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多变运行工况下混合励磁轴向磁场永磁电机自适应模型预测电流控制

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中国电机工程学报 2024年第2期44卷 725-736,I0025页

作者：徐磊刘浩朱孝勇张超范文杰江苏大学电气信息工程学院江苏省镇江市212013

针对多变运行工况下混合励磁轴向磁场永磁(hybrid excited axial field permanent magnet,HE-AFPM)电机中电励磁磁场与电枢磁场之间矢量耦合、端部漏磁等导致的电机参数非线性变化问题,该文提出一种混合励磁轴向磁场永磁电机自适应模型... 详细信息

针对多变运行工况下混合励磁轴向磁场永磁(hybrid excited axial field permanent magnet,HE-AFPM)电机中电励磁磁场与电枢磁场之间矢量耦合、端部漏磁等导致的电机参数非线性变化问题,该文提出一种混合励磁轴向磁场永磁电机自适应模型预测电流控制方法。详细分析HE-AFPM电机拓扑结构及参数变化特性;引入多矢量模型预测电流控制,理论推导分析HE-AFPM电机参数对控制系统的敏感性。在此基础上,将多矢量预测模型作为自适应控制的可调模型,降低了控制算法的复杂度和控制系统的计算负荷,提高了控制系统响应速度;依据波波夫(Popov)超稳定理论,引入3个不等式稳定判据设计各参数的自适应律,可实现多变运行工况下的HE-AFPM电机磁链、自感、互感等参数的有效识别,提高了控制模型的准确性和电流跟踪性能。最后,通过实验验证所提出的自适应模型预测电流控制的有效性。

关键词：混合励磁轴向磁场永磁参数自适应模型预测电流控制

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电晕驻极滤袋对荷电微细颗粒物捕集效率

中国环境科学 2024年第2期44卷 663-669页

作者：吕超杨小川朱冕柳静献东北大学资源与土木工程学院滤料检测中心辽宁沈阳110819 上海宝冶集团有限公司上海200000

本文利用单针-板电极负直流高压电晕放电装置对针刺毡滤袋进行电晕驻极处理,设计搭建了由线-板式预荷电器和驻极滤袋集尘装置组成的复合电/袋过滤实验平台,系统的研究了电晕驻极滤袋对未荷电、单极荷正电、单极荷负电以及双极荷电的0.3... 详细信息

本文利用单针-板电极负直流高压电晕放电装置对针刺毡滤袋进行电晕驻极处理,设计搭建了由线-板式预荷电器和驻极滤袋集尘装置组成的复合电/袋过滤实验平台,系统的研究了电晕驻极滤袋对未荷电、单极荷正电、单极荷负电以及双极荷电的0.3~10μm微细颗粒物捕集效率,对比了不同风速条件下驻极滤袋对不同荷电类型微细颗粒物捕集效率的稳定性.实验结果表明:相比于原始滤料捕集未荷电颗粒物,库仑作用的引入使得驻极滤料捕集荷电颗粒物具有更高的效率,尤其是对于粒径0.3μm颗粒物提升效果最为明显,荷正电、荷负电和双极荷电使其捕集效率从79.9%分别提升到99.9%、99.3%和98.6%;基于库仑力的静电捕集效率还能够补偿由于风速增大而造成的机械捕集效率降低幅度,对于粒径0.3μm颗粒物,荷正电、荷负电和双极荷电使其捕集效率差值从9.4%分别降低到0.06%、0.2%和5.2%.更具体地说,即库仑引力作用强于库仑斥力作用,且两者均优于异相荷电凝并作用.此外,利用扫描电镜技术分析了不同荷电类型颗粒物在驻极滤袋表面沉积的微观形貌结构,提出了相应的尘饼生长理想化模型用于进一步解释以上实验结果.该研究结果可为进一步发展静电-机械双效捕集脱除微细颗粒物提供参考.

