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基于多策略改进蜣螂算法优化的变压器故障诊断

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电力系统保护与控制 2024年第6期52卷 120-130页

作者：赵鑫王东丽彭泓于洪侠李石林沈阳工学院辽宁沈阳113122 辽宁工程技术大学辽宁葫芦岛123000

为了保证油浸式变压器故障诊断的可靠性,提出了一种基于多策略改进蜣螂算法(multi-strategyimproved dung beetle optimizer, MIDBO)优化双向长短时记忆网络(bi-directional long short-term memory, BiLSTM)的变压器故障诊断方法。由于蜣螂算法存在全局搜索能力较差、容易陷入局部最优解的缺点,首先通过Bernoulli混沌映射、引入自适应因子和Levy飞行策略融合动态权重系数进行改进,并对其性能进行评估。然后针对Bi LSTM的诸多超参数利用MIDBO进行优化,形成MIDBO-Bi LSTM故障诊断模型。通过核主成分分析(kernel principal component analysis,KPCA)提取特征值,进而深入分析特征值与故障类型之间的关联性,提高模型的收敛速度。最终实验结果表明所提出的MIDBO-Bi LSTM变压器故障诊断方法准确率高、泛化能力强。其准确率高达94.67%,适用于变压器的故障诊断。

关键词：变压器故障诊断改进蜣螂算法双向长短时记忆网络 KPCA

壳聚糖的抗菌作用及在抑菌活性包装中的应用进展

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食品科学 2024年第1期45卷 261-271页

作者：刘梦琪吕瑞陈菊矫芮文米春孝李想任丹丹武龙汪秋宽周慧大连海洋大学食品科学与工程学院辽宁大连116023 国家海藻加工技术分中心辽宁大连116023 辽宁水产品加工及综合利用重点实验室辽宁大连116023

壳聚糖因其良好的生物降解性、成膜性及广谱抗菌活性,可作为活性抗菌剂或成膜基材应用到食品中,目前已成为合成塑料聚合物有力的替代品。但单一壳聚糖薄膜存在水溶性差、机械性能较弱等局限性,在一定程度上限制了其在食品抗菌材料中的... 详细信息

壳聚糖因其良好的生物降解性、成膜性及广谱抗菌活性,可作为活性抗菌剂或成膜基材应用到食品中,目前已成为合成塑料聚合物有力的替代品。但单一壳聚糖薄膜存在水溶性差、机械性能较弱等局限性,在一定程度上限制了其在食品抗菌材料中的应用。为了更好地发挥壳聚糖抗菌特性,近年来关于壳聚糖抗菌活性在食品中的应用安全性备受瞩目,本文对壳聚糖的抗菌机制、提高壳聚糖抑菌性能的方法进行阐述,并综述了壳聚糖与多糖、蛋白以及脂质复合膜在食品保鲜应用的研究现状,以期为壳聚糖抗菌复合材料的开发利用提供思路。

关键词：壳聚糖抗菌复合材料应用

基于GPC-ILC的秸秆捡拾致密成型机主轴转速控制方法研究

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农业机械学报 2024年第4期55卷 82-90,135页

作者：王伟计东宫元娟白雪卫李宁李洪宇沈阳农业大学工程学院沈阳110866 辽宁宁越农机装备有限公司锦州121400

为解决秸秆捡拾致密成型机主轴转速自动控制问题,以利于致密成型机全程智能化作业,设计了电液控制系统的数学模型与转速预测模型,提出了一种基于GPC-ILC的致密成型机主轴转速控制方法,通过采集先前成型机运行过程中的输入、输出数据,使... 详细信息

为解决秸秆捡拾致密成型机主轴转速自动控制问题,以利于致密成型机全程智能化作业,设计了电液控制系统的数学模型与转速预测模型,提出了一种基于GPC-ILC的致密成型机主轴转速控制方法,通过采集先前成型机运行过程中的输入、输出数据,使用带遗忘因子的最小二乘法辨识广义预测控制的参数模型并计算预测输出值,根据以往过程的累计平均模型误差修正预测输出值,并引出迭代学习控制律,在线实时计算新的控制量,实现主轴转速的控制。场地收获试验表明:增负荷时,转速最大动态偏差为3.21 r/min,与目标值的偏差为2.6%,最大余差为1.23 r/min;减负荷时,最大动态偏差为2.23 r/min,与目标值的偏差为2.47%,最大余差为0.89 r/min;增减负荷转速达到稳定时间小于5 s,超调量小于3%。田间试验表明:最大动态偏差为3.75 r/min,与目标值的偏差为3.47%,最大余差为1.79 r/min,满足成型机田间作业的需求。GPC-ILC算法可及时校正模型失配、干扰引起的转速控制的不确定性。

