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基于阻抗测量的电动汽车串扰特性分析

汽车工程 2014年第1期36卷 17-21页

作者：郭彦杰王丽芳廖承林中国科学院电工研究所中国科学院电力电子与电气驱动重点实验室北京100190

本文中利用线束频变参数和串扰系统的等效模型对电动汽车的线束串扰特性进行分析。首先测量其不同端口间的短路和开路阻抗,利用阻抗测量结果和多导体传输线理论计算得到频变参数;然后利用单线/双绞线模型近似描述电动汽车线束间的串扰现... 详细信息

本文中利用线束频变参数和串扰系统的等效模型对电动汽车的线束串扰特性进行分析。首先测量其不同端口间的短路和开路阻抗,利用阻抗测量结果和多导体传输线理论计算得到频变参数;然后利用单线/双绞线模型近似描述电动汽车线束间的串扰现象,求出串扰电压的表达式;并得到频变电感、电容以进行仿真研究;最后在仿真和实验的基础上,通过分析信号源、线束间的感性容性耦合和端接负载等特性的影响得到了串扰特性。

关键词：电动汽车串扰特性阻抗测量频变参数电磁兼容

基于整流性负载补偿的无线充电系统T型阻抗匹配网络设计方法的优化

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电工技术学报 2017年第24期32卷 9-16页

作者：李树凡王丽芳郭彦杰吉莉岳圆中国科学院电工研究所中国科学院电力电子与电气驱动重点实验室北京100190 中国科学院大学北京100190 北京电动车辆协同创新中心北京100081 天津大学电气与自动化工程学院天津300072

无线充电系统的阻抗匹配对于提高系统的能量传输能力具有重要意义。针对现有纯阻性整流性负载分析方法的缺点与不足,提出一种基于整流性负载补偿的无线充电系统T型阻抗匹配网络的优化方法。首先,分析基于传统整流性负载分析方法的T型阻... 详细信息

无线充电系统的阻抗匹配对于提高系统的能量传输能力具有重要意义。针对现有纯阻性整流性负载分析方法的缺点与不足,提出一种基于整流性负载补偿的无线充电系统T型阻抗匹配网络的优化方法。首先,分析基于传统整流性负载分析方法的T型阻抗匹配网络。其次,分析整流性负载的非线性特征,得出其感性特征不能忽略的结论,并根据此结论研究补偿整流性负载的方法,对T型阻抗匹配网络的设计方法进行优化。最后,对提出的优化方法进行仿真和实验验证。仿真和实验结果表明,该优化方法能够将无线充电系统的能量传输效率提高近1%,输出功率从2.52k W增大至2.77k W。

关键词：无线充电系统阻抗匹配整流性负载优化

基于直流侧输入电流检测的无线充电系统负载估计

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电力系统自动化 2017年第7期41卷 88-92页

作者：李树凡王丽芳郭彦杰廖承林吉莉中国科学院电力电子与电气驱动重点实验室(中国科学院电工研究所) 北京市100190 中国科学院大学北京市100190 北京电动车辆协同创新中心北京市100081

基于无线充电系统逆变器等效负载与直流侧输入电流之间的关系,提出了一种利用直流侧输入电流进行负载估计的方法。首先,建立模型分析了直流侧输入电流与逆变器输出电流的关系,并推导得到输入电流与负载之间的数学关系,从而实现了基于直... 详细信息

基于无线充电系统逆变器等效负载与直流侧输入电流之间的关系,提出了一种利用直流侧输入电流进行负载估计的方法。首先,建立模型分析了直流侧输入电流与逆变器输出电流的关系,并推导得到输入电流与负载之间的数学关系,从而实现了基于直流侧输入电流的负载估计。进而,通过仿真和实验验证了该负载估计方法。实验结果显示,该方法在10~100Ω的负载范围内估计误差小于10%,达到了较高的估计精度。最后,利用所提出的负载估计方法对系统进行了故障分析,结果表明该负载估计方法能够实现对系统故障状态的有效识别。

