基于电容阵列I-V测试仪的光伏STC曲线拟合研究

现有的光伏组件在标准条件(STC)下I-V曲线的拟合算法存在计算过于复杂或准确度不足的问题。为提高曲线在偏离STC环境下的拟合准度,提出了一种依据太阳电池四参数结构,通过选取曲线最大功率点(MPP)附近6个点作为拟合点,计算组件I-V数学模型从而实现曲线拟合的拟合算法。不同光伏组件的最优拟合点间隔不同,为提高拟合精度,进一步提出了自适应拟合点选取方法,同时设计了以电容阵列为负载的I-V测试仪结构并研制了一套完整仪器。该测试仪可通过增加MPP附近数据点的密度,提升拟合点的选取精度。经过MATLAB仿真与实际验证表明,模型拟合算法的拟合结果在各种测试环境下的准确度均高于多项式拟合算法;所设计的I-V测试仪性能优越,适用于工程测量之中。     

铜冶炼转炉在线造铜期终点智能判断

铜冶转炉吹炼是一个复杂的过程,具有多变量、非线性、强耦合、大惯性和不确定性,机理复杂、物料变化范围大、影响因素多,给吹炼终点预报带来了极大困难。目前国内外铜锍吹炼过程终点判断仍以人工经验判断为主,此方式不仅增加工作强度,且吹炼终点判断严重依赖经验和工作态度,易导致欠吹或过吹等现象,影响正常生产,造成铜损失,严重时甚至发生喷炉事故。为此,利用转炉吹炼的终点与炉内烟气SO₂、O₂含量存在精确对应关系,结合人工经验和转炉工艺原理,在线对造铜期终点实现准确判断。利用SO₂浓度与烟气温度、送风量、送风压力、富氧量、内在因素(原料含硫比、原料重量、原料质量等)的关系实现动态补偿,采用Elman递归神经网络模型实现过程自调整、自学习,使判断准确率达到98%以上,对指导实际生产具有重大意义。     

基于人眼检测优化的立体人机交互技术的研究

随着3D显示技术的逐渐成熟,越来越多基于3D显示技术的产品被应用于各个领域,例如3D电影、裸眼3D电视、体感交互式系统和影像教学等。基于3D显示的人机交互系统也是近年来越来越热门的研究方向,但是却没有高效地利用深度信息作为交互的线索,因此本文提出将3D显示与体感交互结合,实现立体人机交互的虚拟键盘,让用户只需点击屏幕前方键盘的图像即可进行对应按键信息的录入和编辑,其帧率可达10.6fps。针对3D显示中用户视角偏离会导致按键的像在视觉上的偏移,容易造成误输入的问题,在系统中整合人眼检测功能,修正因视角偏离带来按键定位误差,从而实现了准确率100%的字符输入交互功能。     

Co掺杂CeO2稀磁氧化物陶瓷和纳米颗粒的铁磁性能

分别采用固相烧结法及激光液相烧蚀(LAL)技术,成功制备出Co掺杂CeO_2稀磁氧化物陶瓷块体和纳米颗粒。XRD和SEM研究发现所制备的材料具有良好的结晶性和形貌。Co掺杂CeO_2稀磁氧化物陶瓷块体和纳米颗粒均为多晶立方结构,与纯立方相的CeO_2结构相同,说明Co掺杂未形成其他结构和杂相。磁性测量表明固相烧结法和激光烧蚀液相法制备的Co掺杂CeO_2样品均具有较高的室温铁磁性,且远高于文献中报道的结果。将陶瓷块材经激光烧蚀成纳米颗粒后,纳米颗粒的铁磁性与陶瓷块材保持一致。这说明激光烧蚀法制备的纳米材料可以很好地保持母材的特性,是一种很好的纳米颗粒制备方法。根据XRD和SEM研究结果,笔者认为Co掺杂CeO_2陶瓷块材及纳米颗粒的室温铁磁性是内禀性质;磁性产生的机理源于氧空位诱导的铁磁性耦合。     

不同溅射功率制备的Zn0.97Co0.03O薄膜的结构和光学性质研究

采用磁控溅射法在不同射频功率下制备了Zn_(0. 97)Co_(0. 03)O薄膜。利用X射线衍射(XRD)、拉曼光谱(Raman)、紫外-可见光谱和室温光致发光谱对薄膜进行了表征。XRD和Raman结果表明,Zn_(0. 97)Co_(0. 03)O薄膜为六方纤锌矿结构,沿(002)晶面择优取向。随着溅射功率的增大,薄膜的(002)晶面择优取向增强,晶化程度提高,晶粒尺寸增大。不同溅射功率制备的Zn_(0. 97)Co_(0. 03)O薄膜均具有较高的可见光透过率。随溅射功率增加,光学带隙减小,光吸收边红移。光致发光谱表明不同溅射功率制备的Zn_(0. 97)Co_(0. 03)O薄膜均具有较强的带边紫外发光峰。随着溅射功率的增加,该发光峰的峰位发生红移,且峰强度增强。以上研究结果表明,溅射功率对Zn_(0. 97)Co_(0. 03)O薄膜的生长速率、结晶质量及光学性能有明显影响,但不会影响薄膜的成分。     

