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基于直接推力控制的直驱波浪发电系统功率优化

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太阳能学报 2024年第2期45卷 206-212页

作者：黄逸杨俊华梁昊晖罗琦王超凡广东工业大学自动化学院广州510006

为提升系统波能捕获能力,分析浮子受力,以状态空间法近似拟合辐射力,建立直驱式波浪发电系统数学模型。基于最优控制理论,以系统捕获波能为目标函数,在S域求解Hamilton方程,计算奇异最优控制率,经拉氏逆变换后得到理想电磁力信号。结合... 详细信息

为提升系统波能捕获能力,分析浮子受力,以状态空间法近似拟合辐射力,建立直驱式波浪发电系统数学模型。基于最优控制理论,以系统捕获波能为目标函数,在S域求解Hamilton方程,计算奇异最优控制率,经拉氏逆变换后得到理想电磁力信号。结合直接推力控制,设计二阶滑模控制方案,保证电机推力与初级磁链的跟踪效果。仿真结果表明,所提最优功率方案下系统捕获功率高,滑模控制器跟踪误差小、动态性能好,可提高波能转化率,有效降低推力与初级磁链脉动,增强系统鲁棒性。

关键词：波浪能波浪能转换最大功率点跟踪最优控制直接推力控制

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波浪发电系统功率优化LQG滑模控制

太阳能学报 2024年第4期45卷 296-301页

作者：黄逸杨俊华林汇金梁昊晖罗琦王超凡广东工业大学自动化学院广州510006 中国能源建设集团广东省电力设计研究院有限公司广州510663

直驱式波浪发电系统浮子位置和速度存在物理约束,基于线性二次高斯控制,提出约束反馈优化功率方案。通过流体力学工具得到辐射力数据,建立系统状态空间模型。采用标准卡尔曼滤波器获得系统全状态量信息,构建最小性能指标函数,计算状态... 详细信息

直驱式波浪发电系统浮子位置和速度存在物理约束,基于线性二次高斯控制,提出约束反馈优化功率方案。通过流体力学工具得到辐射力数据,建立系统状态空间模型。采用标准卡尔曼滤波器获得系统全状态量信息,构建最小性能指标函数,计算状态反馈增益;考虑建模误差,设计滑模控制器,利用Lyapunov函数证明系统稳定性,补偿系统模型失配时的状态量偏移及功率损耗;离线计算反馈增益并调整滑模变结构控制参数,降低控制策略复杂性。仿真结果表明,所提控制策略动态性能好、鲁棒性强,能保证物理约束并提升系统输出功率。

关键词：波浪能波浪能转换滑模控制模型失配线性二次高斯法

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低压超声速磨料空气射流喷嘴结构

煤炭学报 2024年第3期49卷 1704-1716页

作者：刘勇李志平魏建平蔡玉波余大炀黄逸河南理工大学瓦斯地质与瓦斯治理国家重点实验室培育基地河南焦作454000 煤炭安全生产与清洁高效利用省部共建协同创新中心河南焦作454000

硬岩隧道掘进刀具磨损严重、换刀频繁是限制高效掘进的主要因素,低压磨料空气射流辅助刀具破岩是突破硬岩隧道掘进技术瓶颈的可行性思路,为实现辅助高横移速度刀具破岩,提出了矩形喷嘴。矩形喷嘴能有效提高磨料在移动方向集束性,进而减... 详细信息

