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基于状态平面分析法的LLC谐振变换器四阶段软启动

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中国电机工程学报 2024年第16期44卷 6597-6609,I0026页

作者：李佳昊陈捷侯俊峰江凌峰佘焱王勇上海交通大学电气工程系上海市闵行区200240

LLC谐振变换器的启动过程是一个复杂的动态过程,现有的启动方案往往很难同时保证谐振电流在电流限值之下且启动过程迅速。为实现快速且稳定的软启动,该文提出基于状态平面分析法的LLC四阶段软启动方案。通过对LLC启动过程中状态轨迹的分... 详细信息

LLC谐振变换器的启动过程是一个复杂的动态过程,现有的启动方案往往很难同时保证谐振电流在电流限值之下且启动过程迅速。为实现快速且稳定的软启动,该文提出基于状态平面分析法的LLC四阶段软启动方案。通过对LLC启动过程中状态轨迹的分析,将LLC的启动过程分为4个阶段,并对各个阶段的谐振电流进行计算,保证谐振电流的最大值不超过电流限值,根据各个阶段设计不同的实现方式,并介绍LLC四阶段软启动方案的数字控制实现方法。搭建仿真模型和实验样机,验证LLC四阶段软启动方案的安全性与快速性以及计算方法的精确性与合理性。

关键词： LLC谐振变换器软启动状态轨迹

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LLC谐振变换器简化时域算法及其频率前馈控制

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中国电机工程学报 2024年

作者：李佳昊陈捷邵志冲蔡璟珂佘焱王勇上海交通大学电气工程系

针对LLC谐振变换器使用传统线性控制器时动态响应不理想的问题，本文提出了一种基于LLC变换器简化时域分析的频率前馈控制。通过对欠谐振、过谐振且接近谐振点和过谐振且远离谐振点的三种工况下的LLC变换器时域方程进行简化，本文提出... 详细信息

针对LLC谐振变换器使用传统线性控制器时动态响应不理想的问题，本文提出了一种基于LLC变换器简化时域分析的频率前馈控制。通过对欠谐振、过谐振且接近谐振点和过谐振且远离谐振点的三种工况下的LLC变换器时域方程进行简化，本文提出了三种简化时域迭代算法，可以在数字控制器中实时计算LLC变换器的理想开关频率并前馈至线性控制器，从而改善LLC变换器的动态响应。本文提出的简化时域算法还可以实时计算电压增益、谐振电流和谐振电压的工作波形。仿真结果表明，所提出的简化时域算法计算得到的工作波形和电压增益曲线与时域分析接近，证明了算法的准确性。搭建了一台实验样机以验证所提出的前馈控制的动态响应。实验结果表明所提出的前馈控制可以实现对于LLC变换器各种动态过程的性能优化，且对于数字控制器的计算负担较小。

关键词： LLC谐振变换器简化时域方程泰勒展开前馈控制动态响应

基于简化时域模型的LLC谐振变换器同步整流在线驱动策略

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电工技术学报 2024年

作者：张宇鑫陈捷王简佘焱王勇上海交通大学电气工程系

LLC谐振变换器因其高效率、高功率密度和宽范围电压输出的优点，常应用于电动汽车充电装置。为了进一步提高效率，该变换器的次级侧采用同步整流技术。传统的同步整流方案受到了一系列限制，包括电流互感器成本高、高压检测困难、工作... 详细信息

LLC谐振变换器因其高效率、高功率密度和宽范围电压输出的优点，常应用于电动汽车充电装置。为了进一步提高效率，该变换器的次级侧采用同步整流技术。传统的同步整流方案受到了一系列限制，包括电流互感器成本高、高压检测困难、工作范围窄、计算负担重或准确度不高等问题。为解决这些问题，提出一种无高频采样的LLC谐振变换器同步整流方案。该方案基于简化的时域分析，在线识别LLC谐振变换器的不同工作模式并实时计算同步整流管的导通或延迟导通占空比。仿真结果表明，所提出的方法可在全频率范围与各种负载工况下实现同步整流管的精确驱动，且与其他基于模型的无高频采样驱动方案相比，该方法更为精确。最后，通过构建一台6.6 kW的实验样机，验证了该方案的稳态精确性和动态可靠性。

关键词： LLC谐振变换器时域分析同步整流模式识别

基于绕组等效热参数的干式变压器温度场分布快速仿真方法

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高电压技术 2024年

作者：陈思盛戈皞张立静王丰华上海交通大学电气工程系

温度是反映干式变压器运行状态的重要指标，准确快速仿真温度场分布有利于提升干式变压器的运行可靠性。数值热模型可以准确仿真温度场分布，但存在仿真效率低的问题，难以满足实际运行需求。因此，根据绕组的周期性分布特征，提出基于... 详细信息

