基于扰动观察法的MPPT控制优化策略

为了提高光伏发电系统的充电效率,系统控制器采用高性能低功耗的ATmega16单片机为核心,通过调节PWM波占空比实时改变Buck变换器的输出电压,采用扰动观察法的MPPT控制策略,实现对光伏发电系统最大功率点的跟踪。针对扰动观察法跟踪过程中可能由于快速扰动导致功率振荡和误判的问题,系统对MPPT算法进行优化,并通过友好的人机界面实时显示最大功率曲线图。测试结果表明,该方法能够保证光伏发电系统快速、稳定、精确地跟踪最大功率点,提高了充电效率。     

基于正则化观测矢量的H无穷粒子滤波红外目标跟踪方法

提出了一种新颖和鲁棒的红外图像序列中的目标跟踪方法。由于H无穷滤波器在系统噪声源不能确定或是未知的情况下具有较好的预测性能,所以以其估计得到的预测信息来分配粒子滤波算法的粒子。为解决粒子滤波的“采样枯竭”问题,正则化了H无穷粒子滤波器的观测矢量。同时,通过计算每个目标的亮度和局部标准差分布构成级联核的目标模型,以用于计算粒子集中各个粒子的加权值。对于目标的尺寸和表观信息变化的情况,以目标区域像素灰度值零阶矩的函数来调整跟踪窗口的大小,模型更新则通过更新目标模型的每个量化阶来实现。实验结果证明了所提出的红外图像目标跟踪方法是有效的,并且优于所比较的算法。     

基于下一代互联网的中国陆地生态系统通量观测研究网络

面向我国碳循环研究的实际需求,于2012-2013年开展了基于下一代互联网的中国陆地生态系统通量观测研究网络信息基础设施应用研究。面向ChinaFLUX 10个野外台站,通过部署全面支持IPv4/IPv6无线通信网络和无线传感网络,在已构建信息化环境基础上,实现基于下一代互联网的ChinaFLUX碳水通量观测数据从通量塔、野外台站到综合中心的自动采集、高速传输、存储与共享。并开展了一系列陆地生态系统碳收支科学研究。     

基于ZigBee与GPRS的农业大棚环境监测系统的设计和实现

针对当前农业大棚环境监测系统的成本高,布线复杂等问题,本文设计一种基于Zig Bee网络与GPRS网络的农业温室监测系统。该系统能够有效地实时测量农业大棚温室中的各种环境参数,具有廉价,实用,低功耗等特点。通过实验验证,证明了本系统确实可行性和有效。     

基于压缩感知的伪随机等效采样信号重构

伪随机等效采样利用采样周期数与采样点数间的互质关系使各采样点均匀复现于同一周期,从而达到较高的等效采样速率。然而为了精确重构出原始信号,需大量采样数据,因此导致采样时间过长,实时性能差。针对上述问题,提出了一种基于压缩感知理论的伪随机等效采样信号重构方法,通过构造伪随机等效采样观测矩阵并选择离散傅里叶变换基建立稀疏重构模型,然后利用压缩感知中的正交匹配追踪算法求解该模型,从而重构出原始信号。仿真实验表明,所提方法在采样点个数40时,重构成功率达99.73%。     

Synergistic Manipulation of Zn2+ Ion Flux and Nucleation Induction Effect Enabled by 3D Hollow SiO2/TiO2/Carbon Fiber for Long-Lifespan and Dendrite-Free Zn–Metal Composite Anodes

Aqueous rechargeable zinc–metal batteries are a promising candidate for next-generation energy storage devices due to their intrinsic high capacity, low cost, and high safety. However, uncontrollable dendrite formation is a serious problem, resulting in limited lifespan and poor coulombic efficiency of zinc–metal anodes. To address these issues, a 3D porous hollow fiber scaffold with well-dispersed TiO₂, SiO₂, and carbon is used as superzincophilic host materials for zinc anodes. The amorphous TiO₂ and SiO₂ allow for controllable nucleation and deposition of metal Zn inside the porous hollow fiber even at ultrahigh current densities. Furthermore, the as-fabricated interconnected conductive hollow SiO₂ and TiO₂ fiber (HSTF) possess high porosity, high conductivity, and fast ion transport. Meanwhile, the HSTF exhibits remarkable mechanical strength to sustain massive Zn loading during repeated cycles of plating/stripping. The HSTF with interconnected conductive network can build a uniform electric field, redistributing the Zn²⁺ ion flux and resulting in smooth and stable Zn deposition. As a result, in symmetrical cells, the Zn@HSTF electrode delivers a long cycle life of over 2000 cycles at 20 mA cm⁻² with low overpotential (≈160 mV). The excellent cycling lifespan and low polarization are also realized in Zn@HSTF//MnO₂ full cells.     

电子束辐照在POSS／环氧树脂二元体系TEM观察中的作用

本文以POSS／环氧树脂的二元体系为主体,研究了电子束辐照对该二元体系在透射电镜观察中的作用。研究表明,随着电子束辐照强度和辐照时间的增加,二元体系中POSS分散相的衬度越来越明显,得到的TEM图像也更加清晰。本文采用TEM图像的相对灰度值定量研究了电子束辐照时间对图像清晰度的影响,探索了电子束辐照对该二元体系TEM像衬度提高的原理。     

弹道目标识别中基于目标翻滚特征分析的仿真研究

弹道目标的翻滚运动特征是进行弹道目标识别比较有效的特征之一,对弹道目标的翻滚运动特征进行分析及其应用研究,以期为弹道目标识别算法的设计提供线索和参考.简要介绍了弹道目标识别的相关原理,采用数据建模和计算机仿真的研究方法,基于目标翻滚特征分析结论着重对圆柱体这类理想空间目标模型在翻滚运动姿态下进行了应用研究,对观测角度和抽样点数的选取进行了详细的仿真分析,并给出了结论.     

基于条纹匹配的InSAR/INS组合导航方法

现存的组合导航系统存在诸多问题：地形辅助导航系统分辨率较低;GPS/INS导航系统中GPS信号易受干扰;SAR/INS导航系统无法实现三维定位且无法获得平台的姿态信息.针对以上问题本文提出了基于条纹匹配的InSAR/INS组合导航方法：该方法将InSAR系统获得的干涉条纹与DEM生成的干涉条纹进行匹配,得到的定位偏移用以反演平台的位置和姿态信息,最后将反演结果与IMU信息进行组合滤波得到导航输出.该组合导航系统有以下优势：干涉条纹中包含地形信息和平台姿态信息;干涉相位对横滚角敏感,可通过干涉相位高精度反演平台的横滚角;InSAR系统具有较高精度的三维定位能力.本文主要介绍了基于条纹匹配的InSAR/INS组合导航的原理和方法,最后通过仿真和实测数据验证了条纹匹配和观测量反演算法的可行性.     

基于ATmega16单片机的微型气象探测系统设计

设计了一种便携式低功耗微型气象探测系统,该系统以低功耗ATmega16单片机作为核心控制部件,采用温湿度传感器、气压传感器以及光强度传感器,进行温度、湿度、气压和光照强度的测量;通过12864液晶、时钟芯片和E2PROM实现数据的显示、存储和查询。实验测试结果表明该微型气象探测系统的测量精度达到了普通气象测量要求,稳定性高。由于该气象探测系统具有微型化、低功耗、实时化和便携式等特点,因而特别适用于小区域的气象监测。