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风力机桨距系统故障诊断方法研究

风力机桨距系统故障诊断方法研究

作者：翟艳杰江南大学

学位级别：硕士

风能是世界上增长最快的清洁可再生能源。然而受地理环境条件限制,风电场多建在沙漠、海上等资源丰富但环境恶劣的地区,导致风力机易发生故障,对风力发电机组的安全运行造成严重威胁,影响风电系统稳定性甚至导致系统停机。将故障诊断技... 详细信息

风能是世界上增长最快的清洁可再生能源。然而受地理环境条件限制,风电场多建在沙漠、海上等资源丰富但环境恶劣的地区,导致风力机易发生故障,对风力发电机组的安全运行造成严重威胁,影响风电系统稳定性甚至导致系统停机。将故障诊断技术应用于风力发电系统中,能够及时发现故障并进行处理,避免故障传播引起更严重的后果。桨距系统是风力机的重要组成部分。当风速的大小处于额定风速和切出风速之间的时候,风力机桨距系统会调整桨距角的大小值,从而调整所捕获风能的功率,保证风电机组输出功率的恒定。当桨距系统发生故障后,其动态响应速度受到限制,将会造成风电机组输出功率不稳定。本课题研究风力机桨距系统的故障诊断,主要研究的工作内容有:通过对复杂的风力发电机组的简化,对风电机组的关键部件风速、气动系统、传动系统、发电机、变流器、塔座和桨距系统分别建立模型。同时针对桨距执行器的油液空气含量高、液压泄漏和泵磨损故障建立故障模型。针对风力机桨距角传感器输出偏移故障,提出采用基于多新息卡尔曼滤波算法的故障诊断方法。根据风力机机械结构特点,将桨距角的变化与风力机塔受力产生的微小位移建立对应关系,采用多新息卡尔曼滤波算法减小传感器输出信息中的噪声,得到较为精确的风力机塔微小位移估计值。从而由微小位移的变化检测出故障是否产生,并依据位移变化大小估算角度偏移量。针对风力机桨距角传感器输出为定值或者输出按比例缩放故障,提出基于多新息观测器的故障诊断方法。通过比较桨距系统输出的状态估计量和实际桨距系统输出理论值得到残差,根据残差实现桨距角传感器故障的诊断。针对风力机桨距执行器故障,提出采用基于观测器的多新息随机梯度辨识算法的故障诊断方法。根据桨距执行器故障会引起系统参数变化的特点,将桨距执行器模型转化成可辨识的状态空间模型,故障诊断问题转换为系统参数辨识问题。本论文分别采用基于多新息卡尔曼滤波算法、基于多新息观测器算法和基于观测器的多新息随机梯度辨识算法分别针对风力机桨距系统中桨距角传感器和桨距执行器故障进行诊断研究,并在所搭建的风力机基准模型中,仿真验证了所提出方法的有效性。

关键词：风力机桨距系统故障诊断多新息卡尔曼滤波系统辨识

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高中生物学探究性实验教学实践研究

高中生物学探究性实验教学实践研究

作者：翟艳杰河南师范大学

学位级别：硕士

《普通高中生物学课程标准(2020修订)》明确指出,本次改革的重点在于对学生核心素养的培养,作为核心素养的维度之一,科学探究受到了广泛的关注,培养学生科学探究能力的重任则主要落在了高中课程上。探究性实验作为中学生探究实践的主要... 详细信息