关键词：无线充电负载估计直流侧电流故障分析

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模糊复合控制器在组合积分系统中的应用

模糊复合控制器在组合积分系统中的应用

作者：郭彦杰东华大学

学位级别：硕士

时滞特性是工业生产过程中普遍存在的现象,由于时滞现象的存在,扰动不能被及时察觉,控制作用需长时间后才能反映到系统输出上,因此使控制器参数不易选取,若控制参数调整不当,会造成系统控制品质的下降,严重时会导致系统不稳定。特别是... 详细信息

时滞特性是工业生产过程中普遍存在的现象,由于时滞现象的存在,扰动不能被及时察觉,控制作用需长时间后才能反映到系统输出上,因此使控制器参数不易选取,若控制参数调整不当,会造成系统控制品质的下降,严重时会导致系统不稳定。特别是对于一些具有时滞特性的复杂的工业系统,更增加了控制系统的设计难度。组合积分系统是一类新型的积分时滞过程系统,广泛存在于烟草工艺过程之中,但迄今为止没有引起国内外学术界的广泛重视,这类系统往往被视为普通的一阶加纯滞后过程,采用常规的PID控制算法,或者基于人工智能的方法,如模糊控制进行控制。由于过程特性的特殊性,常规PID控制算法不能对组合积分系统进行有效的控制,控制精度差;复合智能控制是目前控制领域研究的重点课题之一,因此,对组合积分系统的特性与智能控制算法的研究具有重要的意义。本文基于组合积分系统设计了模糊PID控制算法,这种控制算法,模糊PID控制即具有模糊控制灵活而适应性强的优点,又具有PID控制精度高的特点,其目的是为组合积分系统提供一种有效的控制方法。通过与PID控制算法对组合积分系统控制效果比较发现,模糊PID控制算法具有良好的鲁棒性和抗干扰性。模糊PID控制器,不仅适用于组合积分系统,而且也可以设计适用于其他复杂过程。在实际工业过程设计时,该控制策略有控制参数易调节,无稳态误差,响应速度快等优点,这些充分说明模糊PID控制器对组合积分系统适用性以及它在工业应用中的实际意义。智能控制方法的控制器部分具有克服模型参数不匹配的功能,可进一步降低控制系统对被控对象模型精度的要求,使系统的鲁棒性和抗干扰性都得到显著提高。结合MATLAB仿真,分析比较几种控制方法在系统参数发生变化时的控制结果,证明本文提出的控制方法取得了较好的控制效果,在组合积分系统的控制中具有一定的应用前景。

关键词：组合积分系统模糊PID控制器 Labwindows/CVI

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基于循环神经网络的脉搏信号分析研究

基于循环神经网络的脉搏信号分析研究

作者：郭彦杰北京邮电大学

学位级别：硕士

随着社会和经济的发展,人们对生理状态的关注和对健康产品的需求增加。在中国传统医学中,医者通过诊脉来检测人体的状态。脉诊过程无创无痛,是一种理想的生理状态检测方式。然而脉诊依靠个人经验诊断,医疗资源不足,这阻碍了中医的推广... 详细信息

随着社会和经济的发展,人们对生理状态的关注和对健康产品的需求增加。在中国传统医学中,医者通过诊脉来检测人体的状态。脉诊过程无创无痛,是一种理想的生理状态检测方式。然而脉诊依靠个人经验诊断,医疗资源不足,这阻碍了中医的推广和发展。脉诊的客观化对于其推广尤为重要。通过分析脉搏数据对不同的生理状态进行识别是本文解决的主要问题。深度学习的核心思想是从大量数据中自动地提取特征进行表示,与脉诊理论相契合。本文的主要工作是选取并构建了长短时记忆神经网络(Long Short-Term Memory Neural Network,LSTM)来对脉搏信号进行分类。本文选取了 3组待分类状态(午休前、后,运动前、后,吸烟前、后),针对各组状态采集了数据作为样本数据。本文对采集到的数据进行了预处理,包括异常值处理、拆分预编码、数据归一化。本文建立了一个具有五个网络层的LSTM模型,并对参数进行了训练和优化,最终神经网络的分类性能达到了如下效果:训练集准确率为0.85,验证集准确率为0.81,测试集数据的整体脉搏状态识别准确率为0.71。在相同网络层级、迭代次数的前提下进行了双向LSTM、深度神经网络的实验对比。双向LSTM神经网络在脉搏短序列的训练集上的准确率为0.91,在验证集的准确率0.89,对测试集数据的整体脉搏状态识别准确率为0.79。双向LSTM神经网络优于单向LSTM神经网络,单向LSTM神经网络优于深度神经网络。由此推断睡眠对人体的脉搏有影响,LSTM神经网络可以有效识别午休前和午休后的脉搏信号。进而选取了跑步前、跑步后这两种生理状态以及吸烟前、吸烟后这两种生理状态分别进行分类识别。最终得出双向LSTM神经网络在跑步前和跑步后的脉搏短序列的训练集上的准确率为0.93,在验证集的准确率0.91,对测试集数据的整体脉搏状态识别准确率为0.83。在吸烟前和吸烟后的脉搏短序列的训练集上的准确率为0.84,在验证集的准确率0.82,对测试集数据的整体脉搏状态识别准确率为0.71,实现了有效识别。

