摘要:在"双高”、“双随机"特点日益显著的电力系统中,电网电压和电流信号的随机动态变化愈发明显。这一变化给现有电能测算方法带来新挑战,迫切需要对传统测算方法进行系统性的分析与改进。该文旨在对当前用于电网时域信号测算和分析的多种传统电能测算方法进行全面梳理,包括频域算法、参数化算法以及时-频域算法。具体地,该文详细探讨这些算法的基本原理,分析其在实际应用中的表现,以及改进优化后的特征。在对比这些算法的优缺点时,该文强调它们在不同应用场合中的适用性,界定各种算法的适用场合。通过综合比对和分析,该文不仅归纳这些算法在电能计量中的应用现状,还为如何构建更合理有效的电网电能测算方法提出参考性建议。
摘要:针对等离子清洗用射频电源阻抗匹配器匹配时间过长的问题,该文提出一种基于L型匹配网络的自动阻抗匹配解析调谐法。根据射频系统中射频VIprobe提供的反射系数信息,理论推导在各种负载下达到阻抗匹配所需的匹配网路参数的计算公式,最后通过控制部分调整可调电容的容值,进而实现射频电源系统与真空等离子腔体负载的阻抗匹配。为验证算法的可靠性,搭建Matlab/Simulink仿真对比验证算法相比于传统智能算法拥有更快的运行速度,仿真结果表明,解析调谐法能在 10ms 左右将反射系数的模降至0.01。通过实际上机实验获取输出电压与输出电流波形,并监测正反向功率和反射系数, 13.56MHz 射频电源系统在 500W 输出功率下反射系数的模为0.104,结果表明解析调谐法能很好地应对真空等离子腔体负载阻抗的变化,阻抗匹配效果良好,可保证等离子体的稳定电离,优化等离子清洗效果。
摘要:飞机承力梁是飞机的重要承力结构件,长时间处于受力状态,在其虎口位置应力集中易萌生疲劳裂纹,而裂纹隐藏于较厚的多层异质复合层下,导致涡流检测提离大,并且空间狭小对检测带来极大不便。文章针对多层异质结构件隐藏裂纹的大提离检测难题,提出基于谐振法的涡流检测传感方法,仿真研究线圈尺寸参数及结构对检测信号的影响,发现检测线圈与平衡线圈间距为 1.5mm 时,具有最佳检测灵敏度。为验证该仿真模型的正确性,开展承力部件大提离涡流检测试验,试验结果表明,激励频率为 30kHz 时具有最佳检测灵敏度,在复合层厚度为 3mm 时信号幅值达到最小,保持复合材料层厚度不变,随着激励频率的增加,涡流检测信号幅值呈衰减趋势,最小检测缺陷长 × 宽 ?× 深尺寸为 5mm×0.2mm×5mm ,且能够对缺陷进行精准定位,为飞机多层异质结构隐藏裂纹的定量检测提供依据。
摘要:叶片是一类非规则复杂曲面零件,其表面粗糙度的大小对发动机的性能有着重要影响,但关于其表面粗糙度参数的测量评价标准规范还不够完善。尤其在三维测量方面,虽然表面三维形貌测量技术已逐渐发展成熟,但对应的评定标准和校准规范未能同步跟上,难以指导叶片表面粗糙度具体的测量工艺。为提高叶片表面粗糙度的测量可靠性,对叶片表面粗糙度测量过程的影响因素如叶片装夹、光照强弱、评定长度等开展试验研究,并对粗糙度三维评定方法和二维评定方法开展对比分析。试验结果表明,在重复装夹和光照度变化的情况下,三维评定方法的测量结果相对波动基本在 3% 以内,在相同取样长度的情况下,三维评定方法参与评定的数据长度达到2倍取样长度其测量结果即达到稳定。三维评定方法相对于二维来说,受到测量过程影响因素的影响程度更小,测量结果更稳定,测量效率更高。一定程度上验证三维表面粗糙度评定方法的优势,为推进表面粗糙度三维测量设备和方法在民机发动机叶片研制上的推广和应用提供支撑。
摘要:针对目前企业内部定期对电磁流量计进行期间核查时,核查方法自动化程度低,核查周期制定不合理的问题,通过图像识别方式采集电磁流量计的累积流量数据,采用标准表法对电磁流量计进行期间核查;通过线性维纳退化模型对电磁流量计的核查数据进行处理,智能预测电磁流量计的期间核查周期;基于该核查方法与周期预测方法研制一套可移动式核查装置,对电磁流量计进行原位核查。核查装置扩展不确定度为0.08%(k-2) ,满
