全纤化相干合成实现高稳定性近单模万瓦激光输出

<正>近年来,基于空间光路的相干合成技术得到快速发展,2020年,德国耶拿大学报道了12通道脉冲激光相干合成,输出平均功率达到10.4 kW;同年,以色列Civan公司报道了32通道连续激光相干合成,合成总功率达到16 kW;2021年,中国国防科技大学基于19通道光纤激光器,实现了20 kW相干合成输出。全纤化相干合成是基于全纤化合束器和主动相位控制实现的全光纤结构激光合成方式,兼具紧凑轻量、抗环境扰动、无杂散光、光束质量好以及光谱纯度高等独特优势,对实现超高亮度激光光源具有重要的科学价值和工程应用意义。然而,     

LCC-VSC型混合直流输电系统及其控制策略

基于相控变流器的高压直流(LCC-HVDC)和电压源变流器的高压直流(VSC-HVDC)共同组建由电压源变流器(VSC)和相控变流器(LCC)组成的混合HVDC输电系统,可有效实现对两种HVDC输电技术的优势互补。此处设计了由VSC整流器和LCC逆变器组成的双端混合HVDC输电系统拓扑结构,分别给出了VSC整流器和LCC逆变器系统模型及详细控制策略,建立了基于RTDS硬件在环的混合HVDC输电系统实验平台。实验结果表明:在所设计的混合HVDC输电系统中,两端变流器可以独立调节直流系统的传输功率;当发生直流侧短路故障时,该系统能够及时响应,并在故障清除后快速恢复正常运行。证明了所设计的混合HVDC输电系统及其控制策略是可行的、可靠的。     

具备无线遥控功能的低压带电作业工具设计

随着用户对供电可靠性要求的提高,在低压配电系统中推广带电作业是今后配电系统检修的重要发展及应用趋势。在配电带电作业中,对作业人员的综合素质和专业能力要求较高,需要操作人员具备较强的专业技能。随着无线通信技术的发展,可以开发出具备无线遥控功能的低压带电作业工具,从而减少人工在配电带电作业中的工作量,并提高带电作业的效率,降低作业过程中的风险,在实际配电带电作业应用中具有较强的实用价值。     

基于性能驱动的船载稳定平台尺度参数优化设计

为提升船载稳定平台的运动学性能,针对■并联机构的尺度参数优化问题,以机构的工作空间体积和全域力传递率为综合评价指标,采用小生境遗传算法优化得到稳定平台的最佳几何构形。具体地,采用数值法与解析法相结合的方式判断支链长度、关节转角、奇异位形等约束条件的生效情况,求解出并联稳定平台的工作空间;基于力雅可比矩阵逆矩阵的最小奇异值定义机构的局部力传递性能,以工作空间内局部力传递率的平均值作为全域力传递性能评价指标;以工作空间体积和全域力传递率的加权和为优化目标,采用小生境自适应遗传算法完成优化求解,获得最优尺度参数。与初始构形的性能对比分析表明,优化构形在力传递性能方面有35%的提升,具有更好的综合运动学性能。制作试验样机并完成相关实验,验证了所提尺度参数优化方法的有效性。最后探讨了多目标优化过程中不同的权重系数取值对优化结果的作用规律,发现选用均衡的权重可获得更佳的综合性能。     

变母线电压工况下开绕组PMSM单矢量模型预测转矩优化控制

为改善双电源供电型开绕组永磁同步电机(permanent magnet synchronous machine,PMSM)在采用传统单矢量MPTC控制策略时转矩脉动大、计算复杂度高、权重系数较难整定的问题,该文提出一种基于电压矢量幅值的最优矢量快速选取方法,利用无差拍预测转矩控制思想,直接预测出参考电压矢量,消除评价函数中的权重系数,分析变母线电压工况下的基本电压矢量变化趋势,结合扇区细分的思想,对不同电压比例下的矢量选取方法进行分析推导,充分考虑了双电源供电型开绕组PMSM拓扑的所有基本电压矢量,采用类似开关表的方法建立了不同扇区内的最优矢量选取方法,降低算法的计算复杂度,有效改善了电机的转矩脉动。实验结果表明,该文提出的单矢量模型预测转矩控制策略在宽母线电压比例范围内均能获得较好的电机控制效果。     