温度是反映干式变压器运行状态的重要指标，准确快速仿真温度场分布有利于提升干式变压器的运行可靠性。数值热模型可以准确仿真温度场分布，但存在仿真效率低的问题，难以满足实际运行需求。因此，根据绕组的周期性分布特征，提出基于等效热参数的干式变压器温度场分布快速仿真方法。选取绕组周期性代表单元，结合有限元方法和傅里叶定律计算其各向异性等效导热系数(equivalent thermal conductivity， ETC)，并根据绕组周期性代表单元的内部结构和材料参数推导等效密度(equivalent density， ED)和等效比热容(equivalent specific heat capacity， ESHC)。基于上述等效热参数建立了干式变压器的简化热模型。采用同一台计算机对简化热模型和精确考虑绕组导线和绝缘结构的完整热模型进行仿真并对比分析。结果表明：简化热模型与完整热模型所仿真的温度场及速度场的分布特征均一致；热点温度的仿真误差保持在±4K的范围之内；在最大网格尺寸相同的条件下，简化热模型的仿真速度是完整热模型仿真速度的193倍。验证了所提出的基于绕组等效热参数的干式变压器热点温度快速仿真方法的有效性。

关键词：等效密度等效比热容等效导热系数数值热模型温度场变压器绕组

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基于离散余弦变换的快速对抗训练方法

浙江大学学报（工学版） 2024年第11期58卷 2230-2238页

作者：王晓淼张玉金张涛田瑾吴飞上海工程技术大学电子电气工程学院上海201620 常熟理工学院计算机科学与工程学院江苏常熟215500

为了提升深度神经网络的鲁棒性,从频域的角度提出基于离散余弦变换(DCT)的快速对抗训练方法.引入对抗初始化生成模块,根据系统的鲁棒性自适应地生成初始化信息,可以更精准地捕捉到图像特征,有效避免灾难性过拟合.对样本进行随机谱变换,... 详细信息

为了提升深度神经网络的鲁棒性,从频域的角度提出基于离散余弦变换(DCT)的快速对抗训练方法.引入对抗初始化生成模块,根据系统的鲁棒性自适应地生成初始化信息,可以更精准地捕捉到图像特征,有效避免灾难性过拟合.对样本进行随机谱变换,将样本从空间域变换至频谱域,通过控制频谱显著性提高模型的迁移与泛化能力.在CIFAR-10与CIFAR-100数据集上验证提出方法的有效性.实验结果表明,在以ResNet18为目标网络,面对PGD-10攻击时,本文方法在CIFAR-10上的鲁棒精度较现有方法提升了2%~9%,在CIFAR-100上提升了1%~9%.在面对PGD-20、PGD-50、C&W等其他攻击以及架构更复杂的模型时,均取得了类似的效果.提出方法在避免灾难性过拟合现象的同时,有效提高了系统的鲁棒性.

关键词：对抗样本快速对抗训练离散余弦变换(DCT) 鲁棒性样本初始化

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印刷电路板缺陷持续检测与定位方法研究

智能系统学报 2024年

作者：杨奡飞续欣莹谢刚刘华平太原理工大学电气与动力工程学院清华大学计算机科学与技术系

针对目前缺陷检测与定位方法只能对特定类型的缺陷进行检测，而不能连续地学习检测不同类型缺陷的问题，提出了一种基于反向蒸馏模型的缺陷检测与定位方法。该方法以反向蒸馏模型为基础模型，对模型中间层输出的特征图以及一分类嵌入表... 详细信息

针对目前缺陷检测与定位方法只能对特定类型的缺陷进行检测，而不能连续地学习检测不同类型缺陷的问题，提出了一种基于反向蒸馏模型的缺陷检测与定位方法。该方法以反向蒸馏模型为基础模型，对模型中间层输出的特征图以及一分类嵌入表示进行池化蒸馏，使得模型能够在连续的任务序列上不断地学习新的检测任务，从而达到持续学习的能力。在4个连续的印刷电路板（printed circuit board， PCB）缺陷检测与定位任务上进行实验，实验结果表明该方法的性能优于对比方法，能够满足工业生产场景的应用需求，在抑制对旧任务样本的检测能力的遗忘的同时，能够保持学习检测新任务的能力。

关键词：缺陷检测缺陷定位持续学习深度学习无监督学习反向蒸馏一分类嵌入池化蒸馏印刷电路板

基于盘古FPGA驱动的宽谱CMOS小腔体血管图像增强系统研究

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激光与光电子学进展 2024年

作者：杨海马姜中阳张宇胡祥磊孙海彬陈福春李筠刘瑾上海理工大学光电信息与计算机工程学院中国科学院空间主动光电技术重点实验室上海工程技术大学电子电气工程学院

为在小腔体条件下拍摄人体内部表面血管组织的图像，准确地将血管组织状态呈现出来，改善常规图像探测器尺寸大、不均匀光照条件下成像质量差、血管成像对比度低等问题，设计基于OV6946超小型图像探测器、具有300nm-1100nm宽谱成像能力... 详细信息

