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多电平级联H桥变换器模型预测控制策略研究

多电平级联H桥变换器模型预测控制策略研究

作者：赵泳钿广州大学

学位级别：硕士

随着新能源行业对电力电子变换器效率的追求,高压、大容量的多电平变换器引起了学者的兴趣。本文以级联H桥变换器作为研究对象,围绕级联H桥变换器的模型预测控制关键技术展开了研究:首先采用模型预测控制(Model Predictive Control,MPC... 详细信息

随着新能源行业对电力电子变换器效率的追求,高压、大容量的多电平变换器引起了学者的兴趣。本文以级联H桥变换器作为研究对象,围绕级联H桥变换器的模型预测控制关键技术展开了研究:首先采用模型预测控制(Model Predictive Control,MPC)策略实现级联H桥逆变并网控制。介绍相邻七电压矢量的电流预测控制策略。指出和改进相邻七电压矢量的电流预测控制策略在暂态过程中的缺陷,提高电流跟踪的动态响应能力并降低计算负担。搭建级联H桥逆变器仿真模型与半实物平台验证提出的控制策略的可行性。级联H桥逆变器的电池储能模块较多,容易造成各储能模块的电荷状态(State of Charge,SOC)不一致的问题。针对上述问题,提出基于MPC的SOC均衡控制策略。利用冗余电压矢量进行对三相功率重新分配,实现SOC均衡控制,但由于SOC在很短的控制周期几乎或者没有变化,传统的代价函数的方式并不能实现SOC均衡控制。因此,提出一种基于奖励函数寻找最优冗余电压矢量实现SOC均衡的控制策略,并且通过李雅普诺夫函数证明控制策略是稳定的。在相内SOC均衡控制中,通过奖励函数选择最优相内开关组合实现均衡控制。同时,将提出相内SOC均衡与相内电压均衡结合起来的奖励函数,降低相内SOC均衡过程中对电压波动的影响。并且当SOC均衡后,只执行相内电压均衡控制策略,降低了电压纹波。通过仿真与半实物实验证明级联H桥逆变器的相间与相内SOC均衡控制策略的有效性。针对级联H桥逆变器的开关器件数量较多,开关器件故障率高的问题,研究基于MPC的级联H桥逆变器的容错控制策略。首先分析H桥模块的各开关器件发生开路、短路故障的情况。利用冗余电压矢量实现三相输出电压重新分配,再利用开关组合实现相内电压重新分配,保证输出正常范围内的电压和故障情况下输出正常电流。同时,在开关器件发生故障的情况下,丢失的电平与维持正常的输出电流会导致相间输出功率与相内输出功率不均衡,在容错控制策略的基础上,加入了功率均衡控制策略,使得故障模块达到最大输出功率,同时维持相间与相内的输出功率尽可能一致。通过仿真证明级联H桥逆变器的容错控制与均衡控制策略的有效性。为了验证级联H桥逆变器容错控制策略的可行性,搭建三相七电平级联H桥逆变器实验平台。实验证明容错控制与功率均衡控制的可行性。

关键词：级联H桥模型预测控制均衡控制容错控制多电平变换器

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基于人物交互的学生课堂行为识别研究

现代教育技术 2024年第2期34卷 53-61页

作者：周珍玉秦学蔡芳邓霞贵州大学大数据与信息工程学院贵州贵阳550000 贵州大学外国语学院贵州贵阳550000

深度学习技术促进了学生课堂行为识别研究的发展,为精准刻画学生的课堂学习行为提供了有效途径。然而,该方法面临真实课堂场景下目标多、行为特征复杂等困难,导致行为识别准确率不高。基于此,文章提出了一种基于人物交互的学生课堂行为... 详细信息

深度学习技术促进了学生课堂行为识别研究的发展,为精准刻画学生的课堂学习行为提供了有效途径。然而,该方法面临真实课堂场景下目标多、行为特征复杂等困难,导致行为识别准确率不高。基于此,文章提出了一种基于人物交互的学生课堂行为识别网络,将交互对象作为重要特征引入课堂行为识别,首先将原网络中的检测模块替换为YOLOv5s,然后引入欧氏距离减少冗余人-物节点关系,并设计新特征提取算法优化听课这类无交互物品的学生行为识别,最后通过实验验证了此网络有效性和准确性。文章通过研究,旨在为规模化课堂行为识别研究提供理论参考和实践借鉴,进一步优化课堂教学效果的过程化评价,促进教学质量提升。

关键词：目标检测学生行为识别人物交互图卷积

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指向儿童:小学低年段童话文本阅读教学策略

中小学班主任 2024年第16期 72-74页

作者：蔡芳江苏省江阴市新桥中心小学

童话文本寓教于乐,因而深受低年段学生的喜爱。在小学低年段童话文本阅读教学中,教师要解锁童趣、保护童真、浸润童心,让学生学得主动、学得有趣。基于此,本文从童话文本阅读教学难点入手,总结出“激发学生对童话文本的阅读兴趣、开发... 详细信息