冷绝缘超导电缆终端用环氧玻璃钢材料绝缘劣化机制研究

环氧玻璃钢(glass fiber reinforced plastic,GFRP)由于其优异的力学性能及绝缘强度,通常用作超导电缆终端的绝缘材料。但是在生产中不可避免地出现的气隙缺陷大大降低了其在低温下的绝缘寿命与机械性能。该文研究GFRP在低温下的降解过程,并对其降解机理进行深入探讨。通过比较不同温度下GFRP局部放电行为,可以发现低温下GFRP的局部放电受到抑制;同时,实验结果表明,低温下GFRP的劣化是空间电荷积聚以及力学性能下降共同作用的结果,化学腐蚀以及放电能量的释放对材料劣化影响较小。低温下局部放电带来的局部热积聚增加了材料内部的机械应力,同时空间电荷积聚导致了能量的瞬间释放,在材料力学性能下降的基础上,两者共同作用下材料裂纹快速扩展,加速了材料劣化。     

负载型SrTiO_3/HZSM-5光催化材料制备与性能研究

采用溶胶-凝胶法制备HZSM-5负载SrTiO_3,对其进行XRD,SEM,BET,BJH和FT-IR表征,研究SrTiO_3/HZSM-5光催化降解活性艳红X-3B的活性。结果表明:SrTiO_3材料的主要成分为钙钛矿结构SrTiO_3,并含有少量SrCO3相。在负载型χSrTiO_3/HZSM-5样品中,SrTiO_3包覆在HZSM-5的外表面。负载型催化剂的比表面积主要由分子筛提供,材料中的孔径主要分布在2~20nm范围内。负载后SrTiO_3的光催化活性明显提高,30%SrTiO_3/HZSM-5具有最强的光催化活性。经90min光照后,93.8%的活性艳红X-3B在30%SrTiO_3/HZSM-5上降解,而在纯SrTiO_3上只能降解23.9%。     

溶胶-凝胶法制备xLa-3%In-TiO_2光催化材料

采用溶胶-凝胶法制备xLa-3%(摩尔分数,下同)In-TiO_2光催化材料,对其进行XRD,SEM,比表面,孔径分布表征和光催化活性评价。结果表明:所制备的样品为四方晶系锐钛矿结构,掺杂La和In样品的TiO_2晶粒尺寸有所减小。In3+,La3+以置换Ti 4+的方式进入TiO_2晶格中。掺杂La后材料的比表面积增大,平均孔径减小。xLa-3%In-TiO_2的孔径主要分布在1.5~10nm范围内。La的掺杂明显提高了材料的光催化活性,甲基橙在0.3%La-3%In-TiO_2和3%InTiO_2上的光催化反应速率常数分别为0.061,0.029min~(-1)。甲基橙分子中的显色基团在光催化过程中可以完全降解。     

随机需求下考虑服务商竞争的众包物流动态定价策略

"共享经济"理念下的众包物流服务需求具有随机发生和波动变化的特点,考虑众包物流服务商之间的竞争,基于伯特兰德价格竞争博弈理论,构建了随机需求下众包物流服务动态定价模型,并运用最优控制方法求得最优价格解。数值仿真研究结果表明,众包物流服务最优价格随着市场需求的波动而动态变化,众包物流服务商之间的竞争会对最优众包物流服务价格产生影响,价格竞争越激烈,最优众包物流服务价格越低。而且,众包物流服务商之间的价格竞争会降低服务商的期望收益。     

磁悬浮飞轮储能系统机电耦合非线性动力学研究

针对磁悬浮飞轮储能系统的"磁悬浮飞轮-发电机"机电耦合非线性动力学特性进行研究.通过推导磁悬浮飞轮储能系统在偏心条件下的动能、势能、发电机系统的磁场能以及系统的耗散函数,由Lagrange-Maxwell方程建立磁悬浮飞轮系统和两相四极永磁发电机系统的机电耦合动力学方程.采用数值法对0.6MW磁悬浮飞轮储能系统进行了仿真分析,研究结果表明,系统机电耦合非线性方程存在稳定的与转速同频的基频和三倍频周期运动解,且基频振动幅值比三倍频振动幅值大.对于稳定的磁悬浮储能飞轮机电耦合系统,飞轮转速增大,或磁轴承系统刚度减小或阻尼增大,或磁场能(电枢反应磁场能或永磁励磁磁场能)减小,可使系统的非线性振动幅值减小.而增大磁轴承系统的刚度,或减小磁轴承系统的阻尼,或增大系统的磁场能有可能破坏机电耦合系统的稳定性,使飞轮失稳.