关键词：驻极滤袋细微颗粒物荷电捕集效率尘饼

Prediction of the Elastic Properties of a Plain Woven Carbon Fiber Reinforced Composite with Internal Geometric Variability

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Automotive Innovation 2018年第2期1卷 147-157页

作者： chao zhu Ping zhu Zhao Liu Wei Tao Wei Chen State Key Laboratory of Mechanical System and Vibration School of Mechanical EngineeringShanghai Jiao Tong UniversityShanghai 200240People’s Republic of China Shanghai Key Laboratory of Digital Manufacture for Thin-Walled Structures School of Mechanical EngineeringShanghai Jiao Tong UniversityShanghai 200240People’s Republic of China Department of Mechanical Engineering Northwestern University2145 Sheridan RD Tech B224EvanstonIL 60201USA

A statistical analysis of the yarn parameters of a plain woven carbon fiber reinforced polymer composite was conducted using X-ray micro-computed tomography data.An algorithm based on the correlated Gaussian random sequence was proposed to construct statistically equivalent yarns,which were introduced into a numerical multiscale model.A representative volume element was created to evaluate the macroscopic elastic properties of the composite.The predicted elastic constants showed a good agreement with experimental data obtained from tensile,compressive,and shear tests.This showed the importance of considering internal geometric variability for obtaining accurate simulation results.Finally,the performance of an electric vehicle back door made of the composite material was calculated by finite element analysis.The weight of the back door system was reduced by 47.45%,and performance results showed an excellent prospect of using lightweight composites.

关键词： Plain woven CFRP X-ray micro-CT Statistical reconstruction Multiscale modeling CFRP back door

Room-temperature third-order nonlinear Hall effect in Weyl semimetal TalrTe4

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National Science Review 2022年第12期9卷 177-184页

作者： Cong Wang Rui-Chun Xiao Huiying Liu Zhaowei Zhang Shen Lai chao zhu Hongbing Cai Naizhou Wang Shengyao Chen Ya Deng Zheng Liu Shengyuan A.Yang Wei-Bo Gao College of Mathematics and Physics Beijing University of Chemical Technology Division of Physics and Applied Physics School of Physical and Mathematical Sciences Nanyang Technological University Institute of Physical Science and Information Technology Anhui University Research Laboratory for Quantum Materials Singapore University of Technology and Design School of Materials Science and Engineering Nanyang Technological University CAS Center for Excellence in Nanoscience National Center for Nanoscience and Technology The Photonics Institute and Centre for Disruptive Photonic Technologies Nanyang Technological University

The second-order nonlinear Hall effect observed in the time-revers al symmetric system has not only shown abundant physical content,but also exhibited potential application prospects.Recently,a third-order nonlinear Hall effect has been observed in MoTe2and WTe2.However,few-layer MoTe2and WTe2are usually unstable in air and the observed third-order nonlinear Hall effect can be measured only at low temperature,which hinders further investigation as well as potential application.Thus,exploring new air-stable material systems with a sizable third-order nonlinear Hall effect at room temperature is an urgent task.Here,in type-Ⅱ Weyl semimetal TaIrTe4,we observed a pronounced third-order nonlinear Hall effect,which can exist at room temperature and remain stable for months.The third-order nonlinear Hall effect is connected to the Berry-connection polarizability tensor instead of the Berry curvature.The possible me chanism of the observation of the third-order nonlinear Hall effe ct in TaIrTe4at room temperature has been discussed.Our findings will open an avenue towards exploring room-temperature nonlinear devices in new quantum materials.

关键词： topological material third-order nonlinear Hall effect room temperature Berry connection polarizability tensor

上海市8~12岁儿童近视相关因素调查分析:家庭、习惯、环境与运动

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上海教育科研 2024年第1期 56-62页

作者：朱超高希彬上海体育大学体育教育学院 200438

目的:分析上海市8~12岁儿童家庭、习惯、环境、运动与近视的相关关系,从而为儿童青少年近视防治提出建议。方法:对上海市8~12岁儿童采取一般性的随机抽样法抽取样本,并采用问卷调查法、实验法、数理统计法等方法收集信息,分析数据。结果... 详细信息

