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基于RMT-CNN的电网短路故障定位研究

北京理工大学学报 2024年第4期44卷 403-412页

作者：刘义艳郝婷楠张伟长安大学能源与电气工程学院陕西西安710018 深圳市沃尔核材股份有限公司广东深圳518000

随着我国智能电网的快速发展,电网监测数据呈现多元化、高速化、海量化的趋势.为了充分挖掘电力大数据的潜在价值,实现电网内异常区域的自动识别与定位,本文研究了基于随机矩阵理论(random matrix theory,RMT)和卷积神经网络(convolutio... 详细信息

随着我国智能电网的快速发展,电网监测数据呈现多元化、高速化、海量化的趋势.为了充分挖掘电力大数据的潜在价值,实现电网内异常区域的自动识别与定位,本文研究了基于随机矩阵理论(random matrix theory,RMT)和卷积神经网络(convolutional neural networks,CNN)的电网异常事件定位方法.首先根据电网内部联系将电网划分为若干子系统,分区构建监测矩阵;然后采用RMT作为数据挖掘的特征提取方法,提取分区矩阵特征向量作为输入,根据电网监测数据和异常识别需求的特点搭建CNN模型;最后基于分区矩阵特征向量构建数据集,训练获得有效的异常事件自动定位CNN模型.以IEEE39节点电网模型三相短路故障为例,分析表明通过RMT提取特征向量的预处理方法能有效降低数据维度,提高CNN模型的故障定位准确率,分区RMT-CNN模型能有效定位电网内异常事件的发生地点,定位精度可达97.96%,精确率可达98.65%.

关键词：电网随机矩阵理论卷积神经网络异常区域故障定位

分层特征编解码驱动的视觉引导立体声生成方法

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软件学报 2024年第5期35卷 2165-2175页

作者：王睿琦程皓楠叶龙媒介音视频教育部重点实验室(中国传媒大学) 北京100024 媒体融合与传播国家重点实验室(中国传媒大学) 北京100024

视觉引导的立体声生成是多模态学习中具有广泛应用价值的重要任务之一,其目标是在给定视觉模态信息及单声道音频模态信息的情况下,生成符合视听一致性的立体声音频.针对现有视觉引导的立体声生成方法因编码阶段视听信息利用率不足、解... 详细信息

视觉引导的立体声生成是多模态学习中具有广泛应用价值的重要任务之一,其目标是在给定视觉模态信息及单声道音频模态信息的情况下,生成符合视听一致性的立体声音频.针对现有视觉引导的立体声生成方法因编码阶段视听信息利用率不足、解码阶段忽视浅层特征导致的立体声生成效果不理想的问题,提出一种基于分层特征编解码的视觉引导的立体声生成方法,有效提升立体声生成的质量.其中,为了有效地缩小阻碍视听觉模态数据间关联融合的异构鸿沟,提出一种视听觉特征分层编码融合的编码器结构,提高视听模态数据在编码阶段的综合利用效率;为了实现解码过程中浅层结构特征信息的有效利用,构建一种由深到浅不同深度特征层间跳跃连接的解码器结构,实现了对视听觉模态信息的浅层细节特征与深度特征的充分利用.得益于对视听觉信息的高效利用以及对深层浅层结构特征的分层结合,所提方法可有效处理复杂视觉场景中的立体声合成,相较于现有方法,所提方法生成效果在真实感等方面性能提升超过6%.

关键词：立体声视觉引导的声音生成分层特征编解码多模态学习跳跃连接

设施园艺电驱移动平台轮毂电机设计及其磁-热耦合性能

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农业工程学报 2024年第13期40卷 15-24页

作者：鲁应涛姜逸菲刘逸龙罗志涛郑恩来鲁植雄沈成汪小旵南京农业大学工学院农业农村部南京农业机械化研究所

针对设施园艺作业场景下电驱移动平台的低速大扭矩牵引作业需求，该研究设计了一种减速内转子轴向磁通轮毂电机，建立电机的电磁有限元模型并分析其电磁和损耗特性。考虑到绕组电阻率受温度变化影响，构建基于热网络法的轮毂电机磁-热... 详细信息

针对设施园艺作业场景下电驱移动平台的低速大扭矩牵引作业需求，该研究设计了一种减速内转子轴向磁通轮毂电机，建立电机的电磁有限元模型并分析其电磁和损耗特性。考虑到绕组电阻率受温度变化影响，构建基于热网络法的轮毂电机磁-热耦合改进模型。与台架试验结果相比，基于改进模型获得的转矩预测值较传统模型的精度提高了5.33%，验证了模型的正确性。利用改进模型分析了温度和相电流对电机转矩特性的影响，仿真结果表明，输出转矩随电机温度增加而降低；在0～20 A，电机平均输出转矩与相电流呈线性关系。试验结果表明，轮毂电机功率随转速增加而增大，峰值功率可达4.59 kW，而转矩基本保持恒定；在转速450～900 r/min、转矩300～600 N·m时，电机效率高达93.2%。研究结果可为轴向磁通电机初步设计与多场耦合影响下电机性能分析提供思路。

