摘要：针对三相脉宽调制(pulse width modulation,PWM)整流器控制系统的直流侧电压响应速率问题,提出一种基于模糊控制的电压快速响应控制策略.建立PWM整流器在qd坐标系下的数学模型,并进行欠驱动特性分析和控制策略研究,设计级联双闭环控制结构.利用部分反馈线性化策略,设计电流内环控制器,为提升直流侧电压响应速度,提出电压外环模糊控制策略.所提控制策略能够在0.05 s实现稳定,功率因数达到了0.99,提升了系统抗扰动能力,仿真结果证明了所设计控制方案的有效性.

摘要：为了实现移动机器人的高精度轨迹跟踪控制,设计了一种基于扩张状态观测器的扰动抑制方法和相应的实验验证平台.首先,考虑到不确定扰动如车轮纵向和侧向滑动对移动机器人系统控制性能的影响,建立了受扰下的运动学模型;然后,基于扩张后的运动学模型设计了扩张状态观测器来估计系统扰动;接着,利用扰动估计构建了线性自抗扰控制器,并利用Lyapunov函数证明了闭环系统的稳定性;同时,基于MATLAB/Simulink软件和微控制器搭建了所推荐控制算法的实验验证平台.最后,仿真和实验结果都验证了所提出控制方法的有效性.

摘要：针对配用电系统用户数据识别中特征选择困难和单模型分类精度不高的问题,本文提出多模型分层融合的识别方法。首先,设计多尺度联结的递归差分卷积网络对用户数据进行特征提取,使浅层融合的有效信息不会随着层数的增长而消失;其次,改进自适应学习率优化算法训练模型,增加模型分类性能;最后对6种基模型分层加权融合,以阈值划分层级,新定义混淆矩阵的错误样本数确定权值,有效克服了基模型适应度缺陷。融合方法在用户特征库的识别上获得99.43%的准确率,比传统卷积神经网络与加权融合方法的准确率分别提高0.53%、0.47%,实现了对用户数据的特征提取和高准确率识别,有助于提高配用电系统信息处理和智能决策水平,为电力需求侧用户服务和经营管理提供支撑。

摘要：为进一步探究电穿孔理论机制,通过COMSOL建立单细胞电穿孔二维轴对称模型,该模型同时纳入表征微孔密度的电穿孔渐进方程和表征微孔动态演变过程的孔径变化方程,且模型的轴对称性使穿孔面积的计算更为准确,从而得到微孔的时空分布特性,并在此基础上探讨场强和脉宽对该特性的影响。结果表明:脉宽100μs、场强2 k V/cm的脉冲作用下,产生微孔7862个,穿孔面积达细胞表面积的6.3%,电穿孔各参量的时空分布规律与文献结果一致,从而可验证所建模型的有效性;在1~5 k V/cm范围内增大脉冲场强,微孔数与场强成正比,孔径则与场强成反比,孔面积与细胞面积之比从1.3%增至12.9%;对两组能量相同的纳秒脉冲和微秒脉冲进行比较,发现脉冲结束时前者产生的微孔数是后者的353.1倍,而在细胞膜上最靠近电极的点,后者的孔径是前者的19.3倍,说明纳秒脉冲有利于微孔数增加,而微秒脉冲有利于孔径扩大。仿真结果表明,微孔特性决定电穿孔的发生和发展过程,微孔特性的精确计算是阐释电穿孔效应的关键所在。

摘要：为准确研究纳秒脉冲(nanosecond pulses electric field,ns PEF)作用下细胞跨膜电位的分布规律,采用多物理场仿真软件COMSOLMultiphysics建立球形细胞五层介电模型,同时引入色散(dispersion,DP)和电穿孔(electroporation,EP)效应来研究纳秒脉冲下的细胞生物电效应。结果表明,在电穿孔的基础上引入色散效应,使得细胞膜上点A1跨膜电位(trans-membranepotential,TMP)达到峰值的速度明显加快,核膜上点B1的跨膜电位在0~100ns区间明显增大;微孔密度、跨膜电位的时空变化结果表明,点A1首先在2ns左右发生电穿孔,随后点A2-A5依次发生电穿孔,最终细胞膜上至少2/3区域发生电穿孔。研究结果从理论上证明了只有同时引入色散和电穿孔效应才能正确预测纳秒脉冲的生物电效应。

