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低中水平放射性固体废物活度重建体素优化分析

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核技术 2024年第6期47卷 11-18页

作者：姜学智顾卫国单陈瑜杨桧王德忠上海交通大学机械与动力工程学院上海200240 中广核研究院有限公司深圳518000

传统层析γ扫描方法(Tomography Gamma Scanning,TGS)对废物进行放射性核素活度重建过程中,由于划分大量无效体素导致测量时间长,病态方程迭代求解导致重建精度低。提出了一种体素划分优化方法,其中周向划分基于线源效率积分为环源效率... 详细信息

传统层析γ扫描方法(Tomography Gamma Scanning,TGS)对废物进行放射性核素活度重建过程中,由于划分大量无效体素导致测量时间长,病态方程迭代求解导致重建精度低。提出了一种体素划分优化方法,其中周向划分基于线源效率积分为环源效率,径向划分则基于不规则划分确定最佳指数权重。通过随机点源活度重建实验,对比了体素划分优化方法和传统体素划分方法的误差情况。针对半径为35 cm的400 L水泥废物桶,在距离废物桶中心74 cm处使用探测效率为40%的同轴HPGe探测器(晶体直径6.09 cm,长度5.18 cm)对^(60)Co和^(137)Cs两种核素进行测量,通过计算不同体素划分方法的条件数和计数率偏差,探究了体素划分方法对重建精度的影响规律。结果显示:传统只加密周向体素的划分方法并不能显著提高重建精度。径向加密方法导致计数率偏差曲线中的极小值点的数量增加和极大值点的数值减小,从而提高重建精度。与传统划分方法相比,体素划分优化方法减少了体素数量,从而测量时间缩短约9/10;同时降低了条件数和计数率偏差,从而将最大重建误差减小约2/3。

关键词：体素划分条件数病态方程测量时间重建精度

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基于功率同步控制的逆变器并网相位误差机理

中国电机工程学报 2024年第5期44卷 1962-1973,I0025页

作者：侯川川刘澳朱淼吴志坚电力传输与功率变换控制教育部重点实验室(上海交通大学) 上海市闵行区200240 上海交通大学国家电投智慧能源创新学院上海市闵行区200240 国网江苏省电力公司苏州供电分公司江苏省苏州市215100

在并网逆变器中,以锁相环(phase-locked loop,PLL)为代表的电网同步技术得到了广泛应用。然而,由于PLL的引入降低了并网系统的稳定性,使得包括功率同步控制(power synchronization control,PSC)在内的无PLL逆变器控制技术逐渐受到重视... 详细信息

在并网逆变器中,以锁相环(phase-locked loop,PLL)为代表的电网同步技术得到了广泛应用。然而,由于PLL的引入降低了并网系统的稳定性,使得包括功率同步控制(power synchronization control,PSC)在内的无PLL逆变器控制技术逐渐受到重视。针对PSC的同步技术,现有研究缺乏小扰动下的相位误差模型和理论分析,其同步特性与PLL之间的异同也尚未涉及。为此,在小扰动下首先建立PSC的相位误差模型,并对影响PSC相位误差特性的控制参数进行理论分析。利用所建立模型的频率特性,在相等带宽条件下,对比PSC与传统PLL相位误差之间的差异。仿真和实验证明了PSC相位误差模型的准确性,并且在相等带宽下PSC的同步响应速度显著优于PLL。该文结果可为PSC的控制参数设计、同步理论分析提供一定参考。

关键词：功率同步控制逆变器相位误差锁相环

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宽增益高效谐振型直流变换器技术

电力系统保护与控制 2024年第1期52卷 133-144页

作者：龚春阳夏潇包俊郑建陈辉陈晓琳王志新黄冬梅上海电力大学上海200090 上海交通大学上海200240 施耐德电气(中国)有限公司上海分公司上海201203 上海禧龙股份有限公司上海201517 上海正泰电源系统有限公司上海201620

直流变换器广泛应用于电动汽车充电系统与光伏发电系统,如何适应输入/输出电压大范围变化,实现直流变换器的宽增益和高传输效率为学术界和工业界所关注。其中,LLC、LLC_LC、LLCLC谐振变换器虽具有高功率密度、低电磁干扰等特性,但存在... 详细信息

直流变换器广泛应用于电动汽车充电系统与光伏发电系统,如何适应输入/输出电压大范围变化,实现直流变换器的宽增益和高传输效率为学术界和工业界所关注。其中,LLC、LLC_LC、LLCLC谐振变换器虽具有高功率密度、低电磁干扰等特性,但存在磁元件与谐振网络参数设计难度大,造成变换器输出不稳定等不足,难以满足实际应用的要求。为此,提出了宽增益高效谐振型直流变换器技术。首先总结了谐振型直流变换器的基本原理,围绕其拓扑结构及调制策略的国内外研究进展,重点就宽增益与高效谐振型直流变换器应用需求进行阐述。然后分析了LLC_LC、LLCLC多模式PWM倍压整流变换器拓扑及调制策略。最后结合仿真与实验验证结果,证明了该宽增益高效谐振型直流变换器拓扑及其调制策略的有效性,最高可实现输出电压范围为1~6.2,转换效率达96.1%,具有较宽广的应用前景。

