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基于萤火虫优化模糊P&O的微生物燃料电池最大功率点跟踪

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太阳能学报 2024年第4期45卷 373-381页

作者：樊立萍陈其鹏沈阳化工大学信息工程学院沈阳110142 工业环境-资源协同控制与优化技术辽宁省高校重点实验室沈阳110142

针对微生物燃料电池产电量低、输出不稳定等问题,提出一种混合萤火虫优化和模糊改进扰动观测的最大功率点跟踪算法,利用双种群萤火虫算法的全局优化能力和模糊控制的逻辑推理能力产生更精确的控制信号,通过Boost变换器对等效负载进行动... 详细信息

针对微生物燃料电池产电量低、输出不稳定等问题,提出一种混合萤火虫优化和模糊改进扰动观测的最大功率点跟踪算法,利用双种群萤火虫算法的全局优化能力和模糊控制的逻辑推理能力产生更精确的控制信号,通过Boost变换器对等效负载进行动态调节。结果表明:基于双种群萤火虫优化-模糊扰动观测的最大功率点跟踪算法能以更快的速度追踪到并稳定在最大功率点,降低了稳态误差,抑制了功率振荡,提高了抗干扰能力,显著改善了微生物燃料电池的产电能力和供电质量。

关键词：微生物燃料电池最大功率跟踪模糊控制萤火虫算法

基于深度学习的移动机器人语义SLAM方法研究

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哈尔滨工程大学学报 2024年第2期45卷 306-313页

作者：王立鹏张佳鹏张智王学武齐尧哈尔滨工程大学智能科学与工程学院黑龙江哈尔滨150001

为了给移动机器人提供细节丰富的三维语义地图,支撑机器人的精准定位,本文提出一种结合RGB-D信息与深度学习结果的机器人语义同步定位与建图方法。改进了ORB-SLAM2算法的框架,提出一种可以构建稠密点云地图的视觉同步定位与建图系统;将... 详细信息

为了给移动机器人提供细节丰富的三维语义地图,支撑机器人的精准定位,本文提出一种结合RGB-D信息与深度学习结果的机器人语义同步定位与建图方法。改进了ORB-SLAM2算法的框架,提出一种可以构建稠密点云地图的视觉同步定位与建图系统;将深度学习的目标检测算法YOLO v5与视觉同步定位与建图系统融合,反映射为三维点云语义标签,结合点云分割完成数据关联和物体模型更新,并用八叉树的地图形式存储地图信息;基于移动机器人平台,在实验室环境下开展移动机器人三维语义同步定位与建图实验,实验结果验证了本文语义同步定位与建图算法的语义信息映射、点云分割与语义信息匹配以及三维语义地图构建的有效性。

关键词：移动机器人深度学习视觉同步定位与建图目标识别点云分割数据关联八叉树语义地图

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基于组合赋权与TOPSIS法改进煤与瓦斯突出风险评价模型

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采矿技术 2024年第2期24卷 183-188页

作者：汪志萼徐景德蔡卓文马峻首都经济贸易大学管理工程学院北京100086 华北科技学院高等教育研究所河北廊坊市065000 安徽理工大学安全科学与工程学院安徽淮南市232000

为了更准确合理地评价煤与瓦斯突出风险,通过理论研究和现场调研,从地应力、瓦斯、煤岩体物理力学性质等3方面构建煤与瓦斯突出指标等级判据,基于耦合层次分析法和熵权法得到组合赋权和逼近理想解排序法(TOPSIS),建立煤与瓦斯突出风险... 详细信息

为了更准确合理地评价煤与瓦斯突出风险,通过理论研究和现场调研,从地应力、瓦斯、煤岩体物理力学性质等3方面构建煤与瓦斯突出指标等级判据,基于耦合层次分析法和熵权法得到组合赋权和逼近理想解排序法(TOPSIS),建立煤与瓦斯突出风险评价模型,并用煤矿3个煤层实际工程案例验证模型的合理性与可行性。研究结果表明:以煤层瓦斯压力、煤层瓦斯含量为主要表征的瓦斯是影响突出风险的主导因素,同时地应力和煤岩体的作用也不容忽视;基于组合赋权与TOPSIS的煤与瓦斯突出风险评价煤矿7号、8号和10号煤层具有突出风险,风险等级为一般风险Ⅲ级,与现场实际相符,且模型评价结果更加精确。模型可以对煤层突出风险及影响突出的各因素进行评价,便于矿井防突措施的实施,可为保护层开采选择提供依据,具有较强的实用性。

