流场动态可视化平台关键技术与应用

流场模拟是计算机仿真模拟的热点和难点,是展现水流动态变化过程、辅助寻求水流运动变化规律的重要手段。流场可视化技术的应用可以有效提高水流信息表达的直观性与综合性。本文以北江航道水流可视化为例,开发了浏览器/服务器结构的航道水流可视化平台,重点研究了平台中基于图像的流场可视化技术,采用渲染到纹理技术和通用图形处理器计算中的乒乓技术实现了流场可视化的融合,采用基于视点动态渲染的方式有效解决了水流细节层次的表现问题。在北江航道水流可视化应用中流场动态显示效果流畅,运行帧率达60帧左右。该流场可视化实现方法可以为网页端流场可视化实现与应用提供参考。     

基于滑动平均滤波的三相并网逆变器多谐振控制器

为了降低三相LCL型并网逆变器中高次谐波和网侧背景谐波对并网电流电能质量的影响,提出了一种基于滑动平均滤波器的多谐振(multi resonance based on moving average filter,MR-MAF)控制器。首先根据滑动平均滤波器的频域特性设计控制器,使其具有近似比例积分多谐振控制器的结构,实现谐波抑制。然后,引入2个可调系数,对该控制器控制性能进行灵活调整。最后,通过仿真和样机实验,验证了所提MR-MAF控制器在谐波抑制和提高电能质量方面的有效性。结果表明,与经典的比例积分多谐振控制器相比,本文提出的控制器不仅可以在保持相同动态性能的情况下并联多个谐振项,而且稳态性能更优,谐波含量由6.8%降至4%。因此,本文所提控制器具有结构简单且抑制谐波频带范围宽的特点,可为改善三相并网逆变器在多谐波环境下的控制性能提供参考。     

基于直流侧混合电压谐波注入的低谐波串联36脉波整流器

为满足整流器高电压输出和提升串联12脉波整流器谐波抑制能力,提出一种使用直流侧混合脉波倍增技术的低谐波串联36脉波整流器。基于隔离型串联12脉波整流器,在其直流侧设置混合电压谐波注入电路且负载端并联滤波电容,可同时抑制交、直流侧谐波,实现低谐波运行。混合谐波注入电路参与调制两个整流桥间电流和电压波形,最终使交流侧输入电压阶梯数由12提升至36。该文分析所提36脉波整流器工作机理,设计注入变压器最优电压比、功率管IGBT导通角及其控制电路,研究正常状态下和IGBT故障下整流器的运行特性,并使用硬件在环（HIL）测试系统验证了理论分析的正确性。实验结果表明,所提整流器器件利用率高、谐波含量低,IGBT故障下具备鲁棒性强、输出电压增益高的特点,可应用于高电压、高功率变流场合。     

考虑容量削减的居民用户共享储能优化配置

居民用户配置共享储能可以降低储能的配置成本,提高储能带来的套利收益。针对目前居民用户共享储能配置存在的容量冗余问题,提出一种考虑容量削减的居民用户共享储能优化配置方法。首先,以全体居民用户在共享储能全寿命周期内的净收益最大为目标构建共享储能优化配置模型,获取居民用户的充/放电策略;其次,运用统计学原理,对该充/放电策略进行分析,计算居民用户同时充/放电的概率;再次,引入削减比例系数对共享储能初步配置结果进行修正,通过对居民用户的同时充/放电概率进行约束,以计及运行风险成本的共享储能配置成本最小为目标确定最优的削减比例系数;最后,通过算例进行验证,结果表明,所提的共享储能可在传统共享储能的基础上进一步缩减储能配置规模,减少共享储能的配置成本。     

