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双有源桥串联谐振变换器的暂态过程与控制

中国电机工程学报 2024年第8期44卷 3189-3201,I0021页

作者：李卓蓝张宇强电磁工程与新技术国家重点实验室(华中科技大学电气与电子工程学院) 湖北省武汉市430074

基于移相控制的双有源桥串联谐振变换器(dual-bridge series resonant converter,DBSRC)在传输功率的快速调控过程中,移相角将发生较大的阶跃变化,导致谐振腔出现大幅度长时间的振荡过程,不仅严重恶化了变换器的动态性能,电路元件也会... 详细信息

基于移相控制的双有源桥串联谐振变换器(dual-bridge series resonant converter,DBSRC)在传输功率的快速调控过程中,移相角将发生较大的阶跃变化,导致谐振腔出现大幅度长时间的振荡过程,不仅严重恶化了变换器的动态性能,电路元件也会面临严重的过电压和过电流风险。该文首先基于基波分析法推导DBSRC暂态过程的通用计算模型,分析暂态过程中的振荡特性,精确估算暂态过程中的谐振电压峰值、谐振电流峰值以及暂态过渡时间,评估暂态过程中的过电压与过电流程度。基于暂态过程计算模型,提出一种振荡的抑制方法,使变换器在一个开关周期后能够到达新的稳定状态,有效地避免了过电压与过电流的风险,并且大幅改善了闭环控制的动态特性。最后,通过仿真与实验结果验证理论分析和所提出的控制方法。

关键词：双有源桥串联谐振变换器暂态过程暂态建模电压应力电流应力振荡抑制

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系统小扰动动态初期交变电气量的幅频调制特征及解调方法

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电力系统自动化 2024年

作者：吴鹏辉王思成袁小明国网杭州供电公司华中科技大学电气与电子工程学院

电力电子化系统在受扰后发生振荡的动态过程中，设备在端口不平衡功率驱动下调节其输出的内电势幅值/频率，进而改变网络交变电压/电流，各交变电气量均以其幅值和频率被调制的形式演化。该交流信号形成和演化的幅频调制过程导致其振荡... 详细信息

电力电子化系统在受扰后发生振荡的动态过程中，设备在端口不平衡功率驱动下调节其输出的内电势幅值/频率，进而改变网络交变电压/电流，各交变电气量均以其幅值和频率被调制的形式演化。该交流信号形成和演化的幅频调制过程导致其振荡特征发生了深刻的变化。因此，基于交流信号形成演化的幅频调制机制明确系统小扰动动态过程初期交流信号的振荡特征，并提出相应信号特征的提取方法。首先，基于系统基本运行原理，介绍了系统动态过程中交流信号的幅频调制机制，明确决定交流信号在振荡过程初期演化行为的幅频调制特征；然后，提出了提取该交流信号幅频调制特征的解调方法及其具体实现措施；最后，结合不同规模的仿真及实验，分析并验证了系统动态过程中交流信号幅频调制形成演化机制的合理性及所提解调方法的有效性。

关键词：动态过程幅频调制信号分析振荡特征解调方法

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基于电磁超声的小样本铝板表面缺陷检测方法

电子测量技术 2024年第3期47卷 109-115页

作者：杨斌易朋兴郝峥旭华中科技大学机械科学与工程学院武汉430074

使用基于电磁超声技术的智能缺陷检测算法可以实现对重要零件质量状态的监测,保证设备安全可靠运行。在实际检测过程中,一方面采集的信号往往会被噪声污染进而对检测结果造成干扰,另一方面重要零件缺陷信号往往数据量较少不能满足神经... 详细信息

使用基于电磁超声技术的智能缺陷检测算法可以实现对重要零件质量状态的监测,保证设备安全可靠运行。在实际检测过程中,一方面采集的信号往往会被噪声污染进而对检测结果造成干扰,另一方面重要零件缺陷信号往往数据量较少不能满足神经网络训练的需求。因此本文提出了一种基于变分模态分解的降噪算法对检测信号进行降噪预处理以提升信号质量,提出了一种改进型的虚拟样本生成技术用来扩充样本集,并使用迁移学习技术减少神经网络训练的参数量以解决样本数量不足的问题。在铝板表面缺陷的深度检测样例中该方法达到了97.2%的平均预测准确率,因此该方法对非铁磁性材料表面缺陷检测有一定的借鉴意义。

