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谐振方式对有源钳位反激变换器工作状态影响的研究

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电工电能新技术 2024年第6期43卷 37-48页

作者：赵永秀刘泽伟朱治钢晏铭蔡培军西安科技大学电气与控制工程学院陕西西安710054 西安市电气设备状态监测与供电安全重点实验室陕西西安710054 矽力杰半导体技术(杭州)有限公司浙江杭州310052

传统有源钳位反激变换器依赖变压器漏感和原边钳位电容之间的谐振实现软开关,消除了开关损耗,但传导损耗大,输出整流器存在电流振荡现象。为解决上述问题,选取变换器最佳工作模式,建立不同谐振方式下的等效电路模型,探究不同谐振方式对... 详细信息

传统有源钳位反激变换器依赖变压器漏感和原边钳位电容之间的谐振实现软开关,消除了开关损耗,但传导损耗大,输出整流器存在电流振荡现象。为解决上述问题,选取变换器最佳工作模式,建立不同谐振方式下的等效电路模型,探究不同谐振方式对变换器性能的影响,以副边谐振方式为基础制作实验样机。由实验结果可知:副边谐振方式有源钳位反激变换器可实现功率器件软开关,降低原边电流有效值,消除副边电流振荡现象,所设计的变换器最大满载效率达94.06%,整机效率高于原边谐振方式。

关键词：有源钳位软开关副边谐振电流振荡

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基于深度卷积判别网络的人脸比对方法

哈尔滨工程大学学报 2024年第9期45卷 1770-1782页

作者：谷凤伟陆军刘子玄蔡成涛哈尔滨工程大学智能科学与工程学院黑龙江哈尔滨150001 哈尔滨工程大学船海装备智能化技术与应用教育部重点实验室黑龙江哈尔滨150001

针对实际应用中人脸比对面临着场景复杂性高、光照、遮挡等问题,为了提高人脸比对准确率,本文提出了一种基于深度卷积判别网络的人脸比对算法MTC-FaceNetSDM。建立了MTC-FaceNetSDM的深度卷积神经网络,在FaceNet网络前端中融合多任务级... 详细信息

针对实际应用中人脸比对面临着场景复杂性高、光照、遮挡等问题,为了提高人脸比对准确率,本文提出了一种基于深度卷积判别网络的人脸比对算法MTC-FaceNetSDM。建立了MTC-FaceNetSDM的深度卷积神经网络,在FaceNet网络前端中融合多任务级联卷积神经网络得到MTC-FaceNet网络,实现实际场景中的人脸检测提取目标人脸;利用深度卷积神经网络获取高维人脸深度特征,并将FaceNet网络的欧氏距离模块替换为所提出的相似度判别模块SDM,用于高维人脸特征向量比对;最终,利用自制的人脸数据集C-facev1,结合CASIA-WebFace人脸数据集对本文人脸比对算法进行训练,使用人脸数据集LFW和CASIA-FaceV5对训练后的模型进行性能评估。实验结果表明:本文所设计的MTC-FaceNetSDM的人脸比对准确率比MTC-FaceNet整体提高1.48%,对中国人脸比对准确率提高3.80%,可实现多人种的人脸比对,同时该算法具备良好的鲁棒性和泛化能力,达到优良的人脸比对效果,可实际应用于人脸验证系统。

关键词：人脸比对深度卷积判别网络多任务级联卷积神经网络相似度判别模块人脸特征向量

纳米SiO_(2)/聚丙烯复合材料的电老化寿命评估

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复合材料学报 2024年第3期41卷 1270-1280页

作者：高俊国张广威刘艳丽鞠惠丞刘力伟刘雄军韩啸哈尔滨理工大学工程电介质及其应用教育部重点实验室哈尔滨150080 江苏上上电缆集团科学技术研究院溧阳213300

探究新型环保材料聚丙烯(PP)绝缘和其纳米SiO_(2)复合材料的电老化寿命,为后期PP绝缘电缆应用可靠性提供理论支撑。基于电老化寿命公式-反幂定律,通过恒压加速老化试验估算了PP绝缘和SiO_(2)/PP复合材料的寿命模型参数,再采用逐级升压... 详细信息

