基于聚丙烯无纺布与耗氧传感器的泄漏乳化油的监测

利用聚丙烯无纺布（polypropylene non-woven fabric,PP NWF）和耗氧传感器结合来构建一个乳化油监测探头。PP NWF是一种超疏水吸油材料,可以快速吸附乳化油污,利用该性能,本监测探头先用PP NWF富集乳化油污,再用探头对材料中的氧含量进行监测,从而达到乳化油监测的目的。本文通过监测不同种类的乳化油（表面活性剂为吐温80的正己烷乳化油、石油醚乳化油、甲苯乳化油及表面活性剂为司班80的正己烷乳化油、石油醚乳化油、甲苯乳化油）来验证其可行性。结果表明：该监测探头可以监测到不同乳化条件下的乳化油,并且能监测到不同种类的乳化油。其中监测甲苯乳化油时响应时间最短,可以在6s内监测到该油污。固定PP NWF时的耗氧传感器探头的最低检测限为1.27g/L,监测效率较未固定PP NWF时提高了近8倍。综上,固定PP NWF的耗氧传感器探头可以作为海洋乳化油监测重要的一个系统,对海洋乳化油泄漏事故进行在线实时监测,可以快速准确提供早期溢油预警。     

改性高岭土纳米管对天然橡胶/氯丁橡胶/氯化丁基橡胶并用胶性能的影响

采用异丙基三油酸酰氧基钛酸酯(偶联剂HY-105)对高岭土纳米管表面改性,制备改性高岭土纳米管,并用其补强天然橡胶/氯丁橡胶/氯化丁基橡胶并用胶,研究改性高岭土纳米管对并用胶性能的影响。结果表明:与添加高岭土纳米管的并用胶相比,添加改性高岭土纳米管的并用胶的储能模量(G′)增大,ΔG′减小,Payne效应减弱,填料在橡胶基体中的分散性改善,并用胶的F_(max)-F_L明显增大,物理性能明显提高;随着改性高岭土纳米管用量的增大,并用胶的t_(10)和t_(90)均延长,加工安全性改善,FL,F_(max)和F_(max)-F_L均增大,拉伸强度、拉断伸长率和撕裂强度均先提高后降低;当改性高岭土纳米管用量为10份时,并用胶的物理性能最佳。     

基于改进暴力搜索算法的全双向变流供电系统参数设计

针对全双向变流供电系统(双向变流装置作为唯一变流器的供电系统)中潮流计算和参数设计问题,该文建立考虑双向变流装置容量约束的系统潮流计算模型;以潮流计算算法为基础,提出一种基于改进暴力搜索算法的双向变流装置参数设计策略,该算法考虑任一牵引降压混合所(牵混所)解列的情况,以不考虑双向变流装置容量约束的仿真结果为基础,将容量、下垂率和空载电压分三层迭代以求得极限解集.对实际算例进行分析,考虑双向变流装置容量约束后牵混所整流峰值功率得到控制,相邻所可提供功率支援.提出的策略搜索次数为传统暴力搜索算法搜索次数的1.63％;算例工程中,列车为6B编组,最高速度为80km/h,采用上述策略得到解集中,双向变流装置容量下限为7MW.     

625 MS/s、12 bit双通道时间交织ADC的设计研究

基于40 nm CMOS工艺,设计了一款625 MS/s、12 bit双通道时间交织模数转换器(ADC)。单通道ADC采用了前端无采保模块的流水线架构以降低系统功耗。系统采用了宽带高线性度前级驱动电路以及高速高精度栅压自举开关以保证交织系统的有效输入带宽。一种基于辅助通道的后台校正算法被用于校正通道间采样时间失配,该后台校正方法可适用于完全随机输入信号。芯片核心面积为0.69 mm~2。后仿真结果表明,该625 MS/s、12 bit时间交织ADC在全速率下进行奈奎斯特采样,系统无杂散动态范围(SFDR)为67 dB,信号-失真噪声比(SNDR)为58.5 dB,功耗为295 mW,满足设计指标,证明了设计的有效性。     

