摘要：串联谐振型直流变换器(series-resonant DC-DC converter,SRC)是电力电子变压器的核心元件,但电容等储能元件体积大是制约电力电子变压器功率密度提高的重要因素之一,为此应尽量减小电容等无源元件体积。然而,当SRC直流侧电容减小,尤其是与谐振电容基本相当时,其高频环节电流特性与传统的直流电容较大的SRC存在很大不同。为解决上述问题,该文对比分析半桥型SRC、全桥型SRC和半桥全桥混合的SRC(混合型SRC)在不同直流电容与谐振电容比值情况下的高频环节电流特性,求解得到实现软开关时3种典型SRC开关频率设计应满足的超越方程,进一步得到其开关频率与谐振频率比值解析表达式,据此提出3种SRC高频环节开关频率设计方法。最后,通过实验验证高频环节特性分析正确性和所提出的开关频率设计方法有效性。

摘要：为了获得氢含量对微预混燃烧热声耦合的影响,该文开展不同氢-甲烷比例下的燃烧热声不稳定实验研究。通过火焰化学自发光图像研究氢含量从0%到100%的燃料燃烧时时均和瞬态的火焰结构,通过脉动压力研究动态特性,并使用时滞分析方法对热声耦合特性进行分析。结果表明,氢含量为10%的工况点发生了热声不稳定,且此时在火焰根部发生大面积的熄火和再点火,火焰抬升距离剧烈变化。理论分析得到氢含量为10%的工况点下既满足燃烧器声学一阶纵向固有频率,又满足Rayleigh准则要求的时滞条件,符合发生热声不稳定的条件。化学反应时滞在总时滞中占比至少约65%,这表明化学反应时滞在热声振荡分析中扮演重要角色,预热温度、当量比等影响化学反应时滞的因素对于热声不稳定现象有重要影响。研究结果可用于指导微预混燃烧器设计,通过时滞调整进行热声振荡被动控制。

摘要：高压作为一种重要的热力学变量,可用于引发软物质系统中的各种结构变化。小角X射线散射具有高空间分辨能力,可用于蛋白质折叠动力学、核酸结构稳定机制研究,在生命科学领域具有广阔的应用前景。然而,目前国内尚缺少用于高压溶液散射的专用装置,为此,在上海光源BL19U2线站设计开发了一种专用于溶液X射线散射的高压原位样品装置和手动加压系统,实现了在0.1~250 MPa范围内静水压测量。该装置可实现X射线窗口在整个测量过程中保留在原位,有助于准确扣除背景散射,实现高信噪比测量,为食品科学、药理学、结构生物学等研究领域提供重要的研究平台。

摘要：空间光学相机拥有较高灵敏度,在面对外部强光干扰时所受到的影响更为严重。研究如何抑制强光对空间相机的干扰并设计有效的防护系统对确保相机安全性、延长相机工作寿命以及保障其有效运行具有重要意义。研究人员解析了在不同光学参数下,互补金属氧化物半导体探测器(CMOS)的眩光特性与相机入瞳处能量分布的关系;设计了基于机械快门和632.8 nm陷波滤光片的抗强光干扰主被动防护系统。选择632.8 nm连续激光器作为模拟干扰光源搭建桌面实验系统,通过强光干扰实验,验证了防护系统的有效性。实验结果表明,在实验相机面对外部强光源干扰时,CMOS探测器饱和面积达到106μm2(占探测器面积1/3),主动防护措施能够在10 ms内快速响应,减少相机因强干扰光引起探测器过饱和或损坏的风险,有效提高相机的工作安全性;在632.8 nm谱段干扰光工况下,被动防护措施可使探测器饱和面积下降至原有1/100,并可以对靶标实现清晰成像,显著提高实验相机工作效率。主被动防护系统可以有效保障光学相机的安全工作,为相机在强光干扰环境中提供良好的防护效果,对空间光学相机抗强光干扰系统的设计具有参考价值。

摘要：中央处理器是目前最重要的算力基础设施.为了最大化收益,架构师在设计处理器微架构时需要权衡性能、功耗、面积等多个目标.但处理器运行负载的指令多,单个微架构设计点的评估耗时从10 min到数十小时不等.加之微架构设计空间巨大,全设计空间暴力搜索难以实现.近些年来许多机器学习辅助的设计空间探索加速方法被提出,以减少需要探索的设计空间或加速设计点的评估,但缺少对加速方法的全面调研和系统分类的综述.对处理器微架构设计空间探索的加速方法进行系统总结及分类,包含软件设计空间的负载选择、负载指令的部分模拟、设计点选择、模拟工具、性能模型5类加速方法.对比了各加速方法内文献的异同,覆盖了从软件选择到硬件设计的完整探索流程.最后对该领域的前沿研究方向进行了总结,并放眼于未来的发展趋势.