摘要:为实现大长径比小孔轴线直线度的高精度测量,提出一种光杠杆图形投影的轴线直线度测量方法。在检测系统中利用光轴直线传播与光杠杆放大原理,结合远距离投影面型的相关性,采用图形轮廓提取与中心坐标计算的方法,确定远距离投影屏上的轴线位置。根据像素坐标变换和空间坐标转换方法对提取的中心点坐标进行修正,从而获取大长径比小孔的轴线直线度。通过原理样机的研制和相关性能的测试,对内径 8mm 、长度 300mm 的超大长径比(长径比大于5至10为深孔,大于20为大长径比孔)深孔零件的轴线直线度进行了测试,实现 5μm 以内的重复性检测精度。
摘要:为提高边坡整体与局部位移监测的精度,设计一种由弱反射光纤光栅作为传感单元的测斜系统。并提出以往通过二次积分法对测斜管进行分段位移计算的方法存在积分域取值不准确的问题。因此文章在原有的测斜算法上进行优化,改进取值。通过假设条件与多种转角变形的实验证明优化后的测斜算法相比优化前效果更优且在大转角条件下优化算法更具有优势:在假设条件下,优化算法相比优化前相对误差绝对值降低36.47百分点。在多转角实验中,最大转角为 37° 时,相对误差绝对值最多降低13百分点。为直观表现测斜管的变形状况,对各测点进行坐标定位的理论推导,并通过实验证明由测斜算法得到的结果能很好地重构实测变形。
摘要:为深人探究低速冲击下两物体冲击接触力的变化规律,使用压电纤维复合材料作为传感器,对小球冲击接触力测试方法的可行性进行研究。建立小球自由落体冲击模型,结合实测输出历时曲线获取冲击接触时间,进而得到冲击接触力。分别设置不同尺寸小球和不同材质基底工况进行试验,并采用LS-DYNA软件模拟小球冲击平板过程,验证压电传感器测量冲击力的适用性和准确性。结果显示:采用MFC传感器测得的冲击接触时间,进而计算冲击力这一方法所获取的结果与软件模拟结果吻合良好;在冲击接触过程中,小球尺寸和基底刚度对冲击力的影响存在显著的影响,小球尺寸越大,冲击力越大,基底刚度越大,冲击接触力越大。
摘要:该研究基于自主研发的气相色谱双检测器系统(GC-Dual)与气相色谱三检测器系统(GC-Triple),成功实现环境空气中 CO2,CH4,N2O 和 SF6 四类温室气体的同步高精度检测。系统验证表明:在研究浓度范围内呈现良好线性(标准曲线相关系数 r2⩾0.9995 ),各组分检出限达到 CO20.75μmol/mol 、 CH40.02μmol/mol 、 N2O2.83nmol/mo
摘要:钛及钛合金中痕量铜元素的准确测定对材料性能评价和质量控制具有重要意义。然而,现有定量方法在检测痕量铜时存在明显不足。传统电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)在测定钛基体中的铜时,面临严重的质谱干扰问题。钛的氧化物和氢氧化物多原子离子(如 [TiO+] 和[TiOH])与铜的主要同位素( 63CuFH65Cu) 质荷比重叠,导致背景信号升高,检测限变差。因此,亟需开发一种能够有效消除干扰、提高检测灵敏度的新方法。该研究采用电感耦合等离子体串联质谱(ICP-MS/MS),结合氧气反应模式,可显著降低钛基体对铜测定的干扰。建立的方法表现出优异的分析性能,标准曲线线性相关系数达0.9999,样品检出限低至 1.8ng/g 。对4种高纯钛及钛合金标准物质进行7次重复测定, 63Cu 测定值均在标定范围内,相对误差绝对值 <7.7% ,相对标准偏差(RSD) <2.5% 。该研究建立的氧气反应模式-ICP-MS/MS方法有效解决了钛基体中痕量铜测定的干扰问题,具有高灵敏度、高准确性和良好的重复性,可为钛及钛合金产品的质量控制提供可靠的分析手段。
摘要:为有效实施直流充电桩电源模块的回收再利用,必须克服故障诊断中串并联开关器件特征提取困难和故障定位不准确的难题。为此,提出变分模态分解(variational modal decomposition,VMD)、相位复合时移多尺度模糊熵(phasecompound time-shift multiscale fuzzy entropy,PTSMFE)和灰狼优化算法优化支持向量机分类器(gray
