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坚持野外科研三十年他把论文写在冰天雪地——记重庆大学电气工程学院教授蒋兴良

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大学科普 2019年第3期13卷 56-58页

作者：无重庆大学党委宣传部中国重庆

如果不是2008年南方大面积冰灾的巨大影响,人们很难理解蒋兴良老师科学研究的意义。1985年起,他一直研究“高海拔覆冰极端环境能源电力安全与保障”,一次次探索极端环境与生命禁区,一次次战胜冰风雨雪严寒,经历无数次生死考验,他用执着... 详细信息

如果不是2008年南方大面积冰灾的巨大影响,人们很难理解蒋兴良老师科学研究的意义。1985年起,他一直研究“高海拔覆冰极端环境能源电力安全与保障”,一次次探索极端环境与生命禁区,一次次战胜冰风雨雪严寒,经历无数次生死考验,他用执着求实的科学精神,无畏勇敢的探求理念,不断追寻着科学的真谛。

关键词：极端环境生命禁区电气工程学院重庆大学生死考验能源电力冰天雪地安全与保障

基于边界元逆问题法的超低场磁共振大鼠脑部成像双通道射频线圈优化设计

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电工技术学报 2025年第1期40卷 25-35,63页

作者：孟凡钦郭轶何为徐征重庆大学电气工程学院重庆400044 重庆大学附属中心医院重庆400014

目前超低场磁共振成像(MRI)质量较差,为提升图像信噪比,射频线圈需尽可能贴近成像区域从而提升信噪比。该文采用间接边界元法并从逆问题角度求出线圈流函数分布,再利用线性规划寻找最优线圈结构。为验证超低场MRI诊断颅脑疾病的有效性,... 详细信息

目前超低场磁共振成像(MRI)质量较差,为提升图像信噪比,射频线圈需尽可能贴近成像区域从而提升信噪比。该文采用间接边界元法并从逆问题角度求出线圈流函数分布,再利用线性规划寻找最优线圈结构。为验证超低场MRI诊断颅脑疾病的有效性,采用上述方法,在54 mT下针对大鼠头-脑几何形状设计了双通道射频接收线圈,并对大鼠脑卒中及脑外伤模型进行成像试验研究。试验结果表明,54mTMRI能够检出水肿和血肿病变,且与病理切片或临床3T MRI图像结果相符。同时,通过脑外伤模型7天的追踪观察,54 mT图像中病变的信号演变规律与高场影像一致。针对特定成像对象和非规则布线曲面,该文利用间接边界元逆问题法设计高信噪比射频接收线圈,大鼠模型试验证明超低场磁共振成像技术具有脑卒中与脑外份早期诊断与床旁影像监护潜力与价值。

关键词：磁共振成像超低场射频线圈边界元逆问题颅脑疾病

低空机载激光跨介质下行无线能量传输特性研究

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光学学报 2025年

作者：朱学贵吴清潮张淮清余文超刘庚建重庆大学电气工程学院

机载激光跨介质激光无线供电是解决海洋装置供电行之有效的方式。本文构建了完整的机载激光下行传输链路,用于分析低空发射激光的跨介质传输特性及其对无线能量传输系统的影响。首先分析了不同传输介质与光学系数的关系，然后采用蒙特... 详细信息

机载激光跨介质激光无线供电是解决海洋装置供电行之有效的方式。本文构建了完整的机载激光下行传输链路,用于分析低空发射激光的跨介质传输特性及其对无线能量传输系统的影响。首先分析了不同传输介质与光学系数的关系，然后采用蒙特卡洛数值模拟法研究了传输距离、海气界面风速、激光波长、束腰半径和接收器半径对归一化接收能量的影响。研究表明粒子尺寸、悬浮物浓度对跨介质传输链路中的光学系数和粒子复折射率影响明显，归一化接收功率随大气和水下传输距离、接收器的接收半径增大而减小，风速和束腰半径对归一化接收功率影响不大。本文的研究结果可为激光跨介质下行无线能量传输的波长选择、光束整形和效率评估提供参考。

关键词：激光无线能量传输蒙特卡洛米氏散射跨介质水下激光

非均匀功率分布的微波整流天线阵列功率合成优化方法

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电工技术学报 2025年第2期40卷 358-366页

作者：肖冬萍陈建楠陈宇立舒梽卿输变电装备技术全国重点实验室(重庆大学电气工程学院) 重庆400044

对于大型微波无线能量传输系统,其接收天线阵列上微波功率非均匀分布,由于整流电路的特性,采用现有的天线阵列布局和功率合成方式所得的能量转换效率较低。为此,该文提出一种基于遗传算法优化的混合功率合成方法:提出天线单元连接编码规... 详细信息

对于大型微波无线能量传输系统,其接收天线阵列上微波功率非均匀分布,由于整流电路的特性,采用现有的天线阵列布局和功率合成方式所得的能量转换效率较低。为此,该文提出一种基于遗传算法优化的混合功率合成方法:提出天线单元连接编码规则,采用遗传算法将接收天线单元按目标功率进行分组和射频合成,使得各组射频合成后的微波功率均匀化,再输入整流电路;提出整流电路连接编码规则,基于遗传算法,以负载匹配为目标对整流电路进行动态串并联优化,使直流合成后获得最优转换效率。在进行功率合成前,需基于实验系统分析获得整流电路输入功率与转换效率关系、输出伏安特性曲线,从而确定射频功率合成的优化目标。该文以10×10接收阵列天线为例进行分析,将100个单元分为4组进行均匀化射频合成,均匀度评价指标低至1.804;再对整流输出进行串并联优化,在接近负载匹配的情况下使得整流转换效率达到91.37%。结果表明,采用该文提出的方法可快速有效地对接收天线阵列进行混合功率合成优化。