探究新型环保材料聚丙烯(PP)绝缘和其纳米SiO_(2)复合材料的电老化寿命,为后期PP绝缘电缆应用可靠性提供理论支撑。基于电老化寿命公式-反幂定律,通过恒压加速老化试验估算了PP绝缘和SiO_(2)/PP复合材料的寿命模型参数,再采用逐级升压加速老化试验对寿命指数n的可靠性进行评估。并对SiO_(2)/PP复合材料进行结构表征和性能测试。结果表明,SiO_(2)/PP6的寿命指数n为14.61,相较PP6的12.54提升了16.51%;试验阶段发现在较低老化场强下SiO_(2)的掺杂对PP6的失效时间提升效果明显,预测SiO_(2)/PP6在老化场强25 kV·mm^(-1)以下的长期电老化寿命是PP6的5倍以上。同时,掺杂纳米SiO_(2)使PP绝缘的工频介电损耗因数和损耗峰高度降低。基于电老化空腔理论,提出了SiO_(2)通过消耗热电子能量限制链段断裂,从而提升PP绝缘电老化寿命的观点。

关键词：聚丙烯绝缘电老化寿命纳米SiO_(2) 加速电老化试验复合材料

基于轻量级对称CNN-Transformer的图像超分辨率重建方法

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模式识别与人工智能 2024年第7期37卷 626-637页

作者：王庭伟赵建伟周正华中国计量大学信息工程学院杭州310018 浙江财经大学数据科学学院杭州310018

针对现有基于Transformer的图像超分辨率重建方法存在参数量过大和训练成本过高等问题,提出基于轻量级对称CNN-Transformer的图像超分辨率重建方法.首先,利用权值共享设计对称CNN-Transformer模块,经由通道注意模块充分融合上、下分支... 详细信息

针对现有基于Transformer的图像超分辨率重建方法存在参数量过大和训练成本过高等问题,提出基于轻量级对称CNN-Transformer的图像超分辨率重建方法.首先,利用权值共享设计对称CNN-Transformer模块,经由通道注意模块充分融合上、下分支提取的信息,提高对局部特征和全局特征的捕获和利用.同时,通过深度可分离卷积并计算自注意跨通道的协方差矩阵,有效减少Transformer的参数量,降低计算成本和显存消耗.然后,引入HFERB(High-Frequency Enhancement Residual Block),进一步关注高频区间的纹理和细节信息.最后,探讨Transformer生成自注意时所需激活函数的选择,分析可知GELU激活函数能较好地促进特征聚合,提升网络性能.实验表明文中方法在保持轻量化的同时,能有效重建图像更多的纹理与细节.

关键词：图像超分辨率重建深度学习 Transformer 对称网络

融合无人机光谱信息与纹理特征的大豆土壤含水率估测模型研究

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农业机械学报 2024年第9期55卷 347-357页

作者：李志军陈国夫支佳伟向友珍李冬梅张富仓陈俊英西北农林科技大学旱区农业水土工程教育部重点实验室陕西杨凌712100 西北农林科技大学风景园林艺术学院陕西杨凌712100

及时获取大田作物根区土壤含水率(Soil moisture content,SMC)对于实现精准灌溉至关重要。本研究采用无人机多光谱技术,通过连续2年(2021—2022年)田间试验,采集了大豆开花期不同土壤深度的SMC数据以及相应的无人机多光谱图像,建立了与... 详细信息