为在小腔体条件下拍摄人体内部表面血管组织的图像，准确地将血管组织状态呈现出来，改善常规图像探测器尺寸大、不均匀光照条件下成像质量差、血管成像对比度低等问题，设计基于OV6946超小型图像探测器、具有300nm-1100nm宽谱成像能力、国产盘古FPGA驱动的电子内窥图像采集系统，研究改进限制对比度自适应直方图均衡化图像增强算法(Contrast Limited Adaptive Histogram Equalization, CLAHE)，实现人体小腔体组织表面的血管图像增强功能。通过对比验证，本系统在非均匀光照下，针对小腔体内部组织成像具有更好的成像效果，改进CLAHE图像增强算法在提升血管组织成像对比度上具有更强的优势，为医用超细电子内窥系统或有类似需求的宽谱图像增强系统的推广，提供了一种有效的技术解决方案。

关键词：宽谱成像图像处理医用内窥镜血管图像增强 FPGA OV6946

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横向光力最新研究进展(特邀)

光学学报 2024年第7期44卷 1-26页

作者：施宇智赖成兴夷伟成黄海洋冯超何涛刘爱群仇成伟王占山程鑫彬同济大学物理科学与工程学院同济大学精密光学工程技术研究所上海200092 先进微结构材料教育部重点实验室上海200092 上海市数字光学前沿科学研究基地上海200092 上海市全光谱高性能光学薄膜器件及应用专业技术服务平台上海200092 香港理工大学电机与电子工程学系中国香港999077 新加坡国立大学电气与计算机工程系新加坡117583

光镊技术利用光和物质之间动量交换产生的光力对细小颗粒进行操控,具有无接触、操控尺寸小、精度高等特点,在基础物理、量子计算、生物医学等领域得到了广泛的应用。其中,横向光力(也称光横向力,OLF)是一种垂直于光的传播方向且与场强... 详细信息

光镊技术利用光和物质之间动量交换产生的光力对细小颗粒进行操控,具有无接触、操控尺寸小、精度高等特点,在基础物理、量子计算、生物医学等领域得到了广泛的应用。其中,横向光力(也称光横向力,OLF)是一种垂直于光的传播方向且与场强度梯度无关的特殊光力。近十年来,OLF的理论研究和实验探索成为了热点课题,在手性颗粒等超精密分选、光动量探测等方面有重要应用。从OLF的原理和产生条件、不同物理机制,以及在生物医学和物理化学等领域的应用等方面出发,对OLF的发展进行回顾和讨论,并对新的产生机制和更多的潜在应用与挑战进行展望。

关键词：横向光力角动量光学操控光学自旋手性颗粒

基于三重博弈的多微网-产消者群自适应鲁棒分布式协同优化

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电网技术 2024年第10期48卷 4143-4156,I0058-I0061,I0057页

作者：徐艳春章世聪张涛王凌云 MI Lu 梯级水电站运行与控制湖北省重点实验室(三峡大学) 湖北省宜昌市443002 深圳供电局有限公司广东省深圳市518000 德克萨斯农工大学电气与计算机工程系美国德克萨斯州77840

在多主体能源共享背景下,提出一种基于三重博弈的多微网-产消者群自适应鲁棒分布式协同优化。首先,构建三重博弈框架模拟多微网-产消者群的能源交易模型,即上层多微网系统合作博弈,各微网与其下层产消者群主从博弈,下层产消者群联盟合... 详细信息

在多主体能源共享背景下,提出一种基于三重博弈的多微网-产消者群自适应鲁棒分布式协同优化。首先,构建三重博弈框架模拟多微网-产消者群的能源交易模型,即上层多微网系统合作博弈,各微网与其下层产消者群主从博弈,下层产消者群联盟合作博弈。其次,考虑到多微网系统内部受可再生能源出力、负荷功率随机性,外部受日前电价波动性等多重不确定性影响较大,各微网建立两阶段自适应鲁棒优化(adaptive robust optimization,ARO)模型,在第一阶段优化微网与外部主体的交易策略,包括与其他微网的合作博弈、与产消者群的主从博弈以及与配网日前电价的不确定性;在第二阶段基于多面体不确定集来决策微网内部源荷的不确定性,优化本地机组的调度策略。然后,对于各层合作博弈收益,采用改进纳什谈判模型对其进行分配。最后,采用一种可变惩罚参数交替方向乘子法-列与约束生成算法(variable penalty parameters alternating direction multiplier method-column and constraint generation,VPPADMM-C&CG)分布式求解三重博弈ARO模型,以保护各主体的隐私。通过不同博弈场景的算例结果对所提模型能够实现多微网-产消者群社会总成本最小化及效益最大化进行了验证,可为不确定环境下多微网-产消者群协同优化提供参考。

关键词：三重博弈自适应鲁棒优化多微网-产消者群分布式协同优化多重不确定性 VPPADMM-C&CG

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