《普通高中生物学课程标准(2020修订)》明确指出,本次改革的重点在于对学生核心素养的培养,作为核心素养的维度之一,科学探究受到了广泛的关注,培养学生科学探究能力的重任则主要落在了高中课程上。探究性实验作为中学生探究实践的主要方式,对于培养学生的科学探究能力具有特殊价值。但受多方面因素的影响,高中生物探究性实验的开设情况并不理想,其本身能够发挥的作用也相对有限,发现并解决其中存在的问题,才能够优化探究性实验的开展过程,将科学探究能力的培养落到实处。本文采用文献研究法、调查法等研究方法。首先查阅相关资料了解生物学探究性实验的研究现状,明确研究的背景和意义。在此基础上,结合相关参考文献设计相应的调查问卷与测验试题,通过问卷调查与测验调查相结合的方法,了解高中生物学探究性实验课程的现状以及高中生目前的科学探究能力现状。结果显示:目前高中生物探究性实验的开设情况并不理想,学生的科学探究能力相对较弱,学生在探究性实验中的参与度不高,教师对探究性实验的评价方式较为单一。针对以上问题,提出改良探究性实验课程的策略,包括学校改变传统观念、加强教师的学习与培训、增加教师集体备课和交流互动活动、减少实验小组成员、因地制宜开设探究性实验、采用多元评价方式。根据制定的策略,在深入研究高中生物学教科书实验内容的基础上,对原有实验重新进行优化并设计成为教学实践的案例。最后为测试教学策略效果如何,使用教育实验法开展研究,选择两个任课教师完全相同的平行班作为研究对象,实验班进行探究性实验教学,对照班保持原有的教学模式。经过教学实践后,分别采用问卷调查、学生自评、月考成绩分析三种方法分析教学效果。研究结果表明,探究性实验能够提高学生的科学探究能力,加深学生对知识的理解,提高学生成绩,培养学生的学习兴趣和独立解决问题的意识,提高学生的动手操作能力以及实验操作水平。研究结果为中学一线教师开展探究性实验课程提供一定的参考。

关键词：中学生物学探究性实验科学探究能力

磷酸肌酸对HF患者电解质水平及ACS患者介入术后肾功能的影响

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磷酸肌酸对HF患者电解质水平及ACS患者介入术后肾功能的影响

作者：翟艳杰山东大学

学位级别：硕士

研究背景心脏是人体高耗能器官,需要产生大量的高能磷酸化合物,尤其是三磷酸腺苷（Adenosine triphosphate,ATP）来维持心脏的功能及结构的稳定性。在正常生理状况下,心肌细胞ATP主要来源于脂肪酸、葡萄糖、乳酸、酮体等能量代谢底物的... 详细信息

