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基于栅极和漏极电压检测的SiC MOSFET短路保护电路研究

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电工技术学报 2024年

作者：宛新春陈其工杨锦涛武逸飞安徽工程大学电气工程学院高端装备先进感知与智能控制教育部重点实验室

SiC MOSFET广泛应用于电力电子变换设备中，快速、准确且可靠短路保护电路已成为推广其应用的关键技术之一。该文对SiC MOSFET的各类短路过程进行分析，利用器件短路时漏源极电压迅速增加的特点，设计短路保护电路的拓扑结构和功能：检... 详细信息

SiC MOSFET广泛应用于电力电子变换设备中，快速、准确且可靠短路保护电路已成为推广其应用的关键技术之一。该文对SiC MOSFET的各类短路过程进行分析，利用器件短路时漏源极电压迅速增加的特点，设计短路保护电路的拓扑结构和功能：检测SiC MOSFET栅极和漏极电压，并将该信号进行分析、锁存、隔离、滤波处理，若器件发生短路，则输出短路信号给栅极驱动芯片。在此基础上，采用基本逻辑器件和高速器件设计了保护电路，在理论上分析计算该电路在不同短路类型下的响应时间。计入所有影响保护速度的因素，该电路能在600 ns内实现SiC MOSFET短路保护，尤其是在发生负载短路故障时能将短路保护时间缩短至200 ns以内，其响应速度受不同母线电压影响较小。最后搭建实验平台，测试了该电路在不同母线电压、短路类型、驱动能力等情况下的短路保护性能，实验结果与理论分析和设计要求相符合。

关键词： SiC MOSFET 短路保护栅极电压检测漏极电压检测

低影响开发理念下的景观设计评估模型的构建与应用研究

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工业建筑 2024年

作者：张锋王健贺州学院设计学院广西民族大学艺术学院广西高校创新设计大数据重点实验室

针对现阶段评价方法效率低、精度低以及缺乏科学的评价体系等问题，设计出BP神经网络和层次分析法相结合的评价方法，在具体的评估流程中，通过构建评价体系、计算指标权值、创建网络结构、选定训练样本以及对模型进行验证来实现。首先... 详细信息

针对现阶段评价方法效率低、精度低以及缺乏科学的评价体系等问题，设计出BP神经网络和层次分析法相结合的评价方法，在具体的评估流程中，通过构建评价体系、计算指标权值、创建网络结构、选定训练样本以及对模型进行验证来实现。首先对低影响开发理念下的景观设计进行分析，找出现存的问题并构建评价体系，然后利用层次分析法构建递阶层次模型以及确定各指标权重，再通过构建BP神经网络模型并用样本数据对模型进行训练，最后在100个样本中选取10个样本进行仿真测试并应用于实际案例之中。结果表明：该方法相较于传统单一的层次分析法和BP神经网络评价模型具有更高的评价精度，在案例应用中测试结果与专家评估结果一致，使得低影响开发理念下景观设计的评价效果理想，可以有效的适应现代景观设计中的复杂性与多样性，为相关的从业人员提供科学的参考意见。

关键词：低影响开发模式景观设计 BP神经网络层次分析法评估模型

面向动态不确定场景的自动驾驶车辆时空耦合分层轨迹规划研究

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机械工程学报 2024年第10期60卷 222-234页

作者：周洪龙裴晓飞刘一平赵柯帆现代汽车零部件技术湖北省重点实验室武汉430070 汽车零部件技术湖北省协同创新中心武汉430070

针对智能车辆在结构化道路上,处理动态复杂场景能力较弱以及实时性差的问题,基于可达集的方法设计一种分层式时空耦合的轨迹规划方法,完成车辆在动态不确定场景下的轨迹规划。首先,根据自车与周围的障碍物状态信息,预测障碍物在未来一... 详细信息

针对智能车辆在结构化道路上,处理动态复杂场景能力较弱以及实时性差的问题,基于可达集的方法设计一种分层式时空耦合的轨迹规划方法,完成车辆在动态不确定场景下的轨迹规划。首先,根据自车与周围的障碍物状态信息,预测障碍物在未来一段时间内的位置分布概率,基于可达集的方法计算各时刻的可达区域,得到最优行驶走廊及一条初始轨迹。其次,利用二次规划的方法在最优行驶走廊内根据初始轨迹进行优化,求解出一条平滑轨迹,并对该轨迹进行跟踪行驶。最后,利用PreScan、CarSim和Matlab软件搭建仿真平台,在动态复杂交通场景下进行仿真分析,并在实车平台上进行避障测试。结果表明,所设计的规划方法能够有效处理动态不确定场景,在保证安全性的前提下能够规划出高效的通行轨迹,同时也能兼顾预测准确度与实时性。