关键词：秸秆捡拾致密成型机预测控制迭代控制控制系统

高海拔环境下大容量直流空气断路器灭弧性能研究

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电工技术学报 2024年第3期39卷 863-874页

作者：李静易晨曦彭世东曹云东于龙滨沈阳工业大学特种电机与高压电器重点实验室沈阳110870 辽宁省电力有限公司电力科学研究院沈阳110006

高原轨道交通和电工产业转型对起关键保护作用的大容量直流空气断路器(LC-DCCB)提出了更高要求,但现有产品在高海拔地区的开断仍存在一定问题。该文以轨道交通用LC-DCCB为研究对象,首先基于磁流体动力学(MHD)理论,考虑湍流效应的影响,... 详细信息

高原轨道交通和电工产业转型对起关键保护作用的大容量直流空气断路器(LC-DCCB)提出了更高要求,但现有产品在高海拔地区的开断仍存在一定问题。该文以轨道交通用LC-DCCB为研究对象,首先基于磁流体动力学(MHD)理论,考虑湍流效应的影响,对其在高海拔环境下开断18 kA短路电流进行仿真;然后对电弧形态及灭弧室内温度场、电磁场、气流场进行分析,得出高海拔地区空气电弧开断困难的主要原因;最后根据仿真与理论分析,考虑采用合理数量和布局的间插式U型栅片改善电弧开断特性。结果表明:随着海拔的升高,电弧前期运动速度加快,但断路器的灭弧性能降低;在高海拔环境下电弧存在严重的弧根粘滞和弧根拖尾现象,弧根拖尾畸变空间电场,不利于熄弧;同时,在不同海拔环境下,电弧会产生不同程度的反向运动现象,易导致弧后重燃。该研究深入揭示了高海拔环境下LC-DCCB电弧演变过程及复杂开断现象背后的物理本质,可为该类产品研发提供理论指导。

关键词：高海拔大容量直流空气断路器弧根拖尾电弧反向弧后重燃

不同加热环境下钛表面Ni/Al涂层制备与高温氧化性

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表面技术 2024年第1期53卷 192-201页

作者：李光全李德元张楠楠范喜宁沈阳工业大学沈阳110870

目的研究大气与真空加热处理后Ni/Al涂层的金属间化合物析出规律,以及扩散层的生长速度,从而确定涂层的抗氧化性能。方法分别采用电弧喷涂技术和等离子喷涂技术在纯钛基体表面制备Ni/Al涂层。将样品分别在大气条件和真空条件下进行加... 详细信息

目的研究大气与真空加热处理后Ni/Al涂层的金属间化合物析出规律,以及扩散层的生长速度,从而确定涂层的抗氧化性能。方法分别采用电弧喷涂技术和等离子喷涂技术在纯钛基体表面制备Ni/Al涂层。将样品分别在大气条件和真空条件下进行加热处理,使Ni/Al涂层原位反应生成Ni-Al金属间化合物,并进行涂层抗氧化性试验。结果 Ni/Al涂层在大气环境700℃加热处理后,形成以Al_(2)O_(3)、Ni2Al3和富Al相NiAl3相为主的扩散层;在真空环境700℃加热处理后,形成以Ni2Al3、NiAl3相为主的扩散层。通过扩散反应动力学分析发现,真空热处理比大气热处理后Ni和Al之间的反应扩散系数更高,扩散系数为89.731μm2/h。氧化增重试验表明,真空处理后,Ni/Al涂层由于金属间化合物层较厚,且具有大量的高熔点的Ni2Al3相,并且经过800℃下氧化200h后,涂层未发生失效。结论真空环境下加热处理原位反应后,Ni/Al复合涂层的扩散速率更高,更容易形成Ni-Al金属间化合物,获得更厚的金属间化合物层。与大气热处理相比,经过真空热处理后的涂层有更良好的抗高温氧化能力。

关键词： Ni/Al涂层等离子喷涂电弧喷涂 Ni-Al金属间化合物高温氧化热处理

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基于改进目标场法梯度线圈的感应式磁声磁粒子浓度成像研究

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电工技术学报 2024年第14期39卷 4305-4316页

作者：闫孝姮淡新贤陈伟华刘方田辽宁工程技术大学电气与控制工程学院葫芦岛125000

感应式磁声磁粒子浓度成像(MACT-MI)是一种基于磁声耦合效应的磁性纳米粒子(MNPs)浓度成像新方法。由于其磁声信号的信噪比低,导致系统成像质量不佳,该文提出一种改善MACT-MI信噪比的新思路:首先,基于经典目标场法(TFM)设计梯度线圈的思... 详细信息

感应式磁声磁粒子浓度成像(MACT-MI)是一种基于磁声耦合效应的磁性纳米粒子(MNPs)浓度成像新方法。由于其磁声信号的信噪比低,导致系统成像质量不佳,该文提出一种改善MACT-MI信噪比的新思路:首先,基于经典目标场法(TFM)设计梯度线圈的思路,将最小化磁场相对误差定义为适应度函数,并采用鲸鱼优化算法对电流密度系数进行优化,设计了一种结构灵活、激励简单的高质量梯度磁场线圈;其次,为研究梯度磁场空间分布特征对MACT-MI的影响,该文构建不同的MNPs分布模型,并利用多物理场仿真软件COMSOL对MACT-MI的物理过程进行数值求解,得到成像区域的磁力和声压分布。仿真结果表明,磁力和声压的有效波动范围与梯度磁场均匀空间的大小成正比,且随着均匀空间的缩小,磁力和声压的峰值也随之衰减,通过提高磁场的均匀度可以有效提高磁声信号的信噪比,改善系统成像质量。研究结果可为成像装备的设计以及MACT-MI的后续实验应用提供研究基础。