目的:分析上海市8~12岁儿童家庭、习惯、环境、运动与近视的相关关系,从而为儿童青少年近视防治提出建议。方法:对上海市8~12岁儿童采取一般性的随机抽样法抽取样本,并采用问卷调查法、实验法、数理统计法等方法收集信息,分析数据。结果:上海市8~12岁儿童近视程度随年龄的增长呈逐渐上升趋势,女生的近视率明显高于男生。双亲近视的遗传可能是孩子近视的不可控因素,父母近视会对孩子的视力造成不良影响。不良读写习惯等是造成孩子近视的重要原因;屏幕时间较长和屏幕距离较近的儿童其近视率也越高;视觉疲劳没有得到缓解导致近视的发生率显著提高;定期检查视力能够有效地预防近视的发生;从不调换座位、室内的照明采光情况直接影响儿童视力。运动锻炼对儿童的视力有良好的作用;球类运动对孩子的视力影响明显,其中,乒乓球的影响最为突出。

关键词：近视遗传用眼习惯日常环境体育运动

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带偏向性轮盘赌的多算子协同粒子群优化算法

控制与决策 2024年第4期39卷 1167-1176页

作者：于海波朱秦娜康丽乔钢柱曾建潮中北大学计算机科学与技术学院太原030051 中北大学大数据与视觉计算研究所太原030051 中北大学环境与安全工程学院太原030051

针对粒子群优化算法在处理高维、大规模、多变量耦合、多模态、多极值属性优化问题时易早熟收敛等性能和技术瓶颈,基于粒子群优化算法行为学习算子和3种不同学习偏好的差分变异算子,建立带偏向性轮盘赌的多算子选择与融合机制,提出一种... 详细信息

针对粒子群优化算法在处理高维、大规模、多变量耦合、多模态、多极值属性优化问题时易早熟收敛等性能和技术瓶颈,基于粒子群优化算法行为学习算子和3种不同学习偏好的差分变异算子,建立带偏向性轮盘赌的多算子选择与融合机制,提出一种带偏向性轮盘赌的多算子协同粒子群优化算法MOCPSO.MOCPSO针对迭代粒子群榜样粒子集,首先通过对迭代种群及其榜样粒子集优劣分组,同时采用轮盘赌分别为每组榜样粒子集选配不同学习偏好的变异算子,并为每组榜样粒子适配差分基向量和最优基向量,预学习并优化迭代种群及其榜样粒子,以权衡算法的全局探索和局部开发;然后通过合并所有子种群,并结合粒子群优化算法行为学习算子,指导迭代种群状态更新,以提高算法的全局收敛性;最后结合精英学习策略,对群体历史最优进行高斯扰动,以提高算法的局部逃生能力,保障算法收敛的多样性.实验结果表明,MOCPSO算法与5种先进的同类型群智能算法在求解CEC2014基准测试问题上具备竞争力,且有更强的优化特性.

关键词：粒子群优化差分演化多算子协同榜样竞争偏向性变异策略精英学习

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滚筒式堆肥反应器通风搅拌系统设计与试验

农业机械学报 2024年第5期55卷 395-404页

作者：李骅朱振明王居飞於海明李超朱雪茹南京农业大学工学院南京210031 江苏省智能化农业装备重点实验室南京210031

针对有机废弃物堆肥过程中物料溶氧效率低导致的堆体起温速率慢、发酵不彻底等问题,设计了一种高效堆肥通风搅拌系统,该系统由分段式通风系统和组合式搅拌装置构成,通过对两个主要装置进行理论设计和DEM-FEM耦合仿真,实现堆肥通风和搅... 详细信息

针对有机废弃物堆肥过程中物料溶氧效率低导致的堆体起温速率慢、发酵不彻底等问题,设计了一种高效堆肥通风搅拌系统,该系统由分段式通风系统和组合式搅拌装置构成,通过对两个主要装置进行理论设计和DEM-FEM耦合仿真,实现堆肥通风和搅拌工艺优化。结果显示,通风系统中的最大应力出现在通风管上,为13.064 MPa,最大形变量为0.038126 mm,搅拌装置中最大应力出现在抄板上,为190.31 MPa,最大形变量为0.34417 mm,符合设计要求。在此基础上,以食物垃圾和梧桐叶为原料,进行为期14 d的堆肥试验,监测堆肥过程中关键参数变化并测定发酵产物相关指标,完成通风搅拌系统性能验证试验。试验结果表明:使用该通风搅拌系统的滚筒式堆肥反应器,其内部堆体温度在3 d时达到53.34℃,堆肥过程中堆体最高温度可达69.56℃,堆体高温期(大于50℃)可持续6 d以上;试验结束后其产物含水率降至27.21%、pH值升至8.4、种子发芽指数最高可达131.4%,符合有机肥料测定标准(NY/T 525—2021),滚筒反应器运行成本仅65.51元/t。

