可变频变压器的建模仿真与分析

采用高压直流输电方式连接两个异步电网存在谐波干扰、换相失败、难以实现功率平滑调节、无功功率不能随有功功率传输等问题。文章介绍了可变频变压器的的基本结构及原理,研究了可变频变压器的数学模型及控制模型,给出了可变频变压器传输功率与直流驱动电动机提供的驱动转矩之间的数学关系式,在此基础上采用PSCAD软件搭建了可变频变压器模型并进行了仿真研究。仿真结果表明,可变频变压器可以实现两个异步电网之间的连接并进行功率双向平滑传输,响应速度快;通过转速控制器控制直流驱动电动机的转速可使旋转变压器的转速恒定,以弥补两个电网的频差,维持系统平衡。     

一种低功耗异步乘法器的研究与实现

同步电路由全局时钟信号周期性地驱动计算,而异步电路只在需要的时候才进行运算,因此异步电路具有天然的低功耗优势。当前的解同步异步电路设计方法仅根据同步电路的物理拓扑结构进行异步设计,而没有考虑同步电路的本身功能行为及所处理数据的特点。本文首先分析了物理拓扑结构、电路功能行为及处理数据对低功耗设计的影响,然后设计实现了一款低功耗异步乘法器。实验表明,实现的乘法器相对于传统解同步异步乘法器具有更低的功耗与更高的性能。     

基于注意力机制和卷积神经网络的异步电动机三相电压不平衡损耗研究

配电网中三相电压不平衡对异步电动机损耗会造成较大影响。运用等效电路公式分析三相电压不平衡影响下电动机损耗存在精度不稳定、需要参数过多且数学模型过于复杂等问题。针对以上问题,提出一种基于注意力机制和卷积神经网络(CNN)的异步电动机损耗评估方法。该方法将实测电机数据作为输入,引入注意力机制为输入特征赋予不同权重;采用卷积层和全连接层组成的CNN构架对异步电动机实测数据进行学习,最后完成损耗评估。以现场试验得到的电机损耗数据作为实际算例,该方法评估损耗与实测损耗平均误差仅为0.717%和0.549%,并与其他典型机器学习算法进行对比,结果表明所提方法具有更好的损耗评估性能。     

IE5能效等级三相异步电动机的研制

IE5为国际电工委员会(IEC)于2016年发布的目前全球最高的电动机能效等级。针对IE5能效等级目标开展了三相异步电动机研制。在设计方面,主要考虑采用优质的冷轧硅钢片,尝试不同风扇结构型式和不等匝绕组型式,并针对小功率电机考虑采用铸铜转子工艺方案,降低了电机损耗。在工艺方面,主要考虑提高加工精度,减小定、转子冲片毛刺等,进一步降低电机的空载损耗。样机测试结果表明,效率、功率因数、起动电流、起动转矩、最大转矩、温升等指标均达到设计要求,实现了IE5能效等级三相异步电动机研制目标。     

计及频率稳定的多直流异步外送电网切机容量优化

异步互联格局下,送端电网惯性大幅下降,因直流闭锁引发的高频问题较为严重,传统应对高频问题的稳控切机策略存在切机量不精确（过切或欠切）以及切机后系统转动惯量匮乏等风险。针对现有稳控切机方案的不适应性,提出一种计及系统频率稳定需求的多直流异步外送电网切机容量优化模型。模型中耦合大容量直流闭锁故障下各种频率指标约束、网络潮流约束、备用及切机量约束,考虑系统内各类型机组调节性能及位置的差异性,利用理想点法和优序图法得到各类型机组的切机惩罚因子,通过切机综合代价最小化目标确定大容量直流闭锁事故下送端电网的最优切机方案。以改进的IEEE RTS-79系统为例进行了算例分析,验证了所构建模型的有效性与频率适应性。     

基于异步切换多胞系统的网络化飞行器故障检测

本文研究了存在时变短时延和随机丢包的大包线网络化飞行器故障检测问题.首先,采用切换多胞系统描述飞行动态,并提出了一种局部重叠多胞划分方式以较低设计保守性.然后,借助泰勒级数展开和伯努利分布将时延和丢包转化为多胞系统参数,并构建了切换参数依赖故障检测滤波器.同时,考虑滤波器切换指令及多胞加权参数更新滞后引起的异步切换问题,基于切换参数依赖Lyapunov函数和平均驻留时间方法分析了系统的稳定性和l2性能,并以LMI形式给出了滤波器存在的充分条件.最后,以HiMAT(highly maneuverable technology)飞行器为例验证了所提方法的有效性.     

基于事件驱动方式的高速串口通信方案的设计

针对串口通信中系统资源利用不足的问题,提出了一种基于多线程技术和事件驱动方式的串口通信方案。该方案在读取串口数据、对串口通信的错误及通信事件进行监视时,用OVERLAPPED结构体中的hEvent参数指定I/O操作完成后所触发的事件对象。然后,用等待函数检查事件对象的当前状态。最后,当事件对象为有信号状态时完成后续操作。在Win7操作系统的Visual C++开发平台下,结合Windows通信API控制串口的编程方法进行仿真测试。测试结果表明该方案能有效解决采用查询方式时因数据高速涌入造成数据丢失的问题。     

一种交互式的岩心图像修补方法

传统的岩心图像修补方法往往无法对不同宽度的待修补域达到理想效果,并且难以对待修补区域做出选择,这在实际应用中很难满足需要。针对这些问题,提出基于联合一阶与二阶全变差（Combined TV-TV2）的交互式岩心修补方法。该方法首先进行均值漂移对图像进行预分割,然后使用基于区域合并的交互式最大相似度算法确定待修补的区域,最后以联合TV-TV2修补模型为基础,应用分裂Bregman迭代进行求解。实验结果表明,待修补的区域能够被确定,而对于不同宽度的修补区域,该算法能够获得满意的修补效果。     

牛顿迭代法在求解物料平衡式中的应用

高炉数学模型是分析炉况、指导操作的有效工具.物料平衡是高炉生产遵循的基本理论,建立高炉数学模型中常需要建立物料平衡式计算相关数据.文章提出采用Newton迭代法来求解物料平衡式,并针对炉身模拟模型建立了物料平衡式并进行了求解.结果表明,Newton迭代法能够有效的求解物料平衡方程式,并具有易于软件实现,以及高效率、高精度的优点.     

基于特征迭代的云存储数据即时确定性删除方法

传统数据删除方法易受到云存储环境中大量近似特征的影响,产生冗余数据,导致加解密时间过长、密钥可用率较低,为此提出一种基于特征迭代的云存储数据即时确定性删除方法。首先,提取云存储数据中的冗余数据特征,对云存储下冗余数据进行分类,迭代直至收敛,实现冗余数据高性能删除;其次,采用加密机制实现云存储数据在网络用户间的安全共享,将原始数据密文切分为剩余密文和采样密文;最后,把不完整的剩余数据密文上传至云端,同时引入可信任第三方对取样密文进行保存,通过销毁取样密文实现数据即时确定性删除。实验结果表明,所提方法的数据密文拆分所用时间较短,且密钥可用率较高,可达90%,说明其方法能够有效满足云存储系统中对冗余数据或过期数据的确定性删除要求。