研究背景心脏是人体高耗能器官,需要产生大量的高能磷酸化合物,尤其是三磷酸腺苷（Adenosine triphosphate,ATP）来维持心脏的功能及结构的稳定性。在正常生理状况下,心肌细胞ATP主要来源于脂肪酸、葡萄糖、乳酸、酮体等能量代谢底物的有氧氧化,也有很少部分依靠无氧酵解。心脏虽然每天消耗大约6KgATP,但心脏内存储的ATP只能维持数秒钟的心动周期,心脏高能磷酸化合物的储存是以磷酸肌酸（Phosphocreatine,PCr）为主要形式的。磷酸肌酸通过磷酸肌酸穿梭合成ATP,用以补充心肌细胞内ATP的不足。因此,磷酸肌酸在心脏的能量代谢过程中占有非常重要的位置。目前大量研究表明,急性冠脉综合征（Acute coronary syndrome,ACS）和心力衰竭（Heart failure,HF）均存在明显的能量代谢障碍。曲美他嗪等能量代谢药物也取得了很好的临床疗效。外源性磷酸肌酸最早应用于心脏外科手术的灌注液里,近年来,也在急性心肌缺血、HF的病人中开展广泛应用,并有一些小规模的临床实验的报道,显示了外源性磷酸肌酸改善患者症状,耐受性良好等特征。外源性磷酸肌酸含有磷酸基,有可能会导致患者电解质紊乱,甚至导致肾功能损伤。但是,临床上HF的病人,常常合并一定程度的肾功能异常及电解质紊乱。在应用外源性磷酸肌酸改善心脏功能时,是否会导致肾功能损伤及电解质紊乱,目前尚无报道。ACS是心血管常见并且危重的一种疾病,多数需要冠状动脉造影明确冠状动脉病变情况,一部分患者需要进行冠状动脉支架置入等治疗,而这一常见的有创操作过程中,造影剂相关的肾脏创伤也是常见的并发症之一目前外源性磷酸肌酸也是改善ACS患者症状常见的一种药物,在ACS患者介入治疗过程中,同时应用外源性磷酸肌酸和造影剂是否会加重肾脏损伤目前并无定论。研究目的1.本研究回顾分析HF患者应用外源性磷酸肌酸前后电解质变化,评价外源性磷酸肌酸对HF患者电解质尤其是血磷水平的影响。2.回顾分析急性冠脉综合征行冠脉介入术治疗的患者,住院期间应用外源性磷酸肌酸药物前后BUN（Blood urea nitrogen,BUN）、SCr（Serum creatinine,sCr）、肾小球滤过率（Glomerular filtration rate,GFR）、Cys-C（Cystatin-C,Cys-C）水平,评价外源性磷酸肌酸对肾脏功能的影响。材料与方法1.资料收集1.1采用回顾性研究的方法,收集齐鲁医院心内科及老年医学科2018年6月至2019年1月因HF住院,住院期间应用外源性磷酸肌酸药物治疗的病人103例,记录患者的临床资料、实验室检查等。1.2采用回顾性研究的方法,收集2016年6月至2016年12月在齐鲁医院心内科及老年医学科因ACS入院行冠脉介入治疗的病人210例,其中应用外源性磷酸肌酸药物组病人105例,未应用磷酸肌酸药物的对照组105例。包括患者临床资料,实验室检查结果,住院期间药物使用情况等。对比住院期间用药前后BUN、Cys-C、GFR的水平。2.方法2.1HF组:磷酸肌酸以1-2g/bid剂量静脉滴注,使用4（3）天,记录病人应用磷酸肌酸药物前,停药后12小时实验室检查结果。2.2 ACS介入治疗磷酸肌酸组:磷酸肌酸以1-2g/bid剂量静脉滴注,使用5（4）天,记录病人应用磷酸肌酸药物前,停药后12小时实验室检查结果。研究结果***组应用磷酸肌酸药物前后电解质水平比较:1.1磷酸肌酸药物治疗前血钾3.96±0.58mmol/L,治疗后血钾4.11±0.57mmol/L,药物治疗后血钾水平升高0.16±0.76mmol/L,药物治疗前后血钾水平差异有统计学意义。（P＜0.05）1.2磷酸肌酸药物治疗前血磷1.15±±0.24mmol/L,治疗后血磷1.10±0.28mmol/L,治疗前血钙2.254±0.150mmol/L,治疗后血钙2.247±0.149mmol/L、用药前后血磷、血钙、血镁、血钠、血氯水平无统计学差异。（P＞0.05）2.急性冠脉综合征介入组应用磷酸肌酸组与对照组之间比较:2.1两组在年龄、性别、吸烟史、既往高血压、糖尿病、脑血管病史、冠心病家族史方面无显著性差异（P＞0.05）。两组在围手术期应用拜阿司匹林、氯吡格雷、他汀类、曲美他嗪、β受体阻断剂、硝酸甘油类、新活素、左西孟旦、环磷腺苷葡胺、前列地尔、ACEI类药物、尼可地尔、中药制剂药物、术后支架个数方面比较无显著性差异。（P＞0.05）2.2两组在入院第二天实验室检查:白细胞、血红蛋白、血小板、谷丙转氨酶（Alanine aminotransferase,ALT）、总胆红素（Total bilirubin,TBIL）、直接胆红素（Direct bilirubin,DBIL）、间接胆红素（I

关键词：磷酸肌酸心力衰竭电解质急性冠脉综合征肾功能

高效碳基催化剂材料的设计与锂氧气和锂二氧化碳电池性能研究

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高效碳基催化剂材料的设计与锂氧气和锂二氧化碳电池性能研究

作者：翟艳杰山东大学

学位级别：硕士

在繁多的二次能源中,锂氧气电池具有极高的理论比能量,远远大于目前已经产业化的锂离子电池,同时具有环保、价格低廉的特点,因此被人们寄予厚望。但锂空气电池目前仍存在循环性能差、放电比容量低及充电过电压高等问题。电池性能的改善... 详细信息