关键词：脉搏生理状态神经网络 LSTM

Resveratrol调控AMPK-SIRT1通路去乙酰化LC3对MPTP帕金森病小鼠的保护作用及机制研究

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Resveratrol调控AMPK-SIRT1通路去乙酰化LC3对MPTP帕金森病小鼠的...

作者：郭彦杰上海交通大学

学位级别：硕士

帕金森病（Parkinson’s disease,PD）是中老年人常见的神经系统变性性疾病。目前PD的治疗措施主要是多巴胺（dopamine,DA）替代疗法,只能缓解患者临床症状,尚缺乏安全有效的延缓或改变PD病程进展的神经保护治疗措施。研究表明,?-synucl... 详细信息

帕金森病（Parkinson’s disease,PD）是中老年人常见的神经系统变性性疾病。目前PD的治疗措施主要是多巴胺（dopamine,DA）替代疗法,只能缓解患者临床症状,尚缺乏安全有效的延缓或改变PD病程进展的神经保护治疗措施。研究表明,?-synuclein错误折叠、异常积聚导致的DA能神经元细胞功能紊乱是PD神经细胞变性死亡的主要机制。通过诱导自噬,促进错误折叠或异常积聚的?-synuclein蛋白清除,可能有希望延缓或改变PD的病程进展。白藜芦醇（resveratrol,RV）是一种非黄酮类天然多酚类化合物,具有抗炎、抗氧化、清除自由基、保护心脑血管等多种生物活性,且较易透过血-脑屏障进入脑组织。最近有研究证实,RV可能对6-羟基多巴胺（6-hydroxydopamine,6-OHDA）和1-甲基-4-苯基-1,2,3,6-四氢吡啶（1-methyl-4-phenyl-1,2,3,6-tetrahydropyridine,MPTP）导致的DA能神经元损伤具有保护作用。我们的前期研究也发现,RV能减轻线粒体神经毒素鱼藤酮导致的SH-SY5Y细胞的凋亡,能降低?-synuclein过表达PC12细胞内?-synuclein的沉积,并且RV发挥上述作用可能与激活沉默信息调节蛋白1（silent information regulation 2 homolog 1,SIRT1）有关。为深入探讨RV在活体内的作用效果和途径,我们建立MPTP亚急性PD小鼠模型,用RV灌胃、SIRT1特异性抑制剂EX527腹腔注射进行干预,在MPTP造模前及造模后的不同时间点进行行为学测试（包括开场试验、足迹试验和爬杆试验）检测其行为学改变,利用高效液相色谱电化学法（high performance liquid chromatography with electrochemical detection,HPLC-ED）检测DA及其代谢产物变化,采用免疫荧光技术、western blot技术及蛋白质免疫共沉淀技术检测相关蛋白表达变化。从行为学改善和对黑质纹状体多巴胺系统的保护作用两个角度观察RV对PD小鼠的保护作用,证实其有保护作用后,再对其可能的作用机制进行探索。本课题主要从以下两个部分展开:第一部分,白藜芦醇调控AMPK-SIRT1通路对MPTP帕金森病小鼠的神经保护作用研究。我们发现,RV可以显著改善MPTP小鼠的行为学损伤、DA水平下降、黑质区TH阳性神经元丢失及纹状体区TH蛋白表达减少。为了探索RV发挥保护作用的可能机制,我们在给予RV灌胃时,同时腹腔注射SIRT1特异性抑制剂EX527。我们发现,给予RV后,小鼠黑质区SIRT1免疫荧光及纹状体区SIRT1蛋白表达均较MPTP组显著升高,同时p-AMPK蛋白表达较MPTP组亦显著升高。