硬岩隧道掘进刀具磨损严重、换刀频繁是限制高效掘进的主要因素,低压磨料空气射流辅助刀具破岩是突破硬岩隧道掘进技术瓶颈的可行性思路,为实现辅助高横移速度刀具破岩,提出了矩形喷嘴。矩形喷嘴能有效提高磨料在移动方向集束性,进而减小切缝宽度,提高切缝深度。为明确矩形喷嘴对磨料加速及破岩的影响规律,采用加长扩张段长度和截面近似等效设计了圆形喷嘴及矩形喷嘴;然后基于数值方法确定了喷嘴扩张段长度对气体及磨料加速的影响,并对比分析了喷嘴不同断面形状对磨料加速和分布特征的影响。最后通过开展低压磨料空气射流冲蚀破碎花岗岩实验,研究了喷嘴结构和横移速度对冲蚀效果的影响,分析了不同断面形状喷嘴的切割效率,确定了适用辅助刀具破岩的最佳喷嘴结构。数值结果表明压力2 MPa时,加长扩张段长度,气固两相能量转化更充分,磨料加速更充分,但随着喷嘴扩张段持续加长,磨料速度提升不明显;相比圆形断面喷嘴,矩形断面喷嘴对磨料加速稍差,但仍能将磨料加速至300 m/s,且经矩形喷嘴加速的磨料在自由流域呈扁平矩形分布,有效提高了磨料在刀具横移方向的集束性。实验表明圆形喷嘴扩张段加长,岩石冲蚀深度不断增加,当扩张段长度为145 mm时,花岗岩冲蚀深度分别为23.90、20.23 mm,扩张段长度持续加长,岩石的冲蚀深度提高并不显著。当横移速度为0.02 m/s时,喷嘴C_(4)、R_(1)、R_(2)切割玄武岩深度分别为3.35、12.15、8.25 mm,花岗岩深度分别为5.2、14.9、11.5 mm;横移速度为0.30 m/s时,喷嘴C_(4)、R_(1)切割玄武岩深度分别为0.8、3.0 mm,花岗岩深度分别为1.0、3.6 mm。对比喷嘴C_(4),和数值模拟结果相同,矩形喷嘴能使磨料聚能、磨料利用充分,切割效率较优。且喷嘴R_(1)的切割效率最好,喷嘴结构最优。研究结论将为磨料空气射流辅助刀具破岩提供理论和技术支撑。

关键词：磨料空气射流喷嘴结构硬岩掘进磨料加速分布切割效率

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非刀具破岩理论与技术研究进展与趋势

煤炭学报 2024年第2期49卷 801-832页

作者：魏建平蔡玉波刘勇余大炀黄逸李兴高梦雅河南理工大学瓦斯地质与瓦斯治理国家重点实验室培育基地河南焦作454000 煤炭安全生产与清洁高效利用省部共建协同创新中心河南焦作454000

随着我国深地战略的逐步实施,深部资源开采和地下空间建设迎来新的机遇,但也面临诸多挑战,高地应力、高地温和坚硬岩体等极端地质条件层出不穷。岩石破碎技术是所有资源开采和地下空间建设的主要工程活动,是决定施工工艺和工程效率的主... 详细信息

随着我国深地战略的逐步实施,深部资源开采和地下空间建设迎来新的机遇,但也面临诸多挑战,高地应力、高地温和坚硬岩体等极端地质条件层出不穷。岩石破碎技术是所有资源开采和地下空间建设的主要工程活动,是决定施工工艺和工程效率的主要因素。在极端地质条件下,以刀具为基础的岩石破碎技术由于刀具磨损快、岩石破碎效率低,已成为遏制深地战略顺利实施的关键技术瓶颈,为解决深地岩石高效破碎难题,保障深地战略的顺利实施,迫切需求革命性的岩石破碎技术。无刀具破岩技术作为刀具破岩技术的重要补充,是突破刀具破岩技术瓶颈的可行性思路。为此,将无刀具破岩技术归纳为冲击破岩、热应力破岩和冲蚀磨损破岩3类技术体系,系统分析了水射流、激光和磨料空气射流等16种岩石破碎技术,总结了每种技术的发展历史和技术原理,分析了其破岩优势和技术瓶颈。得出,目前非刀具破岩技术没有在资源开采和地下空间建设中广泛应用的主要原因为破岩能耗高、适用较差和技术装备复杂等。相比刀具破岩,非刀具破岩技术破岩能量利用率较低,水射流破岩比能耗为刀具的40~70倍。微波、激光和等离子体等技术对施工环境要求较高,无法适用于钻井、隧道掘进等受限和恶劣环境。为解决极端地质条件岩石破碎难题,提出多种非刀具破岩技术协同破岩的思路,充分发挥每一种非刀具破岩的技术优势,构建了以射流切缝卸除高地应力、粒子冲击体积破碎坚硬岩体的破岩理念,最大限度降低岩石破碎能耗,简化系统装备,为岩石破碎技术向非刀具化发展提供理论支撑。

