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质子交换膜燃料电池性能优化控制

中国电机工程学报 2024年第1期44卷 395-406,I0033页

作者：胡杰徐泽俊岳肖李昊袁春宾洋重庆理工大学机械检测技术与装备教育部工程研究中心重庆市巴南区400054 重庆交通职业学院重庆市江津区402260

质子交换膜燃料电池(proton exchange membrane fuel cell,PEMFC)的热管理,是影响PEMFC安全、稳定、高效运行的核心关键因素。该文在分析PEMFC热管理子系统的结构,以及关键组成部件(包括空气压缩机、冷却液循环泵和冷却风扇)的工作原理... 详细信息

质子交换膜燃料电池(proton exchange membrane fuel cell,PEMFC)的热管理,是影响PEMFC安全、稳定、高效运行的核心关键因素。该文在分析PEMFC热管理子系统的结构,以及关键组成部件(包括空气压缩机、冷却液循环泵和冷却风扇)的工作原理基础上,首先搭建耦合热管理子系统的PEMFC非线性仿真模型,进一步将其简化处理得到用于控制的线性模型;在此基础上,设计基于卡尔曼滤波的状态观测器,以实现对状态和不可测量扰动的估计,从而消除模型稳态误差;随后设计目标计算器,以净输出功率跟踪误差最小化和系统效率最大化为目标,对PEMFC系统工作状态进行优化;进而基于线性控制模型,设计无偏显式模型预测控制(offset-free explicit model predictive control,offset-free EMPC),对优化工作状态进行跟踪控制;最后,搭建一个软件在环(softwareintheloop,Si L)测试平台,通过与传统MPC控制策略的仿真结果对比可得,无偏EMPC控制策略可以显著将净输出功率的平均跟踪误差绝对值从344.29W减小到82.19W,系统效率从40.32%提升到46.56%,算法平均单步计算耗时从26ms降低到11.8ms,并且可以约束PEMFC系统运行在稳定和安全的工况。

关键词：质子交换膜燃料电池系统热管理净输出功率跟踪效率最优化无偏显式模型预测控制

附加阻尼控制下风电机组机网耦合载荷建模及分析

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太阳能学报 2024年第2期45卷 102-108页

作者：杨超李东翰胡姚刚贾勇李辉刘静重庆市能源互联网工程技术研究中心(重庆理工大学) 重庆400054 重庆大学输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室重庆400044 中国船舶重工集团海装风电股份有限公司重庆401122

针对附加阻尼控制下风电机组机械载荷问题,开展风电机组机网耦合载荷建模及载荷特性分析研究。采用FAST与Matlab/Simulink软件联合方法,建立综合考虑机组机械特性和电气特性的并网风电机组机网耦合载荷模型。采用所建模型开展附加阻尼... 详细信息

针对附加阻尼控制下风电机组机械载荷问题,开展风电机组机网耦合载荷建模及载荷特性分析研究。采用FAST与Matlab/Simulink软件联合方法,建立综合考虑机组机械特性和电气特性的并网风电机组机网耦合载荷模型。采用所建模型开展附加阻尼控制对机组机械载荷影响的仿真分析,并复现附加阻尼控制下风电机组机械系统与电力系统的机网共振现象。结果表明,所建模型能够表征附加阻尼控制下风电机组机械系统与电力系统的耦合互作用,系统低频振荡会导致机组关键结构出现明显振动载荷,且系统振荡频率与机组机械结构固有振动频率接近时两者共振会急剧加大机组振动载荷。

关键词：风力发电风电机组结构载荷阻尼控制机网耦合

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基于消费者异质性偏好下车企生产决策及政府补贴影响

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管理工程学报 2024年第5期38卷 190-200页

作者：徐静黄小芹罗淑丹重庆大学经济与工商管理学院重庆400030

新能源汽车能够有效减少二氧化碳排放量、助力绿色出行,其发展和推广离不开政策支持和消费者支付意愿的提升。本文首先考虑基于消费者异质性支付意愿和绿色消费意识的车企生产决策问题,即生产何种汽车以及生产多少;其次,基于Stackelber... 详细信息