摘要:针对以惯性器件和角度编码器为首的高精度角度和角速率校准需求以及角度基准装置轴系稳定性、低成本等需求,该文对基于密珠轴系的全圆角度基准装置进行研制。首先,采用止推轴承—径向轴承—止推轴承的工型构型对装置轴系结构进行设计,轴系回转精度达到亚微米量级;其次,分析圆光栅角度误差模型,基于EDA方法搭建四读数头角度测量系统,设计一种带有滤波和前馈环节的PID控制系统结构,实现 ±0.008′′ 稳态定位精度;最后,基于全组合法完成系统测角误差分离,分析角度位置偏差的傅里叶级数阶次分布,通过线性插值方法生成全圆连续角度补偿函数并完成误差补偿,同时搭建角速率稳定性测试平台,基于定角测时法完成系统角速率稳定性测试。实验结果表明:研制角度基准装置补偿后测角精度为 0.08′′ ,角速率稳定性优于 0.05% ,可验证基于机械轴系实现高精度角度基准装置的可行性。
摘要:星载磁强计工作环境温差大,影响磁强计测量精度。为提高星载磁强计的在轨测量精度,研制一套高低温磁场校准装置,采用屏蔽房提供低噪声的近零磁场环境,利用高低温系统提供可控的温度环境,利用基于无矩线圈的磁场复现系统提供校准磁场。文中给出校准装置的结构组成、工作原理以及主要部件的详细设计。经测试,该装置在普通工业厂房的复杂干扰磁场环境中,可提供 ±150°C 的温度环境, ±100.265μT 的复现磁场,磁场线性度达到1.06×10-4 ,在 Φ200mm 球域内最大不均匀度为 1.8×10-4 ,满足星载磁强计和其他各类型传感器的温度特性校准需求。
摘要:为缩短对高级驾驶辅助系统(ADAS)的开发和测试周期,研发一款基于NI-CompactRIO系统和PXI总线平台的汽车电控单元硬件在环(HIL)测试系统,并对某集成式线控液压制动系统的自动紧急制动(AEB)功能进行系统性测试与验证。该测试平台采用实时仿真技术,构建仿真测试场景,研发自动化测试管理软件,根据仿真结果优化制动策略,实现对线控制动系统的硬件在环半实车仿真测试。数据结果表明仿真测试能反映车辆真实制动情况,为优化制动策略提供有效参考。策略优化后在 80kmh 高速工况成功避免碰撞的发生,制动后最小车距约为 1m 。HIL测试平台能够有效提高AEB系统测试的可视性和实用性,该仿真测试方法能为后续ADAS其他系统功能测试提供一种较为可靠的解决途径。
摘要:针对无人系统在室外场景中细长、弱纹理等物体的深度估计困难问题,提出一种基于自注意力机制和多尺度代价聚合的双目深度估计方法。首先,利用可变形卷积和空洞金字塔卷积,改善特征提取模块的特征提取能力;其次,采用多尺度的匹配代价计算,兼顾视差估计的全局连续性和细节信息;然后,匹配代价聚合模块引人自注意力机制,以解决代价体值分布不均的问题;之后,通过视差回归获得最终估计视差。最终,通过消融实验和对比实验对深度估计方法的性能进行验证。实验结果表明,在满足无人系统基本实时性的条件下,该方法使 D? 指标降低至 1.28% EPE指标降低至0.614像素,有效提升视差估计的精度。此外,定性评估显示,该方法在细长和低纹理物体的深度估计上取得不错的效果。
摘要:双目面结构光传感器由左相机、右相机、投影仪三部分组成,三者两两组合均可完成点云测量,进而获得三片点云。相比于双目交会完成测量,此方式可提升点云测量的完整性。但在高低温下,三片点云会出现分层问题,影响使用。现有方法需要在温箱中逐个进行传感器标定,生产效率低下,或者需要在现场使用时额外投射条纹进行修正,占用测量节拍。该文提出一种方法可有效解决双目面结构光传感器的三重扫面点云分层问题,不需要在温箱中标定,也不需要额外投射条纹。该方法通过对三片点云反投影,降至二维空间寻找同名点,基于同名点实现三片点云之间的转站。每次测量均以双目点云为基准,完成三片点云分层的修正。实验结果表明:在分层 5.5mm 的情况下,可降低至分层 0.3mm ,点云分层问题降低 95% 。与现有方法比,速度更快,效率提升 30% 。
摘要:电力系统日趋复杂,电缆短路电流由于夹杂着不同的噪声分量使数据预测与提取变得更加困难。卷积神经网络(CNN)作为一个可以识别二维形状的多层感知器,可以提取并识别短路电流,但是短路电流中的非周期分量较多,非线性度强,会使识别时间长,误差较大。传统的经验模态分析(EMD)数据信号预处理方法已不适用于这种复杂的场景,而注意力机制(SE)会降低内部信号的综合性,形成局部最优。因此,该文提出一种改进的变分模态分解(VMD)方法,可有效分离无关信号,实现固有信号模态分量(IMF)的精确提取,并对最终提取出来的信号滤波,减少噪声干扰,且不会减少数据的信息。将提取出来的IMF 分量之和作为卷积网络(CNN)的输入,有效提高识别的精度,减少冗余时间。最后分析电缆短路层漏电的原因,将改进的VMD-CNN方法运用到具体的电缆短路场景中。根据实验结果表明,所提出改进方法的效果优于传统的EMD方法和SE注意力机制。