关键词：小样本迁移学习变分模态分解缺陷检测

基于改进灰狼优化算法的柔性作业车间分批调度问题研究

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现代制造工程 2024年第4期 13-25页

作者：黎增灿丁林山管在林华中科技大学机械科学与工程学院武汉430074

针对以最小化最大完工时间为目标的柔性作业车间分批调度问题(Flexible Job shop Batch Scheduling Problem,FJBSP),提出了一种改进灰狼优化(Improved Grey Wolf Optimization,IGWO)算法,优化对象为工件的分批方案。首次将流体模型应用... 详细信息

针对以最小化最大完工时间为目标的柔性作业车间分批调度问题(Flexible Job shop Batch Scheduling Problem,FJBSP),提出了一种改进灰狼优化(Improved Grey Wolf Optimization,IGWO)算法,优化对象为工件的分批方案。首次将流体模型应用于FJBSP的求解,提出了一种基于流体模型的解码方法,用于获得更好的子批调度方案;然后改进了狼群的等级制度,避免了算法过早收敛;其次设计了一种全新的适应可变长编码的交叉方法,深入交流2个个体之间的分批信息,增强了算法的搜索能力和稳定性;再次,提出了能够动态更新个体游走率的自适应灰狼游走策略,兼顾了算法的搜索质量和收敛速度;此外,对领头狼使用自适应邻域搜索动态调整每种工件选择各邻域的概率,提高算法的局部搜索能力;最后,设计了9个算例和3组实验,验证了所提出的IGWO算法的有效性和优越性。

关键词：柔性作业车间分批调度问题改进灰狼优化算法流体模型自适应邻域搜索

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基于GAANET的立体匹配算法

计算机科学 2024年第4期51卷 229-235页

作者：宋昊毛宽民朱洲华中科技大学机械科学与工程学院武汉430074

端到端的立体匹配算法在计算时间和匹配效果上均有一定的优势,近年来在立体匹配任务中得到了广泛的应用。但特征提取的过程中存在特征冗余、信息丢失,以及多尺度特征融合不充分等问题,造成算法的计算量和复杂度偏高,也影响了匹配的精度... 详细信息

端到端的立体匹配算法在计算时间和匹配效果上均有一定的优势,近年来在立体匹配任务中得到了广泛的应用。但特征提取的过程中存在特征冗余、信息丢失,以及多尺度特征融合不充分等问题,造成算法的计算量和复杂度偏高,也影响了匹配的精度。针对上述问题,在自适应聚合网络AANET的基础上,设计了更加适合立体匹配的特征提取模块,提出了改进的幽灵自适应聚合网络GAANET。采用G-Ghost阶段提取多尺度的特征,通过廉价操作生成部分特征,减少特征的冗余现象并有效保存浅层特征;采取高效的通道注意力机制,将不同的权重分配到每个通道中;采取改进的特征金字塔结构,缓解传统金字塔中的通道信息丢失并优化融合特征,为各个尺度的特征进行丰富的信息补充。在SceneFlow,KITTI2015和KITTI2012数据集上进行训练和评估,评估结果显示,与基础方法相比,所提改进算法的精度分别提升了0.92%,0.25%和0.20%,且参数量减少了13.75%,计算量减少了4.8%。

关键词：立体匹配特征提取端到端立体匹配网络注意力模块深度学习

基于同步辐射的3D打印CCF/PEEK复合材料失效机制及缺陷分析

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复合材料学报 2024年

作者：吴若涵康友伟田小永刘腾飞刘铮铮华中科技大学电气与电子工程学院西安交通大学机械工程学院

针对丝材预浸渍处理的连续碳纤维增强聚醚醚酮复合材料（CCF/PEEK），采用同步辐射μCT表征手段，分析了拉伸/弯曲过程中碳纤维/树脂界面和层间的失效模式及机制，结合缺陷和拉伸力学性能分析，揭示了预浸渍处理对CCF/PEEK材料结构和力... 详细信息

针对丝材预浸渍处理的连续碳纤维增强聚醚醚酮复合材料（CCF/PEEK），采用同步辐射μCT表征手段，分析了拉伸/弯曲过程中碳纤维/树脂界面和层间的失效模式及机制，结合缺陷和拉伸力学性能分析，揭示了预浸渍处理对CCF/PEEK材料结构和力学性能的影响。研究结果表明：由于不良浸渍及层间温度梯度，预浸渍样品在纤维/树脂界面和层间均存在缺陷，并随拉伸/弯曲载荷作用演变为层间裂纹，原丝样品则发生纤维脱粘和拔出；预浸渍处理后试样平均拉伸强度提高17.21%，孔隙率降低56.6%，树脂充分渗入纤维丝束，明显改善了材料纤维/树脂界面结合和力学性能。