新能源汽车能够有效减少二氧化碳排放量、助力绿色出行,其发展和推广离不开政策支持和消费者支付意愿的提升。本文首先考虑基于消费者异质性支付意愿和绿色消费意识的车企生产决策问题,即生产何种汽车以及生产多少;其次,基于Stackelberg主从博弈模型,探讨社会福利最大化下的政府最优补贴政策及其对车企的影响。结果表明,消费者对新能源汽车或传统汽车的平均支付意愿高于其成本的1/2,是车企生产新能源汽车或传统汽车的必要条件;传统汽车产量与消费者对其的支付意愿之间呈倒U型关系,绿色消费意识的提高会增加新能源汽车的市场份额;车企生产新能源汽车并不是政府进行补贴的充分条件;在政府补贴后,车企在一定条件下仍然生产传统汽车;政府补贴将增加车企决策对消费者支付意愿及绿色消费意识的依赖性。

关键词：新能源汽车生产决策支付意愿绿色消费意识政府补贴

虚拟惯量控制对直驱风电机组载荷影响的分析及评估

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电力系统自动化 2024年第7期48卷 258-266页

作者：杨超李东翰雷显帅李辉李海啸刘静重庆市能源互联网工程技术研究中心(重庆理工大学) 重庆市400054 输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室(重庆大学) 重庆市400044 中国船舶集团海装风电股份有限公司重庆市401123

针对虚拟惯量控制诱发风电机组机械载荷的问题,开展虚拟惯量控制对采用直驱永磁同步发电机(D-PMSG)的风电机组载荷影响的理论分析和仿真评估研究。从叶片、塔筒等机械结构低阶模态出发,建立虚拟惯量控制下D-PMSG线性化多体动力学模型,... 详细信息

针对虚拟惯量控制诱发风电机组机械载荷的问题,开展虚拟惯量控制对采用直驱永磁同步发电机(D-PMSG)的风电机组载荷影响的理论分析和仿真评估研究。从叶片、塔筒等机械结构低阶模态出发,建立虚拟惯量控制下D-PMSG线性化多体动力学模型,并通过线性化多体动力学模型分析虚拟惯量控制对机组载荷的影响机理。采用软件联合建模方法,构建涵盖永磁同步电机及其控制、电网、机械和气动特性等的D-PMSG非线性机电耦合模型。依据冲击载荷最大值、最大变化幅度百分比及等值疲劳载荷等指标,通过所建立的非线性机电耦合模型仿真分析并量化评估虚拟惯量控制对机组冲击载荷和动态疲劳载荷的影响。结果表明,D-PMSG附加虚拟惯量控制后,电网侧频率突变会使得传动轴和塔底侧向出现显著冲击载荷,且其随虚拟惯量时间常数增大而增大,在湍流风运行工况下机组传动轴和塔底侧向等值疲劳载荷较无附加虚拟惯量控制均有所减小。

关键词：风力发电直驱永磁同步发电机虚拟惯量控制机械载荷

基于KPCA-PSO-ELM算法的地表水化学需氧量紫外-可见吸收光谱检测研究

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光谱学与光谱分析 2024年第3期44卷 707-713页

作者：郑培超周椿棪王金梅尹义同张莉吕强曾金锐何雨欣重庆邮电大学光电工程学院光电信息感测与传输技术重庆重点实验室重庆400065

化学需氧量(COD)是水质检测重要指标之一,反映水体有机物含量。传统的COD化学检测方法存在操作繁琐,等待时间长,二次污染等缺点。紫外-可见吸收光谱法是目前水体化学需氧量检测中应用最为广泛的方法之一,具有检测快速、无污染等特点。... 详细信息

