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海门地区山羊口蹄疫和小反刍兽疫防控效果的监测

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海门地区山羊口蹄疫和小反刍兽疫防控效果的监测

作者：袁凯扬州大学

学位级别：硕士

近年来海门地区的山羊养殖业不断发展,已经成为重要的农村经济支柱产业。然而,口蹄疫(FMD)和小反刍兽疫(PPR)等重大动物疫病的威胁依然存在,造成很大的经济损失。FMD是由口蹄疫病毒(foot and mouth disease virus,FMDV)感染牛、羊和猪... 详细信息

近年来海门地区的山羊养殖业不断发展,已经成为重要的农村经济支柱产业。然而,口蹄疫(FMD)和小反刍兽疫(PPR)等重大动物疫病的威胁依然存在,造成很大的经济损失。FMD是由口蹄疫病毒(foot and mouth disease virus,FMDV)感染牛、羊和猪等偶蹄兽的烈性传染病,临床上以发热、跛行和皮肤、黏膜的泡状斑疹为主,是我国动物疫病强制免疫的病种之一。PPR是由小反刍兽疫病毒(peste des petits ruminants virus,PPRV)感染小反刍动物的一种急性、热性传染病,临床上以稽留热、肺炎和消化道炎症等为主。由于带毒动物的输入性调运是FMD和PPR疫情传播的主要原因,因此海门地区制定了羊只准入制度、开展强制免疫等防控措施。其中,“羊FMD和PPR两针同免技术”(即羊FMD灭活苗和羊PPR活疫苗同时免疫)的推广既减少工作量,又提高散养羊的免疫密度。为切实了解海门地区防控山羊FMD和PPR的效果,本研究于2016-2020年间在全区12个乡镇的规模羊场和散养户进行FMD和PPR疫苗接种后的抗体合格率评价,并开展了 FMDV和PPRV的病原监测。本研究共采集羊血清样品4725份,使用ELISA试剂盒分别对FMD和PPR疫苗接种后的抗体进行检测。结果发现,不同时间、不同地域、不同饲养模式的FMD和PPR抗体合格率皆达到80%以上(均高于国家标准70%),其中FMD抗体平均合格率为87.56%(O型FMD、亚洲1型FMD抗体平均合格率分别为87.85%、87.28%),PPR抗体平均合格率87.8%。虽然海门地区疫苗接种后的抗体合格率符合国家要求,但依然有部分地区的合格率较低。本研究共采集羊O-P液(食道咽部分泌物)200份、鼻腔拭子400份,采用荧光定量PCR(qRT-PCR)试剂盒对FMDV和PPRV进行检测。结果显示:所有样品的FMDV和PPRV检测均呈阴性,说明在海门地区的山羊中未发生FMDV和PPRV的感染。本研究发现,2016-2020年海门地区FMD和PPR免疫抗体合格率逐年提升,未来海门地区将继续加大山羊调运的监管力度,保障免疫覆盖率和成功率,并大力推广“羊FMD和PPR两针同免技术”,力争早日实现非免疫无疫区标准。

关键词：口蹄疫小反刍兽疫免疫检测病原检测

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J公司并购重组方案的协同效应评价研究

J公司并购重组方案的协同效应评价研究

作者：袁凯重庆理工大学

学位级别：硕士

随着中国市场经济的持续繁荣,企业已将并购重组视作实现规模扩大的关键手段之一。这些年来,我国经济市场中企业重组的势头强劲,不仅规模庞大,数量也相当可观。这些成功的并购重组案例,对于企业的成长壮大和转型升级具有重大的战略意义... 详细信息

