摘要：为解决传统LLC谐振变换器在宽电压增益应用中所需开关频率范围过宽、总体效率较低等问题,文中提出一种多模式双LLC谐振变换器。该变换器基于半桥、全桥切换以及桥式、倍压整流切换的拓扑重构思路,以增益不同的4种模式实现较窄频率范围内的超宽输出电压,提高变换器效率的同时通过复用开关器件来降低成本。为了实现模式间的平滑过渡,针对所提变换器设计一种脉冲宽度频率调制控制方法,并根据模式切换特性进一步优化,提高模式切换速度。基于SiC开关器件,设计并搭建一台60~450 V输出电压、最大功率为900 W的实验样机,以验证所提拓扑及控制方法的可行性。

摘要：精确测量动车组与电力机车(简称机车)四象限变流器(four-quadrant converter,4QC)和牵引网的宽频带阻抗特性是识别电气化铁路“车-网”系统振荡和不稳定问题的重要途径。然而,已有研究采用单一电压/电流扰动注入方式对牵引网或机车4QC阻抗进行测量,可能造成部分谐波扰动流向非目标测量对象,导致被测对象的谐波扰动信噪比低,影响阻抗测量精度。因此,该文提出一种适用于电气化铁路“车-网”联合系统的串/并联双模式宽频谐波扰动产生装置与阻抗测量方法,装置具有电压和电流两种工作模式,可以发出频带为1~3000Hz的宽频谐波扰动。扰动产生装置拓扑主要由多绕组降压变压器、谐波功率放大单元、并联LC谐振电路和反串联绝缘栅双极晶体管(insulated gate bipolar transistor,IGBT)模块等部分构成,结合双闭环dq解耦控制和载波移相开环脉宽调制(pulse-width modulation,PWM)控制策略,实现频带双边可控、幅值可控且分布均匀的大功率谐波扰动输出。最后,利用MATLAB/Simulink仿真和RT-Lab硬件在环实验验证该文串/并联双模式宽频谐波扰动产生装置设计方案及阻抗测量方法的正确性与有效性。

摘要：为了研究直接心室辅助的生物力学影响以及探究最优的加载模式,本文基于有限元方法建立了心衰患者的左心室模型,并提出了一种维持压迫力峰值的加载模式,从血流动力学和生物力学两个方面与传统的正弦加载模式进行了对比。结果表明,两种模式都能显著提升血流动力学参数,射血分数分别从基线29.33%增加到37.32%与37.77%,峰值压力、每搏量和每搏功等参数都有所增加;且两种模式的应力集中、过度纤维应变等现象均有所改善。然而,当考虑到辅助装置工作周期的相位误差时,本文所提出的辅助模式受到的影响更小,故本文研究或可为直接心室辅助装置的设计和优化提供理论支持。

摘要：为合理评估混凝土铺装层开裂对正交异性钢桥面板疲劳性能劣化的影响,开展足尺模型疲劳试验并进行数值仿真分析,得到铺装层开裂后钢桥面板典型易损细节疲劳应力,并提出疲劳应力增大系数量化分析裂缝尺寸对各细节疲劳应力的影响效应。结果表明:混凝土裂缝深度不超过其厚度20%时,正交异性钢桥面典型细节疲劳应力增幅很小;混凝土层正下方的横隔板-U肋-顶板及横隔板-U肋细节疲劳应力对混凝土裂缝长度、深度变化较敏感,混凝土开裂对横隔板弧形开口处及U肋圆弧处的影响较小;纵桥向裂缝对疲劳应力的影响比横桥向裂缝显著,且多裂缝会明显增大疲劳细节处应力水平,会加速桥面结构疲劳性能劣化,因此须设钢筋网阻滞裂缝扩展。

摘要：植物物候是反映生态系统响应环境变化的重要指标。文中聚焦于城市化对景观植物花期物候的影响,总结国内外物候监测方法的发展历程,归纳出景观植物花期物候变化的主要规律,提炼出影响城市植物花期物候变化的环境驱动因子及其常用物候模型,明确现有研究中存在的短板及未来研究方向。研究分析得出,在北美、欧洲和亚洲等多个城市的生态系统中,景观植物的花期物候总体呈现提前趋势,且比乡村栖息地更早地进入花期;春花和虫媒授粉植物更易受到城市化的影响。但城市化对花期物候变化的作用机制仍然未知,其潜在生态后果亦难以明确。在未来需发展新的物候观测技术,从不同空间尺度开展实证研究以阐明以上问题。