关键词：自动驾驶轨迹预测可达集轨迹规划

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未知工艺角下时序违反的机器学习预测

计算机工程与科学 2024年第3期46卷 395-399页

作者：黄鹏程冯超超马驰远国防科技大学计算机学院湖南长沙410073 先进微处理器芯片与系统重点实验室湖南长沙410073

集成电路设计复杂性的增长以及工艺尺寸的持续缩减给静态时序分析以及设计周期带来了新的严峻挑战。为了提升静态时序分析效率、缩短设计周期,充分考虑FinFET工艺特性以及静态时序分析原理,提出了未知工艺角下时序违反的机器学习预测方... 详细信息

集成电路设计复杂性的增长以及工艺尺寸的持续缩减给静态时序分析以及设计周期带来了新的严峻挑战。为了提升静态时序分析效率、缩短设计周期,充分考虑FinFET工艺特性以及静态时序分析原理,提出了未知工艺角下时序违反的机器学习预测方法,实现了基于部分工艺角的时序特性来预测另外一部分工艺角的时序特性的目标。基于某工业设计进行实验,结果表明,提出的方法利用5个工艺角时序预测另外31个工艺角时序,可达到小于2 ps的平均绝对误差,远远优于传统方法所需的21个工艺角,显著改善了预测精度和减少了静态时序分析工作量。

关键词：机器学习工艺角静态时序分析 FinFET

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求解非线性方程组的HHHO算法及工程应用

计算机仿真 2023年第5期40卷 390-397页

作者：洪丽啦莫愿斌鲍冬雪广西民族大学人工智能学院广西南宁530006 广西民族大学广西混杂计算与集成电路设计分析重点实验室广西南宁530006

非线性方程组的求解具有重要的数学意义和实际意义,结合二次插值和差分进化算法的优点,提出了一种混合哈里斯鹰优化算法(HHHO)用于求解非线性方程组。先在勘探阶段采用二次插值方法,增强了算法的全局搜索能力;当算法陷入局部最优时,根... 详细信息

非线性方程组的求解具有重要的数学意义和实际意义,结合二次插值和差分进化算法的优点,提出了一种混合哈里斯鹰优化算法(HHHO)用于求解非线性方程组。先在勘探阶段采用二次插值方法,增强了算法的全局搜索能力;当算法陷入局部最优时,根据早熟机制,针对陷入局部最优的哈里斯鹰进行变异、选择操作,增强种群的多样性,避免算法陷入早熟。通过10个基准测试函数的测试,证明了HHHO算法在局部搜索能力,求解精度方面优于HHO算法,通过5个非线性方程组的求解验证上述算法在求解精度、解的求解个数上都有一定的优势。最后把HHHO算法用于求解几何约束问题和三角函数超越方程,进一步验证了算法高效的求解性能。

关键词：哈里斯鹰优化算法差分进化二次插值非线性方程组几何约束问题

基于优化模型的纳米器件逻辑单元单粒子瞬态仿真研究

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原子能科学技术 2024年第5期58卷 1119-1126页

作者：王坦丁李利罗尹虹赵雯张凤祁徐静妍西北核技术研究所强脉冲辐射环境模拟与效应全国重点实验室陕西西安710024

空间辐射诱发的单粒子瞬态(SET)是航天电子系统可靠性的主要威胁。本文分析了现有电荷注入仿真模型的不足,提出了一种改进的结合灵敏体和双极扩散机制的电荷收集模型,综合考虑了寄生双极放大效应和电荷共享效应,可针对不同角度、不同线... 详细信息

空间辐射诱发的单粒子瞬态(SET)是航天电子系统可靠性的主要威胁。本文分析了现有电荷注入仿真模型的不足,提出了一种改进的结合灵敏体和双极扩散机制的电荷收集模型,综合考虑了寄生双极放大效应和电荷共享效应,可针对不同角度、不同线性能量传输值(LET)的重离子入射版图不同位置,计算获取SET平均脉宽及敏感截面分布。该方法已集成于项目组自研TREES软件,并针对商用65 nm工艺库中的多种逻辑单元开展了相关仿真计算。结果表明,该方法可在物理版图设计阶段评估单粒子瞬态截面及脉宽分布,为版图屏蔽SET设计加固提供基础参考数据。