关键词：岩石破碎非刀具破岩刀具破岩硬岩破碎深地空间

基于模型预测策略的波浪发电无速度传感器滑模控制

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电测与仪表 2024年

作者：梁昊晖杨俊华杨梦丽王超凡黄逸罗琦广东工业大学国网河南省电力公司超高压公司

为提高复杂海况下直驱式波浪发电系统效率，降低设备维护费用，提出一种基于模型预测策略的无速度传感器滑模控制方案。以电机瞬时功率为成本函数，求解最优电磁力，并将之转换为参考电流。通过矢量控制和模型预测电流控制跟踪电流，实... 详细信息

为提高复杂海况下直驱式波浪发电系统效率，降低设备维护费用，提出一种基于模型预测策略的无速度传感器滑模控制方案。以电机瞬时功率为成本函数，求解最优电磁力，并将之转换为参考电流。通过矢量控制和模型预测电流控制跟踪电流，实现系统最大功率捕获；依据参考电流判断速度方向，设计滑模速度观测器，实现无速度传感器控制。仿真结果表明，MPC策略下系统能够运行在安全约束范围内，输出功率提高，滑模观测器观测精度高，可增强系统鲁棒性和安全性。

关键词：波浪发电模型预测控制永磁同步直线电机滑模速度观测器

基于阻抗匹配的直驱式波浪发电系统滑模功率优化

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太阳能学报 2024年第6期45卷 22-28页

作者：黄逸杨俊华林炳骏吕世强邓存杰广东工业大学自动化学院广州510006

采用传统共振方法控制的直驱式波浪发电系统,不规则激励下可能存在性能下降的问题,为此提出改进阻抗匹配控制策略。基于系统等效电路模型,构造出波浪能最大功率捕获条件;为适应实际运行工况,引入约束处理机制,改变增益调节浮子速度和位... 详细信息

采用传统共振方法控制的直驱式波浪发电系统,不规则激励下可能存在性能下降的问题,为此提出改进阻抗匹配控制策略。基于系统等效电路模型,构造出波浪能最大功率捕获条件;为适应实际运行工况,引入约束处理机制,改变增益调节浮子速度和位移,保证系统安全运行。以激励力、电磁力为未知输入,设计滑模观测器,检测波浪力信息,结合矢量控制策略,控制电机跟踪理想轨迹,实现功率优化控制。仿真结果表明,滑模观测器观测精度高,可在线估计激励力,所提策略能兼顾系统运动状态与输出功率,提升系统波能获取。

关键词：波浪能滑模控制预测阻抗匹配永磁同步直线电机

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残余应力对P91钢断裂行为的影响

压力容器 2024年第2期41卷 28-36,86页

作者：李一义王芳黄逸林星林登科李贺杨文彬丁明超张朱武福建华电可门发电有限公司福州350500 福建省锅炉压力容器检验研究院福州350008 福州大学石油化工学院福州350108

通过面外局部压缩法在CT试样中引入残余应力后进行了准静态断裂拉伸测试,以研究残余应力对试样断裂行为的影响机理;同时利用有限元方法建立了LOPC法引入的残余应力对不同裂纹深度试样断裂行为影响的评估模型,通过CT试样准静态断裂拉伸... 详细信息

通过面外局部压缩法在CT试样中引入残余应力后进行了准静态断裂拉伸测试,以研究残余应力对试样断裂行为的影响机理;同时利用有限元方法建立了LOPC法引入的残余应力对不同裂纹深度试样断裂行为影响的评估模型,通过CT试样准静态断裂拉伸试验验证了模型的准确性。从数值模拟与试验结果中可以看出,残余拉应力降低了断裂时的载荷与位移,残余压应力的作用效果相反;随着初始裂纹深度的增加,残余应力对断裂载荷的作用效果并未产生明显变化,而对断裂位移的作用效果明显增强;两种类型的残余应力均增大了启裂J积分,但残余压应力对应的J积分大于残余拉应力对应的J积分;随着裂纹深度的增加,J积分逐渐增大。

