摘要：建立一种新型的单核细胞增生李斯特氏菌检测方法,即通过可视化跨越式滚环等温扩增(saltatory rolling circle amplification,SRCA)技术检测单核细胞增生李斯特氏菌。根据单核细胞增生李斯特氏菌hlyA基因序列设计引物,进行特异性验证,对灵敏度和人工污染样品的检出限进行测定。通过检测70种实际食品样品对SRCA方法的敏感性、特异性和符合率进行评价。结果表明:所有单核细胞增生李斯特氏菌呈阳性结果,非单核细胞增生李斯特氏菌呈阴性结果,说明该方法特异性良好。SRCA方法的灵敏度为8.9×10^(0)fg/μL,是传统聚合酶链式反应(polymerase chain reaction,PCR)方法的1000倍,检出限为2.8×10^(0)CFU/g,是传统PCR方法的1/1000。在实际样品的检测中,SRCA方法与GB 4789.30—2016《食品微生物学检验单核细胞增生李斯特氏菌》方法进行比较,其敏感性、特异性和符合率分别为100%、97.01%和97.14%。可视化SRCA技术具有操作简便、设备简单、特异性强、灵敏度高、检出限低、检测成本低等优点,适合在基层单位和中小型食品企业中推广应用。

摘要：针对移动定位终端特点,以及室内定位环境中虚拟无线AP和多天线无线AP的存在,提出一种基于能效的WLAN室内定位系统设计方案。该方案以降低位置指纹数据库规模、减少服务器与客户端的数据传输量以及位置估计阶段的计算量为目的,提出了基于网卡灵敏度的虚拟AP预处理算法、基于非断续接收信号强度的聚类算法以及基于接收信号强度空间区分度的精定位AP选择算法。实验结果表明,该定位系统的数据库规模下降为原系统的40.3%,粗定位和精定位阶段服务器与客户端的数据传送量分别下降了52.1%和13.8%。在提高系统定位精度的同时,达到了降低能耗的目的。

摘要：模块化多电平换流器(MMC)已成为新型全固态特种高压电源的有效解决方案,对其进行轻量化设计以节约设备空间成本成为当前研究热点。MMC中限制功率密度提升的首要因素为子模块大尺寸电容,为降低MMC对子模块容值的需求,提高系统功率密度,提出一种改进型MMC(I-MMC)拓扑。应用隔离型开关电容变换器,实现上下桥臂一对子模块高频链互联。研究中相单元内上、下桥臂子模块对并联的高频链两侧采用同步控制,使子模块电容之间呈现开关电容特性,实现波动功率在电容之间的自由传递,进而消除相位相反的基频与3倍频波动分量。结合MMC运行调制比和功率因数分析基频与3倍频波动分量消除后子模块电容取值,完成模块化设计。所提方案可将子模块电容减小至常规MMC的1/4。仿真与实验结果验证了所提拓扑方案的正确性与有效性。

摘要：模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMCs)的高可靠性是确保整个柔性化直流输电系统安全可靠运行的关键。由于实际MMC系统受风能等新能源的随机性、间歇性影响,IGBT结温长期处于剧烈波动状态,常规电力电子设备可靠性评估方法已无法满足换流器设计的高可靠性要求。文中提出一种考虑任务剖面的MMC系统可靠性评估方法。首先,基于实测风速数据分析风电场接入的25MW MMC系统运行工况下一年的输出功率,同时在功率器件结温预测中考虑基频结温波动的影响;通过雨流算法进行热荷载统计,以便于应用寿命模型,从而得到功率器件静态累积损伤。考虑寿命模型参数和器件参数的随机性和波动性,采用Monte-Carlo仿真建立器件寿命分布模型;以子模块中器件级可靠性分析为基础,通过可靠性方框图建立系统级可靠性模型,进而对不同冗余子模块的MMC系统进行可靠性分析。研究结果表明,本方法可为MMC系统可靠性量化评估和系统高可靠性设计提供理论指导。

摘要：在过去几年里,卷积神经网络已经在高光谱图像分类上取得良好的效果,然而高光谱图像的高维性和卷积神经网络对所有波段的平等处理,限制了这些方法性能。本文提出了一种端到端的光谱空间注意力双边网络SSABN(Spectral-Spatial Attention Bilateral Network),直接将原始图像3D块作为输入数据,而不需要进行预处理。首先,通过光谱空间注意力模块从原始数据中增强有用波段,抑制无效波段。然后,设计双边网络两条路径。其中,空间路径用于提取空间信息,上下文路径用于提供更大的感受野,并通过特征融合模块有效的结合特征。实验结果表明,SSABN在3个公开数据集上取得了更高的分类精度,同时有效的减少训练时间。

