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新型忆阻耦合异质神经元的放电模式和预定义时间混沌同步

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物理学报 2024年第17期73卷 106-125页

作者：贾美美曹佳伟白明明内蒙古工业大学电力学院呼和浩特010080

首先提出一种新型局部有源忆阻器,并分析该忆阻器的频率特性、局部有源性及非易失性.然后将新型局部有源忆阻器引入二维Hindmarsh-Rose神经元和二维FitzHugh-Nagumo神经元,构建新型忆阻耦合异质神经元模型.在数值仿真中,通过改变耦合强... 详细信息

首先提出一种新型局部有源忆阻器,并分析该忆阻器的频率特性、局部有源性及非易失性.然后将新型局部有源忆阻器引入二维Hindmarsh-Rose神经元和二维FitzHugh-Nagumo神经元,构建新型忆阻耦合异质神经元模型.在数值仿真中,通过改变耦合强度,发现该模型具有周期尖峰放电模式、混沌尖峰放电模式、周期簇发放电模式及随机簇发放电模式.最后基于Lyapunov稳定性理论和预定义时间稳定性理论,提出一种新型预定义时间同步策略,并将该策略应用于新型忆阻耦合异质神经元的混沌同步中.结果表明,与有限时间同步策略、固定时间同步策略和传统预定义时间同步策略相比,新型预定义时间同步策略的实际收敛时间最小.研究新型忆阻耦合异质神经元的放电模式和混沌同步有助于探索大脑的神经功能,并在神经信号处理及保密通信领域中具有重要意义.

关键词：预定义时间同步策略局部有源忆阻器异质神经元内部不确定性和外部干扰

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基于自适应变分模态分解的组合模型风电功率预测

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电源学报 2024年第2期22卷 283-289页

作者：鹿凯石开明贾欢金勇杰王旭徐谱鑫内蒙古工业大学电力学院呼和浩特010080

风电机组出力的高波动与随机性,影响电力系统安全稳定运行与风电预测精度,针对此提出结合风电功率波动特性研究的风电功率预测方法。首先从时间与机组规模尺度分析风电功率波动特性,并指导选取合适的风电数据用于风电功率预测;然后建立... 详细信息

风电机组出力的高波动与随机性,影响电力系统安全稳定运行与风电预测精度,针对此提出结合风电功率波动特性研究的风电功率预测方法。首先从时间与机组规模尺度分析风电功率波动特性,并指导选取合适的风电数据用于风电功率预测;然后建立基于最小二乘支持向量机的风电机组短期功率预测模型,采用自适应变分模态分解实现风电数据分频,并采用改进粒子群优化最小二乘支持向量机模型中影响回归预测的模型参数。实验结果表明,预测模型自适应性较强,通过预测误差评价指标,可证明预测方法的有效性。

关键词：最小二乘支持向量机风电功率预测自适应变分模态分解改进粒子群优化分频预测

多尺度分解下GRU-TCN集成的动力电池剩余使用寿命预测方法

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储能科学与技术 2024年第3期13卷 1009-1018页

作者：刘佳马志强刘广忱高俊东李宏勋内蒙古工业大学数据科学与应用学院内蒙古工业大学大学电力学院大规模储能技术教育部工程研究中心内蒙古呼和浩特010080

精准预测动力电池的剩余使用寿命(remaining useful life,RUL)能够提前规避因电池过度使用带来的风险,为退役电池的二次利用提供决策依据,提升电池第二寿命的利用率。为了降低动力电池RUL预测任务中噪声和容量回升现象导致的非线性特征... 详细信息

