摘要：为减小植入式心脏起搏器无线充电系统的体积及电磁干扰,该文设计一种工作频率为150kHz的两端串并联(LCL-LCL)补偿集成式磁耦合谐振式无线供能系统。将谐振线圈取代电感集成到主线圈上;首先建立线圈模型并进行优化,分析匝数与匝间距对线圈互感的影响规律,设计一种耦合系数最佳的圆角方形线圈;然后对比集成式与非集成式结构系统的传输效率,验证了此结构在效率和体积更具优势;最后通过模拟三维人体组织,计算比吸收率和温升以及电磁场强度,进一步评估植入式充电系统的可行性和安全性。实验结果表明,在线圈中心对齐相距8mm的条件下,系统传输效率可达73%,比非集成式结构提升了15%,最大温升仅为1.2℃。

摘要：为实现更高的电压增益,提出一种耦合电感倍压解耦磁集成高电压增益变换器。该变换器通过设计耦合电感匝数比和调节占空比来实现高电压增益,采用磁集成磁件设计方案,减少了变换器磁件的体积和数量。该文首先分析变换器器件的应力,给出变换器电压增益与占空比之间的变化关系;然后,利用磁路-电路对偶分析法推导得到耦合电感与输入电感解耦集成磁件的磁路模型,获得了输入电感与耦合电感之间的解耦磁集成设计准则;最后,搭建一台额定功率为300W的实验样机,对所提出的变换器和解耦集成磁件设计理论进行实验验证,验证了理论的正确性。变换器的效率达到93%以上,在光伏发电系统中具有一定的实用性。

摘要：目的为有效解决半监督及弱监督语义分割模型中上下文信息缺失问题,在充分考虑模型推理效率的基础上,提出基于流形正则化的交叉一致性语义分割算法。方法首先,以交叉一致性训练模型作为骨架网络,通过骨架网络获得预测分割图像。其次,对输入域图像和输出域图像进行子图像块划分,以获取具有相同几何结构的数据对。再次,通过原始图像和分割图像的子图像块,计算输入数据与预测结果所处流形曲面上的潜在几何约束关系,并根据不同的训练方式分别设计半监督及弱监督的正则化算法。最后,利用流形约束的结果进一步优化图像分割网络中的参数,并通过反复迭代使半监督或弱监督的语义分割模型达到最优。结果通过加入流形正则化约束,捕获了图像中上下文信息,降低了网络前向计算过程中造成的本征结构的损失,在不改变网络结构的前提下提高了算法精度。为验证算法的有效性,实验分别在半监督和弱监督两种不同类型的语义分割中进行了对比,在PASCAL VOC 2012(pattern analysis,statistical modeling and computational learning visual object classes 2012)数据集上,对半监督语义分割任务,本文算法比原始网络提高了3.7%,对弱监督语义分割任务,本文算法比原始网络提高了1.1%。结论本文算法在不改变原有网络结构的基础上,提升了半监督及弱监督图像语义分割模型的精度,尤其对图像中几何特征明显的目标与区域,精度提升更加明显。

摘要：目的 多视角立体重建方法是3维视觉技术中的重要部分。相较于传统方法,基于深度学习的方法大幅减少重建所需时间,同时在重建完整性上也有所提升。然而,现有方法的特征提取效果一般和代价体之间的关联性较差,使得重建结果仍有可以提升的空间。针对以上问题,本文提出了一种双U-Net特征提取的多尺度代价体信息共享的多视角立体重建网络模型。方法 为了获得输入图像更加完整和准确的特征信息,设计了一个双U-Net特征提取模块,同时按照3个不同尺度构成由粗到细的级联结构输出特征;在代价体正则化阶段,设计了一个多尺度代价体信息共享的预处理模块,对小尺度代价体内的信息进行分离并传给下层代价体进行融合,由粗到细地进行深度图估计,使重建精度和完整度有大幅提升。结果 实验在DTU(Technical University of Denmark)数据集上与CasMVSNet相比,在准确度误差、完整度误差和整体性误差3个主要指标上分别提升约16.2%,6.5%和11.5%,相较于其他基于深度学习的方法更是有大幅度提升,并且在其他几个次要指标上也均有不同程度的提升。结论 提出的双U-Net提取多尺度代价体信息共享的多视角立体重建网络在特征提取和代价体正则化阶段均取得了效果,在重建精度上相比于原模型和其他方法都有一定的提升,验证了该方法的真实有效。

摘要：目前,心脏起搏器谐振式无线充电系统存在比吸收率(SAR)安全问题。为最大限度避免SAR损伤,在频率10~100 kHz范围内,设计了一种基于LCC-C补偿的谐振式无线供能系统。同时考虑到频率、线圈偏移及补偿参数对系统传输性能的影响,建立了考虑等效串联电阻(ESR)的损耗电路模型。通过分析不同频率、LC参数和耦合系数条件下系统的输出功率和传输效率,综合确定了最佳频率及补偿参数。最后搭建实验系统检验系统供能效率、抗偏移能力、以及相应安全指标;结果表明,在两线圈圆心距横向偏移0~2/3条件下系统传输效率可达43.3%~73.2%,最大温升仅为0.8℃,且无需进行SAR评估,为提高人体植入式设备的安全性设计提供了一种有效的方法。