关键词：微波无线能量传输混合功率合成编码规则动态串并联优化整流电路特性

Z型多反腔增强拉曼光谱变压器故障特征气体检测方法

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光子学报 2025年第1期54卷 85-92页

作者：王畅鼎王品一汤子杰陈伟根输变电装备技术全国重点实验室(重庆大学电气工程学院) 重庆400044

拉曼光谱法相比于传统气体检测方法具有高选择性、无损检测、可实时检测等优势。然而,气体的拉曼散射截面积极小,微量气体的拉曼散射强度弱,导致拉曼光谱法气体检测的灵敏度较低。基于此提出Z型折叠多反腔增强拉曼光谱检测技术,通过建... 详细信息

拉曼光谱法相比于传统气体检测方法具有高选择性、无损检测、可实时检测等优势。然而,气体的拉曼散射截面积极小,微量气体的拉曼散射强度弱,导致拉曼光谱法气体检测的灵敏度较低。基于此提出Z型折叠多反腔增强拉曼光谱检测技术,通过建立拉曼信号强度与多反腔内激光反射次数的数学关系,获取了多反腔内光束最优数。通过腔内参数设计,实现了144个腔内光束,这些光束在腔内完成2次循环,大大延长了激光与气体的相互作用长度,提高了气体的拉曼信号强度。基于搭建的Z型折叠多反腔增强拉曼光谱检测平台实现了变压器主要故障特征气体的高灵敏检测,基于确定的特征峰建立了气体浓度与拉曼谱峰强度之间的高拟合度定量分析模型,各气体最低检出限优于国际电工委员会标准。该方法将为变压器故障特征气体的高灵敏检测提供新的有效途径。

关键词：拉曼光谱变压器故障特征气体 Z型折叠多反腔增强高灵敏检测

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通讯切换条件下状态不可测多智能体二部编队控制

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控制与决策 2025年第3期40卷 973-980页

作者：傅乐平郑维王洪斌燕山大学电气工程学院

针对切换通讯拓扑环境下,研究高阶线性多智能体系统在状态不可测时的二部编队控制问题.构造全维状态观测器对状态完全不可测系统进行状态观测,基于状态观测器对多智能体系统进行分布式控制器的设计,将线性积理论与分布式控制结合对系统... 详细信息

针对切换通讯拓扑环境下,研究高阶线性多智能体系统在状态不可测时的二部编队控制问题.构造全维状态观测器对状态完全不可测系统进行状态观测,基于状态观测器对多智能体系统进行分布式控制器的设计,将线性积理论与分布式控制结合对系统进行重构.应用图论、矩阵分析和Lyapunov等相关知识对重构系统进行稳定性分析,给出重构系统在切换通讯拓扑环境下最终实现二部编队时连通图总驻留时间所满足的条件.此外,在对抗网络环境下,给出系统状态未知时可行时变编队满足的条件,并在控制器中引入二部编队补偿函数,提高系统能够组成的二部编队队形数量,具有实际应用意义.最后,通过数值仿真验证了所提出方法的有效性.

关键词：多智能体系统二部编队控制高阶线性系统拓扑切换观测器型协议时变编队

结合迭代学习与扰动观测器的永磁同步电机多源扰动抑制

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振动与冲击 2025年第3期44卷 230-237,250页

作者：冯煜焜姚文熙李武华浙江大学电气工程学院杭州310027

由于电机本体、驱动电路及机械连接等多环节因素影响,传统PI(proportional integral)控制下永磁同步电机在低速运行时易出现较大的转速波动。首先,建立多源性力矩扰动模型与分析转速波动机理,将扰动分为与机械角相关的周期性干扰与非周... 详细信息

由于电机本体、驱动电路及机械连接等多环节因素影响,传统PI(proportional integral)控制下永磁同步电机在低速运行时易出现较大的转速波动。首先,建立多源性力矩扰动模型与分析转速波动机理,将扰动分为与机械角相关的周期性干扰与非周期低频干扰两部分;然后,提出一种结合迭代学习控制与扰动观测器的扰动抑制策略,利用控制误差对周期性扰动进行在线学习,利用反馈状态量结合学习信息对低频非周期扰动进行观测,将两部分结果共同补偿到电磁力矩,实现对多源性扰动的抑制;最后,在给出所提控制器结构基础上,分析了所提控制策略的有效性与收敛性,给出控制器主要参数设计方式。试验结果表明,所提控制策略相较于传统控制策略整体动态性能相近,在稳态时相较于PI(proportional integral)控制将转速波动抑制到1/4以下,相较于传统抑振策略整体转速波动在1/2以下,在负载力矩突变时相较于PI控制速度变化在1/2以下,证明所提算法在多源性扰动抑制方面的有效性与优越性。

关键词：永磁同步电机多源性扰动迭代学习控制扰动观测器