关键词：煤与瓦斯突出层次分析法熵权法加法组合赋权法逼近理想解排序法风险评价

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用于光伏逆变器故障穿越的载波交叠调制优化

电力系统保护与控制 2024年第14期52卷 167-176页

作者：任颉周鹏鹏上海诺基亚贝尔股份有限公司江苏南京210037 许昌开普检测研究院股份有限公司河南许昌461000

为了解决三电平光伏逆变器故障穿越时的中点电位平衡问题,在已有的脉宽调制和中点电位平衡方法基础上,提出一种新型的深度载波交叠调制法(deep carrier overlapping PWM,DCO-PWM)。该方法通过尽量增加上下层载波的交叠深度,削弱了中矢... 详细信息

为了解决三电平光伏逆变器故障穿越时的中点电位平衡问题,在已有的脉宽调制和中点电位平衡方法基础上,提出一种新型的深度载波交叠调制法(deep carrier overlapping PWM,DCO-PWM)。该方法通过尽量增加上下层载波的交叠深度,削弱了中矢量对中点电位的影响,实现了在故障冲击和高无功电流工况下保持中点电位平衡和并网电流可控。针对DCO-PWM增加了功率器件开关次数的问题,开发了一种调制策略的分相切换方法,仅在中点电位差超出设定阈值时,将调制波中间相切换到DCO-PWM,其他状态仍然使用常规的载波同相层叠调制法(carrier phase disposition PWM,CPD-PWM),从而降低了并网电流的谐波含量和器件开关损耗。通过实验验证了上述方法在三电平逆变器低电压故障穿越过程中,可有效增强对并网电流和中点电压的控制,从而保证故障状态的安全可靠穿越。

关键词：三电平逆变器低电压穿越载波交叠调制中点电位控制

喷嘴结构细节对连续爆轰发动机掺混特性的影响

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航空动力学报 2024年第8期39卷 178-184页

作者：孔维鹏刘倩中国航天科技集团有限公司北京航天动力研究所北京100076 中国航天科技集团有限公司低温液体推进技术实验室北京100076

为研究不同喷嘴结构细节对气氢/气氧连续爆轰发动机冷态掺混特性的影响,采用商业软件Fluent对其冷态掺混流场进行了数值仿真研究。以环缝-喷孔式喷注结构为基础,设计了12种不同喷嘴结构的连续爆轰发动机,研究了在入口条件相同的情况下,... 详细信息

为研究不同喷嘴结构细节对气氢/气氧连续爆轰发动机冷态掺混特性的影响,采用商业软件Fluent对其冷态掺混流场进行了数值仿真研究。以环缝-喷孔式喷注结构为基础,设计了12种不同喷嘴结构的连续爆轰发动机,研究了在入口条件相同的情况下,不同气氧喷嘴出口扩张角、不同气氢喷注角度、不同气氢喷嘴出口扩张角以及单双侧喷注对掺混特性的影响。结果表明:气氧喷嘴出口扩张角在0°~20°范围内,掺混效果呈现先下降后上升的趋势,气氧喷嘴出口扩张角最佳值为20°;气氢喷注角度在30°~90°范围内,掺混效果呈现先上升后下降的趋势,气氢喷注角度最佳值为45°;在0°~10°范围内,增大气氢喷嘴出口扩张角使得掺混效果下降;气氢双侧喷注的掺混效果明显优于单侧喷注。

关键词：连续爆轰发动机气氢/气氧喷嘴结构冷态流场掺混特性数值仿真

潮湿环境下中压电缆接头早期故障的演变规律及特性

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高电压技术 2024年第3期50卷 1311-1321页

作者：于志鹏许永鹏钱庆林段常坤江秀臣上海交通大学电气工程系上海200240

由于目前缺乏对电缆接头早期故障演变过程的研究,为此根据实际运行场景设计了潮湿环境下的电缆接头早期故障模拟试验,得到不同放电次数下的电缆接头早期故障电流变化规律、绝缘损伤、气隙内积水位移等特征,分析早期故障演变过程,并根据... 详细信息

由于目前缺乏对电缆接头早期故障演变过程的研究,为此根据实际运行场景设计了潮湿环境下的电缆接头早期故障模拟试验,得到不同放电次数下的电缆接头早期故障电流变化规律、绝缘损伤、气隙内积水位移等特征,分析早期故障演变过程,并根据故障时的电极构成特征将早期故障分为第1、第2阶段,提出了早期故障2个阶段各自的特征。在此基础上建立了电弧位置固定时的早期故障仿真模型,仿真分析了电弧温度的变化、固体绝缘部分的高温区域形成以及电弧区域的热量散失等现象。综合试验与仿真结果认为,移动位置电弧与重燃电弧共同构成早期故障的第1阶段。当电弧位置临近接头接地点,早期故障将进入第2阶段。当闪络痕迹贯穿绝缘表面时,将形成永久性故障。该研究结果为早期故障特征识别与监测提供了理论支撑。

关键词：潮湿环境中压电缆接头早期故障实验模拟多物理场仿真故障演变过程

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高速光电探测器的研究进展(特邀)

