摘要：为满足液体、气体多种介质中高精度压力测量要求,本文设计了一种介质隔离的高精度微机械电子系统(MEMS)谐振式压力传感器。为降低充油封装过程中压力传递损耗以及非线性问题,本文对波纹膜片的结构参数进行了仿真优化并确定了适合传感器芯体的膜片参数。采用MEMS加工工艺和真空微量充灌方法,完成了MEMS谐振式压力传感器芯体制作与充油封装。利用双谐振器压力、温度多参数协同敏感方法,在不外加温度传感器的条件下实现了温度自补偿。测试表明,封装后的传感器在-55℃~85℃工作温度范围内,准确度优于±0.01%FS、迟滞性误差优于0.006%FS、非线性误差优于0.003%FS、重复性误差优于0.008%FS。

摘要：微通道反应器是便携式制氢领域目前最有发展前景的技术之一。为了提高甲烷水蒸气重整在微反应器内制氢的效果,设计了三种不同结构的微反应器几何模型,分别为直管(Pipe)模型、平板圆弧弯道(FCC)模型和三纹内螺旋枪管(Tri-g ISB)模型,利用Ansys Fluent流体仿真软件结合甲烷水蒸气重整制氢的CHEMKIN反应机理文件对三种不同结构的微反应器进行了数值模拟分析。通过研究不同条件下微反应器出口气体组分变化可知,入口速度越小,CH_(4)转化率和H_(2)体积分数越高;S/C>3时,CH_(4)转化率增大至80%以上、H_(2)含量增加至73vol%以上;壁面温度越大,CH_(4)转化率可稳定在99.9%,几乎完全转化,H_(2)含量增大到77vol%以上,但温度过高会降低H_(2)产量,增加CO含量。通过计算不同条件下微反应器达到稳定所需时间可知,随入口速度和S/C增加稳定时间均逐渐减小并趋于稳定,随壁面温度增加,稳定时间先减小后增加。通过对比三种微反应器可知,复杂结构可以强化微反应器的性能,但会增加微反应器达到稳定所需的时间。在微反应器性能方面:FCC模型最优,Pipe模型最差;而在稳定时间方面:随着结构复杂性增加稳定时间反而增长,Pipe模型最短,Tri-g ISB模型最长;微反应器结构的复杂程度不同,对性能的提升也不同,过于复杂的结构反而会抑制微反应器的性能。

摘要：针对新一代面对称高超声速飞行器通常采用的无尾布局、小控制面设计而导致的飞行器稳定性大幅降低以及通道间控制耦合严重的问题,基于飞行器的六自由度动力学方程,利用线化小扰动理论,通过推导引入了飞行器三通道开环和闭环的气动稳定性耦合判据,其判据中包括了传统的气动静导数和动导数,组成了新的三通道耦合稳定性判据体系。相比现有判据,本研究新引入了俯仰和滚转通道静稳定性耦合判据,以及三通道的动稳定性耦合判据,并用数值仿真验证了本文引入的判据在判断无尾布局高超声速飞行器稳定特性中的有效性,为该类飞行器提供了快速有效的稳定性分析工具。

摘要：随着新能源渗透率的提高,其随机性、间歇性、波动性带来的电力电量平衡与频率稳定问题日益凸显。这些问题仅靠集中式的传统电厂难以应对,电力系统中灵活性资源也应该承担部分电力与电量平衡的责任。虚拟电厂(virtual power plant,VPP)作为分布式灵活性资源聚合调控的载体,可以整体参与市场化的电力市场交易和接受电网的调度,为电力系统实时平衡提供重要支撑。虚拟电厂的发展离不开大量灵活性资源基础、先进通信与调度控制技术、高效盈利模式与完善的市场政策。虚拟电厂的运营可归于能量网络的能量流动、信息网络的信息交互、价值网络的价值传递。为此,基于“能量-信息-价值”的3层网络体系,分析不同类别虚拟电厂的运行模式与控制方案,提出“三流分离-汇聚”的虚拟电厂架构设计思路,为虚拟电厂的设计、建设和运营提供有益的指导。

摘要：虚拟仿真实验教学一流课程是新时代中国高等教育重点打造的五大“金课”之一。从虚拟仿真实验教学课程的选题、设计、开发和应用的全流程角度考虑,高质量虚拟仿真实验教学课程应具备六方面内涵和特征,即学校课程体系化,学习内容现代化,实验方式自主化,系统质量规范化,虚拟环境装备化和教学应用常态化。该六方面特征既符合教育部的相关文件要求,同时又具有较强的可操作性,可为学校、教师准确理解虚拟仿真实验教学课程的内涵,进行课程建设和应用提供参考。