童话文本寓教于乐,因而深受低年段学生的喜爱。在小学低年段童话文本阅读教学中,教师要解锁童趣、保护童真、浸润童心,让学生学得主动、学得有趣。基于此,本文从童话文本阅读教学难点入手,总结出“激发学生对童话文本的阅读兴趣、开发学生的想象潜能、让核心素养培育有机融入课堂教学”等策略,以期优化童话文本阅读教学,培育学生的语文核心素养。

关键词：小学语文童话文本阅读教学童趣童真童心

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高校足球教学中的困境与改进路径

冰雪体育创新研究 2024年第2期 155-157页

作者：蔡芳南京师范大学江苏南京210023

高校足球教学作为体育教育的重要组成部分,旨在培养学生的体育兴趣、团队合作精神以及身体素质。然而,实际教学中存在着一系列的困境,如教学方法单一、师资力量不足、竞技氛围欠缺等问题。该文将深入探讨这些困境,并提出相应的改进策略... 详细信息

高校足球教学作为体育教育的重要组成部分,旨在培养学生的体育兴趣、团队合作精神以及身体素质。然而,实际教学中存在着一系列的困境,如教学方法单一、师资力量不足、竞技氛围欠缺等问题。该文将深入探讨这些困境,并提出相应的改进策略,以促进高校足球教学的全面发展。

关键词：高校足球教学改进路径教学方法师资力量

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邂逅伦敦觅食季

中国烹饪 2024年第5期 112-117页

作者：蔡芳(文/图) 不详

邂逅这个曼妙的词汇,每每在难忘的旅行中被人们提起,仿佛一场旅行精彩与否,总与在哪里遇到什么人、什么事息息相关。回溯旅行的照片,那些流光溢彩的有缘相遇,都是厚实的一笔。邂逅或许是一种特殊经历,让原先的平淡更加出彩或者有滋有味。

关键词：出彩有滋有味旅行邂逅流光溢彩

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无痛分娩护理干预对产妇产程的影响

婚育与健康 2024年第18期 136-138页

作者：蔡芳南方医院太和分院

目的：分析产妇应用无痛分娩护理干预的价值以及对产程的影响。方法：2022年1月—2023年1月，共计选取80例产妇展开分析研究，以随机数字表法将其分为对照组和观察组两组，各组均为40例患者，对照组实施常规护理干预，观察组实施常规护... 详细信息

目的：分析产妇应用无痛分娩护理干预的价值以及对产程的影响。方法：2022年1月—2023年1月，共计选取80例产妇展开分析研究，以随机数字表法将其分为对照组和观察组两组，各组均为40例患者，对照组实施常规护理干预，观察组实施常规护理干预和无痛分娩护理干预，比较两组产妇分娩方式和各产程时间。结果：相较于对照组，观察组自然分娩率更高，差异显著具备统计学价值（P <0.05）。观察组各产程时间均较对照组短，差异显著具备统计学价值（P <0.05）。结论：产妇应用无痛分娩护理干预的价值显著，可缩短产程时间，提升自然分娩率，安全性高，建议临床推广应用。

关键词：无痛分娩无痛分娩护理干预产程自然分娩

基于自适应蝗虫算法的结构损伤稀疏正则化评估

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计算力学学报 2024年

作者：刘琪钿陈泽鹏杨新华陈舟佛山大学交通与土木建筑学院

结构状态评估对于保障结构安全服役至关重要，其中结构损伤识别是核心环节。针对测量不确定性及不完备性容易引发的结构损伤识别不适定性问题，提出一种基于自适应蝗虫算法与稀疏正则化的结构损伤识别方法，以获得精确可靠的结构损伤识... 详细信息

结构状态评估对于保障结构安全服役至关重要，其中结构损伤识别是核心环节。针对测量不确定性及不完备性容易引发的结构损伤识别不适定性问题，提出一种基于自适应蝗虫算法与稀疏正则化的结构损伤识别方法，以获得精确可靠的结构损伤识别结果。首先，自适应蝗虫算法中引入了自适应Lévy飞行和精英反向学习策略，避免结构损伤识别陷入局部最优，以提高识别结果稳定性；其次，融合了稀疏正则化构造模态参数型目标函数，通过提高结构损伤识别解的稀疏度以实现识别精度和鲁棒性的提高。基准函数测试表明，自适应蝗虫算法相比标准算法具有更好的全局收敛性和识别稳定性。针对简支梁的数值与试验结果表明，所提方法在不完备测量情况下仍可保证可靠的结构损伤识别精度，并且具有良好的噪声鲁棒性。

关键词：结构状态评估结构损伤识别自适应蝗虫算法稀疏正则化不完备测量