平板闸门流激振动效应对启门力的影响

为探究流激振动对闸门启闭力的影响机理,通过对固定的上、下游水位和底缘形式的平板闸门进行流固耦合分析,结果表明引起闸门振动的激振力和由闸门振动位移产生的摩擦系数和摩擦力臂的变化是造成启闭力变化的主要原因。在前人统计的闸门振动较大的不利开度的基础上,利用波形合成法以及振动理论提出作用于闸门面板上的激振力的计算公式,并考虑其对闸门启门摩擦系数、摩擦力臂以及启门摩擦力的影响,总结出流激振动效应下平板闸门启门力的计算方法。通过与石泉水电站中孔平板闸门启门力实测资料对比发现,理论计算的结果与实际工程的实测值吻合良好,可为实际工程的启闭力计算提供一定的科学依据。     

电磁超声相控阵激励源高频隔离驱动电路

为了进一步提高电磁超声相控阵激励源的工作效率,基于半桥拓扑放大结构提出了一种电磁超声相控阵激励源高频隔离驱动电路的设计方法.根据金属氧化物半导体场效应晶体管(metal oxide semiconductor field effect transistor,MOSFET)的简化模型,分析了MOSFET在开通和关断过程中的开关损耗,从而给出了高频隔离驱动电路所必须满足的条件.通过采用光纤器件隔离脉冲信号和DC-DC隔离电源对参考电位进行转换,有效解决了驱动电路的高频"浮栅"问题,并利用RC微分电路和施密特反相器设计了驱动信号死区时间可调电路.实验结果表明:设计的驱动电路能够输出频率为1.1 MHz、死区时间为0.32μs、驱动电压为18.8 V、占空比为26%的互补驱动信号,并且在驱动MOSFET栅极的实际应用中,有效降低了功率开关管的功率损耗.     

基于SWMM的节制闸影响研究

针对南水北调中线长距离输水明渠,节制闸众多,难免遇到闸门启闭过程,采用SWMM模型模拟明渠在闸门启闭过程中断面各时刻的渠段内水深、流量、流速变化情况,研究了闸门不同启闭速度和闸门不同开度下断面水力参数及水面线变化规律。结果表明闸门调节速度和开度变化越快,对渠道内水位波动影响越明显,渠道响应时间会缩短。     

基于体效应的SiC MOSFET器件栅极老化监测方法研究

长期以来,栅极老化一直是SiC MOSFET器件可靠性研究的关键,而偏置温度不稳定性则是栅极老化的重要现象。由于栅极老化的偏置温度不稳定性存在应力撤出后的恢复现象,如能在可靠性实验中快速、准确地监测SiC MOSFET器件的栅极老化变化量,对可靠性研究具有重要意义。因此,文中提出一种新的栅极老化监测方法。该方法以体效应下的阈值电压VTH(body)为基础,建立理论模型来描述VTH(body)和栅极老化之间的关系。提出在栅极电压开关过程中从体二极管电压–栅极电压曲线中得到VTH(body)的方法,并详细研究实验参数对VTH(body)的影响。此外,通过高温栅偏实验对VTH(body)的实用价值进行验证,并与栅极老化参数阈值电压VTH进行对比。实验结果证明,提出的新型栅极老化监测方法可以实现栅极老化的快速、准确及非恒温环境监测。     

LDPC码的多路并行编码器实现

针对空间数据系统咨询委员会(CCSDS)标准下低密度奇偶校验(LDPC)码编码器低硬件实现复杂度的应用需求,提出一种适用于不同码长、码率LDPC码的多路并行编码器实现架构。该架构通过重复利用编码器中的存储单元,将矩阵信息共享到所有并行的运算单元中从而提高资源利用率。进一步,在现场可编程门阵列(FPGA)平台上验证并测试码率分别为1/2、2/3及4/5的单路和多路编码器,测试结果表明采用多路并行架构的编码器吞吐量比单路编码器有明显的提高且均达到1 Gbps以上;与达到基本相同吞吐量的单路多组编码器相比,其查找表资源分别减少40%、44%和46%。该架构充分利用FPGA的存储资源进而有效降低硬件实现复杂度。     

水闸闸门开度显示异常故障的分析与排除

闸门控制系统故障将影响着水闸的正常运行,进而影响水闸工程效益的发挥,文章提出了闸门运行时导致闸门开度显示异常故障的原因是多样的,触摸屏、电路传输、编码器、传感器或机械传动装置任一方面出现问题都有可能导致此类故障的发生,通过分析排查确认此次问题出在机械传动装置方面,更换或修复相应的机械传动装置后排除了故障,同时分析了防止此类故障发生的有利条件或者排除此类故障的一般思路方法,确保水闸正常运行,发挥工程效益。     

龙开口水电站初期下闸蓄水规划设计与实施

龙开口水电站初期蓄水阶段,采用导流底孔闸门局部开启的过流方式,顺利下泄环保流量,满足环保要求。结合蓄水时间对下闸时机进行了深入分析,为合理决策下闸时机提供了依据,对类似工程有一定借鉴作用。     

闸坝水力学特性的三维数值模拟

本文采用标准k-ε双方程紊流模型及基于水气两相流的VOF方法,运用FLOW3 D软件对闸坝进行数值模拟,得出不同水位下的闸坝泄流能力,以及不同部位的闸室及消力池水面线、流速、压力等重要水力学要素。结果表明数值计算在一定程度上可以达到模型试验的效果。     

采用面积采样的反走样字符旋转算法

目的 针对现有字符反走样算法中灰度分配不准确导致的字符抖动、实时性较差等问题,提出一种高效的反走样算法.方法 首先,算法基于面积采样原理,根据周围邻域的像素点来分配灰度,使像素点的坐标定位更加准确,从而解决了字符动态显示时抖动的问题;其次,通过反向坐标变换消除了字符旋转后出现的空洞现象;最后,算法充分利用了FPGA的并行计算能力,在时间和空间上都做到了优化.结果 实验结果表明,本文算法很好地解决了字符抖动问题,并且新算法的仿真速度约为传统算法的6倍以上,比五株排列算法提高了30%.结论 相比其他算法,新算法的优势体现在两个方面,一是字符的灰度过渡平滑,反走样效果更好;二是速度快,实时性高,新算法适用于工程中各种场合下点阵字符的显示,尤其是实时性要求高的环境.     

Evolutionary circuit design for fast FPGA-based classification of network application protocols

The evolutionary design can produce fast and efficient implementations of digital circuits. It is shown in this paper how evolved circuits, optimized for the latency and area, can increase the throughput of a manually designed classifier of application protocols. The classifier is intended for high speed networks operating at 100 Gbps. Because a very low latency is the main design constraint, the classifier is constructed as a combinational circuit in a field programmable gate array (FPGA). The classification is performed using the first packet carrying the application payload. The improvements in latency (and area) obtained by Cartesian genetic programming are validated using a professional FPGA design tool. The quality of classification is evaluated by means of real network data. All results are compared with commonly used classifiers based on regular expressions describing application protocols.