精准预测动力电池的剩余使用寿命(remaining useful life,RUL)能够提前规避因电池过度使用带来的风险,为退役电池的二次利用提供决策依据,提升电池第二寿命的利用率。为了降低动力电池RUL预测任务中噪声和容量回升现象导致的非线性特征对RUL预测精度的影响,提出了一种基于集合经验模态分解(ensemble empirical mode decomposition,EEMD)、门控循环单元网络(gated recurrent unit,GRU)和时序卷积网络(temporal convolutional networks,TCN)集成的动力电池RUL预测模型。首先,使用EEMD对原始数据进行分解,动力电池容量衰退过程中由噪声和容量回升现象导致的非线性特征被分解到高频分量,而原始容量数据的主要趋势被分解到低频分量。其次,再使用GRU和TCN网络分别对高频分量和低频分量进行预测。最后,使用Attention对预测结果进行集成。在NASA数据集上的实验结果表明,本工作提出的集成模型的预测精度和对非线性特征的拟合程度都优于其他单一模型和其他同类型模型,最大平均绝对误差和最大均方根误差分别在0.52%和0.74%内,绝对误差在1个循环周期内,证明本模型有较好的RUL预测能力。

关键词：动力电池剩余使用寿命经验模态分解门控循环单元网络时序卷积网络

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储能系统的参数自适应改进VDCM控制策略

储能科学与技术 2024年

作者：乔顺庆田桂珍张建伟韩小宇内蒙古工业大学电力学院大规模储能技术教育部工程研究中心

在独立运行直流微电网中，由于接入大量电力电子变换装置，使系统惯性较低，阻尼较小，系统稳定性较差，同时，新能源和负载的功率波动将引起母线电压波动，严重时会影响直流微电网的稳定运行。为增大系统惯性，本文研究基于参数自适应... 详细信息

在独立运行直流微电网中，由于接入大量电力电子变换装置，使系统惯性较低，阻尼较小，系统稳定性较差，同时，新能源和负载的功率波动将引起母线电压波动，严重时会影响直流微电网的稳定运行。为增大系统惯性，本文研究基于参数自适应改进虚拟直流电机（Virtual DC Motor， VDCM）控制策略，提升母线电压暂态稳定性。介绍虚拟直流电机控制原理，建立储能控制系统的小信号模型，深入分析虚拟转动惯量、阻尼系数和电压调节器比例、积分参数对系统稳定性影响，以及母线电压波动过程中各波动阶段对参数大小的需求。在此基础上，建立虚拟转动惯量、比例系数和积分系数与母线电压偏差的函数关系式。根据电压偏差动态调节VDCM和电压调节器参数，缩短电压的扰动恢复时间的同时减小电压波动。通过搭建的RTDS和RCP硬件在环实验系统，验证所提控制策略的正确性与可行性。

关键词：直流微电网储能控制参数自适应虚拟直流电机硬件在环实验

功能梯度一维六方准晶层合梁的自由振动和弯曲变形研究

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固体力学学报 2024年

作者：高得旺郭俊宏王浩田孙托娅内蒙古工业大学理学院力学系内蒙古工业大学航空学院

本文利用伪Stroh公式，研究具有功能梯度的一维六方准晶层合梁的自由振动和弯曲问题。建立准晶层合简支梁模型，采用传递矩阵法，推导出简支边界条件下梁自由振动的固有频率及弯曲变形位移的精确解，并与已有结果对比，验证本文模型和... 详细信息

本文利用伪Stroh公式，研究具有功能梯度的一维六方准晶层合梁的自由振动和弯曲问题。建立准晶层合简支梁模型，采用传递矩阵法，推导出简支边界条件下梁自由振动的固有频率及弯曲变形位移的精确解，并与已有结果对比，验证本文模型和方法的准确性和有效性。通过数值算例，分析两种不同叠层顺序下层合梁的高跨比、层厚比和功能梯度系数对一维准晶层合简支梁固有频率和弯曲变形的影响规律。结果表明，固有频率随功能梯度系数增大而增大；两种叠层顺序下随功能梯度系数的增大，声子场位移逐渐减小而相位子场位移逐渐增大；功能梯度系数和叠层顺序对层合梁的应力有很大影响，其中对准晶特有的相位子场应力影响更大。本文给出的精确解可为研究准晶梁的各种数值方法和实验结果提供理论参考。