基于改进ip-iq理论的谐波与无功电流检测方法研究

基于传统i_p-i_q理论谐波与无功电流检测原理,提出了一种改进的检测方法。该改进一是在相电压提取环节,采用T/3延时算法代替锁相环模块,避免了三相电压不对称时因负序电压存在产生的相位差后导致无功电流检测存在误差;二是在低通滤波环节,采用滑动平均滤波器(MAF)代替低通滤波器,利用MAF滑动平方特性,准确获得电流正序基波信号,用以弥补传统低通滤波器结构复杂且检测存在延时问题,能够实现快速、准确的模拟量数据采样。最后利用MATLAB/SIMULINK软件对所提出方法与传统i_p-i_q理论检测方法进行仿真对比,仿真证明系统的三相电压不对称工况下,所提出的检测方法仍能够精确对系统谐波与无功电流进行检测,其检测精度高于传统i_p-i_q理论检测方法。     

基于自校准技术的半球谐振陀螺正交误差的辨识补偿

在静电刚度校正技术的基础上,结合自校准算法,该文提出了一种实时辨识补偿正交误差的理论模型,并在两件套平面电极的半球谐振陀螺上进行了理论仿真和实验验证。结果表明,该方法不仅适用于半球谐振陀螺的力平衡和全角两种工作模式,还适用于虚拟进动的情况。此外,该文提出的补偿方法不会影响正交环路的控制精度,且对陀螺检测和驱动电路的增益和相位误差不敏感。     

人工智能视听感知机器人虚拟仿真实验平台设计与应用

针对实体机器人价格昂贵、应用困难等问题,文中设计一种人工智能视听感知机器人虚拟仿真实验平台。该平台旨在培养学生运用人工智能技术去设计与开发基于视听觉感知信息控制机器人的能力,拓展学生跨学科知识,提升多专业综合应用能力和自主编程创新能力。通过将自主学习元素融入平台实验设计过程,教会学生运用汉字、语音、手势等方法控制虚拟与实体机器人,实现人工智能技术“理解-部署-调试-应用”一体化。文中对实验平台在实际教学中的应用进行详细介绍,并通过学生反馈给出实验平台的综合评价。     

ERP环境下电子财务会计信息电算化系统设计

针对电子财务会计信息电算化系统在复杂环境下存在的工作时效性差和运营成本高等问题,文中提出一种新的ERP环境下电子财务会计信息电算化系统。首先,该系统选择C/S方式、B/S模式和Web服务器,并且采用Interface Package作为数据接口构建混合模式结构,完成电算化系统编码;其次,结合三层结构构建数据访问层与业务逻辑层,分离数据实体与业务逻辑;最后,考虑到数据访问的便捷性和安全性,通过SQL Server 2018数据库完成科目编码设计与实体关系描述,采用可视化工具优化数据库,设计数据库视图功能,完成ERP环境下电子财务会计信息电算化系统的设计。实验结果表明,所设计系统的运营成本中,支出仅为500万元,收入为923万元,相比于企业未应用该系统前,支出降低329万元,收入增加521万元,且时效均在2天以内。该系统能够大幅度降低运营成本,显著地提升会计信息的时效性。     

基于FPGA与DSP遥测声压谱分析装置设计

为压缩飞行器遥测系统运行过程中的数据传输量,设计了遥测声压谱分析装置。设计基于FPGA与DSP双核架构,配合流水线作业的设计理念,采集信号的同时进行数据时频转换,并实时将数据处理结果传输给外部设备。噪声信号声压谱密度(SPL)算法运用1/3倍频程的方式选择噪声的频率带,采用快速傅里叶变换法(FFT),极大地降低运算量,缩短数据转换时间,从而实现数据传输的实时性。测试结果表明,该数据预处理装置算法的误差小于3.4%,设计具有良好的实时性和稳定性,具有较高的实用价值。     

基于DDPG的柔性伺服系统级联陷波器设计

针对柔性伺服系统的多频谐振抑制问题,提出一种基于DDPG的级联陷波器参数整定方法。以系统速度环开环bode图及陷波器bode图预处理结果作为训练数据,并以相位裕度作为奖励函数训练神经网络,实现所设计的伺服系统级联陷波器深度及宽度参数优化训练。搭建了三质量柔性伺服系统实验平台,并开展了多频谐振抑制实验,实验结果表明所提出的参数选择方法能够 找到具有最大相位裕度的陷波器参数,并有效地抑制系统多频谐振。