关键词：谐振变换器宽增益高效率拓扑结构调制策略

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基于CFD模拟的双燃料动力船舶透气桅释放气体扩散分析

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中国造船 2024年第2期65卷 249-255页

作者：王曌文陈刚李嘉宁李欣周熲上海外高桥造船有限公司开发部上海200137 上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院上海200030

基于双燃料动力船舶实船设计,根据IGF规则要求,提出通过CFD模拟对双燃料动力船舶透气桅释放气体扩散进行分析的方法。模拟结果表明:双燃料动力船舶透气桅释放气体扩散情况与透气桅的设计高度密切相关。设计高度较低时,气体会明显下沉到... 详细信息

基于双燃料动力船舶实船设计,根据IGF规则要求,提出通过CFD模拟对双燃料动力船舶透气桅释放气体扩散进行分析的方法。模拟结果表明:双燃料动力船舶透气桅释放气体扩散情况与透气桅的设计高度密切相关。设计高度较低时,气体会明显下沉到储罐周围的工作区域及甲板;设计高度满足规范要求时,气体呈垂直向上膨胀扩散的趋势,无明显下沉现象,且在60s内甲板及储罐附近可燃气体全部扩散消失,此时透气桅释放气体对船体及船员安全没有影响。

关键词： CFD模型透气桅释放气体双燃料动力船舶

基于同步挤压变换和深度迁移学习的GIS隔离开关故障诊断

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电力自动化设备 2024年第2期44卷 218-224页

作者：马佳琪王丰华盛戈皞钱勇张建磊王峰刘永上海交通大学电气工程系上海200240 山东泰开高压开关有限公司山东泰安271000

为实现气体绝缘组合电器(GIS)隔离开关机械故障的智能诊断,基于GIS隔离开关分合闸过程中的振动信号,提出了基于深度迁移学习的GIS隔离开关机械故障诊断方法。首先应用二阶同步挤压傅里叶变换(FSST2)获取GIS隔离开关振动信号的时频分布,... 详细信息

为实现气体绝缘组合电器(GIS)隔离开关机械故障的智能诊断,基于GIS隔离开关分合闸过程中的振动信号,提出了基于深度迁移学习的GIS隔离开关机械故障诊断方法。首先应用二阶同步挤压傅里叶变换(FSST2)获取GIS隔离开关振动信号的时频分布,然后基于深度迁移学习的思想构建预训练模型并进行优化,建立了GIS隔离开关机械故障智能诊断模型。对某GR角型GIS隔离开关正常和典型机械故障状态下的振动信号的分析结果表明,基于FSST2得到的GIS隔离开关振动信号时频表示具有较好的能量聚集性,所建立的GIS隔离开关机械故障智能诊断模型识别准确率高且模型复杂度低,可用于GIS隔离开关机械故障的高效诊断。

关键词： GIS隔离开关故障诊断同步挤压变换时频分布深度迁移学习

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橡胶沥青施工黏度的多尺度特性

高分子材料科学与工程 2024年第3期40卷 1-11页

作者：于晓晓王珊珊俞炜王仕峰上海交通大学化学化工学院上海200240 上海公路桥梁(集团)有限公司上海200433

橡胶沥青的微观悬浮结构使得施工黏度高,进而造成耗能、污染和性能变异等工程应用难题,胶粉的微纳分散有助于形成微观胶体结构,可以有效解决这一瓶颈,因而有必要探索施工黏度的多尺度依赖性。通过分析不同降解胶粉所制备橡胶沥青的组成... 详细信息

橡胶沥青的微观悬浮结构使得施工黏度高,进而造成耗能、污染和性能变异等工程应用难题,胶粉的微纳分散有助于形成微观胶体结构,可以有效解决这一瓶颈,因而有必要探索施工黏度的多尺度依赖性。通过分析不同降解胶粉所制备橡胶沥青的组成、聚集态和分子链等多尺度微观结构,研究了胶粉的降解程度、掺量和改性剂类型对降解胶粉改性沥青黏度的影响,以及黏度对剪切速率和温度的敏感特性。结果表明,胶粉的预先降解提高了其在沥青中的分散程度,增加了基体中溶胶含量,减小了凝胶颗粒的含量和尺寸,使黏度随胶粉降解程度的提高而下降。加工黏度随降解胶粉含量的增加而增加,当降解橡胶含量为35%时,凝胶颗粒接触成网,降解胶粉改性沥青的黏度急剧上升。降解胶粉改性沥青具有明显的流变学剪切敏感特性,温度敏感性相对减弱。深度降解胶粉/SBS复合改性沥青兼具较高的切敏性和温敏性。工程应用中可采用升温和提高剪切速率(振动频率)结合的方式来提高橡胶沥青的施工和易性。