及时获取大田作物根区土壤含水率(Soil moisture content,SMC)对于实现精准灌溉至关重要。本研究采用无人机多光谱技术,通过连续2年(2021—2022年)田间试验,采集了大豆开花期不同土壤深度的SMC数据以及相应的无人机多光谱图像,建立了与作物参数具有较强相关性的植被指数及冠层纹理特征。通过分析植被指数和纹理特征与各深度土层SMC的相关性,分别筛选出与各深度土层SMC相关系数达显著相关(P<0.05)的参数作为模型的输入变量(组合1:植被指数;组合2:纹理特征;组合3:植被指数结合纹理特征),分别利用支持向量机(Support vector machine,SVM)、梯度提升模型(Extreme gradient boosting,XGBoost)和梯度提升决策树(Gradient boosting decision tree,GDBT)对各深度土层SMC进行建模。结果表明,与20~40 cm和40~60 cm土层深度相比,植被指数和纹理特征在0~20 cm土层深度中与SMC表现出更高的相关性。XGBoost模型为SMC估算的最佳建模方法,特别是对于0~20 cm土层深度。该深度估计模型验证集决定系数为0.881,均方根误差为0.7%,平均相对误差为3.758%。本研究结果为大豆根区SMC无人机多光谱监测提供了基础,为水分胁迫条件下作物生长的快速评估提供了参考。

关键词：大豆土壤含水率无人机多光谱植被指数纹理特征

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暗河发育区岩溶隧道突涌水洪峰流量估计

中国水利水电科学研究院学报（中英文） 2024年第3期22卷 307-317,323页

作者：谢艺伟李开军张鹏郭子昊张翾中交一公局厦门工程有限公司厦门361000 南京工业大学交通运输工程学院南京211816 交通部公路科学研究所北京100088

地下暗河是岩溶隧道建设与运营重大的安全风险,暗河发育区岩溶隧道突涌水洪峰估计是岩溶隧道施工抢险与后期处治方案制定的重要基础数据。地下暗河洪峰流量不仅由岩溶区水文地质条件控制,而且还受到暴雨期地表径流补给的影响。本文结合... 详细信息

地下暗河是岩溶隧道建设与运营重大的安全风险,暗河发育区岩溶隧道突涌水洪峰估计是岩溶隧道施工抢险与后期处治方案制定的重要基础数据。地下暗河洪峰流量不仅由岩溶区水文地质条件控制,而且还受到暴雨期地表径流补给的影响。本文结合实测数据和统计数据,围绕小流域暴雨资料推求出地表汇流洪峰和地下暗河汇泄流洪峰,提出了一种考虑地表径流补给的暗河发育区岩溶隧道突涌水洪峰估计方法,并结合翠屏隧道的地形地貌、水文地质与实测涌水资料,开展了案例分析计算并比较实测涌水量。表明传统涌水预测方法无法考虑暗河与地表水补给的影响,与实测结果差距很大,本方法能够较好预测岩溶区因地表汇水补给暗河发育区隧道突涌水洪峰,为隧道防洪护堤高度、涵管过水容量设计、洪峰避险时间提供重要支撑,保障隧道施工与运营安全。

关键词：岩溶隧道地下暗河径流补给突涌水洪峰流量

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出口扩散段直径对双向流道泵装置水力性能影响

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人民长江 2024年

作者：陶贤明刘红伟陈运杰张瑾李彦军李亚林江苏大学流体机械工程技术研究中心江苏省太湖地区水利工程管理处

为提高大型低扬程双向流道泵装置水力性能，本研究基于流道出口扩散段椭圆型廓设计，结合SST k-ω湍流模型，探讨了出口扩散段直径参数对双向流道泵装置水力性能的影响。通过分别调整出水流道喇叭管的最大直径D1、导水锥的最大直径D2，... 详细信息

为提高大型低扬程双向流道泵装置水力性能，本研究基于流道出口扩散段椭圆型廓设计，结合SST k-ω湍流模型，探讨了出口扩散段直径参数对双向流道泵装置水力性能的影响。通过分别调整出水流道喇叭管的最大直径D1、导水锥的最大直径D2，以及同时调整两者，针对最高效率流量工况点，对比了不同直径方案下出水流道的速度分布均匀度、水力损失及动能回收率的分布规律，并结合熵产理论，揭示了出口扩散段直径对双向流道泵装置水力性能的影响规律。主要研究结论有：当仅增加喇叭管最大直径D1时，泵装置最高效率出现先增大后减小的趋势，在喇叭管最大直径D1=2.09D0（泵装置叶轮直径）时，装置效率最高，提高了0.62%，出水流道水力损失相对初始方案减小了1cm；当仅增加导水锥最大直径D2时，出水流道水力损失先减小后增大，在导水锥最大直径D2=2.09D0时出水流道的水力损失最小；当喇叭管与导水锥最大直径D1和D2同时增加时，泵装置最高效率逐渐提高，在最大直径D1=2.28D0和D2=2.28D0获得最高效率值，出水流道水力损失相对初始方案减小了1.8cm。研究结果可为双向流道泵装置的优化设计提供参考。

