模块化串联光伏直流变换器的环形功率均衡拓扑及效率优化策略

独立输入串联输出型模块化直流变换器用于光伏接入直流配电网,具有变换级数少、可独立实现最大功率点跟踪等优点。而光伏功率失配会使其子模块输出电压不均,影响变换器正常运行或引起开关器件过压损坏。为了解决功率失配问题,保证变换器的可靠运行,文中提出一种环形功率均衡拓扑及效率优化控制策略,实现电压平衡。较已有的方案,仅增加了单个低值电感和电容,在保证子模块电压均衡的情况下,最大限度地减小功率流通,从而降低器件的电流应力及损耗以提升效率。文中介绍子模块间的功率传输原理及效率优化算法,对比环形均衡拓扑与常规链式均衡拓扑的电流应力及变换效率。仿真和实验结果表明,提出的环形均衡拓扑能够用更小的电流应力和更少的功率流动,实现模块化光伏直流升压变换器的电压均衡。     

面向狭窄场景的鲁棒多视角配准方法

多视角点云配准是逆向工程中的关键步骤之一,具有重要的研究意义和工程应用价值。而对于狭窄场景(如口腔或机械结构内部)获取的点云数据,多视角配准算法的精度直接影响重建精度的好坏。为了提升狭窄场景多视角点云配准的速度和鲁棒性,提出一种基于位姿图优化的增量式多视角点云配准方法。首先针对相邻视角的点云,结合迭代最近点法(ICP)和基于特征的配准方法,提出一种多策略融合的成对点云配准算法,用于求解相邻视角点云的配准结果;然后在增量式相邻视角点云配准的基础上,进一步提出一种基于距离约束的回环检测方法,并依据相邻视角点云的配准结果和回环检测的结果构建位姿图;最后采用实时优化策略对位姿图进行优化,消除累计误差,实现鲁棒的多视角配准。实验结果表明,提出的多策略融合配准算法和基于距离约束的回环检测方法是有效的。经典ICP算法和基于FPFH特征的配准算法在实验中存在失效的现象,而提出的多策略融合配准算法并无失效。基于距离筛选的回环检测方法较常规的回环检测方法效率提高。提出的多视角配准算法在配准牙齿模型数据时精度可达到0.0357 mm。为了验证算法的普适性,采用多个狭窄场景下连续采集的模型点云进行验证,结果表明:提出的算法取得了不错的效果,表明该方法是一种有效的狭窄场景多视角配准方法。     

球壳状纳米介孔腔内药物释放特性的分子动力学研究

有序纳米介孔材料的有序性、大的比表面积、孔道均匀等特性使其在药物装载、吸附、释放等方面得到广泛的应用。近年来研究者对介孔材料在药物控释方面的研究主要是通过材料制备、表征以及吸附药物后介孔材料的性能测试等几方面实现的。大多数报道都是采用实验的方法进行研究,关于模拟计算方面的研究很少,力场的选择更是模拟计算的一项挑战。依据介孔材料的独特结构构建了球壳状纳米介孔腔内药物分子释放模型,通过分子动力学的方法计算分析了药物分子的释放特性,重点考察了药物分子大小、溶液环境、介孔腔结构特征对其释放特性的影响。     

水热法以磷铁制备电池级磷酸铁的研究

采用水热法,以磷铁、磷酸、硝酸为原料制备电池级磷酸铁,并利用扫描电镜(SEM)、XRD、红外光谱(FTIR)、TG-DSC以及电化学测试等手段,表征产品的形貌、晶体结构、分子结构和电化学性能,研究了反应过程中硝酸浓度、反应温度、时间及体系浓度对产品性能的影响。实验结果表明:以磷铁为原料,用水热法在一定实验条件下制备的FePO_4·2H_2O产品为正磷酸铁,且产品中含有多种微量金属元素,这有效利用了磷铁中的微量元素,改善了磷酸铁及后续制备的磷酸铁锂的电化学性能。以此为原料通过高温固相法合成的LiFePO_4/C的首次放电容量为148.9mAh/g,具有良好的电化学性能。     

基于深度自编码网络的轴承故障诊断

在故障诊断领域,通常采用信号处理技术提取特征,然后将特征输入到故障分类器中进行故障识别。对于提取特征部分,采用信号处理技术可以使故障诊断取得较好的效果,但是仍然存在不足之处:一是人为提取的特征很大程度上依靠专业的诊断知识;二是绝大多数方法都需要使用标签数据来进行故障特征分类,其中标签数据必须通过大量的实验才可以得到。提出一种基于深度编码网络的轴承故障新型智能诊断方法,可以克服上述故障诊断中存在的缺陷。为了验证该方法的有效性,利用具有不同健康状况的大量滚动轴承测量振动信号数据进行测试,实验结果表明效果良好。     

浅析新能源对电网的影响

随着环境污染等问题的日益突出,国家开始提倡新能源使用,新能源的安全稳定使用也成为全球各行业关注的热点。发展新能源,推进国家电网电力的战略转型,而大规模地推广新能源在电网中的应用,在节能的同时也存在一定的安全稳定影响,所以如何安全稳定地将新能源应用到电网建设中,已经成为目前电力行业必须重视和思考的问题。     

基于矩阵分解的DLDA特征抽取方法分析

提出两种基于矩阵分解的DLDA特征抽取算法。通过引入QR分解和谱分解(SF)两种矩阵分析方法,在DLDA鉴别准则下,对散布矩阵实现降维,从而得到描述人脸图像样本更有效和稳定的分类信息。该方法通过对两种矩阵分解过程的分析,证明在传统Fisher鉴别分析方法中,矩阵分解同样可以模拟PCA过程对样本进行降维,从而克服了小样本问题。在ORL人脸数据库上的实验结果验证了该算法的有效性。     

多任务电镀线预测调度模型及应用

计算机控制的行车调度系统广泛地应用于先进制造系统中的材料搬运,电镀行车的调度方式,已经成为提高生产率的瓶颈问题。行车调度问题不同于古典的排序问题,已被证明为NP难题,迄今尚无法用数学模型直接求解。为了解决实际应用问题,本文提出了基于预测模型,采用在线滚动优化的调度方法。该方法提前计算出行车到达各个工位的具体时刻,并和行车实际到达各工位的时刻相比较,通过预测值和实际值的偏差,在允许范围内动态调整各工位的加工时间,以期兼顾产品质量和企业生产效率。通过生产线运用证明,在多批次小批量的生产过程中,采用该调度方法能提高生产效率近20%。实例表明,该调度方法是有效的。     

跳变系统在给定时间内的有限频段H∞控制

本文针对特定频段的干扰信号,为多模态跳变系统设计给定时间控制器,在给定时间内设法使各模态轨迹在期望范围受限运动,且具有更强的干扰抑制能力.所提控制方案不仅从时间角度为降低跳变系统控制器设计的保守性提供了思路,频段信息的引入也从频率角度降低了设计结果的保守性.仿真示例验证了所提算法的有效性以及优越性.     

基于AR模型的MEMS陀螺误差补偿方法研究

针对MEMS(Microelectro Mechanical Systems）陀螺具有成本低、体积小但误差较大的问题,探讨MEMS陀螺的误差补偿方法。基于AR模型方法,采集MEMS陀螺原始信号,对原始信号进行预处理,利用预处理后的数据建立陀螺的AR(Auto Regressive)模型,辨识出模型参数。利用该模型对陀螺信号进行误差补偿,计算出陀螺的较精确值。通过对某MEMS陀螺误差补偿的静态和动态试验表明,提出的方法能够有效地减小误差,提高陀螺的测量精度。