光学学报 2024年第15期44卷 111-122页

作者：刘志鹏刘智成步文中国科学院半导体研究所光电子材料与器件重点实验室北京100083 中国科学院大学材料科学与光电技术学院北京100049

随着通信数据传输量呈指数级增长,光互连技术取代传统的电互连技术,已成为中长距离低损耗高速传输的主流技术。光电探测器作为光接收端的核心器件,实际应用对其高速性能的要求越来越高。其中,波导耦合的光电探测器尺寸小、带宽大,且易... 详细信息

随着通信数据传输量呈指数级增长,光互连技术取代传统的电互连技术,已成为中长距离低损耗高速传输的主流技术。光电探测器作为光接收端的核心器件,实际应用对其高速性能的要求越来越高。其中,波导耦合的光电探测器尺寸小、带宽大,且易与其他光电子器件进行片上集成,是高速光电探测的研究重点。传统高性能的InGaAs光电探测器和发展迅速的Ge/Si光电探测器各具特色,是最具代表性的近红外光通信波段光电探测器。主要介绍了这两类波导耦合光电探测器的研究进展,包括典型的器件结构和性能,以及优化带宽等性能的主要途径。

关键词：光电探测器波导耦合铟镓砷硅基锗

不同冲击气压下煤样动态剪切强度的长径比效应

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岩土工程学报 2024年第1期46卷 131-139页

作者：王磊陈礼鹏袁秋鹏焦振华刘怀谦安徽理工大学深部煤矿采动响应与灾害防控国家重点实验室安徽淮南232001 中国矿业大学(北京)能源与矿业学院北京100083

采用Φ50mm分离式霍普金森压杆(SHPB)试验系统,开展了不同冲击气压下直径75mm,长径比分别为0.20,0.27,0.33,0.40和0.47的5组煤样的动态剪切试验,划分了煤动态剪应力时程曲线的阶段,探讨了冲击气压对煤样动态剪切强度的影响,分析了煤样... 详细信息

采用Φ50mm分离式霍普金森压杆(SHPB)试验系统,开展了不同冲击气压下直径75mm,长径比分别为0.20,0.27,0.33,0.40和0.47的5组煤样的动态剪切试验,划分了煤动态剪应力时程曲线的阶段,探讨了冲击气压对煤样动态剪切强度的影响,分析了煤样动态剪切强度和加载率的长径比效应,并建立了长径比效应理论模型。研究结果表明:①煤样动态剪应力时程曲线可分为应力初始上升、应力线性增长、应力缓慢上升和应力下降4个阶段;②煤样动态剪切强度与冲击气压呈正线性相关,但不同长径比下增加幅度存在差异,具体表现为:相同冲击气压增量下,煤样长径比越小,动态剪切强度的增加幅度越大;③煤样动态剪切强度和加载率均与长径比有关,在0.25,0.35 MPa较低冲击气压与0.45,0.55 MPa较高冲击气压下分别呈现出正、负长径比效应,并通过方差分析确定了长径比对其影响最小的冲击气压为0.376MPa;④建立了不同冲击气压下煤样动态剪切强度长径比效应理论模型,通过加载率效应推导出加载率长径比效应理论模型,并验证了模型的合理性和准确性。

关键词：煤长径比效应动态剪切强度加载率敏感性

好氧颗粒污泥中硫酸化多糖的生成、提取及表征

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中国环境科学 2024年第6期44卷 3160-3166页

作者：魏子涵卢毅鹏高品东华大学环境科学与工程学院上海201620

以厌氧颗粒污泥作为接种污泥,在序批式活性污泥反应器(SBR)中驯化培养好氧颗粒污泥,通过好氧颗粒污泥胞外聚合物(EPS)提取和硫酸化多糖纯化方法的优化,探究好氧颗粒污泥SBR反应器中硫酸化多糖的生成变化.结果表明,好氧颗粒污泥SBR反应... 详细信息

以厌氧颗粒污泥作为接种污泥,在序批式活性污泥反应器(SBR)中驯化培养好氧颗粒污泥,通过好氧颗粒污泥胞外聚合物(EPS)提取和硫酸化多糖纯化方法的优化,探究好氧颗粒污泥SBR反应器中硫酸化多糖的生成变化.结果表明,好氧颗粒污泥SBR反应器运行效果稳定,对污水COD、NH_(4)^(+)-N、TN和TP的去除效果分别可达90%、97%、70%和93%以上.采用超声、水浴和碱处理的组合方法可有效地提取好氧颗粒污泥EPS和硫酸化多糖,经脱蛋白纯化后,硫酸化多糖可达56.6mg/g EPS,约为接种厌氧颗粒污泥中硫酸化多糖含量的1.4倍,表明好氧颗粒污泥有助于生成硫酸化多糖,为污水污泥有机质的高值转化和资源化提供了一种有效途径.

关键词：好氧颗粒污泥硫酸化多糖胞外聚合物污水资源化