在繁多的二次能源中,锂氧气电池具有极高的理论比能量,远远大于目前已经产业化的锂离子电池,同时具有环保、价格低廉的特点,因此被人们寄予厚望。但锂空气电池目前仍存在循环性能差、放电比容量低及充电过电压高等问题。电池性能的改善依赖于正极催化剂的选择与优化。高效的催化剂材料可以显著改善电池反应过程中滞后的反应动力学,降低过电势,提高充放电效率。此外,催化剂微观形貌也会对锂空气电池性能产生重要影响,构建高比表面积的催化剂可以有效地提高锂空气电池比容量并改善循环性能。(1)本论文进行了二维Co-N-C材料的合成以及锂氧气电池(O2+2Li(?)#Li2O2)性能测试。我们采用碳源,氮源和钴源作为反应物,用机械混合的的方法制备Co@PNCS前驱体,通过一步热处理的方法,制备出多孔层状Co@NC结构。用于锂空气电池催化剂的研究。初步实验结果表明,一步热处理得到的多孔层状Co@HNCS结构在锂空气电池中具有良好的催化性能。Co@HNCS电极的一次完全放电容量相较于其他文献有较大提升以及截容量600 mAh g-1下循环寿命超过120圈。同时我们利用DFT计算得到Co(111)晶面吸附能大于石墨氮和吡咯氮等其他结合方式,探索得到了最佳二维Co-N-C材料的结构和电化学性能。(2)此外本论文介绍了一些锂二氧化碳电池的工作,锂二氧化碳电池可以作为缓解温室效应和未来火星移民的理想能源来源,锂二氧化碳的机理同锂氧气电池有所不同(3CO2+4Li(?)2Li2CO3+C),我们试图寻找一种具有高催化活性的材料可以有效分解碳酸锂。经查阅相关文献发现Ir具有较高的催化活性,我们利用CNT形成三维骨架结构,利用水热反应将Ir粒子均匀的修饰在CNT上面。之后我们根据不同掺杂的含量探索Ir-CNT最佳催化活性。发现Ir:CNT为1:3为最佳含量,充电电压平台大约在4.0V低于一般催化剂,并具有良好的循环性能达到100圈。

关键词：碳基锂氧气电池锂二氧化碳电池高容量循环稳定性

论大数据背景下我国高校科研项目过程管理动态跟踪模式的构建

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中国社会科学院研究生院学报 2015年第4期 125-131页

作者：吴定会翟艳杰纪志成江南大学物联网工程学院江南大学

大数据时代的兴起,将包括人力、物力、财力在内的所有科研资源重新调配,以数据的形式,通过深入分析以实现资源的有效整合。体现在我国高校科研项目管理中,就是构建并完善大数据处理系统,通过全新的知识服务模式,提供大数据科研服务平台... 详细信息

大数据时代的兴起,将包括人力、物力、财力在内的所有科研资源重新调配,以数据的形式,通过深入分析以实现资源的有效整合。体现在我国高校科研项目管理中,就是构建并完善大数据处理系统,通过全新的知识服务模式,提供大数据科研服务平台,实现科研项目管理的全流程的科学服务。不仅可以实现对高校科研项目的全过程监管,更可以降低成本,将科研成果向社会公众推广,实现无缝对接。

关键词：高校科研项目过程管理动态跟踪模式大数据

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风力机桨距角传感器故障诊断研究

系统仿真学报 2015年第7期27卷 1451-1457页

作者：翟艳杰吴定会李意扬纪志成江南大学轻工过程先进控制教育部重点实验室无锡214122

针对风力机桨距角传感器输出偏移故障,提出一种基于多新息卡尔曼滤波算法的故障诊断方法。根据风力机机械结构特点,将桨距角的变化与风力机塔受力产生的微小位移建立对应关系。采用多新息卡尔曼滤波算法减小传感器输出信息中的噪声,提... 详细信息

针对风力机桨距角传感器输出偏移故障,提出一种基于多新息卡尔曼滤波算法的故障诊断方法。根据风力机机械结构特点,将桨距角的变化与风力机塔受力产生的微小位移建立对应关系。采用多新息卡尔曼滤波算法减小传感器输出信息中的噪声,提高了滤波算法的收敛速度和估计精度,得到较为精确的风力机塔微小位移估计值。由微小位移的变化检测出故障是否产生,并依据位移变化大小估算角度偏移量。仿真结果表明:所提出的故障诊断方法能够有效实现桨距角传感器的故障诊断。