关键词：空间辐射单粒子瞬态电路级仿真电荷共享寄生双极放大

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带权重的改进天牛须算法解方程组及工程应用

计算机工程与设计 2022年第11期43卷 3116-3126页

作者：吕昱呈莫愿斌广西民族大学人工智能学院广西南宁530006 广西民族大学广西混杂计算与集成电路设计分析重点实验室广西南宁530006

针对求解方程组时解值精度低、个数不全和收敛速度慢的问题,提出一种带位置权重的黄金分割自适应的天牛须算法(GRBAS)。将黄金分割法缩短搜索区间的优势结合天牛须算法,天牛左右两须作为黄金分割边界,插值选择更好区间缩短搜索范围;引... 详细信息

针对求解方程组时解值精度低、个数不全和收敛速度慢的问题,提出一种带位置权重的黄金分割自适应的天牛须算法(GRBAS)。将黄金分割法缩短搜索区间的优势结合天牛须算法,天牛左右两须作为黄金分割边界,插值选择更好区间缩短搜索范围;引入位置权重改变天牛的位置,使算法避免易陷入局部收敛的缺陷;为后期在小范围内能更精确搜索,加入步长自适应。通过求解10个标准测试函数、3个线性方程组和3个非线性方程组,表明算法有良好优化性能。将算法用于求解工程上三角函数超越方程,获得满意效果。

关键词：天牛须算法黄金分割法方程组自适应步长位置权重三角函数超越方程

地下水位下降对隧道涌水的影响分析及涌水量计算

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工程力学 2024年

作者：安鹏涛李茂祥马少坤傅鹤林广西大学特色金属材料与组合结构全寿命安全国家重点实验室中南大学土木工程学院广西大学土木建筑工程学院

为揭示排水条件下地下水下降对隧道涌水的影响机制，提高其预测精度，构建考虑排水条件下隧道非稳定渗流计算模型，基于裘布依假定及水力学理论计算涌水量，并基于退化分析及工程案例验证模型构建的合理性及涌水量计算式推导的正确性，... 详细信息

为揭示排水条件下地下水下降对隧道涌水的影响机制，提高其预测精度，构建考虑排水条件下隧道非稳定渗流计算模型，基于裘布依假定及水力学理论计算涌水量，并基于退化分析及工程案例验证模型构建的合理性及涌水量计算式推导的正确性，最后对特征参数进行敏感性研究，揭示排水对隧道涌水的影响规律。研究表明：考虑地下水位下降时隧道涌水量计算误差可由10.7%降低到3.6%，由13.3%降低到3.1%，由7.6%降低到4.4%，由11.6%降低到4.2%，一定程度上提高了隧道涌水量预测精度；水头高度随时间而非线性降低，突涌水期间，隧道排水不断影响地下水位，隧道涌水量计算时需考虑地下水位的变化；施工期水位不断下降，涌水速率逐渐减小，计算的总涌水量较真实值偏大，抽排水设备设计较为保守。

关键词：隧道工程突涌水灾害等效水位涌水量排水系统

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融合小波变换和编解码注意力的异常检测

计算机应用研究 2023年第7期40卷 2229-2234,2240页

作者：王婷宣士斌周建亭广西民族大学电子信息学院南宁530006 广西民族大学人工智能学院南宁530006 广西混杂计算与集成电路设计分析重点实验室南宁530006

针对视频异常检测中对正常视频预测不准确、学习正常特征的能力欠佳的问题,提出融合小波变换和编解码注意力的异常检测模型。模型中引入多级离散小波变换,设计了一种离散小波变换融合模块,将由视频帧分解得到的多个子带图拼接,传入深度... 详细信息

针对视频异常检测中对正常视频预测不准确、学习正常特征的能力欠佳的问题,提出融合小波变换和编解码注意力的异常检测模型。模型中引入多级离散小波变换,设计了一种离散小波变换融合模块,将由视频帧分解得到的多个子带图拼接,传入深度可分离卷积,再与编码器特征融合,以弥补下采样过程中丢失的高频细节信息;构建了一种编解码注意力模块,通过对编码器特征图进行高斯差分操作,然后分别沿水平和垂直方向获取注意力权重,再根据权重聚合编码器特征,最后关联解码器特征,增强网络对正常事件的学习。在Ped1、Ped2、Avenue数据集上的实验表明,所提模型的AUC分别提升了3.2%、3.1%、2.0%,能有效提高检测异常的能力。

关键词：视频异常检测多级小波变换注意力机制视频预测坐标注意力