化学需氧量(COD)是水质检测重要指标之一,反映水体有机物含量。传统的COD化学检测方法存在操作繁琐,等待时间长,二次污染等缺点。紫外-可见吸收光谱法是目前水体化学需氧量检测中应用最为广泛的方法之一,具有检测快速、无污染等特点。为了满足地表水化学需氧量快速、实时、在线监测等要求,采用紫外-可见吸收光谱进行测量,提出了内核主成分分析(KPCA)结合粒子群优化极限学习机(PSO-ELM)预测模型,满足当前对地表水化学需氧量快速、实时监测的要求。对光谱进行Savitzky-Golay(SG)滤波以降低随机噪声的影响;用积分光谱代替原光谱,以降低信号波动带来的影响;再将得到的光谱信息归一化,消除不同光谱数据量纲的影响。将预处理后的数据利用KPCA算法将全光谱数据压缩为5个特征,有效解决光谱信息冗余的问题;采用PSO算法对ELM的权重和偏置进行优化极大提高了模型的精度。对217个河流、长江及支流、湖库等地表水样本按照7∶3随机划分成训练集和测试集,并进行建模测试,其中训练集拟合优度(R2)为0.930 2、均方根误差(RMSE)为0.363 0 mg·L^(-1)、测试集拟合优度R2为0.931 9、均方根误差(RMSE)为0.400 7 mg·L^(-1)。为了验证提出的基于KPCA全光谱数据压缩方法对预测模型的提升效果,分别对比了主成分分析(PCA)、连续投影算法(SPA)、套索回归(LASSO)等特征处理算法。PCA-PSO-ELM模型的RMSE为0.715 1 mg·L^(-1)、 SPA-PSO-ELM模型的RMSE为0.473 7 mg·L^(-1)、 LASSO-PSO-ELM模型的RMSE为0.412 6 mg·L^(-1), KPCA-PSO-ELM模型较上述三种模型,RMSE分别降低了78.46%、 18.22%、 2.97%,结果表明KPCA是一种高效的光谱降维算法,能够有效消除光谱冗余信息,提升模型预测精度。基于KPCA-PSO-ELM预测模型结合紫外-可见吸收光谱可以实现对地表水COD快速、实时检测,为在线COD检测场景提供方法支撑。

关键词：化学需氧量紫外-可见吸收光谱内核主成分分析极限学习机

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天然酯混合绝缘油的长效抗氧化性能研究

电工电能新技术 2024年第5期43卷 76-83页

作者：魏聪曾宁玉韦康江佩轩宋宇飞黄正勇重庆大学电气工程学院重庆400044 文昌卫星发射中心海南发射场海南文昌571333

天然酯绝缘油由于其高燃点、绿色环保的特点,且主要理化电气性能能够达到电力用油要求,目前已在配电变压器中得到了广泛的应用。然而相比矿物绝缘油,天然酯存在运动粘度较大、倾点较高和氧化安定性较差等问题,使其应用环境受到限制。针... 详细信息

天然酯绝缘油由于其高燃点、绿色环保的特点,且主要理化电气性能能够达到电力用油要求,目前已在配电变压器中得到了广泛的应用。然而相比矿物绝缘油,天然酯存在运动粘度较大、倾点较高和氧化安定性较差等问题,使其应用环境受到限制。针对上述问题,本文对常见的几种抗氧化剂进行了抗氧化活性评估,测试了抗氧化剂对混合酯类绝缘油的氧化安定性与介电性能的影响,并进行了复配实验,以提前评估抗氧化剂在绝缘油中应用效果,为混合油的抗氧化剂选取提供依据。本文为酯类绝缘油的研制与性能提升提供了一定的理论指导。

关键词：绝缘油配电变压器抗氧化剂复配实验

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基于弱监督迁移网络的3D人体关节点识别

吉林大学学报（工学版） 2024年第1期54卷 251-258页

作者：孙志勇李宏友叶俊勇重庆大学光电技术教育部重点实验室重庆400044 重庆警察学院基础教研部重庆401331

针对2D图像缺少深度信息,行为姿态空间结构信息不完备的问题,提出一种基于弱监督迁移网络的3D人体关节点识别方法。首先,提出一种用于真实图像的端到端3D人体姿态估计框架,使用2D与3D混合标签图像对深度神经网络进行训练,在2D人体姿态... 详细信息