而给予EX527后,小鼠黑质区SIRT1免疫荧光及纹状体区SIRT1蛋白表达较RV+MPTP组显著下降,伴随着p-AMPK含量较RV+MPTP组显著降低。同时,在给予EX527后,小鼠的行为学、DA水平、黑质区TH阳性神经元及纹状体区TH蛋白较RV+MPTP组显著下降。提示RV对MPTP帕金森病小鼠的保护作用可能是通过激活SIRT1,进而激活AMPK而获得。而我们前期的细胞实验抑制AMPK磷酸化后,抑制了SIRT1活性。共同说明SIRT1与AMPK存在相互调控关系,且这种相互调控关系可能介导了RV对MPTP小鼠DA能神经元的神经保护作用。通过以上实验,我们证明RV可能通过激活AMPK-SIRT1信号通路,SIRT1与AMPK相互调控,改善了MPTP小鼠行为学损伤,减轻了MPTP小鼠DA水平下降,减少了黑质区TH阳性神经元丢失及纹状体区TH蛋白减少。第二部分,SIRT1去乙酰化LC3介导的自噬在?-synuclein降解中的作用。我们首先利用western blot技术检测LC3-II、p62等自噬标志蛋白及?-synuclein,并采用免疫荧光双标共定位p62和?-synuclein。我们发现在MPTP组,SIRT1水平较对照组显著降低,伴随着p62和?-synuclein共同积聚在胞浆中;而当给予RV激活SIRT1后,LC3-II水平升高,共同积聚在细胞内的p62和?-synuclein较MPTP组显著减少;当同时给予SIRT1特异性抑制剂EX527后,SIRT1水平下降,此时,LC3-II水平较RV+MPTP组显著下降,与此同时,p62和?-synuclein共同积聚在胞浆。该实验结果与我们课题组的前期细胞实验共同证实RV激活SIRT1后,SIRT1可通过进一步诱导自噬,促进?-synuclein降解,进而减轻MPTP小鼠病理学损害和行为学损伤。为了进一步探索SIRT1对自噬的可能调控机制,我们

关键词：帕金森病 resveratrol AMPK SIRT1 LC3去乙酰化

H.264标准中运动估计与补偿算法的研究和改进

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H.264标准中运动估计与补偿算法的研究和改进

作者：郭彦杰北京邮电大学

学位级别：硕士

近年来,视频压缩作为计算机多媒体技术的一个重要分支,正逐渐成为国内外研究的热点。视频压缩的最根本目的是减少视频流的比特数,同时保证视频的质量,使其符合人们的要求。H.264标准是最新的视频压缩编码标准,与其它视频压缩编码标准相... 详细信息

近年来,视频压缩作为计算机多媒体技术的一个重要分支,正逐渐成为国内外研究的热点。视频压缩的最根本目的是减少视频流的比特数,同时保证视频的质量,使其符合人们的要求。H.264标准是最新的视频压缩编码标准,与其它视频压缩编码标准相比,它的编码效率有了显著的改善,具有很好的应用前景。运动估计是视频压缩普遍采用的一项技术,它已经被广泛运用到了当今的国际视频压缩标准中。它是去除视频数据中时间冗余度的有效方法,它的性能好坏直接影响编码的效率和图像的质量。然而,由于运动估计的计算复杂度比较高,所以编码器的计算量主要消耗在运动估计上,特别是在H.264编码器中,由于采用了高精度的运动估计矢量,以及可变块大小的运动估计,使其计算量迅速的增长。因此,研究出高效快速的运动估计算法成为视频压缩领域的研究热点。本文在对H.264的技术特点和现有运动估计算法的深入研究的基础上,提出了一个新的运动估计搜索算法-PDSH算法,并通过实验验证,与全搜索和UMHexagonS算法相比,PDSH算法在没有明显降低视频质量的前提下,提高了H.264的编码效率。