随着中国市场经济的持续繁荣,企业已将并购重组视作实现规模扩大的关键手段之一。这些年来,我国经济市场中企业重组的势头强劲,不仅规模庞大,数量也相当可观。这些成功的并购重组案例,对于企业的成长壮大和转型升级具有重大的战略意义。本文中,J公司是中国近代24家军工企业之一,系国家“一五”计划国防建设重点企业,近些年来,公司通过合并、收购、整合等实现了重大资产重组,形成了“五省市七基地”的发展格局,选择对其并购重组后以及整合的协同效应进行分析评价研究,可以进一步丰富国企改革重组的理论,为同类企业并购重组协同效应评价方法提供了新思路。本文旨在研究并评价J公司并购重组及其后面整合过程中的协同效应。主要基于协同效应理论,运用财务指标分析法和平衡计分卡评价法对企业并购重组后开展具体分析评价。首先,介绍了并购重组在经济发展中的重要性以及研究该领域对于促进企业发展的意义,在国内外研究综述中,概括了关于并购重组、重组整合以及协同效应的前沿研究现状,以及对相关文献的评述,形成了研究问题以及明确了评价研究的理论。同时,就并购重组后面临的问题以及为实现协同效应而实践的整合方法进行了探讨。在协同效应分析部分,利用财务指标分析法对J公司重组后的协同效应分别从经营、管理和财务维度进行了分析和评价,再补充利用平衡计分卡法,从财务、客户、内部流程及学习与成长四个维度出发,更加细致全面地分析评价协同效应。通过对不同维度指标并购重组前后变化进行比较分析,得出J公司本次并购重组产生了较显著的协同效应。最后,针对其现有不足,提出了进一步提升协同效应的相关建议,以期对J公司后期的整合工作有所帮助。同时,为同类企业未来的并购重组协同效应评价方法提供参考意义和新的思路。

关键词：并购重组整合协同效应评价

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投饲机器人关键技术研究

投饲机器人关键技术研究

作者：袁凯上海海洋大学

学位级别：硕士

我国水产业已取得辉煌成就，成为世界第一水产养殖大国和水产品出口大国,养殖水产品产量占全世界的70%，水产品出口额连续6年居世界首位。相对于我国水产养殖业发展的数量和规模，我国在水产养殖配套设施的研发方面相对滞后，机械化和... 详细信息