关键词：准晶功能梯度简支梁自由振动弯曲变形

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基于知识图谱的新质生产力研究文献计量分析

材料导报 2024年第12期38卷 58-67页

作者：郭洪飞赵敏李荣彪付鹏宇彭佳韦雨佳内蒙古工业大学材料科学与工程学院呼和浩特010051 内蒙古科学技术研究院先进材料与能源研究所呼和浩特010020 暨南大学物联网与物流工程研究院广东珠海519070 内蒙古工业大学土木工程学院呼和浩特010051 内蒙古工业大学电力学院呼和浩特010080 内蒙古工业大学经济管理学院呼和浩特010051

新质生产力为我国新征程上推动高质量发展提供了科学指引,是符合新发展理念的先进生产力质态。为清晰全面深入地掌握新质生产力的演化过程与研究进展,对中国知网和Web of Science数据库中新质生产力、先进生产力和绿色生产力相关领域在2... 详细信息

新质生产力为我国新征程上推动高质量发展提供了科学指引,是符合新发展理念的先进生产力质态。为清晰全面深入地掌握新质生产力的演化过程与研究进展,对中国知网和Web of Science数据库中新质生产力、先进生产力和绿色生产力相关领域在2014—2024年的14351篇文献进行计量分析。在科学计量学理论基础上,以CiteSpace和VOSviewer软件为研究工具,研究新质生产力领域的共词网络、关键词时序图、文献共引网络等知识图谱,从新质生产力的研究热点、研究现状、发文数量、研究机构等方面进行可视化分析、内容分析及统计分析。研究结果旨在为新质生产力的演化过程、发展趋势及未来应用提供方向性指导。

关键词：新质生产力先进生产力绿色生产力知识图谱计量分析

微通道中一类生物流体在高Zeta势下的电渗流及传热特性

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物理学报 2024年第6期73卷 229-240页

作者：慕江勇崔继峰陈小刚赵毅康田祎琳于欣如袁满玉内蒙古工业大学理学院呼和浩特010051

在高壁面Zeta势下,研究滑移边界条件下满足牛顿流体模型的一类生物流体的电渗流动及传热特性,流体在外加电场、磁场和焦耳加热共同作用下流动.首先,在不使用Debye-Hückel线性近似条件时,利用切比雪夫谱方法给出非线性Poisson-Boltzman... 详细信息

在高壁面Zeta势下,研究滑移边界条件下满足牛顿流体模型的一类生物流体的电渗流动及传热特性,流体在外加电场、磁场和焦耳加热共同作用下流动.首先,在不使用Debye-Hückel线性近似条件时,利用切比雪夫谱方法给出非线性Poisson-Boltzmann方程和流函数满足的四阶微分方程及热能方程的数值解,将所得结果与利用Debye-Hückel线性近似所得结果进行比较,证明本文数值方法的有效性.其次,讨论电磁环境下壁面Zeta势、哈特曼数H、电渗参数m、滑移参数β对流动特性、泵送特性和捕获现象的影响,并探究焦耳加热参数γ和布林克曼数Br等参数对传热特性的影响.结果表明,壁面Zeta势、电渗参数m、滑移参数β的增大对流体速度有促进作用,而哈特曼数H的增大会抵抗流体流动.研究进一步表明,焦耳加热参数γ和布林克曼数Br的增大会导致温度升高.

关键词：电渗流传热特性高Zeta势切比雪夫谱方法

平行板微通道中一类不可压缩微极性流体在高Zeta势下的时间周期电渗流

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物理学报 2024年第16期73卷 130-142页

作者：于欣如崔继峰陈小刚慕江勇乔煜然内蒙古工业大学理学院呼和浩特010051

在高Zeta势下,研究平行板微通道中一类不可压缩微极性流体的时间周期电渗流.在不使用DebyeHüickel线性近似条件下,利用有限差分法数值求解非线性Poisson-Boltzmann方程和不可压缩微极性流体的连续性方程、动量方程、角动量方程及本构方... 详细信息