摘要：由于SF_(6)气体极强的温室效应,以CF_(3)I、C_(4)F_(7)N、C_(5)F_(10)O等气体为代表的环境友好型绝缘气体得到了越来越多关注。沿面绝缘特性是评价气–固复合绝缘系统电气性能的一个重要指标,但目前对于新型环保气体的相关研究尚不完善。为了推进环保型SF_(6)替代气体的研发与应用,综述了几种热门SF_(6)替代气体界面绝缘性能的研究进展。从间隙击穿特性及沿面绝缘特性、气–固界面电荷积聚特性和气体分解与气–固材料相容性对沿面绝缘特性的影响3个方面入手,讨论了SF_(6)替代气体进行工程应用的可能性。最后提出SF_(6)替代气体界面绝缘特性研究的3个方向:一是注意电压频率对新型环保气体中沿面放电的影响;二是探究新型环保气体中长期电–热–机复合应力下电荷积聚对沿面绝缘性能的影响机制;三是基于气体分解特性与气–固材料相容性对沿面绝缘性能的影响机制,对新型环保气体气–固复合绝缘系统进行优化设计。

摘要：虚拟仿真教学已进入2.0阶段,从重点关注虚拟仿真教学资源建设,向加强平台建设、促进共享应用、支持物理空间与虚拟空间相融合的虚拟仿真教学环境建设转变。虚拟仿真教学环境由教学资源、教学装备、教学环境基础条件和教学管理平台四部分组成。虚拟仿真教学环境构建是对各组成部分协同设计的过程,以满足教学需求为导向,建设中应明确资源类型和具体内容、匹配合适教学装备、完善基础条件、搭建统一管理平台,确保各部分协调匹配,有效支持虚拟仿真教学活动的开展。

摘要：在总结特高压直流输电电场分析及均压环设计研究的基础上,通过模拟实际工况添加人工边界,将可控消能装置电场求解转化为在有界场域内的恒定电场问题,采用有限元分析中的直流传导场进行可控消能装置电场分布计算及均压环优化设计。对于导体与电介质电阻率差别太大导致的电位、场强发散问题,根据单元电阻的分压关系确定各电极电位,通过将不同介质的电导率同时增大相同的数量级加以解决。计算结果表明在可控消能装置未加装均压环时电场分布极不均匀。通过调整均压环的结构尺寸、安装间距、安装数量,以计算结果小于起晕场强为判据,最后得到均压环的结构参数及安装方案,使得可控消能装置整体及均压环表面最大场强控制在合理范围内。

摘要：【目的】水污染监测是流域水污染防治工作的前提。为实现高精度的地表水水质监测及水体等级评定,本研究设计基于IGWOPSO-SVM(Improved grey wolf optimizer particle swarm optimization-support vector machine)模型的水质监测及等级评定系统。【方法】选用传感器组、STM32F103单片机、ESP8266WIFI无线通信模块搭建水质监测系统数据处理模块,利用WIFI无线通信将数据处理模块采集到的水质数据传输至服务器,设计水质监测系统服务器交互端,同时开发水质监测小程序对水质等级进行实时监测。基于改进粒子群算法(Improved particle swarm optimization,IPSO)及灰狼算法(Grey wolf optimizer,GWO)提出了IGWOPSO算法,对SVM进行优化,据此提出了IGWOPSO-SVM水质等级评定算法。基于南京市玄武湖、金川河、江浦水源地135组水质数据对本系统水质等级评定效果进行试验验证。【结果】相比于SVM,IGWOPSO-SVM水质等级评定算法的总样本分类准确率由86.67%上升至100.00%,上升了13.33个百分点;相比于粒子群算法(Particle swarm optimization,PSO),IGWOPSO算法的最佳适应度由86.80上升至99.20,提高了14.29%。【结论】本研究解决了传统水体等级评定方法效率低、准确率低的问题,为地表水水质的精确监测提供了方法借鉴。

摘要：在研究再入飞行器预测制导基础上,针对实时性要求,提出了一种基于模糊逻辑系统的模糊预测制导方法.首先研究分析了再入飞行器落点纵程与飞行高度、弹道倾角三者之间的联系;设计了以再入飞行器落点偏差和飞行高度为输入,弹道倾角角速度为输出的模糊逻辑系统;并在此基础上根据专家经验制定模糊规则,设计模糊预测制导算法.该方法避免了一般预测制导在形成弹道倾角修正指令时所需要的大量迭代运算,有效减小了预测制导指令的解算时间,为再入飞行器在再入过程中全程使用预测制导提供了可能.仿真结果表明:该方法实时性好,落点精度高,抗干扰能力强,且具有一定的工程实用价值.