摘要：中国高浓度含氟水分布广泛且危害严重,水体除氟迫在眉睫。研发除氟效果好、价格便宜的吸附材料是一项艰巨的任务,对水体除氟具有重大的意义。硅藻土(Diatomite)因其特有的物理和化学性质,作为一种新型的吸附型、环保型材料近年来在工业中已经得到了普遍的应用。以硅藻土作为吸附剂对水体中的氟化物(F^(-))进行吸附研究,采用了SEM、XRD、FTIR对其进行表征,分析其结构特性;探究了投加量、溶液pH、溶液初始质量浓度对硅藻土吸附F^(-)的影响,对其进行吸附和动力学拟合,并设计正交实验,得出最优条件以及最优组合。结果表明:硅藻土表面具有丰富的孔隙结构且孔洞清晰,比表面积大,二氧化硅含量较高,且含有丰富的含氧官能团;硅藻土对氟离子的吸附过程能够更好的符合Freundlich模型,r值可达0.993,说明硅藻土对F^(-)的吸附过程是吸附-络合相互作用,为表面吸附和多分子层吸附;准二级动力学模型对硅藻土吸附F^(-)的过程拟合效果优于准一级动力学模型、W-M动力学模型,r值为0.999,表明硅藻土对F^(-)的吸附过程是化学吸附作用。其中最大吸附量可达到32.2 mg·g^(-1),根据正交实验得出各影响因素大小依次为:投加量>质量浓度>pH;当氟化物质量浓度为100 mg·L^(-1),pH值为6.0,投加量为4.0 g·L^(-1)时,硅藻土对F^(-)的去除率可达到91.8%。因此,硅藻土可作为高效、廉价、环保的除氟吸附剂,可为以后的含氟水体治理提供理论依据。

摘要：为了准确、快速优化表贴式永磁同步电机磁极形状,降低气隙磁通密度波形畸变率,该文针对磁极偏心结构表贴式永磁同步电机,提出一种非线性混合磁场解析方法。首先基于子域分析方法建立磁极偏心型表贴式永磁电机磁场解析模型,同时建立考虑定、转子铁心磁导率非线性变化的等效磁网络模型。根据铁磁材料的B-H曲线计算出任意时刻定、转子铁心相对磁导率的分布情况,通过迭代计算得到修正系数,用于考虑定、转子铁心磁阻对电机空载特性的影响,并基于该混合磁场解析模型对气隙磁通密度、反电动势进行计算分析。在此基础上对磁极尺寸参数进行优化设计,得到最优磁极结构参数。最后设计、制作一台8极36槽磁极偏心型表贴式永磁同步电机,通过有限元仿真和实验测试对该文所提出混合磁场解析法的准确性进行了验证。

摘要：随着经济的发展,家庭轿车保有量急剧上升,停车难的问题日益突出.提出了一种单边驱动立体框架智能停车位,介绍了智能立体停车位的结构和工作原理.利用拉格朗日方法建立了智能立体停车位框架多自由度振动系统的动力学模型并得到了自由振动频率方程.利用有限元分析软件ANSYS-workbench分析了无载和有载工况下立体停车位框架的固有频率和振型,指出了立体停车位框架的薄弱位置;进行了无载和有载工况下智能立体停车位框架锤击模态试验,验证智能立体停车位模态分析建模及仿真结果的正确性.研究表明,建立立体停车位框架多自由度振动系统的动力学模型和仿真模型是有效的.研究结果为停车位框架系统的进一步优化设计提供依据.

摘要：为有效传输空间数据系统中多类型、大容量、突发性的数据,基于高级在轨系统(AOS)虚拟信道复用技术,提出了一种自相似参数Hurst-优先级自适应的随机早检测(RED)与动态调度算法——HPRED-DS。该算法在队列管理中设计了基于Hurst参数与优先级的2级丢弃分组策略,在虚拟信道调度中设计了VIP/同步/异步混合的动态调度模式,并将队列管理与虚拟信道调度有效结合起来。实验结果表明该算法在保持高处理效率和吞吐率的基础上,稳定了队列长度,降低了排队延时和延时抖动,并能满足AOS中不同业务的传输要求。

摘要：电磁热储能系统中的谐振电路作为电磁向热转换的实现环节,影响着电磁热储能系统的功率和效率。在实际工况下,流经谐振电路中加热管体的高频大电流会使管体的电感发生变化,进而影响系统的功率效率。该文以50kW电磁热储能系统中谐振电路为研究对象,基于有限元瞬态计算方法,确定了求解域内磁共能与电流的变化关系,并基于磁共能函数展开法,准确描述磁链函数,继而得出谐振电路中加热管体的动态电感函数。基于基波分析法,适配了电容,使电磁热储能系统在设计功率下保持高效率的运行。通过进行实验,对比实验值和计算值,谐振电路电压、电流波形和相位相吻合,动态电感计算较为准确。该文对电磁热储能系统谐振电路的设计与研究有一定参考价值。