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非最小相位的单电感双输出Buck-Boost变换器的复合控制方法

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浙江大学学报（工学版） 2024年第6期58卷 1266-1274,1314页

作者：皇金锋李啸天陕西理工大学电气工程学院陕西汉中723001

单电感双输出Buck-Boost (SIDO Buck-Boost)变换器在电感电流连续模式(CCM)下工作存在交叉影响以及非最小相位特性的问题.为了解决上述问题,提出基于储能函数的扩张状态观测器(ESO)的改进非奇异快速终端滑模(NFTSM)和自抗扰控制(ADRC)... 详细信息

单电感双输出Buck-Boost (SIDO Buck-Boost)变换器在电感电流连续模式(CCM)下工作存在交叉影响以及非最小相位特性的问题.为了解决上述问题,提出基于储能函数的扩张状态观测器(ESO)的改进非奇异快速终端滑模(NFTSM)和自抗扰控制(ADRC)相结合的控制策略.设计主路控制器,对系统的传递函数进行拟合得到ADRC范式,利用该范式对主路进行解耦控制.设计支路控制器,采用改进型ESO对储能函数进行观测,并将观测值反馈补偿到非奇异快速终端滑模控制律中,达到支路解耦的效果.为了抑制滑模控制的抖振问题,对趋近律进行改进.利用Lyapunov理论证明系统稳定性.基于硬件在环(HIL)实验平台进行实验验证.结果表明,所提控制策略与PI控制策略以及基于ESO的滑模控制策略相比,在超调量和响应时间上具有较好的效果.

关键词：单电感双输出 Buck-Boost变换器非奇异快速终端滑模控制自抗扰控制改进滑模趋近律

双极性直流微电网的改进型高阶滑模自抗扰控制

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电力系统保护与控制 2024年第9期52卷 111-122页

作者：陈旭皇金锋李聪林陕西理工大学电气工程学院陕西汉中723001

针对双极性直流微电网中分布式新能源的系统功率波动、负载侧负荷频繁投切等不确定因素所引起母线电压波动问题,以基于风光互补含混合储能的双极性直流微电网为研究对象,提出一种双闭环改进型高阶滑模自抗扰控制策略。首先,依据自抗扰... 详细信息

针对双极性直流微电网中分布式新能源的系统功率波动、负载侧负荷频繁投切等不确定因素所引起母线电压波动问题,以基于风光互补含混合储能的双极性直流微电网为研究对象,提出一种双闭环改进型高阶滑模自抗扰控制策略。首先,依据自抗扰理论将控制系统拟合为一阶系统模型,转化为自抗扰控制系统范式。其次,设计了改进型超螺旋滑模控制器代替传统自抗扰控制中的线性控制器,引入了具有快速收敛性的级联有限时间扩张状态观测器代替线性扩张状态观测器,既能通过高阶滑模控制算法抑制抖振,又能提高对系统集总扰动的估计精度,从而利用非线性控制策略的优势改善系统动态响应过程及抗扰性能。然后,通过Lyapunov理论证明控制系统的稳定性。最后,基于Matlab/Simulink仿真软件以及搭建实验平台对3种不同控制策略进行对比验证,实验表明所提控制能够很好地抵抗扰动和提高系统的暂态性能。

关键词：双极性直流微电网级联有限时间扩张状态观测器改进型超螺旋滑模自抗扰控制抗扰性能

柔性摩擦电压力传感器结构设计及应用的研究进展

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化工进展 2024年第10期43卷 5601-5611页

作者：王荟琪张会李亚鹏冯伟武泽园李仕琳杨旋张建华陕西理工大学材料科学与工程学院陕西汉中723001 起落架及飞机结构件加工检测陕西省高校工程研究中心陕西汉中723000 陕西省“四主体一联合”飞机起落架先进制造及航空零组件性能测试校企联合研究中心陕西汉中723000 陕西高校青年创新团队陕西汉中723000

伴随着人工智能化和可持续能源的发展,柔性摩擦电压力传感器凭借轻量化、小尺寸、低能耗、可拉伸以及优异的电气性能等优点在人体运动及健康监测、智能医疗和人机交互等领域显现出强大的发展潜力。但是截至目前,对于柔性摩擦电压力传感... 详细信息

伴随着人工智能化和可持续能源的发展,柔性摩擦电压力传感器凭借轻量化、小尺寸、低能耗、可拉伸以及优异的电气性能等优点在人体运动及健康监测、智能医疗和人机交互等领域显现出强大的发展潜力。但是截至目前,对于柔性摩擦电压力传感器如何通过结构设计获得高指标性能是目前所面临的关键问题。在未来,柔性摩擦电压力传感器会更注重微结构的设计与传感性能的构建。因此,本文基于柔性摩擦电压力传感器的原理,总结并概述了影响柔性摩擦电压力传感器性能的核心因素,即核心元件材料的选择和结构设计。同时重点阐述了三种不同结构设计柔性摩擦电压力传感器的工作方式,揭示了不同类型的结构对其性能的影响。此外,还总结了该类传感器目前的应用领域及存在的瓶颈问题。最后指出了柔性摩擦电压力传感器未来的发展趋势,新型材料和结构设计有机结合将有利于进一步推进柔性摩擦电压力传感器实现量产化的市场需求。