摘要：为研究频率色散效应对细胞跨膜电位的影响,采用多物理场仿真软件COMSOL Multiphysics建立球形细胞5层介电模型,分别从频域和时域角度研究纳秒脉冲作用时色散效应对细胞膜跨膜电位的影响规律。结果表明,引入色散效应后细胞膜跨膜电位在107 Hz开始显著大于未包含该效应的结果,且随着频率的增加二者差距不断增大;107 Hz时,引入色散效应的跨膜电位在细胞膜半圆弧长上几乎处处高于未包含该效应的结果;脉宽为600 ns和60 ns的时域纳秒脉冲作用时,引入色散效应的跨膜电位在时间和空间分布上都高于未包含该效应的结果,且随着脉宽的降低,二者差距不断加大。研究结果从理论上证明了只有引入频率色散效应才能正确预测纳秒脉冲的生物电效应以及更好地制定治疗计划。

摘要：为研究亚纳秒脉冲联合温度对人宫颈癌(He La)细胞的杀伤效应,将脉冲电场参数组合(电场强度25、50、100 k V/cm,半峰值脉宽1 ns,脉冲个数分别为4000、1000、250,频率5 Hz),作用于处于不同温度(25℃、43℃、48℃)的He La细胞,利用MTT检测亚纳秒脉冲对细胞的生长抑制情况,通过AO/EB染色和透射电镜观察细胞形态学变化,采用免疫细胞化学S-P法检测caspase-3蛋白表达活性。实验发现:当细胞悬液温度到达48℃后,随着时间推移细胞死亡率不断增加;采用亚纳秒脉冲电场(电场强度50 k V/cm,半峰值脉宽1 ns,脉冲个数1000,频率5 Hz)处理不同温度下He La细胞,细胞悬液温度达到43℃后,细胞死亡率达到18.07%±1.98%,细胞悬液温度达到48℃,细胞死亡率增至25.11%±6.05%;采用相同能量脉冲电场处理处于相同温度(48℃)的细胞悬液时,细胞死亡率与脉冲场强正相关,100 k V/cm电场作用下得到最高细胞死亡率为31.09%±5.03%,进一步的分子生物学检测结果显示He La细胞发生凋亡效应。适当场强的亚纳秒脉冲联合温度通过诱导细胞凋亡,进而杀死He La细胞。

摘要：针对变压器叠片铁芯接缝搭接区温升异常和损耗难以实测的问题,提出了搭接区等效损耗方法来实现对铁芯接缝处损耗突变的准确计算。首先建立铁芯接缝搭接区三维等效模型,通过梯度曲线确定搭接区等效范围,得出接缝区等效损耗(JBF)的计算公式,并研究了JBF的影响因素;然后建立考虑JBF的变压器整体温升模型,计算并分析开路试验下铁芯及结构件上的不同热点及特定曲线上的温升及影响因素;最后搭建了变压器铁芯温升试验平台实测接缝搭接区和夹件的热点温度,结果显示测量值和计算值的相对误差均小于2.50%,证明了计算方法的有效性。所提出的搭接区等效损耗计算方法为变压器铁芯损耗评估及工程设计提供了理论基础,对变压器安全运行和在线监测具有重要意义。

摘要：目的研究纳秒脉冲脉宽参数与细胞凋亡之间的量效关系。方法将纳秒脉冲电场参数组合(电场强度7、10、14 kV/cm,脉宽50、100、200 ns,脉冲个数30,频率1 Hz)作用于离体SKOV3细胞,利用Annexin V FITC/PI双染法检测细胞凋亡率和坏死率;通过激光共聚焦显微镜检测细胞膜和线粒体跨膜电位变化情况;仿真计算纳秒脉冲作用时膜电位、微孔密度及电导率的实时动态变化。结果脉冲处理后细胞膜跨膜电位下降程度随脉宽增加而增加,而线粒体跨膜电位下降程度随脉宽增加而减小,且100 ns脉冲同时诱导最大的细胞凋亡率(32.14±3.76)%及较小的坏死率(5.04±1.72)%;仿真计算中膜电位变化规律与实验结果吻合,其中50 ns脉冲诱导最高的微孔密度(2.93×10^(15)/m^(2))和电导率(0.004 S/m)。结论通过合理选择纳秒脉冲脉宽参数可以在一定程度上调控细胞的生物电效应。

摘要：基于大型铁磁材料的磁致伸缩特性是电力设备发生电磁振动的主要因素,提出了一种适用于普通实验室环境的硅钢片磁致伸缩测量系统,设计了能产生外加磁场的螺线管用来激励硅钢片发生形变,运用陶瓷发热片和温度传感器对硅钢片温度进行调节和控制。基于高精度应变电阻片实现对硅钢片形变的测定,通过理论仿真和实验研究,该装置能准确测量饱和状态和不同温度下的磁致伸缩率。为电磁测量实验及电磁振动分析提供了可靠依据。