我国水产业已取得辉煌成就，成为世界第一水产养殖大国和水产品出口大国,养殖水产品产量占全世界的70%，水产品出口额连续6年居世界首位。相对于我国水产养殖业发展的数量和规模，我国在水产养殖配套设施的研发方面相对滞后，机械化和自动化程度均较低，尤其在投饲设备和技术方面表现突出。国内现行的人工投饲通常是使用勺子、铁锹等手工工具抛洒饲料，并且是用人眼凭经验来判断养殖对象需求的饲料量。一般情况下，难以精确掌握最适宜满足养殖对象需求的投饲水平。而且，人工投饲劳动强度大，有喂料不均匀、不准确、不准时，投饲量难控制等诸多缺点。这些缺点还容易使投饲水域饲料残留过多，长期的人工投饲易导致水域环境恶化。国内关于投饲系统的研究仍主要集中在池塘养殖中使用的小型投饲机方面，这种投饲机大多存在着定时不准确、可靠性不强、投饲与间歇时间设置不合理、投饲距离不可调、饲料损耗高、储料量和投饲能力小等问题，均不能满足高密度工业化水产养殖的需要。工业化水产养殖的最重要的特点是实现水产品的工业化生产。自动投饲技术是工业化水产养殖技术体系的重要组成部分，投饲技术对养殖的正常进行极为重要，投饲技术和装备的优劣影响了养殖水体的水质条件，间接影响了养殖系统的水处理效果，直接决定了养殖鱼类的摄食率、健康程度和生长速度。自动投饲系统的成功研发必将解决大规模养殖场投饲劳动强度大，投饲定时定量精度差，饲料利用率低等问题，能显著提高工厂化循环水养殖系统的设施装备水平，降低大规模养殖场劳动强度，填补我国水产养殖自动投饲技术空白。为了提高室内工厂化水产养殖自动投饲系统定时、定量精度，并减少养殖过程中的饲料浪费，降低劳动强度，运用轨道传动、滑轨供电、超声波定位、无线通讯和计算机软件等技术开发了新型轨道式自动投饲系统。投饲系统由行走系统、投饲装置、电力系统和控制系统组成，系统使用mcgsTPC嵌入式一体化触摸屏、重量信号放大与计算模块、远程通信模块、全向天线、信号转换模块RS485-WLAN、模拟量输入模块I-7017C、开关量输入/输出模块I-7060D、隔离数字量输入/输出模块I-7044D和步进电机系统等搭建硬件平台，采用MCGS监控组态软件设计了投饲机器人实时监控系统，具有监控工程显示，通讯连接，参数设置，历史数据保存、查询和导出，数据采集与处理等功能。该监控系统人机界面良好，扩展性好，操作简单，灵活，实用性强，自动化程度高，具有一定的创新性。本系统使用HW100×100型钢为轨道，以T型锻钢轨道轮、传动齿轮组和24V直流电机驱动系统行走，通过UT20-240-AIM4超声波距离传感器和反射面为80mm×150mm的鱼池定位识别板实现系统定位，利用CFBLSM拉压力传感器判断投饲量，由三芯滑触线和集电器保障系统电力供应，结合RS485总线和无线通讯技术等集成开发的轨道式自动投饲系统模式是一种全新的设备研发方向，样机试验表明该系统模式是可行且可靠的。设计计算分析可得：当选用HW100×100型钢制作轨道，以直径为0.06m的T型锻钢轨道轮、减速比为20:1的2级传动齿轮组和24V直流电机驱动系统行走时，为保证行走速度在18m·min-1以上，则电机功率需0.2kW，转速为2000rpm，输出扭矩要求在0.58N·m以上。研究结果可为轨道式自动投饲系统设计与后续研究提供参考。应用Solidworks软件设计了轨道式自动投饲系统样机，并进行了样机速度、投饲量精度和定位误差性能测试试验，结果表明：系统样机可以顺利完成自动启停与运行控制，料仓储料量20kg，其行走速度达到19.2m·min-1，定位误差在58～100mm范围内，投饲量误差在0.5%～2.2%范围内。该系统有效地提高了定时、定量精度，减少了饲料浪费，降低了劳动强度，符合室内工厂化水产养殖产业朝着机械化和自动化方向发展的需要。该监控系统在农业部渔业装备与工程重点开放实验室进行了为期3个月的试运行，运行结果表明该监控系统运行稳定可靠，有效的实现了定时、定量、定点投饲，满足了室内工厂化水产养殖对饲料投喂的要求，具有较高的推广价值和实用价值，为将来工业化水产养殖进入自动化和智能化时代奠定了基础。

关键词：水产养殖设计投饲机自动投饵定时定量行走系统

Silicalite-1分子筛耦合镧基钙钛矿氧载体在化学链反应中的性能调控

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Silicalite-1分子筛耦合镧基钙钛矿氧载体在化学链反应中的性能调...

作者：袁凯昆明理工大学

学位级别：硕士

化学链甲烷重整耦合CO还原技术既能将CH转化为合成气,同时又可以将CO转化为CO。这一技术分为两个反应阶段:首先,氧载体中的晶格氧将CH转化为合成气;其次,还原后的氧载体从CO中夺取氧得以再生,该过程伴随着CO的产生。筛选具有高活性和高... 详细信息