摘要：为了简化磁耦合谐振式无线充电系统电路设计和控制的复杂性,提出一种双LCL变补偿参数的磁耦合谐振式无线充电系统,只需对部分补偿元件进行投切操作,即可实现恒流和恒压充电。首先利用二端口网络对系统原边、副边建模得到双LCL数学模型,分析实现恒流或恒压输出的参数配置条件;然后根据恒流和恒压参数配置特点,设计变补偿参数的电路结构;再根据仿真方法得出的关键参数与系统传输特性之间的关系,合理设计参数配置,使得磁耦合谐振式无线充电系统无复杂电路环节而且控制简单,还可实现原边电流和频率恒定;最后搭建实验平台,验证设计的系统输出的电压或电流波动较小,可以满足恒压和恒流充电的要求。

摘要：针对空间光学镜指向机构高精度、轻量化的特殊要求,提出一种基于球面5R机构的新型空间二维并联指向机构。传统球面5R并联机构存在负载不便安装的问题,通过设计非对称支链形式和特殊连杆结构,有效解决了这一问题。基于机构的运动学分析,以工作空间、灵巧性和承载能力作为优化指标,采用图谱法对机构的结构参数进行了优化设计。采用有限元方法对优化后机构的不同负载布置形式进行模态分析。优化结果表明非对称支链形式机构具有更好的灵巧性指标。设计光学镜负载质心位于球面机构球心处,结构更加紧凑,可以提高机构固有频率,并且能够降低负载运动转动惯量。提出的新型空间光学镜并联指向机构具有良好的综合性能,研究为高精度并联光学指向机构的应用提供了理论基础。

摘要：为了提高可逆固体氧化物电池(reversible solid oxide cell,rSOC)的并网转换效率,提出一种基于部分功率变换(partial power conversion,PPC)技术的双极性优化方案,对比单极性电路能够提升电池电压支撑范围以及系统效率。建立rSOC的电化学模型并分析PPC变换下的电压功率范围,分析表明在双极性变换下,变换器的轻载工作带与rSOC在双向运行时不对称的功率特性降低了系统效率。为进一步优化系统,根据效率与功率需求优化了rSOC工作运行带,使变换器能够正常工作,并结合双极性变换与LLC的特点,提出一种双极性双向LLC谐振变换器,能够满足4种工作模式,并分析了变换器正反向增益特性,提出非对称工况下的谐振参数设计方案,使正反向均能高效运行。最后完成了系统仿真与模式切换仿真,搭建实验平台,验证了所提储能系统优化方案的高效性与实用性。

摘要：斜拉索作为斜拉桥的重要受力构件,其风荷载设计在桥梁抗风设计中具有重要意义。斜拉索在生产、运输和安装过程中有可能受到损伤,针对不同程度表面损伤的斜拉索,利用风洞测力试验,研究了亚临界、临界和超临界雷诺数区域损伤程度对斜拉索气动阻力的影响,并得到了表面损伤斜拉索气动阻力的计算方法。结果表明:在一定的风向范围内,斜拉索表面损伤对其气动阻力影响显著,在亚临界区,表面损伤模型阻力系数大于光滑模型;进入临界区后,表面损伤模型的阻力系数则小于光滑模型;在超临界区,二者又比较接近。随着划痕的加深,临界区起始雷诺数提前,且在临界雷诺数区,随着雷诺数的增大,阻力系数减小。对不同损伤程度斜拉索的阻力系数进行拟合,得出相应的计算公式,以方便斜拉索气动阻力的估算。

摘要：本文针对普通显微镜相衬成像需要手动聚焦、切换相位板等问题,提出了一种基于深度学习的自动聚焦相衬显微方法,并且基于该方法设计了一种基于U-Net的网络框架。在该网络框架中引入残差模块和空间注意力机制,目的是使网络更好地利用特征图之间的关系,同时使用密集模块加强特征信息复用,以提高网络的性能。采用三种不同类型的样本在不同的焦距下进行训练网络,数值计算和实验结果表明,所提方法可以快速、精准地实现自动聚焦相衬成像,并达到去噪的效果。此外,将本文所提网络框架与U-Net、生成对抗网络进行了比较,较高的SSIM值显示了所提网络框架的优势。最后,使用基于少量数据集即可完成训练的生成对抗网络对自动聚焦相衬成像进行验证,证明了该方法的可行性。本文所提出的基于改进U-Net的自动聚焦相衬成像方法有助于细胞生物学研究。