基于改进型RBF神经网络的PEMFC电特性建模

常规能源短缺的今天,开发利用新型清洁、绿色能源已成为各国科学家共同追求的目标。质子膜燃料电池（PEMFC）以其高功率密度,启动迅速,无污染等优点成为21世纪首选清洁能源系统。但其原理涉及热力学、电化学、流体力学、传质学等理论,形成一个非线性复杂系统,难以建立数学模型。因此,采用一种动态白适应网络即最近邻聚类径向基函数神经网络,它能够动态调节网络的规模和参数,具有较强的逼近能力以及自学习能力。并利用测试数据作为训练样本,在氢气流速给定的条件下,以空气（或氧气）压力和冷却水流速作为模型的输入量,电池的电压为输出量,建立了在工作温度为60℃和80℃时的PEMFC电特性模型。表明该方法具有简单、可行、精度高等优点。并为PEMFC控制系统的设计和电池性能的优化提供了基本依据。     

温度和低氧条件对成型生物质炭孔结构影响的实验研究

分别在400℃、500℃、600℃、700℃、800℃的热解终温和0、2%、4%、6%含氧量的热解气氛条件下制备成型生物质炭,通过扫描电镜、比表面积仪等测试手段对制得的成型生物质炭进行孔结构特性分析,研究了热解制备成型生物质炭时不同终温和不同含氧量的热解气氛对成型生物质炭孔隙结构的影响。结果表明,具有相同含氧量的热解气氛条件下,随着终温从400℃升高到800℃,比表面积先升高然后逐渐降低。从扫描电镜图中也可以发现终温在800℃时,大孔更易被观察到。在终温不变条件下,热解气氛的氧气体积分数从0上升到6%时,由于氧浓度增大,对热解产生了促进作用,加速热解反应,比表面积总体上升,微孔、中孔孔容积总体增加,但是在600～800℃时增加趋势放缓。说明在相同含氧量的热解气氛下,随终温升高,比表面积先增加后降低。相同终温下,随着热解气氛中含氧量的增加比表面积增加,而在较高终温和较高含氧量的热解气氛条件下,比表面积增加减慢,而比表面积的增加有利于加强成型生物质炭的吸附能力。     

温度和CO2对热解成型生物质炭孔隙结构和表面分形维数的影响

通过SEM分析和氮气等温吸附实验,对不同热解温度和CO_2浓度下热解成型炭样进行孔隙结构特性分析,同时根据FHH方程计算了炭样的孔隙表面分形维数D_S,研究了孔隙结构与表面分形维数的关系以及温度和CO_2浓度对两者关系的影响。结果表明:表面分形维数可以较好地表征孔隙结构的复杂性和炭样表面不规则性,但是与BET比表面积(S_(BET))、总孔积和平均孔径没有直接联系,而是与微孔面积和微孔容积含量占比较为一致。在氮气热解情况下,600℃时炭样孔隙结构最为发达,S_(BET)和D_S都达到最大值。在CO_2和N_2混合气氛下,S_(BET)随着CO_2浓度的增加而变大,而D_S则是先减小后变大,当CO_2浓度大于10%后才会随着CO_2浓度的增加而变大。     

钢水真空精炼顶枪的电气控制设计与实现

针对目前国内冶金行业钢水精炼中的顶枪装置发生变频器故障时,导致顶枪无法快速自动提升至真空槽外,且易引起顶枪枪体被烧坏,研发出了一种新型顶枪升降装置控制电路,可提高顶枪装置的安全性和可靠性。     

偏航速度对风力机功率及叶片应力的影响研究

通过实验测试,以动态旋转平台模拟风力机风向变化及偏航对风,研究不同偏航速度及偏航延时时间对风力机叶片应力及功率的影响。结果表明：动态偏航对风过程中,应力值基本呈由前缘向后缘、叶根向叶尖递减的趋势,在叶展方向0.67R及0.75R处,叶根弦向方向0.25c及0.50c处出现应力集中现象,偏航延时时间的加入可有效抑制叶片应力波动,过慢的偏航速度会导致功率曲线出现较大波动。引入一无量纲系数,该系数为风力机功率及叶片应力的比值,通过分析得知在仅考虑风力机叶片应力及功率时,风力机最佳偏航速度为0.5°/s。     

基于自适应神经模糊法的PEMFC温度建模

质子膜燃料电池（PEMFC）工作被认为是21世纪最有希望的绿色发电技术,其原理涉及热力学、电化学、流体力学、传质学等理论,形成一个非线性复杂系统,难以建立数学模型;因此,利用模糊逻辑系统和人工神经网络具有为非线性系统建模的较强的逼近能力以及自学习能力,采用自适应神经模糊算法,建立PEMFC温度特性模型;利用测试数据作为训练样本,在氧气压力给定的条件下,以空气（或氧气）压力和冷却水作温度为模型的输入量,电池的工作温度为输出量,建立了3种不同PEMFC温度特性模型;表明该方法具有简单、可行、精度高等优点。并为PEMFC控制系统的设计和电池性能的优化提供了基本依据。     

基于ANFIS的千瓦级PEMFC温度辨识

质子膜燃料电池（PEMFC）工作被认为是21世纪最有希望的绿色发电技术,其原理涉及热力学、电化学、流体力学、传质学等理论,形成一个非线性复杂系统,难以建立数学模型.因此,该文利用模糊逻辑系统和人工神经网络具有为非线性系统建模的较强的逼近能力以及自学习能力,采用了自适应神经模糊算法,建立PEMFC温度特性模型;利用测试数据作为训练样本,在氢气压力给定的条件下,以空气（或氧气）压力和冷却水作温度为模型的输入量,电池的工作温度为输出量,建立了三种不同PEMFC温度特性模型.表明该方法具有简单、可行、精度高等优点.并为PEMFC控制系统的设计和电池性能的优化提供了基本依据.     

考虑风向动态变化下风力机塔架应力特性分析

以课题组自行研制的风力机为研究对象，通过动态旋转平台模拟风向动态变化，研究在风向动态变化情况下塔顶和塔底的应力变化情况，同时分析风向动态变化对塔架应力的影响。对比发现：随着风向变化角速度的增大，最大主应力值呈先增大后减小的趋势，风向变化角速度为0.5（°）/s时最大主应力值变化程度最小，风向变化角速度为1（°）/s时，塔架稳定性最不利。随着风向变化角度的增大，最大主应力值先增大后减小，且最小主应力值随风向变化角度的增大而减小，风向变化角度为60°时最大主应力值最小，风向变化角度在30°以内应力波动较明显。