利用金属辅助化学腐蚀法在硅表面获得纳米绒面结构以提升多晶硅太阳电池效率

在硅片表面制备绒面结构能够有效降低太阳光在硅片表面的反射损失,是提高太阳能电池转换效率的一条重要途径。通过真空热蒸发法在多晶硅片上沉积纳米银颗粒,利用金属辅助化学腐蚀(MACE)法,制备了不同腐蚀时间下的纳米绒面结构,其中,腐蚀时间为60s的纳米绒面的平均反射率低至4.66%(300~1100nm)。同时,对腐蚀时间为60s的纳米绒面用KOH溶液进行优化处理,将KOH处理前后的多晶硅片采用常规电池工艺进行电池制备研究。对比发现,经过KOH处理后的电池效率比未经KOH处理的电池效率提高了0.43%。     

基于动态差分法的压水堆一回路放射性核素浓度分析

本文通过分析一回路冷却剂在堆芯辐照区、非辐照区、稳压器及化容控制系统中的流动特性,建立核素浓度的动态差分数学模型,模型特征参数可根据实际操作情况进行调整,将每次取水测量值对数学模型计算初始值进行修正,以准确地反映核素浓度变化情况。应用所建立的动态差分数学模型针对某一典型压水堆的实际运行工况进行计算,并将计算结果与Profip5程序计算值进行对比,验证了所建立的数学模型的准确性。然后,对压水堆一回路放射性核素浓度进行计算分析,得到一回路冷却剂核素浓度和辅助系统中核素平衡浓度,以及各系统核素浓度随时间的变化规律和停堆时一回路核素的浓度变化规律。结果表明,所建立的动态差分数学模型冷却剂核素计算值与Profip5计算值相差不大,化容控制系统对一回路放射性核素的净化率与国家标准中提供的净化率相吻合,方程组可用于压水堆不同工况下冷却剂核素浓度计算,在燃料破损监测时,对分析破损发生的时间、预估破损后冷却剂核素浓度峰值、计算破口所在燃耗区域及大小均有重要意义。     

医用直线加速器入射电子束能量的快速模拟确定

寻找一种医用直线加速器模拟时入射电子打靶能量的快速确定方法,从而节省调试所需的时间。利用蒙特卡罗软件包EGSnrc/BEAMnrc针对Varian 600C、Trilogy和Edge无均整模式FFF(Flattening Filter Free),标称能量均为6 MV的情况,模拟计算射野分别为3 cm×3 cm、10 cm×10 cm、40 cm×40 cm时,不同能量的入射电子打靶产生的X射线在水体模中的剂量分布;通过分析模拟所得到的结果,寻找确定入射电子打靶能量的方法。当入射电子打靶能量在5.5～6.5 MeV范围内时,不同射野的百分深度剂量(Percentage Depth Dose,PDD)对入射电子打靶能量"不敏感";3 cm×3 cm和10 cm×10 cm的离轴比(Off Axis Ratio,OAR)对入射电子打靶能量"不敏感";40 cm×40 cm的OAR对入射电子打靶能量十分"敏感",具体表现为:在离轴距离为14.5～19 cm这一区间内水下5 cm处的OAR平均值,随着打靶能量的上升而下降,即每提高0.1 MeV,Varian 600C、Trilogy、Edge FFF分别下降0.82%、0.98%、0.47%。通过对在离轴距离为14.5～19 cm这一区间内水下5 cm处的OAR平均值和入射电子打靶能量进行拟合,由拟合结果和OAR测量值反推模拟所需的入射电子打靶能量,利用反推的打靶能量作为输入,模拟产生的X射线在水体模中的PDD、OAR,与测量值相比,差异均在1%之内。     

指向式背光裸眼3D显示的时空同步精准控制研究

时间串扰是指向式背光裸眼3D显示的关键技术痛点.为了消除时间串扰,提出一种基于精准时分直下背光的指向背光裸眼3D显示系统.该系统由液晶屏幕、菲涅尔透镜阵列、直下背光阵列以及线性扩散膜组成.其中,液晶屏幕的刷新率为120 Hz,顺时针旋转90°后长边竖直放置,自右往左刷新,横向分为3个区域.每个背光区域背后均安装有分别为左、右眼视区提供照明的两路背光模组.系统使用精准时分直下式背光,当屏幕某一区域完成刷新后,系统开启该区域左(或右)眼路背光模组,保持该区域的右(或左)眼路背光模组和其他区域的背光关闭.随着屏幕刷新,系统依次对屏幕其他区域执行同样的背光控制操作,实现屏幕刷新和背光的精确同步,有效地消除了时间串扰.实验证明,精准时分直下背光可以有效地将指向式背光裸眼3D显示系统的总串扰率从4.68％降低至3.38％,达到人眼的舒适阈值.