摘要：在中国早期电影中,从20世纪20年代的家庭伦理片、30年代初国片复兴运动的悲情伦理片到左翼电影、国防电影、抗战电影、40年代的战后电影,其结局整体上呈现出从“天良发现”到“寻找出路”再到“根本解决”的演化路径。电影结局的演变、发展路径脱离不了特定的社会历史语境和时代诉求。在这条演化之路上,有一个法则主导着思想观念的选择。中国早期电影表现出与理学如出一辙的重伦理道德、轻科学知识的人文理性取向。无论是“天良发现”,还是“根本解决”,具体时代的行为规范固然大不相同,但那个“万物一理”的普遍原则仍然成为它们本性的源泉,人的“善”与社会的“善”,都来自那个普遍的形而上的“善”。无论是“天良发现”建立起来的“立人立家”,“不解决的解决”自觉或不自觉地探索出的“破家立国”,还是“根本解决”对现代国家的构想,都饱含中国早期电影对一种新的国民、一种新型的社会形态、一个新型国家的期待、设计和想象。

摘要：由于间歇性故障具有随机性与不可预测性,传统的故障诊断方法难以适用于间歇性故障的诊断。为了提高牵引逆变系统的可靠性,文中提出一种针对直流侧电压传感器间歇性故障的智能诊断方法。首先,结合非线性自回归动态网络结构与极限学习机快速挖掘历史数据与异步电机定子电流之间的非线性映射关系,得到牵引电机定子电流预测器;随后,设计滑动时间窗口构建电流残差,检测间歇性故障的出现与消失时间,以此获取表征间歇性故障严重程度的评价指标。所提方法基于快速控制原型实验平台完成实验验证,结果表明,电流预测器对负载突变、速度突变等动态工况具有良好鲁棒性,提出的诊断方法可分别在0.65、0.9 ms内完成间歇性故障出现时间与消失时间的检测,且可准确辨识传感器间歇性故障的早期、中期、晚期阶段,实现了传感器间歇性故障严重程度的评价。

摘要：印刷电路板(printed circuitboard,PCB)自谐振线圈可以避免绕线引起的偏差,且不受分立补偿电容的影响,应用在多中继无线供电系统中极具前景。针对PCB自谐振线圈结构参数优化不完全所导致的多中继无线供电系统传输效率低下的问题,该文给出了一种用以提升系统传输效率的PCB自谐振线圈结构参数优化设计方法。首先,建立了多中继无线供电系统的传输效率模型,并分析了线圈的电参数对传输效率的影响机理;其次,详细推导了线圈电参数与线圈的匝数、介质厚度、线宽、铜箔厚度、介质损耗角正切值以及介电常数之间的关系;然后,基于上述关系,以传输效率最高为目标,优化了线圈参数;最后,利用优化后的PCB自谐振线圈搭建了一套五线圈无线供电系统实验样机。实验结果表明,采用优化后的PCB自谐振线圈传输效率最高可达76.5%,相比优化前33.1%的传输效率,提高了43.4%。

摘要：为了解正交异性钢-钢纤维混凝土(Steel Fiber Reinforced Concrete,SFRC)组合桥面板的疲劳性能及失效机理,以川南城际铁路临港长江大桥为背景,设计、制作正交异性钢-SFRC组合桥面板足尺模型进行疲劳试验,采用ANSYS软件建立试件有限元模型,研究关键细节的疲劳应力和开裂等情况.基于有限元模型,分析不同设计参数(钢顶板厚度、栓钉布置、SFRC 抗拉强度及层厚)下组合桥面板疲劳极限状态的失效模式,并提出了主要控制参数取值建议.结果表明:200 万次疲劳加载后足尺模型的实测最大裂缝宽度为 0.136 mm,出现在SFRC层上缘,钢结构未开裂,组合桥面板疲劳性能良好;组合桥面板疲劳极限状态主要由SFRC层开裂控制,钢顶板厚度、栓钉布置对组合桥面板疲劳性能的影响较小,SFRC 抗拉强度和层厚对组合桥面板疲劳性能影响较大,为主要控制参数;在常规正交异性钢桥面板上铺设薄层(厚度不超过50 mm)SFRC时,SFRC 抗拉强度不应小于 5 MPa,在常规正交异性钢桥面板上铺设普通 SFRC(钢纤维体积含量不高于 1%,抗拉强度不高于 3 MPa)时,SFRC层厚不宜低于 100 mm.

摘要：空气泄漏是质子交换膜燃料电池(proton exchange membrane fuel cell,PEMFC)系统中常出现的一类故障,并且发生概率会随着系统运行时间的增加而逐渐增大,直接影响PEMFC的性能。为此,提出基于自适应滑模观测器(adaptive slide mode observer,ASMO)的容错控制策略。首先采用观测器实现泄露故障下流量重构,通过主动容错控制器调节空压机的供给流量,补偿泄漏的空气流量。同时,设计一种背压阀开度的迭代调节算法用于控制供气压力,保证稳定、合适空气供应,避免电堆出现“氧饥饿”现象。最后,基于模型在环平台对观测器以及容错控制策略进行验证与分析,结果表明:ASMO拥有比传统滑模观测器更好的收敛速度和估计精度;采用基于ASMO的容错控制策略后,系统能够在故障后恢复正常的空气供应,提高了系统整体可靠性。