针对2D图像缺少深度信息,行为姿态空间结构信息不完备的问题,提出一种基于弱监督迁移网络的3D人体关节点识别方法。首先,提出一种用于真实图像的端到端3D人体姿态估计框架,使用2D与3D混合标签图像对深度神经网络进行训练,在2D人体姿态识别子网络中,添加深度回归模块对2D人体姿态识别子网络进行改进,解决3D人体姿态识别出现的深度歧义性问题;其次,在3D人体姿态识别子网络中,引入3D几何约束对人体姿态识别进行规范化操作,针对无真实深度标签的情况,可更好地学习深度特征,有效解决存在遮挡情况的人体姿态识别问题。在Human 3.6M和MPII数据集中关节点预测平均误差低于其他方法,具有更好的3D人体姿态识别效果。

关键词：迁移网络姿态识别 3D关节点几何约束深度回归

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片层状Zn-Cu复合氧化物的制备及抗菌性能研究

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化学与生物工程 2024年第7期41卷 50-55页

作者：汤钰霞谢佳琴李传强陆军军医大学第二附属医院输血科重庆400037 重庆交通大学材料科学与工程学院重庆400074

采用煅烧金属有机框架(MOFs)前驱体的方法制备了Zn-Cu复合氧化物,通过TG、XRD、SEM、EDS、HRTEM和SAED等手段表征了其物相组成、微观结构等特性,以革兰氏阴性细菌大肠杆菌和革兰氏阳性细菌金黄色葡萄球菌为模型研究了Zn-Cu复合氧化物的... 详细信息

采用煅烧金属有机框架(MOFs)前驱体的方法制备了Zn-Cu复合氧化物,通过TG、XRD、SEM、EDS、HRTEM和SAED等手段表征了其物相组成、微观结构等特性,以革兰氏阴性细菌大肠杆菌和革兰氏阳性细菌金黄色葡萄球菌为模型研究了Zn-Cu复合氧化物的抗菌性能,并初步探究了其细胞毒性。结果表明,Zn-Cu复合氧化物具有良好的片层状结构,ZnO在CuO表面均匀分散,且ZnO的加入可能使部分CuO转变为Cu_(2)O;Zn-Cu复合氧化物对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌均有较好的抗菌效果,随着CuO含量的增加,抗菌效果增强,但同时对成纤维细胞的毒性增强。

关键词： Zn-Cu复合氧化物片层状结构抗菌性能

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高流量脉冲作用下河流交汇区鱼类水力生境指标时空变化

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人民黄河 2024年第6期46卷 103-108,112页

作者：汪贤瑶钟亮姜利重庆交通大学国家内河航道整治工程技术研究中心重庆400074 重庆交通大学水利水运工程教育部重点实验室重庆400074

干支流交汇区是鱼类生存栖息和洄游迁徙的重要场所,交汇区水文条件复杂,水流结构时空演替变化,将对鱼类水力生境指标变化产生直接影响。研究高流量脉冲条件下河道交汇区鱼类水力生境指标的变化特征,对河流生态系统保护具有重要意义。以... 详细信息

干支流交汇区是鱼类生存栖息和洄游迁徙的重要场所,交汇区水文条件复杂,水流结构时空演替变化,将对鱼类水力生境指标变化产生直接影响。研究高流量脉冲条件下河道交汇区鱼类水力生境指标的变化特征,对河流生态系统保护具有重要意义。以长江与嘉陵江交汇区为例,采用三维水流数值模拟方法,分析鱼类水力生境指标时空分布与高流量脉冲过程的响应关系。结果表明:涨水过程干支流顶托作用增强,交汇区弯曲河道凹岸及河底深槽处出现最大流速,凸岸分离区回流区宽度减小;栖息地适宜度指数SH大于0.8的区域在深槽和边滩间移动,随涨水过程向河底及凸岸边壁偏移,随落水被压缩至凹岸深槽及边滩;高流量脉冲条件下,交汇区微生境适宜性面积A随涨落水呈先增大后减小的变化趋势,A峰值出现在高流量脉冲峰值附近。

关键词：高流量脉冲交汇区鱼类水力生境指标时空分布特征