关键词：农业电机模型热网络法磁-热耦合温升特性

跨域主义视域下的数字华流:国际传播的认识论转向和实践创新路径

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北大新闻与传播评论 2024年第1期 41-59页

作者：史安斌郑恩清华大学新闻与传播学院清华大学伊斯雷尔·爱泼斯坦对外传播研究中心

著名人类学家格尔茨倡导的解释人类学取向为国际传播研究的“跨域主义”认识论转向提供了理论基础,重新定义了全球一地方的动态关系。为检验这一关系,本文借用“跨域主义”作为理论框架进行个案研究,分析了以TikTok和《原神》为代表的... 详细信息

著名人类学家格尔茨倡导的解释人类学取向为国际传播研究的“跨域主义”认识论转向提供了理论基础,重新定义了全球一地方的动态关系。为检验这一关系,本文借用“跨域主义”作为理论框架进行个案研究,分析了以TikTok和《原神》为代表的“数字华流”及其多模态文化传播结构,以为国际传播的实践创新提供新的方向和路径。

关键词：解释人类学跨域主义国际传播全球化数字华流

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电介质储能陶瓷薄膜研究进展及改性方法

硅酸盐学报 2024年第4期52卷 1413-1437页

作者：岳文锋颜廷楠王大伟哈尔滨工业大学仪器科学与工程学院哈尔滨150001 顺络电子股份有限公司研发部广东深圳518110

电介质陶瓷薄膜材料制备的储能电容器,具有充放电速率快、功率密度大以及良好的温度稳定性和循环稳定性等优势,在脉冲激光武器、心脏起搏器等军事、民用领域具有广阔的应用前景。然而,电介质电容器的储能密度相对较低,限制了其应用范围... 详细信息

电介质陶瓷薄膜材料制备的储能电容器,具有充放电速率快、功率密度大以及良好的温度稳定性和循环稳定性等优势,在脉冲激光武器、心脏起搏器等军事、民用领域具有广阔的应用前景。然而,电介质电容器的储能密度相对较低,限制了其应用范围,因此如何提高其储能密度成为当前研究的重点之一。此外,电介质储能陶瓷薄膜材料种类繁多、制备工艺复杂,因此选择合适的材料体系和制备工艺至关重要。本文总结了电介质储能陶瓷薄膜材料的研究进展,重点讨论了6种类型的材料,包括线性电介质、顺电材料、铁电材料、弛豫铁电材料、超顺电材料和反铁电材料。此外,进一步总结了目前常用的提升电介质储能陶瓷薄膜材料储能性能的方法。期望本文的研究成果能够对开发新一代高性能电介质储能陶瓷薄膜提供有价值的参考。

关键词：陶瓷薄膜电介质电容器储能性能

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设施园艺移动平台分布式驱动自适应防滑控制

农业工程学报 2024年第10期40卷 85-96页

作者：陈凤丁俊杰罗志涛郑恩来鲁应涛汪小旵沈成鲁植雄南京农业大学工学院南京210031 农业农村部南京农业机械化研究所南京210014

针对设施园艺特殊作业场景对电驱移动平台灵活作业与高操纵稳定性需求,该研究设计了一种四轮轮毂电机独立驱动的分布式设施园艺电驱移动平台,并提出了一种可提高转向灵活性与稳定性的自适应防滑控制策略。在该控制策略中,首先构建电驱... 详细信息

针对设施园艺特殊作业场景对电驱移动平台灵活作业与高操纵稳定性需求,该研究设计了一种四轮轮毂电机独立驱动的分布式设施园艺电驱移动平台,并提出了一种可提高转向灵活性与稳定性的自适应防滑控制策略。在该控制策略中,首先构建电驱移动平台动力学模型与Ackermann差速转向模型,结合速度瞬心原理及轮胎侧偏角确定各车轮转向目标转速;其次,为提高电驱移动平台对时变附着系数的适应能力,采用改进的强跟踪自适应无迹卡尔曼滤波算法设计复杂路面识别器,实现对路面附着系数准确估计;最后,设计基于自适应滑模算法的防滑控制器,根据路面附着系数估计值确定车轮相对最佳滑转率并实时控制滑转率。为验证所提控制策略的有效性,开展了Carsim-MATLAB/Simulink联合仿真与分布式设施园艺电驱移动平台实车试验。试验结果表明,所提控制策略可准确估计复杂道路下路面附着系数,降低车轮滑转率误差;在不变路面、对接路面与对开路面3种工况下,左侧车轮滑转率误差分别为0.031、0.015和0.038,右侧车轮滑转率误差分别为0.026、0.005和0.028;在不变路面与随机路面实测路况下,电驱移动平台路面附着系分别数约为0.44和0.47,最大滑转率分别约为0.69和0.68,有效抑制了轮胎转向时的过度滑转,提高了电驱移动平台的行驶稳定性。研究可为设施园艺车辆驱动防滑控制提供具体理论依据和实施方案。