化学链甲烷重整耦合CO还原技术既能将CH转化为合成气,同时又可以将CO转化为CO。这一技术分为两个反应阶段:首先,氧载体中的晶格氧将CH转化为合成气;其次,还原后的氧载体从CO中夺取氧得以再生,该过程伴随着CO的产生。筛选具有高活性和高热稳定性的氧载体是这一工艺的核心。钙钛矿氧载体因其独特的热稳定性和结构可调控性,在化学链重整技术中应用前景十分广阔。本文采用溶胶-凝胶法制备了系列LaFeCoCuO(y=0,0.05,0.10,0.15)和LaFeCoO(x=0,0.1,0.2,0.3,0.4,0.5)钙钛矿氧载体,并且将氧载体与Silicalite-1分子筛进行混合。其中Silicalite-1分子筛采用微波法合成,该制备方法操作过程简便,大幅度地缩短了制备时间。利用XRD、BET、TEM、XPS和CH-TPR&CO-TPO等表征手段分析了氧载体的物化性质,探究了Co,Cu部分取代氧载体对反应活性的影响。此外,还探索了Silicalite-1分子筛的引入对氧载体的理化性质及反应活性的影响。在CH氧化反应过程中,适量的Co(x≤0.2)取代Fe能提高LaFeCoO样品反应活性及储放氧能力。其中LaFeCoO和LaFeCoO的反应活性较高。为了提高氧载体的抗积碳能力,采用机械混合法将这两种氧载体与Silicalite-1分子筛混合。反应评价结果表明,随着Silicalite-1分子筛含量的增加,S-1/LaFeCoO样品的抗积碳能力降低。在耦合Silicalite-1分子筛后(质量比为1:9),S-1/LaFeCoO样品的抗积碳能力有所提高。接下来又制备了一系列LaFeCoCuO(y=0,0.05,0.10,0.15)氧载体,其中LaFeCoCuO样品表现出最高的CH转化率和抗积碳能力。当Silicalite-1分子筛和LaFeCoCuO钙钛矿氧载体以1:9比例混合时,CH转化率和抗积碳能力较高。通过循环实验发现,耦合Silicalite-1分子筛可以进一步提高LaFeCoCuO循环稳定性。这主要是由于在循环反应过程中氧载体会沿着Silicalite-1分子筛的边壁及孔道进行生长,抑制了氧载体颗粒的团聚现象,进而提高了氧载体的结构稳定性及反应活性。

关键词：化学链甲烷重整耦合CO2还原合成气 LaFe1-xCoxO3 LaFe0.8Co0.2-yCuyO3 Silicalite-1

基于聚噻吩/ZnO纳米晶杂化太阳能电池微观形貌调控及其性能提高

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基于聚噻吩/ZnO纳米晶杂化太阳能电池微观形貌调控及其性能提高

作者：袁凯南昌大学

学位级别：硕士

无机太阳能电池,由于其制备成本高,机械性能差等缺点,限制了其应用空间。有机太阳能电池,制备成本低,质量轻,具有好的机械柔韧性等优点,近年来引起了人们的广泛关注。经过科学家们几十年的努力,目前基于共轭聚合物和富勒烯衍生物的有机... 详细信息