摘要:固体火箭发动机(SRM)作为现代军事和航空航天领域的关键动力装置,在储存和运输过程中,药柱易受载荷和环境影响,导致裂纹、气泡和脱粘等缺陷。这些潜在缺陷可能会影响 SRM安全服役。基于X射线的计算机层析成像(CT)技术因能够提供详细的内部结构图像,是评估药柱健康状态及安全服役能力的有效手段。鉴于SRM缺陷样本稀缺的挑战,该文提出一种适配于SRM药柱CT图像无监督范式的基于分数生成模型的缺陷检测与定位算法。该算法通过模拟正向和反向扩散过程,精确采样复杂分布以实现缺陷检测。实验结果表明:该算法在脱粘、裂纹和气孔缺陷检测任务中均获得良好的性能,缺陷检测精度达到 95% 以上,缺陷定位精度达到 86% 以上。该算法在样本效率上的优势,以及在复杂场景下的鲁棒性和稳健性,使其在 SRM质量控制和故障诊断方面具有广泛的应用前景。
摘要:针对新能源大规模接人电网,直流输电系统换相失败随机性更强、影响因素更复杂,导致换相失败预测难度加大的问题,提出一种基于深度信念网络的直流输电线路换相失败预测技术。首先,分析换相失败特性,提取出逆变侧交流电压、直流电流、触发角故障数据;其次,利用深度信念网络能够少样本无监督特征学习高维数据的优势,将故障数据进行归一化处理作为深度信念网络的输入数据,构建直流输电线路换相失败预测模型;最后,经过 Softmax分类器输出换相失败标签,实现换相失败预测。搭建PSCAD/EMTDC直流输电模型进行验证,实验结果表明,所提方法对换相失败预测准确率较高,相比于常见的卷积神经网络、极限学习机,分别提升了10.6、8.5百分点,验证了该文方法的有效性。
摘要:为研究发射车在公路机动运输环境下的路激励振动响应特性,于试验场内的多类型路面进行某型发射车的跑车试验,并采集所需振动加速度数据。对采集的振动信号进行数据处理后,开展振动信号的时域与频域分析,研究不同路面工况下的发射车结构振动响应,并基于加速度功率谱密度进行多类型路面特征的统计分析。结果表明,不同路面所产生的路面激励导致发射车的频响范围差异较大,实际路面特性也存在跨级的现象而无法判定为单一标准路面等级。研究结果可为相关产品的设计改进与试验仿真工作提供参考依据,并提供一种简便有效的路面等级识别方法。
摘要:在能源低碳转型的大背景下,氢能因资源丰富、能量密度大、生态友好以及应用场景丰富等特点,受到了世界各国组织的高度重视。为此,通过研究氢能在各个需求侧的应用,找出需求侧中各个因素之间的因果关系,构建氢需求侧储能预测模型,从而对川渝地区化工、交通和电力三大需求侧的氢储能进行了预测分析。研究结果表明:模型误差较小,适用于川渝地区的氢需求侧储能预测;2030年川渝地区在化工需求侧的氢储能应达到11.619万吨,在交通需求侧的氢储能应达到4.051万吨,在电力需求侧的氢储能应达到2.807万吨,且在未来几年中都呈现着逐年增长的态势。结论认为,川渝地区氢能应用场景具有较大的前景,加大对于川渝地区的氢储能产业的投入将有助于能源低碳的转型,能够为中国氢能产业发展提供川渝实践样板。
摘要:针对药品库中上层空间温度分布不均匀、环境温度信息采集中单传感器传输数据误差大、可靠性低可能导致实时监测效果不佳的问题,提出一种分层分簇无线传感器网络实时融合策略。该策略分为三层,其中在底层,利用改进的无迹卡尔曼滤波器对传感器采集的温度数据进行预处理;在中间层,每个簇头作为一个局部融合中心,通过并行快速对角阵权系数协方差交叉融合算法(PFDCI)对预处理的数据进行融合;在顶层的全局融合中心提出一种融合卷积神经网络和多策略天鹰算法优化改进极限学习机的网络结构处理局部融合数据,实现对药品库内环境温度的精准监测。仿真结果表明,该策略的局部融合算法与全局融合算法对测试样本的均方根误差、平均绝对误差和平均绝对百分比误差分别为 和 0.016°C?0.013°C?0.07% ,完全满足现场测量需求。经验证,该融合策略在保证数据融合的稳定性和准确性的同时,减少了外部干扰,提高了药品库环境温度监测的精确度。