关键词：橡胶沥青降解胶粉加工性能黏度流变

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基于粒子群优化堆叠降噪自编码器的电力设备状态数据质量提升

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上海交通大学学报 2024年

作者：计蓉侯慧娟盛戈皞张立静舒博江秀臣上海交通大学国家电投智慧能源创新学院上海交通大学电气工程系

当下电力设备状态大数据呈现爆炸式增长，设备故障、数据传输以及人为操作失误等原因都会导致问题数据的出现，影响数据质量以及后续的分析结果，因此数据清洗具有重要意义。目前大多数研究着力于识别出异常数据并直接剔除，破坏了数据... 详细信息

当下电力设备状态大数据呈现爆炸式增长，设备故障、数据传输以及人为操作失误等原因都会导致问题数据的出现，影响数据质量以及后续的分析结果，因此数据清洗具有重要意义。目前大多数研究着力于识别出异常数据并直接剔除，破坏了数据的完整性。针对此问题，提出一种基于改进堆叠降噪自编码器的数据清洗方法，首先采用粒子群算法对堆叠降噪自编码器中的超参数进行优化，再利用堆叠降噪自编码器提取、还原数据特征的特点来进行数据清洗，实现对孤立点的修复和对空缺数据的填补，以有效提升电力设备状态数据的质量。所提方法简单高效，可以同时提高数据集的准确性和完整性。以电力设备的历史运行数据为例进行测试，算例结果表明本文所提方法相比于其他现有经典方法，数据清洗效果更好，且针对不同异常程度、不同运行状态的数据集都有良好的清洗效果，能够用于提高电力设备状态数据的质量。

关键词：电力设备状态数据堆叠降噪自编码器数据清洗

基于深度强化学习的自动化码头堆场场桥调度方法

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机械工程学报 2024年第6期60卷 44-57页

作者：王无印黄子钊庄子龙方怀瑾秦威上海交通大学工业工程与管理系上海200240 上港国际港务(集团)股份有限公司上海200080

场桥是自动化码头堆场中的核心作业机械,场桥的合理调度是集装箱作业效率提升的关键。针对场桥调度问题具有的复杂时空耦合特性和高度的动态性,以最小化自动导引车(Automatic guided vehicle,AGV)和外集卡的等待时间为优化目标构建数学... 详细信息

场桥是自动化码头堆场中的核心作业机械,场桥的合理调度是集装箱作业效率提升的关键。针对场桥调度问题具有的复杂时空耦合特性和高度的动态性,以最小化自动导引车(Automatic guided vehicle,AGV)和外集卡的等待时间为优化目标构建数学规划模型,并提出一种新颖的深度强化学习方法进行求解。算法设计贴近实际堆场作业环境的智能体,并在智能体与环境的交互部分通过指针网络、注意力机制和演员-评论家(Actor-critic,A-C)架构的设计提高了获取状态中的隐藏模式的能力。在基于洋山四期自动化码头实际数据生成的不同规模的算例上展开试验,所提算法能实现场桥调度方案的高效输出,相较于一些启发式规则算法有17%左右的性能提升。试验结果表明所提调度方法是有效且优越的,能够在实际中为堆场作业提供动态决策支持。

关键词：自动化集装箱码头堆场场桥调度深度强化学习

基于人因工程的船舶驾驶室人机界面布局优化设计

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上海交通大学学报 2024年第2期58卷 201-210页

作者：季煜恒李春通骆晓萌杨雪莲王德禹上海交通大学海洋工程国家重点实验室上海200240 上海交通大学海洋装备研究院上海200240 中国船舶集团有限公司第十一研究所上海200032 上海外高桥造船有限公司上海200137

为了解决船舶驾驶室人机界面设计采用人工布局所存在的经验性、主观性、随机性的问题,提出一种将虚拟仿真和优化算法相结合的人机界面布局优化设计方法.首先,通过虚拟仿真得到待布局人机界面各区域的操作舒适度以及最优操作点位置;其次... 详细信息

为了解决船舶驾驶室人机界面设计采用人工布局所存在的经验性、主观性、随机性的问题,提出一种将虚拟仿真和优化算法相结合的人机界面布局优化设计方法.首先,通过虚拟仿真得到待布局人机界面各区域的操作舒适度以及最优操作点位置;其次,将人机界面布局准则和人因工程学准则量化为目标函数和约束条件,建立人机界面布局优化数学模型,通过差分进化算法获取大量粒子群算法的粒子初始位置;最后,通过寻优获取人机界面的最优布局并进行虚拟仿真评价.将某控制面板作为算例进行布局优化和虚拟仿真,获取的最优布局结果满足人因工程学准则,人机界面各项性能均有提升.本研究可为船舶驾驶室的高性能人机界面布局设计提供参考.

关键词：人机界面布局优化人因工程虚拟仿真粒子群算法

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