关键词：出口扩散段直径喇叭管导水锥双向流道水力性能评价指标

水下通信装置耐压壳体的机械结构设计仿真方法研究

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舰船科学技术 2024年第16期46卷 72-76页

作者：李光军陈佳伟杨靖胡湘生中国船舶集团有限公司第七二二研究所湖北武汉430205 武汉科技大学湖北武汉430205

本文创新性地提出耐压壳体机械结构参数化设计的通用方法。通过Ansys软件提供的APDL语言,完成机械结构的参数化自动仿真任务,有效缩减了工程师的机械设计周期。同时,针对耐压壳体基本的使用工况,本文基于力学理论分析方法,提出耐压壳体... 详细信息

本文创新性地提出耐压壳体机械结构参数化设计的通用方法。通过Ansys软件提供的APDL语言,完成机械结构的参数化自动仿真任务,有效缩减了工程师的机械设计周期。同时,针对耐压壳体基本的使用工况,本文基于力学理论分析方法,提出耐压壳体的通用结构设计方法和需要关注的关键设计指标。

关键词：结构设计耐压壳体数字化仿真计算材料力学

基于无人机图像和改进LSC-CNN模型的密集苗木检测和计数方法

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智慧农业(中英文) 2024年

作者：彭小丹陈锋军朱学岩才嘉伟顾梦梦北京林业大学工学院城乡生态环境北京实验室林木资源高效生产全国重点实验室林业装备与自动化国家林业和草原局重点实验室科罗拉多州立大学园艺与景观建筑系

[目的/意义]快速、准确地统计密集种植的苗木数量对苗木经营管理具有重要意义。为解决无人机航拍的密集种植苗木图像中苗木粘连、尺度差异大的问题,提出以点标签数据为监督信号的改进密集检测计数模型(Locate,Size and Count,LSC-CNN),... 详细信息

[目的/意义]快速、准确地统计密集种植的苗木数量对苗木经营管理具有重要意义。为解决无人机航拍的密集种植苗木图像中苗木粘连、尺度差异大的问题,提出以点标签数据为监督信号的改进密集检测计数模型(Locate,Size and Count,LSC-CNN),同时实现苗木的检测和计数。[方法]改进的LSC-CNN模型通过将LSC-CNN模型特征提取网络的最后一层卷积替换为扩张卷积(Dilated Convolutions,DConv),实现在保留苗木细节特征的同时扩大感受野,帮助模型更好的理解上下文信息以区分粘连苗木。此外,在多个尺度分支前引入注意力机制(Convolutional Block Attention Module,CBAM)使模型聚焦于有助于苗木检测和计数的关键特征,以更好地适应不同尺度的苗木。为解决类别不平衡问题,提高模型的泛化能力,将损失函数替换为标签平滑交叉熵损失函数。[结果和讨论]经测试,改进LSC-CNN模型在456幅苗木图像的测试集上的平均绝对误差(Mean Absolute Error,MAE)、均方根误差(Root Mean Square Error,RMSE)和平均计数准确率(Mean Counting Accurate,MCA)分别为14.24株、22.22株和91.23%,三项指标均优于IntegrateNet、PSGCNet、CANet、CSRNet、CLTR和LSC-CNN模型。[结论]改进LSC-CNN模型能够准确实现密集种植苗木的检测和计数,适用于多种树木的检测和计数工作。

关键词：无人机密集种植计数多尺度 LSC-CNN