无机太阳能电池,由于其制备成本高,机械性能差等缺点,限制了其应用空间。有机太阳能电池,制备成本低,质量轻,具有好的机械柔韧性等优点,近年来引起了人们的广泛关注。经过科学家们几十年的努力,目前基于共轭聚合物和富勒烯衍生物的有机太阳能电池的能量转换效率已经突破10%。然而,由于富勒烯衍生物低的消光系数,只能捕获很有限的一部分太阳光。与富勒烯衍生物相比,无机半导体纳米晶具有长期的稳定性,对太阳光谱具有相当大的吸收范围,可以从紫外区到近红外区,具有高的电子迁移率,电子特性和几何形貌都可以调控,因此得到了广泛的关注。有机无机杂化太阳能电池,活性层由共轭聚合物和无机半导体纳米晶组成,受体用无机半导体纳米晶取代富勒烯衍生物,这样可以进一步的减少制备成本。但是,目前有机无机杂化太阳能电池的器件效率比较低,主要是由于活性层的微观形貌难以控制。在传统的有机无机杂化太阳能电池中,活性层是通过共轭聚合物和无机半导体纳米晶共混制备的,无机半导体纳米晶受体容易聚集,发生宏观相分离,难以形成连续的互穿网络结构,共轭聚合物和纳米晶相容性差,界面接触不好,不利于激子的分离和自由电荷的传输。高效的有机无机杂化太阳能电池要求无机半导体纳米晶和共轭聚合物之间要有好的界面接触,才有利于激子的分离。同时还要求活性层能形成连续的互穿网络结构,为载流子的传输和电荷的收集提供高效连续的通道。采用在共轭聚合物中原位生长无机半导体纳米晶和用半导体液晶小分子配体对无机半导体纳米晶表面进行修饰的方法可以解决这些问题。首先,本论文通过原位水解的方法在具有自组装行为的聚-3-己基噻吩-b-聚甲基丙烯酸乙酸锌(P3HT-b-PZnMAAc)中原位生长一维捧状ZnO纳米晶。由于自组装的P3HT-b-PZnMAAc的模板作用,棒状的ZnO纳米晶能均匀的分散在整个杂化体系中,没有明显的相分离,表明ZnO纳米晶和P3HT具有很好的相容性和大的界面接触。P3HT/ZnO杂化膜的形貌能够通过改变水解时间来调控。更有趣的是棒状的ZnO纳米晶是通过准球状的ZnO纳米粒子自组装而成的。P3HT/ZnO杂化膜在光电器件中的应用也进行了研究。水解1小时得到的P3HT/ZnO杂化膜的荧光淬灭程度达到70%,将其运用到杂化太阳能电池中作为活性层,器件的能量转换效率达到0.19%。其次,将在聚合物中原位制备无机半导体纳米晶和交联的方法引入到活性层的制备中来。通过原位聚合制备了一种交联的聚合物前躯体,能原位水解制备交联的P3HT/ZnO杂化体系,提高器件的稳定性。我们合理的设计并通过P3HT氮氧自由基大分子引发剂P3HT-TIPNO引发甲基丙烯酸锌(Zn(MA)2)原位聚合制备了交联的P3HT-b-PZn(MA)2嵌段共聚物,作为原位水解制备P3HT/ZnO杂化膜的模板和前躯体。对器件基于水解交联的P3HT-b-PZn(MA)2嵌段共聚物得到的交联的P3HT/ZnO纳米复合膜和未交联的P3HT/ZnO进行了比较。器件基于交联的P3HT/ZnO纳米复合膜具有更高的能量转换效率和稳定性,主要是交联结构抑制了ZnO纳米晶在聚合物基质中的扩散,提高了ZnO纳米粒子在聚合物中的分散性,交联的结构抑制了宏观相分离现象的发生,有效的提高器件的稳定性。最后,本文制备了一种基于4,7-联苯-2,1,3-苯并噻二唑末端单巯基功能化的液晶(LC),将液晶分子配到ZnO纳米粒子表面,能明显提高ZnO纳米粒子的分散性,在液晶态温度(160℃)下退火时,能赋予ZnO纳米粒子自组装行为。将这种LC-ZnO杂化材料运用到P3HT/LC-ZnO有机无机杂化太阳能电池中作为受体,能提高P3HT链的有序性和P3HT的结晶性,器件的短路电流能得到明显的提高。更有趣的是在液晶态温度退火,P3HT/LC-ZnO膜的形貌能得到更好的改善,表明在液晶态温度下,LC-ZnO的自组装能诱导P3HT的自组装,使P3HT链排列更有序,为电荷的传输提供了一个有序通道,从而使器件的效率得到明显的提高。总之,将具有自组装的LC-ZnO运用到活性层中,能改善相分离,P3HT的结晶性以及活性层结构的有序性,因此,这将是一种很有希望的方法来提高有机无机杂化太阳能电池的性能。

关键词：两嵌段共聚物自组装光伏 ZnO纳米晶原位

新加坡组屋制度及对完善我国保障房体系的启示

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新金融 2014年第9期 44-47页

作者：袁凯交通银行北京市分行芳群园支行

自2003年开始,我国对房地产市场的调控已经长达十年,但是调控效果并不理想,保障房建设不到位可能是主因之一。本文分析新加坡保障性住房体系——组屋制度的发展理念及相关制度建设和组织管理经验,结合我国国情,对我国保障性住房体系的... 详细信息

自2003年开始,我国对房地产市场的调控已经长达十年,但是调控效果并不理想,保障房建设不到位可能是主因之一。本文分析新加坡保障性住房体系——组屋制度的发展理念及相关制度建设和组织管理经验,结合我国国情,对我国保障性住房体系的完善提出建议。要加强保障性住房制度建设,建立政府为主导的、与商品房市场隔离的住房保障性体系,加强保障性住房准入和退出制度管理;要设立保障性住房专营机构,便于保障房项目的预算安排及相关事项统筹协调,对保障房运用体系实施全流程管理;要提升住房公积金制度在保障性住房体系中的配套、支持作用,有效解决中低收入家庭无力购房的难题;要在科学规划的基础上拟定住房计划,建设完善的配套措施,加强保障性住房"宜居性"管理。