复杂环境下课堂多人状态检测算法研究

新冠肺炎疫情背景下课堂多人佩戴口罩及姿态识别问题,提出了基于YOLO和OpenPose模型的课堂多人状态检测算法。提出的Efficient-YOLO模型,通过采用CBAM注意力模块、SPNET-NEW模块,解决了多人遮挡和无规则化目标的口罩佩戴检测精度问题。此外,提出了一种轻量化的Class-OpenPose模型检测学生上课姿态,该算法在OpenPose模型基础上,使用ShuffleNetV2-NEW对传统模型在底层特征提取方面进行改进,实现了复杂环境下关键姿态点的实时准确检测。实验表明,在课堂多人异常状态检测任务中,Class-OpenPose模型平均准确率高于传统模型,为79.0%,检测速度达到13.5 F/s; Efficient-YOLO口罩识别模型达到83.1%的平均准确率,检测时间仅需31.54 ms,为课堂学生状态检测提供了不错的算法思路。     

电力电子技术在有载分接开关中应用研究

机电混合式有载分接开关在抑制燃弧功率、降低过渡损耗等方面,成为优化机械式有载分接开关性能的解决方案。为深刻理解机电混合式有载分接开关工作原理,验证控制策略的可行性,进行了多仿真平台研究。分别建立了基于Matlab的离线仿真、基于dSPACE的半实物仿真及基于Matlab/dSPACE/RTDS的实时仿真模型,对切换开关时序及功率器件控制策略进行了仿真计算。分别搭建了常规基于过渡电阻的有载分接开关样机以及基于晶闸管的机电混合式有载分接开关试验样机,通过对比测试结果,机电混合式拓扑结构可有效抑制电弧,过渡损耗约为常规开关损耗的1/20,并可辨识各开关动作位置,与仿真结果具有一致性。     

多电飞机双向直流变换器的电流应力优化策略

双向直流变换器在多电飞机电源系统中有着重要的应用,为提高双有源桥双向直流变换器效率,提出一种基于双重移相模态组合控制的优化控制策略。为降低变换器电流应力,提高变换器效率,在推导不同模态下变换器电感电流、传输功率及电流有效值数学表达式的基础上,利用拉格朗日方程求取在不同模态、不同电压调节比下使得电感峰值电流最小的移相比函数。通过仿真对比研究双重移相模态组合优化控制及单移相、拓展移相控制、双重移相单模态1控制方式下的电感峰值电流及电流有效值。对比分析表明,双重移相模态组合优化控制不仅减小了系统电流应力,而且降低了变换器电流有效值,在提高系统效率方面更具优势。     

冰箱压缩机用永磁同步电机全速范围无传感器控制研究

针对冰箱压缩机用永磁同步电机由于其固有的恶劣工况环境而无法安装机械类传感器问题,采用基于滑模观测器方案与基于高频信号注入法相结合的复合控制方案对其进行全速范围无传感器控制。在中高速区,采用基于滑模观测器的方案对冰箱压缩机用永磁同步电机进行无传感器控制,利用自适应法对传统滑模观测器进行改进提高了系统性能。在零低速区,采用基于高频信号注入方案对冰箱压缩机用永磁同步电机进行无传感器控制。在无传感器控制算法过渡过程,采用加权算法实现了算法平稳且可靠的过渡。通过仿真实验验证了方案可行性及有效性。     

无刷直流电机调速系统的IMC-PID抗饱和控制

针对无刷直流电流电机双闭环调速系统转速调节器存在的非线性饱和特性,提出一种IMC-PID抗饱和控制方案。首先根据内模控制原理设计出转速环和电流环的IMC-PID控制器,然后引入可行性参考输入的概念,设计出基于条件技术的转速环IMC-PID抗饱和控制器,最后为验证IMC-PID抗饱和控制器的可行性,将该控制器应用于无刷直流电机双闭环调速系统中。仿真结果表明:该控制器不仅具有的良好的抗干扰性和鲁棒性,而且改善了系统的动态性能,有效抑制了饱和现象的影响。     

基于相变蓄热技术的高过载配电变压器研制与应用

本文中作者提出了一种基于相变蓄热技术的高过载变压器,采用石蜡蓄热方式显著提升其抗过载发热能力,并通过试验验证了其实用价值。