关键词：柔性摩擦电压力传感器传感原理传感材料结构设计

时效处理对(FeNiCoCr)_(90)Al_5Ti_5高熵合金L1_2型析出相及力学性能的影响

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材料工程 2024年第4期52卷 146-154页

作者：孛海娃王沛锦艾桃桃陕西理工大学材料科学与工程学院陕西汉中723000 陕西理工大学矿渣综合利用环保技术国家地方联合工程实验室陕西汉中723000

析出相形态和相稳定性对于调控合金力学性能至关重要。采用低速球磨+热压烧结法制备(FeNiCoCr)_(90)Al_(5)Ti_(5)高熵合金,研究高温(1150℃)和中温(850℃)时效处理对合金析出相类型、形貌、分布及力学性能的影响。结果表明:所制备合金... 详细信息

析出相形态和相稳定性对于调控合金力学性能至关重要。采用低速球磨+热压烧结法制备(FeNiCoCr)_(90)Al_(5)Ti_(5)高熵合金,研究高温(1150℃)和中温(850℃)时效处理对合金析出相类型、形貌、分布及力学性能的影响。结果表明:所制备合金压缩应变量达47%,屈服强度和极限抗压强度分别为948 MPa和1684 MPa,高强度源于晶内L1_(2)结构纳米析出相的强化作用。850℃时效10 h后L1_(2)析出相长大为尺寸超过10μm的等轴晶粒,且部分转变为薄片状HCP结构η相,导致合金屈服强度和极限抗压强度降低。1150℃时效2 h后晶内纳米L1_(2)析出相完全回溶,导致合金屈服强度和极限抗压强度急剧降低。

关键词：高熵合金析出相时效处理压缩性能

液压支柱钢表面激光再制造工艺参数的多目标优化

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激光与光电子学进展 2024年第5期61卷 305-311页

作者：王燕燕何炜舒林森陕西理工大学机械工程学院陕西汉中723000 陕西省工业自动化重点实验室陕西汉中723000

为了获得奥氏体不锈钢在液压支柱钢表面激光熔覆的最佳工艺参数,选取工艺参数激光功率、扫描速度、送粉速度为输入变量,将熔覆层质量作为评价指标建立数学模型,设计了16组正交实验。利用自适应混沌粒子群算法进行寻优,对熔覆层宏观形貌... 详细信息

为了获得奥氏体不锈钢在液压支柱钢表面激光熔覆的最佳工艺参数,选取工艺参数激光功率、扫描速度、送粉速度为输入变量,将熔覆层质量作为评价指标建立数学模型,设计了16组正交实验。利用自适应混沌粒子群算法进行寻优,对熔覆层宏观形貌和显微组织进行实验分析,验证优化后的工艺参数的合理性与准确性,并将综合评价值相近的两组试件进行对比。结果表明:激光功率为1200 W、扫描速度为13 mm/s、送粉速度为1.72 g/min是最佳的工艺参数组合;采用自适应混沌粒子群算法对工艺参数进行优化,能够有效地改善熔覆层的宏观缺陷和表面性能,证明了该优化算法在激光熔覆领域应用的可行性。

关键词：激光熔覆多目标优化主成分分析法自适应混沌粒子群算法

间隙变化对轴流压气机转子近失速工况叶顶流场的影响研究

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热能动力工程 2024年第1期39卷 68-78页

作者：刘志远王军利曹鹏王康杰陕西理工大学机械工程学院陕西汉中723001 陕西华燕航空仪表有限公司陕西汉中723102

为研究间隙变化对轴流压气机转子近失速工况下叶顶流场结构的影响,以轴流压气机转子Rotor37为研究对象,对其叶顶流场进行定常和非定常的数值模拟。计算结果表明:随着叶顶间隙的减小,压气机的总压比和等熵效率均有所提高,稳定运行范围扩... 详细信息

为研究间隙变化对轴流压气机转子近失速工况下叶顶流场结构的影响,以轴流压气机转子Rotor37为研究对象,对其叶顶流场进行定常和非定常的数值模拟。计算结果表明:随着叶顶间隙的减小,压气机的总压比和等熵效率均有所提高,稳定运行范围扩大;2倍设计间隙下,叶尖泄漏涡经激波作用后发生膨胀破碎,堵塞来流通道,诱发压气机堵塞失速;0.5倍设计间隙下,吸力面流动分离加剧,发生回流,部分回流与来流在压力面前缘上游发生干涉,进口堵塞加剧,致使部分来流从前缘溢出,导致压气机叶尖失速;不同间隙下压气机失速过程的主导因素不同,大间隙下失速由叶尖泄漏涡破碎的非定常波动引起,小间隙下失速主要由流动分离引发的周期性前缘溢流所主导。

