部重点实验室四川大学高分子材料工程国家重点实验室

以水性聚氨酯为成膜材料、没食子酸（GA）改性的MXene(MX@GA)为低发射率材料、热膨胀微球（TEMs）为发泡剂，制备了集低发射率和隔热性能于一体的红外隐身涂层，并将其用于聚氨酯合成革制备。使用紫外可见分光光度计（UV-Vis）和原子力... 详细信息

以水性聚氨酯为成膜材料、没食子酸（GA）改性的MXene(MX@GA)为低发射率材料、热膨胀微球（TEMs）为发泡剂，制备了集低发射率和隔热性能于一体的红外隐身涂层，并将其用于聚氨酯合成革制备。使用紫外可见分光光度计（UV-Vis）和原子力显微镜（AFM）等对MX@GA的形貌和结构稳定性进行表征，同时还对涂层进行了红外发射率、热导率、柔软度、回弹性和透水汽性测试。结果表明：GA接枝到MXene表面，提高了MXene的结构稳定性。当MX@GA含量为10%时，所制备的涂层红外发射率降低至0.273；微球发泡赋予了涂层均匀的多孔结构，与未添加TEMs相比，添加3%TEMs后，涂层的热导率从0.183 W/（m·K）降低至0.038 W/（m·K），柔软度和回弹性提高20%以上，透水汽性提高至49.66 g/（m2·h）；得益于低发射率和隔热的协同效应，在60℃加热板上，红外热成像仪检测合成革表面温度与环境温度接近（温差仅有10℃），表现出优异的红外隐身性能。

关键词： MXene 热膨胀微球红外隐身涂层合成革