关键词：视频压缩运动估计 UMHexagonS算法 PDSH算法

基于基片集成波导谐振器的无线无源高温温度/压力传感器研究

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基于基片集成波导谐振器的无线无源高温温度/压力传感器研究

作者：郭彦杰中北大学

学位级别：硕士

可应用于高温环境中的温度、压力无线传感器件在航空、航天及国防军工等领域具有非常广泛的需求,特别是针对发动机内部恶劣环境中关键参数的监测,有着重大的研究意义。现有的无线传感器件,由于其尺寸参数以及高温下的性能表现限制,还无... 详细信息

可应用于高温环境中的温度、压力无线传感器件在航空、航天及国防军工等领域具有非常广泛的需求,特别是针对发动机内部恶劣环境中关键参数的监测,有着重大的研究意义。现有的无线传感器件,由于其尺寸参数以及高温下的性能表现限制,还无法满足这一测试需求。针对上述问题,本论文提出了基于基片集成波导(SIW)谐振器的无线无源传感结构,通过对传感器基底材料的性能测试、结构尺寸的仿真优化以及制备工艺的摸索,最终分别制备出具有高品质因数、较小尺寸且抗金属干扰能力强的高温温度、压力传感器。本文的研究工作可以概述为:1、研究了基片集成波导(SIW)的结构组成,建立了SIW结构与矩形波导之间的等效对应关系,分析了SIW中的电磁传播特性,推导了SIW传播特性参数计算公式;最后推算出常见的基片集成波导谐振器的频率计算公式。2、分析了基于基片集成波导高温传感器件的工作机理,确定影响传感器响应性能的基底材料关键参数。以99AlO、97AlO和蓝宝石三种陶瓷作为研究对象,采用石墨示差法对其热膨胀系数及热应变进行测试;采用三点弯曲法对陶瓷的抗弯强度及弯曲弹性模量进行了测试,最终确定出本文中制备基于SIW结构的高温传感器件的基底材料。3、设计了一种基于SIW结构的谐振式温度传感器,采用集成缝隙天线的方式来实现无线传感。利用HFSS电磁仿真软件分别对基底厚度对谐振器性能的影响、缝隙天线尺寸对耦合效果的影响进行研究;利用激光切割及丝网印刷技术对传感器进行制备;利用铂浆和氧化铝制备了耐高温共面波导天线;在不同测试距离下对传感器的高温频率响应进行测试,并进行了30°C200°C的重复测试。4、提出了一种基于SIW的高温压力传感器,由中心频率的大小推算出其初始尺寸,通过软件仿真确定缝隙天线的尺寸;采用HTCC微组装工艺对传感器进行加工,其中,空腔采用的碳膜填充作为牺牲层进行构建,最后利用金属波导作为馈电天线,在高温压力复合测试平台中对传感器在不同温度下的频率响应进行测试。

关键词：基片集成波导弯曲性能热膨胀缝隙天线无线无源传感器

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铜在猪饲料中的应用及措施

养猪 1996年第4期 8-11页

作者：薛松郭彦杰河南省粮油食品公司

铜在猪饲料中的应用及措施薛松，郭彦杰（河南省粮油食品公司郑州市，４５０００４）Ｍｃｈａｒｇｕｅ（１９２６）最早证明了铜对动、植物的重要生物作用，此后的许多研究证明，铜在动物体内的作用十分广泛，主要是通过各种含铜酶如铜... 详细信息

铜在猪饲料中的应用及措施薛松，郭彦杰（河南省粮油食品公司郑州市，４５０００４）Ｍｃｈａｒｇｕｅ（１９２６）最早证明了铜对动、植物的重要生物作用，此后的许多研究证明，铜在动物体内的作用十分广泛，主要是通过各种含铜酶如铜蓝蛋白、过氧化物酶、歧化酶等，在生...

关键词：铜猪饲料饲料添加剂