关键词：残余应力面外局部压缩(LOPC) 断裂行为初始裂纹深度 J积分

经皮脊柱内镜腰椎间盘切除术日间手术与住院手术患者SAS评分及SDS评分的比较研究

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解放军医学院学报 2024年第2期45卷 136-141页

作者：李冰王天昊黄逸范一鸣于涵郑国权王岩解放军医学院北京100853 解放军总医院第一医学中心骨科北京100853 南开大学医学院天津300071

背景经皮脊柱内镜手术治疗腰椎间盘突出症的日间手术模式逐渐在国内开展,日间手术模式和住院手术模式对于患者心理状态的影响鲜有报道。目的探讨在日间手术与住院手术模式下经皮脊柱内镜手术对于患者心理状态的影响及差异。方法收集2020... 详细信息

背景经皮脊柱内镜手术治疗腰椎间盘突出症的日间手术模式逐渐在国内开展,日间手术模式和住院手术模式对于患者心理状态的影响鲜有报道。目的探讨在日间手术与住院手术模式下经皮脊柱内镜手术对于患者心理状态的影响及差异。方法收集2020年1月—2023年1月在解放军总医院第一医学中心骨科接受经皮脊柱内镜腰椎间盘切除术(percutaneous endoscopic lumbar diskectomy,PELD)患者的临床资料,应用倾向评分匹配(propensity score matching,PSM)法对日间手术组和住院手术组患者按照1∶1进行匹配。比较日间手术组和住院手术组术前术后以及两组之间的Zung焦虑自评量表(self-assessment anxiety scale,SAS)评分、Zung抑郁自评量表(self-assessment depression scale,SDS)评分、下肢疼痛视觉模拟评分(visual analog scale of lower limbs,VAS-L)、背部疼痛视觉模拟评分(visual analog scale of back,VAS-B)、日本骨科医师协会评分(Japanese Orthopaedic Association,JOA)和Oswestry功能障碍指数(Oswestry disability index,ODI)。结果匹配后日间手术组和住院手术组各纳入50例患者。日间手术组中,男性31例,女性19例,平均年龄(43.06±15.22)岁,平均病程(20.39±38.41)个月;住院手术组中,男性29例,女性21例,平均年龄(41.40±14.84)岁,平均病程(22.27±40.38)个月,两组一般资料差异无统计学意义(P>0.05)。术前,日间手术组与住院手术组心理学评分及异常率的差异均无统计学意义(P>0.05)。术后,两组各个时间点的SAS评分、SDS评分和异常率均优于术前(P0.05)。此外,两组术后3个月的临床疗效均优于术前(P0.05)。结论住院手术和日间手术模式下,PELD术后患者的焦虑和抑郁状态较术前均有改善。相较于住院手术模式,日间手术模式下,术后短期内处于焦虑状态的患者比例更低。

关键词：腰椎间盘突出症日间手术经皮脊柱内镜腰椎间盘切除术微创心理学

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古诗词歌曲《更漏子·玉炉香》演唱诠释

古诗词歌曲《更漏子·玉炉香》演唱诠释

作者：黄逸文内蒙古艺术学院

学位级别：硕士

古诗词歌曲是中华民族优秀艺术宝库中的一朵璀璨之花,如何传承、发展、弘扬中国古诗词的艺术魅力,是我们每一位声乐学习爱好者们共同思考关注的话题。本文以古诗词歌曲《更漏子·玉炉香》为研究对象,对古诗词歌曲《更漏子·玉炉香》演... 详细信息

古诗词歌曲是中华民族优秀艺术宝库中的一朵璀璨之花,如何传承、发展、弘扬中国古诗词的艺术魅力,是我们每一位声乐学习爱好者们共同思考关注的话题。本文以古诗词歌曲《更漏子·玉炉香》为研究对象,对古诗词歌曲《更漏子·玉炉香》演唱技术技巧、情感表达、风格把握进行客观规律的探索归纳,为演唱该歌曲提供了全面而详细的理论参考和演唱参照。旨在通过对该作品词与乐之间联系的深入研究,掌握其内在规律,从而快速准确的掌握其演唱风格特点,为此类小令词调的歌曲演唱提供参考。

关键词：《更漏子·玉炉香》李砚温庭筠古诗词歌曲