关键词：保障房体系建设新加坡组屋制度专营机构

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基于作业成本法的船舶制造成本核算案例研究

基于作业成本法的船舶制造成本核算案例研究

作者：袁凯江苏科技大学

学位级别：硕士

国际航运市场的持续低迷,严重影响了船舶制造企业的生存和发展。在严峻的市场环境下,船舶企业要想保持自身的竞争力,急需深入研究造船成本的核算与管理方法。船舶制造业与其它制造业有着明显的差异,船舶制造模式是大型订单制造,产品有... 详细信息

国际航运市场的持续低迷,严重影响了船舶制造企业的生存和发展。在严峻的市场环境下,船舶企业要想保持自身的竞争力,急需深入研究造船成本的核算与管理方法。船舶制造业与其它制造业有着明显的差异,船舶制造模式是大型订单制造,产品有大型、单件、小批制造的特点;产品制造过程复杂,时间跨度大;一条船从初步设计至完工交船的时间跨度往往长达一年之久,一边设计一边施工的情况在所难免;不同工程项目之间BOM差异明显,且除去货舱左右舷分段外,产品本身几乎不存在相似的中间产品;中间产品数量多且制造工艺复杂,物料信息数量通常有上万条。因此想要对船舶制造成本进行全面系统的核算,必须根据船舶制造的工艺流程,结合具体的船舶产品,梳理出制造过程中的中间产品以及结构树,再利用成本核算物料清单(CBOM)核算出中间产品的成本,再在中间产品成本的基础上统计出船舶制造的总成本。作业成本法有计算结果准确、与制造业匹配度较高的特点,目前我国船舶企业无论从技术水平还是管理模式上都有了运用作业成本法进行产品成本核算的基础条件,本文针对船舶制造的工艺特征,从制造流程、组织结构、专业特点三个维度出发,对船舶产品进行了工程分解,在工程分解的基础上运用作业成本法对整个船舶对的成本核算提出了思路和计算方法,最后将该方法运用到了具体的实例中。

关键词：作业成本法船舶制造工程分解成本BOM

基于双向变流器的储能装置设计及能量分配策略的研究

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基于双向变流器的储能装置设计及能量分配策略的研究

作者：袁凯长安大学

学位级别：硕士

分布式电网是一种新型的模块式的供电形式,随着能源的枯竭,以光伏系统为主要发电电源、储能装置为主要调控单元的分布式电网形式备受重视,将是未来能源利用的一种主要形式。本文以光伏发电系统和双向储能变流器为基础,研究基于光伏-储能... 详细信息

分布式电网是一种新型的模块式的供电形式,随着能源的枯竭,以光伏系统为主要发电电源、储能装置为主要调控单元的分布式电网形式备受重视,将是未来能源利用的一种主要形式。本文以光伏发电系统和双向储能变流器为基础,研究基于光伏-储能-负荷系统的能量分配控制策略。主要研究工作如下:铅酸电池是分布式电网中储能的主要形式。基于铅酸电池的工作原理,研究了电池的等效电路模型。在110A恒流条件和110A脉冲条件下,对PNGV(the Partnership for a New Generation of Vehicles)模型和三阶动态模型进行放电实验。实验结果表明,增加寄生反应电路的三阶动态模型可以解决PNGV模型在静置时电压突变问题,放电效果更佳。为了实现储能装置的能量双向流通,针对由PWM变流器和Buck/Boost电路组成的双向储能变流器拓扑结构,研究了基于双闭环PI控制的恒压与恒流控制策略,并进行恒压充电和模式切换的仿真实验。实验结果表明,双向变流器可以稳定的控制储能装置充放电时的电压与电流值,能够实现模式间的无缝切换。在实验平台上,通过孤岛与并网状态下的工程实验,验证了策略的正确性与实用性。为了研究外界环境对光伏输出功率的影响,建立了光伏电池数学模型。实验分析表明,温度与光照强度的变化都会影响光伏电池输出功率的大小。介绍最大功率点追踪技术,仿真实验与工程实验的结果表明,基于变步长扰动法的MPPT(Maximum Power Point Tracking)技术,可以在外界环境改变的情况下,实现对光伏电池最大功率点快速的追踪。针对由于母线功率的变化导致的功率分配不均衡的问题,研究了基于光伏-储能-负荷系统的能量分配策略。讨论策略的控制目标与约束条件,在并网状态、孤岛状态、并网转孤岛和孤岛转并网四种工况下分别研究协调控制策略的具体实现方法。根据典型日的光伏、储能、负荷与并网点的实时功率情况,在微电网实验平台上进行并网状态与孤岛状态下的功率协调控制实验。实验结果表明,系统根据母线功率的变化,可以实时改变储能装置的充放电模式与光伏、负荷的投切情况,表明了该控制策略既能维持系统稳定,又可以实现功率协调与优化运行。