关键词：连续碳纤维增强聚醚醚酮同步辐射μCT 失效模式预浸渍拉伸强度

一种利用IGBT器件寄生电感能量的暂态调节方法

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中国电机工程学报 2024年

作者：童乐天彭晗岳乔治辛晴童乔凌强电磁技术全国重点实验室(华中科技大学) 华中科技大学光学与电子信息学院

功率器件由于受芯片封装及电路设计的影响，存在许多寄生电感。寄生电感可能会引起门极信号振荡或者功率器件电气应力增加等问题，因此降低寄生电感是实际应用中的重要设计指标，但寄生电感不能完全被消除。因而利用功率器件中寄生电感... 详细信息

功率器件由于受芯片封装及电路设计的影响，存在许多寄生电感。寄生电感可能会引起门极信号振荡或者功率器件电气应力增加等问题，因此降低寄生电感是实际应用中的重要设计指标，但寄生电感不能完全被消除。因而利用功率器件中寄生电感，实现开关暂态的调控，是一种更加有效和实际的方法。本文采用分布式参数耦合提取方法，构建了一个较全面的器件内部与封装的寄生电感模型，通过瞬时能量积分方法分析了寄生电感上能量的交互。进一步地，提出了通过能量转移支路，实现寄生电感上能量转移，并配合dv/dt所产生位移电流的分流，实现功率器件的电压电流变化率的分别调控。所提出的技术可以实现开关损耗和电气应力同时优化，无需采用高成本器件。使用该驱动于IGBT器件IKW75N60T ，在400 V/60 A的双脉冲测试下，可实现电流过冲和电压过冲分别减小12.0%和14.5%，开通损耗和关断损耗分别降低4.16%和7.6%。

关键词：寄生电感能量电气应力开关损耗电压电流变化率

集成电路卓越工程师需要具备何种能力——基于产业视角的质性研究

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高等工程教育研究 2024年第1期 86-91,98页

作者：李玲刘雨心许心蕊姜波华中科技大学光学与电子信息学院党委华中科技大学教育科学研究院华中科技大学集成电路学院党委华中科技大学公共管理学院

围绕集成电路产业人才需求和资深工程师的个人成长史,对12家集成电路企业深度调研,探讨“集成电路卓越工程师需要具备何种能力”。主题分析识别出“发现和解决问题的能力集群”“执行和管理项目的能力集群”和“自我调节与规划的能力集... 详细信息

围绕集成电路产业人才需求和资深工程师的个人成长史,对12家集成电路企业深度调研,探讨“集成电路卓越工程师需要具备何种能力”。主题分析识别出“发现和解决问题的能力集群”“执行和管理项目的能力集群”和“自我调节与规划的能力集群”。高校对卓越工程师的培养须强化教学目标中知识与能力的深度整合,凸显人才培养目标的行业特征,注重非技术能力品质的互相支撑,促使学生树立专业使命感和专业责任感。

关键词：集成电路产业卓越工程师能力需求工程人才培养

基于GAF-HorNet的Φ-OTDR周界安防监测研究

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激光与光电子学进展 2024年第9期61卷 239-248页

作者：胡胜胡歆敏李莎莎吕朴初秦海鑫赵灿武明虎刘聪湖北工业大学电气与电子工程学院湖北武汉430068 华中科技大学光学与电子信息学院湖北武汉430074

相位敏感型光时域反射(Φ-OTDR)技术是一种具有高精度振动监测优点的分布式光纤传感技术,能够检测周界安防领域中的扰动事件。针对传统识别方法中需要人工提取振动信号特征,无法保留时间的相关性导致信息丢失的问题,提出一种基于GAF-Hor... 详细信息

相位敏感型光时域反射(Φ-OTDR)技术是一种具有高精度振动监测优点的分布式光纤传感技术,能够检测周界安防领域中的扰动事件。针对传统识别方法中需要人工提取振动信号特征,无法保留时间的相关性导致信息丢失的问题,提出一种基于GAF-HorNet的扰动事件识别方法,该方法无需特征提取步骤,能将一维振动信号通过格拉姆角场(GAF)转为二维图像,采用HorNet训练模型并进行识别分类。为了验证该算法的性能,选择4种经典算法训练模型进行对比实验。实验结果表明,该算法对背景噪声、石头敲击、石头划、树枝划、拉拽、攀爬等6类信号的平均识别准确率为93.56%,比现有的方法在识别率、误报率上有更好的表现。

关键词：光纤传感相位敏感光时域反射计格拉姆角场分类识别