摘要：为了提升加速器装置的设计效率和建设质量,解决现有加速器装置设计和建设过程中存在的多学科数据孤岛、各系统数据实时交互性差与一致性弱、设计周期长且成本高等问题,立足于加速器装置建设需求,提出基于3DEXPERIENCE(简称3DE)平台对CS30加速器α辐照装置开展协同设计研究,梳理出一套较为完善的加速器装置协同设计流程,实现了加速器装置机械、管路、电气及土建等各系统多维度协同设计,规范了整个设计流程,减少了设计错误,提高了设计效率及质量,节约了设计成本,为加速器装置的设计及建设提供指导和帮助,有效缩短了加速器装置的建设周期。

摘要：被动定位是水声装备研制和海军国防建设的重要需求,研究有效实用的深海声源定位方法具有重要意义。适装于移动平台的水平声学基阵是实现被动定位的有效技术途径之一,但受限于深海声场特性复杂多变、基阵垂直孔径不足等因素,其被动定位算法设计面临诸多挑战。该文以深海移动水平阵被动定位为应用背景,从深海环境和声传播特性出发,简要概述了深海声源定位方法的研究进展,包括传统几何定位方法、匹配场处理方法、基于多途传播特性的深海环境适配方法以及机器学习类方法,并讨论了未来发展趋势和可能的研究思路。

摘要：双人游戏在游戏人工智能领域是一个基本且重要的问题,其中一对一零和格斗游戏是最为典型的双人游戏之一.本文基于深度强化学习对格斗游戏博弈对抗策略进行研究.首先建模格斗游戏环境,设计可用于格斗游戏决策的状态、动作以及奖赏函数,并将阶段策略梯度算法应用于对抗策略的学习.为了尽可能学到纳什均衡策略实现战胜任意对手的目标,本文设计了基于历年参赛的智能体构造对手池用于智能体训练,并探索对手选择机制对于训练过程的影响.最后在固定对手池的基础上,设计了自增长对手池算法,以提升对手策略的完备性和训练智能体的鲁棒性.为了提高环境采样速度,本文从传统并行框架出发,设计了可用于双人游戏的多服务器分布式并行采样框架.通过实验对比发现,基于自增长对手池方法所学的智能体能以96.6%的胜率击败固定对手池中的智能体,并且在与3个仅用于测试的智能体对战时,也表现出了72.2%的胜率.

摘要：YOLO目标检测算法具有速度快、精度高、结构简单、性能稳定等优点,因此在多种对实时性要求较高的场景中得到广泛应用。传统的控制流架构在执行YOLO神经网络时面临计算部件利用率低、功耗高、能效较低等挑战。相较而言,数据流架构的执行模式与神经网络算法匹配度高,更能充分挖掘其中的数据并行性。然而,在数据流架构上部署YOLO神经网络时面临三个问题:(1)数据流架构的数据流图映射并不能结合YOLO神经网络中卷积层卷积核较小的特点,造成卷积运算数据复用率过低的问题,并进一步降低计算部件利用率;(2)数据流架构在算子调度时无法利用算子间结构高度耦合的特点,导致大量数据重复读取;(3)数据流架构上的数据存取与执行高度耦合、串序执行,导致数据存取延迟过高。为解决这些问题,本文设计了面向YOLO神经网络的数据流加速器DFU-Y。首先,结合卷积嵌套循环的执行模式,本文分析了小卷积核卷积运算的数据复用特征,并提出了更有利于执行单元内部数据复用的数据流图映射算法,从而整体提升卷积运行效率;然后,为充分利用结构耦合的算子间的数据复用,DFU-Y提出数据流图层次上的算子融合调度机制以减少数据存取次数、提升神经网络运行效率;最后,DFU-Y通过双缓存解耦合数据存取与执行,从而并行执行数据存取与运算,掩盖了程序间的数据传输延迟,提高了计算部件利用率。实验表明,相较数据流架构(DFU)和GPU(NVIDIA Xavier NX),DFU-Y分别获得2.527倍、1.334倍的性能提升和2.658倍、3.464倍的能效提升;同时,相较YOLO专用加速器(Arria-YOLO),DFU-Y在保持较好通用性的同时,达到了其性能的72.97%、能效的87.41%。

摘要：滑坡涌浪灾害具有历时短、地形条件复杂、规模大的特点,是国内外研究的重要地质和工程问题之一。本文以库岸滑坡失稳入水涌浪过程为研究对象,考虑水上滑坡与淹没滑坡两种情景,设计并开展散粒体滑坡涌浪3维物理模型试验,量测滑坡入水运动堆积过程及涌浪产生、传播过程特征,并进一步分析沿滑坡运动方向传播的离岸波与沿河道上下游传播的侧向波波幅、传播规律特性等。结果表明:当滑坡从淹没工况到水上工况时,涌浪波幅最大值特征逐渐从波峰小于波谷转向波峰大于波谷;沿滑坡运动方向产生的涌浪波幅大于沿库岸传播的涌浪波幅,侧向波传播过程中波幅高度衰减程度小于离岸波;进一步分析发现,涌浪沿河道上下游传播时,侧向波最大浪高为其首浪高度的2.5倍;散粒体滑坡涌浪最大高度与散粒体质量成正相关,与散粒体初始淹没率成负相关;受滑坡体入水时相对厚度的影响,涌浪最大高度与入水高差成负相关;在此基础上,利用无量纲分析方法与多元非线性回归方法,推导出散粒体滑坡涌浪最大高度经验公式,并采用提出的经验公式对三峡库区巫山红岩子滑坡与加拿大切哈利斯湖滑坡涌浪案例最大浪高进行计算分析,验证该公式具有较好的适用性和准确性。