关键词：农业机械试验设施园艺轮毂电机电驱移动平台差速转向防滑控制

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基于EKF残差的无人机GPS故障诊断方法

电光与控制 2024年第7期31卷 61-65,72页

作者：杨苏桥郑恩辉田琛李易平中国计量大学机电工程学院杭州310000

针对无人机多传感器融合导航过程传感器故障的问题,提出了一种由惯性导航传感器诊断GPS传感器故障的方法,实现自身传感器之间的故障互诊。在无人机导航对传感器数据进行位姿解算时,针对扩展卡尔曼滤波(EKF)在预测与更新过程中产生的状... 详细信息

针对无人机多传感器融合导航过程传感器故障的问题,提出了一种由惯性导航传感器诊断GPS传感器故障的方法,实现自身传感器之间的故障互诊。在无人机导航对传感器数据进行位姿解算时,针对扩展卡尔曼滤波(EKF)在预测与更新过程中产生的状态残差信息,即惯导与GPS两者解算的位置信息,设计一种改进序贯概率比检验(SPRT)的传感器故障诊断方法,改善了SPRT算法对残差信息突变的灵敏性以及处于多故障情形下的诊断可持续性。数据仿真实验表明:相较于传统方法和其他改进算法,该方法可以快速、准确地检测出故障发生和消失的时间,并可持续诊断故障,极大地提高了无人机飞行安全。

关键词：无人机传感器故障诊断序贯概率比检验扩展卡尔曼滤波

单晶4H-SiC的摩擦诱导化学机械复合加工(FCMM)实验研究

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机械工程学报 2024年第7期60卷 401-410页

作者：张博楠黄辉武民华侨大学脆性材料产品智能制造技术国家地方联合工程研究中心厦门361021 华侨大学制造工程研究院厦门361021

单晶碳化硅(SiC)凭借其优异的材料性能成为下一代电力电子器件和光电子器件的优选衬底材料,但碳化硅的高硬脆性,强化学惰性对其高效精密加工带来了巨大挑战。提出一种基于摩擦诱导化学作用与低硬度磨粒机械作用复合的SiC晶片加工新思路... 详细信息

单晶碳化硅(SiC)凭借其优异的材料性能成为下一代电力电子器件和光电子器件的优选衬底材料,但碳化硅的高硬脆性,强化学惰性对其高效精密加工带来了巨大挑战。提出一种基于摩擦诱导化学作用与低硬度磨粒机械作用复合的SiC晶片加工新思路。跟踪了4H-SiC在不同铁基烧结盘以及不同加工工艺参数下材料去除率随时间的变化;检测了加工后晶片的表面质量及亚表面损伤。实验结果表明摩擦诱导化学机械复合加工方法通过摩擦诱导实现金属与碳化硅的固相化学反应,并利用低硬度磨粒机械去除固相化学反应产物。加工后的亚表面中并未在纳米尺度下观察到晶体变形和晶格缺陷。加工初始阶段的材料去除率最高可达1025nm/min,稳定阶段的材料去除率最高可达385nm/min。工艺参数对加工过程中的固相化学反应速率有着重要的影响,低硬度磨粒实现对化学反应粘附物的机械去除,可以有效提高材料去除率。实验结果证实了本文提出的新型加工思路的可行性,其总体加工效率明显高于现有加工方法,为实现单晶SiC晶片的高效精密加工提供了新的研究思路。

关键词：摩擦诱导固相化学反应化学机械复合加工碳化硅亚表面损伤

基于交互式设计超材料建模与分析的MCR-WPT效率提升研究

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上海交通大学学报 2024年第4期58卷 545-554页

作者：范兴明张浩楠张鑫桂林电子科技大学机电工程学院广西壮族自治区桂林541004

超材料具有特殊的磁场调控能力,被广泛关注并应用于磁耦合谐振无线电能传输(MCR-WPT)领域,但寻求针对特定领域目标需求的超材料设计具有挑战性.目前,超材料的一般设计方法为S参数反演法和等效电路法,设计流程通常需要多次建模仿真得到... 详细信息

超材料具有特殊的磁场调控能力,被广泛关注并应用于磁耦合谐振无线电能传输(MCR-WPT)领域,但寻求针对特定领域目标需求的超材料设计具有挑战性.目前,超材料的一般设计方法为S参数反演法和等效电路法,设计流程通常需要多次建模仿真得到目标参数,该过程较为繁琐耗时.对此,深入分析上述两种设计方法的特性并将二者结合,采用HFSS与MATLAB软件交互设计和优化用于MCR-WPT特性提升的超材料,有效简化了超材料的设计过程.以无线电能传输效率优化为目标设计方形和Koch两种超材料单元,分析对比两种单元的电磁特性.搭建工作频率为6.78 MHz的MCR-WPT系统实验平台,探究两种超材料对传输效率的影响.实验结果表明,方形超材料和Koch超材料分别实现了28.4%和24.6%的最大传输效率提升,证明了交互设计可以更简便地设计超材料并且用于无线电能传输系统传输效率的提升.

关键词：无线电能传输超材料分析和设计交互式仿真传输效率