关键词：风力机桨距角传感器多新息卡尔曼滤波故障诊断

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基于辨识算法的风力机桨距执行器故障诊断

控制工程 2016年第6期23卷 795-799页

作者：吴定会翟艳杰李意扬纪志成江南大学轻工过程先进控制教育部重点实验室江苏无锡214122

针对风力机桨距的系统故障问题,提出一种基于变遗忘因子递推最小二乘算法(Variable Forgetting Factor Recursive Least-Squares,简称VFF-RLS)的故障诊断方法。根据桨距执行器故障会引起系统参数变化的特点,采用该算法对变化的参数进行... 详细信息

针对风力机桨距的系统故障问题,提出一种基于变遗忘因子递推最小二乘算法(Variable Forgetting Factor Recursive Least-Squares,简称VFF-RLS)的故障诊断方法。根据桨距执行器故障会引起系统参数变化的特点,采用该算法对变化的参数进行估计,将执行器故障诊断问题转化为参数估计问题。桨距执行器模型经过离散转化为系统辨识模型,进而实现对时变的桨距执行器自然频率和阻尼系数进行辨识估计,且通过自动调整遗忘因子大小保证了辨识算法的收敛速度和辨识精度。仿真结果表明,所提出的方法能够有效诊断桨距执行器故障。

关键词：风力机桨距执行器故障诊断系统辨识变遗忘因子

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基于面板数据的灰色点集关联分析模型

控制与决策 2024年第8期39卷 2801-2809页

作者：翟艳丽罗格格华北水利水电大学数学与统计学院郑州450046

针对面板数据样本行为矩阵间的关联性分析,从接近性视角提出基于面板数据的灰色点集关联分析模型.首先,将样本行为矩阵的二元指标子矩阵投射为空间中的点集,利用对应点的高度差建立对应点集的绝对离差矩阵,依据此矩阵中数据的平均值和... 详细信息

针对面板数据样本行为矩阵间的关联性分析,从接近性视角提出基于面板数据的灰色点集关联分析模型.首先,将样本行为矩阵的二元指标子矩阵投射为空间中的点集,利用对应点的高度差建立对应点集的绝对离差矩阵,依据此矩阵中数据的平均值和标准差分别建立对应点集的绝对离差平均值关联系数和绝对离差标准差关联系数,基于此,构建灰色点集关联分析模型;然后,讨论模型的规范性、接近性、正定性、对称性等性质,对比分析发现,模型不仅不受指标排序的影响,且能够感知样本行为矩阵间数据差距的变化并有效反映其接近性;最后,利用灰色点集关联分析模型对豫中4个城市的空气质量进行定量评价,并基于此进行豫中4个城市的关联聚类,将豫中划分为3类污染区域,以期为豫中大气污染联防联控的区域划分提供理论支持.

关键词：面板数据接近性关联度点集绝对离差平均值标准差

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论大数据背景下我国高校科研项目过程管理动态跟踪模式的构建

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教育科学文摘 2015年第6期34卷 24-25页

作者：吴定会翟艳杰纪志成江南大学物联网工程学院江苏无锡214122

构建中国特色的高校科研项目过程管理动态跟踪模式针对高校科研的不同学科，运用科学方法，收集、整理、加工和分析相关的科技信息、科学知识和科研成果，包括课题项目材料的编纂整理、科研产出报告的分析撰写等等，都可以准确及时地... 详细信息

构建中国特色的高校科研项目过程管理动态跟踪模式针对高校科研的不同学科，运用科学方法，收集、整理、加工和分析相关的科技信息、科学知识和科研成果，包括课题项目材料的编纂整理、科研产出报告的分析撰写等等，都可以准确及时地为不同学科背景的高校科研项目管理提供服务，而将服务需求贯穿于包括课题申请、实施、科研成果评估的各个环节，按照科研项目实施的相对固定的周期，结合科研项目的管理流程，有针对性地实现学科化服务。

关键词：高校科研项目管理过程管理跟踪动态科研成果评估学科背景服务需求学科化服务