在高Zeta势下,研究平行板微通道中一类不可压缩微极性流体的时间周期电渗流.在不使用DebyeHüickel线性近似条件下,利用有限差分法数值求解非线性Poisson-Boltzmann方程和不可压缩微极性流体的连续性方程、动量方程、角动量方程及本构方程,在低Zeta势下将所得结果与使用Debye-Hückel线性近似得到的解析解比较,证明本文数值方法是可行的;讨论高Zeta势下电动宽度m、电振荡频率Ω、微极性参数k1等无量纲参数对不可压缩微极性流体的速度和微旋转效应的影响.研究表明:1)随着Zeta势的增大,微极性流体的速度、微旋转、体积流量、微旋强度以及剪切应力增大,说明与低Zeta势相比,高Zeta势对微极性流体电渗流有显著的促进作用.2)在高Zeta势下,随着微极性参数的增大,微极性流体的速度减小,但是对微旋转效应呈现先增强后减弱的趋势.3)在高Zeta势下,当电振荡频率较低(小于1)时,电动宽度的增大促进微极性流体的流动,但抑制其微旋转;当电振荡频率较高(大于1)时,电动宽度的增大抑制微极性流体的流动及微旋转,但促进体积流量快速增大并趋于恒定.4)在高Zeta势下,当电振荡频率较低(小于1)时,微极性流体电渗流速度和微旋转随着电振荡频率的变化呈现明显的振荡变化趋势,但是速度和微旋转的峰值、体积流量及微旋强度均保持不变;当电振荡频率较高(大于1)时,随着电振荡频率的增大,微极性流体电渗流速度和微旋转的幅值减小,体积流量及微旋强度减小直至趋于零.5)在高Zeta势下,壁面剪切应力σ21及σ12的幅值随电动宽度的增大而增大;当电振荡频率较低(小于1)时,壁面剪切应力σ21与σ12不随电振荡频率的增大而变化,均取恒定值,且微极性参数的取值不影响壁面剪切应力σ21的幅值;当电振荡频率较高(大于1)时,壁面剪切应力σ21及σ12的幅值随电振荡频率的增大而减小,且壁面剪切应力σ21的幅值随着微极性参数的增大而减小,而壁面剪切应力σ12的振幅随着微极性参数的增大而线性减小.

关键词：微极性流体高 Zeta 势电渗流平行板微通道有限差分法

多指纹融合和区域细化的WiFi室内定位方法

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导航定位学报 2024年第5期12卷 62-69页

作者：朱瑞张丽杰内蒙古工业大学电力学院/内蒙古机电控制重点实验室呼和浩特010051

针对复杂环境中单一指纹特征表示位置信息导致的定位鲁棒性差和精度低的问题,提出一种基于多指纹特征融合和区域细化的无线保真(WiFi)室内定位方法:对特征选择(ReliefF)算法进行改进,采用改进的ReliefF算法确定接收信号强度指示(RSSI)... 详细信息

针对复杂环境中单一指纹特征表示位置信息导致的定位鲁棒性差和精度低的问题,提出一种基于多指纹特征融合和区域细化的无线保真(WiFi)室内定位方法:对特征选择(ReliefF)算法进行改进,采用改进的ReliefF算法确定接收信号强度指示(RSSI)、信号变化率(Rate)、双曲位置指纹(HLF)和信号强度差(SSD)这4种单一指纹特征对位置信息的贡献,并对4种单一指纹特征进行加权融合,得到组合位置特征;然后提出一种基于组合位置特征数据变化率和k均值(k-means)算法的区域细化算法,在离线构建指纹数据库时对定位区域进行细化。实验结果表明,基于多指纹融合和区域细化的WiFi定位方法比采用单一特征的WiFi定位方法具有更高的定位精度、速度和鲁棒性。

关键词：室内定位无线保真(WiFi)指纹特征选择(ReliefF)算法特征融合区域细化