关键词：光伏系统储能双向变流器功率协调

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功率超声波换能器的测量及匹配方法的研究

功率超声波换能器的测量及匹配方法的研究

作者：袁凯上海交通大学

学位级别：硕士

本文介绍了功率超声波碎石机换能系统,主要对它的测量方法及其匹配方式进行了探索和研究。依托强大的数学平台Mathcad,利用其优势,即良好的编程环境和交互界面来进行研究。希望通过对功率超声波换能系统进行电路的建模和分析,并且在医... 详细信息

本文介绍了功率超声波碎石机换能系统,主要对它的测量方法及其匹配方式进行了探索和研究。依托强大的数学平台Mathcad,利用其优势,即良好的编程环境和交互界面来进行研究。希望通过对功率超声波换能系统进行电路的建模和分析,并且在医用功率超声波碎石样机中得到应用。功率超声波碎石机其工作频率在23KHz附近,功率在100W左右。工作部件是由压电陶瓷换能器、变幅杆和工作杆组成,能粉碎5毫米以下的肾结石,并且将粉碎以后的结石颗粒通过负压吸除。该功率超声波碎石机包括有:电源、驱动电路、控制电路和匹配电路等。为了提高该碎石机的性能和实用性,进行了大量的研究测试和改进,以达到最佳的效果。经过了对超声碎石系统反复的测量和研究之后,本课题准确的构建了功率超声波换能系统的电路模型,并获取了可靠的电路参数。经过对该电路模型的探索,得到了一种实用的功率超声波换能器的测量方法,还提出了一套行之有效的匹配方法。并且都先从理论上进行了反复的计算,包括电路的模型的准确性、电路稳态响应的一系列研究计算,在确保电路的可行性和可靠性的情况下,并将该套方法在一台医用功率超声波碎石样机上得到很好的应用。本课题解决的关键问题在于首先采用传统的匹配方法计算出了匹配电感,对匹配以后的电路进行相应的分析,在匹配超声波换能器以后建立电路的电流和电压的方程,发现传统的匹配方法很容易在超声波换能器的谐振点两边出现大电流的工作点。在一般情况下,当超声波换能器的工作状态处于谐振点附近时,超声波换能器上的电流最大,所以经常采用跟踪电流方法来追踪谐振点。那么在传统的匹配方法下,这种追踪谐振点的方法极易导致超声波换能器不在谐振点附近工作。这会产生很大的无功功率,使换能器发热很严重,这和广州医学院给出的反馈情况一样。很多厂家生产的超声波换能器匹配电源,虽然输出功率很大,但是超声波换能器的输出功率并不大,而超声波换能器自身的发热却十分严重。而本课题在对传统的匹配方法分析以后,提出了先固定谐振频率,再反过来求得能在此谐振频率上稳定工作的匹配电感的解决方法。本文又对这种方法的做了详细的理论分析和多次的实践实验设计,最终针对这种超声波换能器设计出了一台功率在100W左右,工作频率在22.27到22.45KHz左右的超声波碎石机。该超声波碎石机很好的克服了超声波换能器发热严重和超声波换能器使用寿命短的问题。

关键词：超声波换能器匹配谐振