关键词：轴流压气机非定常流动叶顶间隙叶尖泄漏涡

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不同形貌纳米金的合成及应用研究进展

稀有金属材料与工程 2024年第2期53卷 546-554页

作者：张强吴睿刘存芳张海冉郭小华王俊宏陕西理工大学陕西省催化与应用重点实验室化学与环境科学学院陕西汉中723001

纳米金作为一种常见的贵金属纳米材料,具有许多优良的物理化学性质。这些特性与纳米金的微观结构、颗粒大小、形貌等有关。纳米金的结构和形貌决定性质,性质决定功能和应用。该文首先介绍了纳米金的性质和应用;并对常见的球状纳米金的... 详细信息

纳米金作为一种常见的贵金属纳米材料,具有许多优良的物理化学性质。这些特性与纳米金的微观结构、颗粒大小、形貌等有关。纳米金的结构和形貌决定性质,性质决定功能和应用。该文首先介绍了纳米金的性质和应用;并对常见的球状纳米金的合成方法进行了综述。然后,重点概述了不同功能,特殊形貌的纳米金,如棒状、管状、片状、花状、海胆状、多面体和核壳型等。分别对其合成方法和应用进行了详细概述。最后,从整体上对纳米金的合成进行了归纳总结,并对纳米金未来的发展方向进行了展望。

关键词：纳米金特殊形貌纳米材料合成方法应用

聚鲁米诺修饰复合电极电化学发光分析法测定豆类样品中钼(Ⅵ)含量

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食品工业科技 2024年第5期45卷 205-211页

作者：徐艺凤徐承娥熊海涛陕西理工大学化学与环境科学学院陕西汉中723001

本研究基于Mo(Ⅵ)对鲁米诺电还原发光信号的增敏作用,结合石墨烯与带正电荷的纳米金((+)AuNPs)的电信号放大作用,建立了一种灵敏且准确检测豆类种子中Mo(Ⅵ)含量的电化学发光新方法。采用滴涂法先将Nafion-石墨烯修饰于玻碳电极表面,再... 详细信息

本研究基于Mo(Ⅵ)对鲁米诺电还原发光信号的增敏作用,结合石墨烯与带正电荷的纳米金((+)AuNPs)的电信号放大作用,建立了一种灵敏且准确检测豆类种子中Mo(Ⅵ)含量的电化学发光新方法。采用滴涂法先将Nafion-石墨烯修饰于玻碳电极表面,再通过静电组装及电化学聚合技术依次将(+)AuNPs、鲁米诺修饰于电极表面,从而制得Nafion-石墨烯/(+)AuNPs/聚鲁米诺复合修饰电极。通过循环伏安法与电化学发光技术对复合修饰电极进行了初步表征,并对测定Mo(Ⅵ)的实验条件进行了优化。结果表明,在饱和硼砂缓冲溶液、电位扫描速率100 mV/s、富集时间13 min等优化实验条件下,Mo(Ⅵ)浓度在5.0×10^(−9)~1.0×10^(−6)mol/L范围内与复合修饰电极表面增敏的电还原发光信号呈现良好的线性关系,检出限(3σ)与相对标准偏差分别为2.1×10^(−9)mol/L及2.4%(C=1.0×10^(−7)mol/L,n=11)。应用该方法测定了黄豆与绿豆中Mo(Ⅵ)的含量,回收率在91.42%~108.0%之间。该方法简单、经济,有望应用于其它豆类种子中Mo(Ⅵ)含量的准确检测。

关键词：聚鲁米诺电化学聚合电化学发光黄豆绿豆 Mo(Ⅵ)

IN718合金多道熔覆热循环特性模拟及实验验证

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材料热处理学报 2024年第4期45卷 207-215,224页

作者：李博远舒林森陈向东陈彦龙王家胜陕西理工大学机械工程学院陕西汉中723001 陕西省工业自动化重点实验室陕西汉中723001 陕西飞机工业有限责任公司陕西汉中723215

为了揭示激光熔覆过程的热量累积特性及规律,利用ANSYS软件对IN718高温合金多道熔覆涂层制备过程热循环进行模拟。通过构建“T”型高斯复合热源并开发ANSYS APDL程序再现激光熔覆过程,获得涂层温度分布及热循环特性。结果表明:熔覆涂层... 详细信息

为了揭示激光熔覆过程的热量累积特性及规律,利用ANSYS软件对IN718高温合金多道熔覆涂层制备过程热循环进行模拟。通过构建“T”型高斯复合热源并开发ANSYS APDL程序再现激光熔覆过程,获得涂层温度分布及热循环特性。结果表明:熔覆涂层高温区域以半椭球形快速扩散,跟随“弓”字型路径产生热累积;在扫描方向上,各节点最高温度(2309.26℃→2417.15℃→2454.58℃)呈非线性缓慢升高的趋势;以“弓”型路径熔覆会在搭接折弯处显著储能,对已熔涂层造成了重复加热或重熔;在结合界面上,中间道次熔覆时涂层热源生热与热传导具有对称性,使介面温度高于金属粉末材料熔点。采用红外热像测温法对熔覆过程进行监测,监测结果与模拟结果基本吻合,为熔覆工艺优化与涂层微观组织调控提供了理论依据。

关键词： IN718合金激光熔覆热循环数值模拟红外热像