关键词：磁声磁粒子浓度成像目标场法梯度磁场均匀空间

功能梯度石墨烯增强多孔复合材料阶梯圆柱壳的振动特性

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振动与冲击 2024年第7期43卷 317-326页

作者：徐宏达王宇徐自强贾小羽于晓光辽宁科技大学机械工程与自动化学院辽宁鞍山114051

对功能梯度石墨烯增强多孔复合材料(FG-GPLRPC)阶梯圆柱壳的振动特性进行了研究。首先,采用Halpin-Tsai微观力学模型以及开胞体理论得到FG-GPLRPC阶梯圆柱壳的有效材料属性。其次,基于一阶剪切变形理论和惩罚参数法推导出壳体结构的能... 详细信息

对功能梯度石墨烯增强多孔复合材料(FG-GPLRPC)阶梯圆柱壳的振动特性进行了研究。首先,采用Halpin-Tsai微观力学模型以及开胞体理论得到FG-GPLRPC阶梯圆柱壳的有效材料属性。其次,基于一阶剪切变形理论和惩罚参数法推导出壳体结构的能量表达式。最后,采用Jacobi-Ritz法建立壳体结构的振动控制方程,并求得结构的无量纲频率,验证了方法的有效性和正确性。结果表明,石墨烯质量分数、孔隙系数和边界弹簧刚度值对振动特性的影响显著,层数对振动特性的影响较小,尺寸参数对振动特性的影响不同,并得到了壳体频率随周向波数先减小后增大的变化规律。

关键词：石墨烯增强多孔复合材料阶梯圆柱壳一阶剪切变形理论 Jacobi-Ritz法

一种电磁式高静-低动刚度隔振系统建模与特性分析

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西南交通大学学报 2024年第4期59卷 858-866页

作者：张明李洪涛崔浩东孙凤徐方超张磊沈阳工业大学机械工程学院辽宁沈阳110870 辽宁科技学院机械工程学院辽宁本溪117004

为改善传统线性隔振系统尺寸参数确定后就无法取得更低起始隔振频率的缺陷,基于电磁线圈嵌套永磁体结构,提出一种具有高静-低动刚度特性的电磁式可变刚度隔振系统.采用分子电流法建立隔振系统磁力的数学模型;充分考虑隔振系统力学模型... 详细信息

为改善传统线性隔振系统尺寸参数确定后就无法取得更低起始隔振频率的缺陷,基于电磁线圈嵌套永磁体结构,提出一种具有高静-低动刚度特性的电磁式可变刚度隔振系统.采用分子电流法建立隔振系统磁力的数学模型;充分考虑隔振系统力学模型中二次与三次非线性刚度项的影响,建立单自由度被动隔振系统强非线性动力学模型;采用增量谐波平衡法(IHB)求解动力学模型,分析激励、电流等对隔振系统位移传递率的影响规律;构建实验测试系统,验证所提出新型隔振系统的有效性.实验结果和理论计算表明:通入电流比未通入电流时隔振系统的起始隔振频率降低了19.25%,拓宽了隔振频带,实现了其对不同振源的适应性.

关键词：高静-低动刚度隔振位移传递率电流

基于Wi-Fi子载波互信息的人体呼吸感知系统

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通信学报 2024年第2期45卷 240-253页

作者：刘影胡梦圆钱志鸿辽宁工程技术大学电子与信息工程学院辽宁葫芦岛125105 吉林大学通信工程学院吉林长春130012

不可预测环境变化使Wi-Fi信号存在较大的波动,很难对子载波中的静态分量和行为感知的动态分量进行量化,导致无法准确刻画出动态呼吸特征的波动形式。基于此,提出了一种基于子载波互信息的呼吸感知(SMIBP)系统。首先,提出了动态分量信息(... 详细信息

不可预测环境变化使Wi-Fi信号存在较大的波动,很难对子载波中的静态分量和行为感知的动态分量进行量化,导致无法准确刻画出动态呼吸特征的波动形式。基于此,提出了一种基于子载波互信息的呼吸感知(SMIBP)系统。首先,提出了动态分量信息(DCI)的刻画形式,利用互信息理论提取子载波中代表呼吸的动态分量信息。然后,利用层次分析法组合各子载波以最大化呼吸信号的动态特征,得到重构的DCI感知基信号,最后联合小波变换和峰值检测法得到呼吸速率,揭示了代表人体呼吸动态分量的理论途径。仿真结果表明,所提系统能较好地刻画每个子载波中动态呼吸分量,且在不同场景下可显著提高Wi-Fi对于小尺度动作的感知精度与范围。

关键词：动态分量信息信道状态信息无接触呼吸监测层次分析法