关键词：有机废弃物堆肥滚筒式堆肥反应器通风搅拌系统

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微振动模拟与主被动隔振一体化实验平台

光学精密工程 2024年第5期32卷 694-703页

作者：秦超周洪海贺帅徐振邦朱赫中国科学院长春光学精密机械与物理研究所吉林长春130033 中国科学院大学北京100049 中国科学院空间光学系统在轨制造与集成系统重点实验室吉林长春130033

针对遥感卫星地面微振动实验的复杂要求,设计了一种同时具备微振动模拟与主被动隔振功能的一体化微振动实验平台,并对该平台的主、被动隔振性能以及微振动模拟效果分别进行了仿真分析和实验测试。其中,被动隔振由气浮支撑实现,主动隔振... 详细信息

针对遥感卫星地面微振动实验的复杂要求,设计了一种同时具备微振动模拟与主被动隔振功能的一体化微振动实验平台,并对该平台的主、被动隔振性能以及微振动模拟效果分别进行了仿真分析和实验测试。其中,被动隔振由气浮支撑实现,主动隔振采用主动阻尼方法抑制共振峰,微振动模拟采用基于线性系统频响函数的控制策略。实验结果表明,平台前六阶的模态频率分布均小于10 Hz,被动隔振系统能大幅抑制10~200 Hz频段内的地面微振动;主动隔振能够实现14 dB的隔振系统共振峰衰减效果。微振动模拟功能能够有效产生接近星上的单频和多频真实扰动线谱,在特定频谱的扰动模拟实验中,幅值最大误差为5.9%,在误差允许范围内。该多功能一体化实验平台的各项功能均能满足地面模拟实验需求。

关键词：微振动实验有限元分析主动隔振被动隔振微振动模拟

高温天气下计及用户意愿的城市充电负荷空间引导策略

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电力系统自动化 2024年第10期48卷 139-150页

作者：韩林阳叶承晋朱超高强于海跃浙江大学电气工程学院浙江省杭州市310027 国网浙江省电力有限公司经济技术研究院浙江省杭州市310002 国网浙江省电力有限公司浙江省杭州市310007

持续高温天气易导致电网供需平衡紧张,功率大、时空分布随机性强的电动汽车充电负荷可能进一步加剧电力负荷尖峰,但同时也具备成为优质调峰资源的潜力。面向高温天气下的城市电网,文中研究计及用户意愿的城市充电负荷模拟和空间引导方... 详细信息

持续高温天气易导致电网供需平衡紧张,功率大、时空分布随机性强的电动汽车充电负荷可能进一步加剧电力负荷尖峰,但同时也具备成为优质调峰资源的潜力。面向高温天气下的城市电网,文中研究计及用户意愿的城市充电负荷模拟和空间引导方法。首先,基于计划行为理论分析了车辆出行行为的形成过程,构建了基于马尔可夫链的电动汽车出行模型,用于分析不同场景下车辆的出行轨迹;然后,建立基于出行里程及时长的车辆能耗计算方法和考虑用户意愿的充电选择模型,实现电动汽车充电负荷时空分布的精细化模拟;最后,提出了一种基于低谷充电折扣的城市充电负荷空间引导策略,并采用粒子群优化算法对充电折扣进行优化求解。算例仿真表明,高温天气下用户出行意愿出现规律性变化,考虑高温天气和用户意愿影响后城市充电负荷的模拟结果更符合实际情况;此外,实施低谷充电折扣后充电负荷的时空转移可有效降低城市电网负荷峰谷差,并提高电动汽车使用和电力系统运行的经济性。

关键词：电动汽车充电负荷高温天气出行意愿充电引导