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关键词： 模块化多电平变换器   全桥子模块   有源滤波解耦电路   电容电压纹波  

摘要： 模块化多电平变换器(modular multilevel converter， MMC)拓扑已广泛应用于中高压大功率输配电和电机驱动领域。其中，具有直流故障穿越能力的全桥子模块(full-bridge submodule， FB-SM)型MMC拓扑目前正受到越来越多的关注和应用，但为了抑制子模块电容电压纹波，需使用较大电容值的子模块电容，其显著增加系统的硬件成本和体积。本文提出了一种基于器件复用的有源功率解耦型FB-SM(FB-SM with active power decoupling， APD-SM)，通过子模块中的器件复用，使其兼具电容电压纹波抑制和直流故障穿越能力，同时不改变MMC拓扑的外输出特性。相较于传统FB-SM拓扑，本拓扑可在全功率因数范围内显著抑制子模块电容电压纹波。本文详细介绍了该拓扑的推演规律、运行原理、调制方法和控制策略，并对拓扑结构中的关键参数进行分析和设计，同时，从多方面与传统FB-SM拓扑进行对比分析。最后，基于PLECS仿真平台搭建了APD-SM和FB-SM型MMC仿真模型(分别缩写为APD-MMC和FB-MMC)，并基于样机模型进行了实验验证。仿真和实验结果验证了本拓扑和控制策略的有效性。

关键词： 北斗三号   载波相位差分定位   多频观测值   模糊度固定   厘米级定位  

摘要： 针对北斗三号系统（BDS-3）全星座、多频率差分定位相关研究不足等问题，构建基于多频观测值的载波相位差分定位模型，并利用连续运行参考站（CORS）网络的实测数据以及实测车载动态数据对算法进行验证。研究表明：在静态定位模式下，双频组合中的B1CB2a在定位精度上表现最佳，与B1CB2a相比，三频组合B1CB2aB3I在N、E、U三个方向的定位精度分别提高了16%～41%、2%～62%、7%～47%；在动态定位模式下，三频组合B1CB2aB3I在N、E、U三个方向的定位精度分别提高了53%～61%、52%～75%、51%～53%。B1CB2a、B1CB2aB3I可分别在静态、动态定位模式下实现厘米级、亚米级的定位精度以及模糊度的快速准确固定，显著提高定位系统的性能和可靠性，在智能交通、无人机导航、精准农业等领域具有广阔的应用前景。

关键词： 微动磨损   双轴加载   交变法向载荷   相位差   TC4钛合金   磨损机制  

摘要： 目的 研究双轴交变载荷作用下TC4钛合金微动磨损性能。方法 采用双轴加载微动磨损试验系统开展TC4钛合金不同法向交变载荷均值和相位差下的微动磨损试验。采用三维形貌仪和扫描电子显微镜对损伤区域进行分析。结果 在法向交变载荷作用下，Ft-D曲线呈近似d形，与恒定法向载荷工况具有显著区别。随着法向交变载荷均值的减小，磨屑更容易排出，接触区域面积增大，磨擦表面的磨损程度加剧，磨损体积增大12.3%～363.7%。随着双轴加载相位差增大，磨损程度增加，磨损体积增大749.2%～1791.3%。微动初期接触面积和磨屑较少，不同工况下的起始摩擦系数基本一致，随着微动周次的增加，磨损区面积增大且产生大量磨屑，导致摩擦系数增加，当接触表面磨屑的产生和溢出达到动态平衡时，摩擦系数趋于稳定。结论法向载荷均值增加，微动演化趋于局部滑移。反之，微动演化趋于全局滑移，磨损程度加剧，微动损伤机制从黏着磨损转变为剥层磨损。双轴交变载荷之间相位差越大，微动演化趋于全局滑移，磨损程度加剧。

关键词： 锂离子电池   退役电池   老化   功率型电池   能量型电池  

摘要： 随着退役电池的增多，锂离子电池的二次利用市场潜力巨大，退役电池性能分析至关重要。对功率型镍钴铝（NCA）和能量型镍钴锰（NCM）电池进行系统分析，包括差分电压分析（DVA）、混合脉冲功率特性（HPPC）测试和电化学计量数偏移分析等。功率型电池对高倍率电流的老化反应较小，而能量型电池在2 C倍率下老化显著，内阻增加超过30 mΩ。两种电池在循环至80%健康状态（SOH）以下时，未出现加速老化，NCA电池容量衰减速度减缓了40%，内阻和电化学计量数偏移未见明显增长，为它们的再利用提供了科学依据。

关键词： 健康状态   卷积-长短期记忆网络   雨流计数法   熵权法  

摘要： 电池储能系统在电力系统中的应用日益广泛，为缓解电池组容量衰减问题，提出一种基于电池组健康状态预测的储能功率分配方法。首先，构建结合卷积神经网络与长短期记忆网络的混合神经网络模型，并利用贝叶斯算法优化网络参数，提高模型对电池组健康状态预测精度。其次，结合所提预测模型，提出基于熵权法的电池组充/放电优先级排序规则。然后，以电池组荷电状态一致性为目标函数，建立电池组功率优化分配模型。最后，通过某风电场电池储能系统的历史运行数据进行仿真验证，结果表明，该方法能显著延长旧电池使用寿命，避免单个电池过充过放，实现电池组荷电状态的均衡。

关键词： 互联变换器   ADRC控制器   下垂控制   交直流微电网  

摘要： 【目的】为确保交直流子网之间能量稳定平滑流动，解决由于大功率交流或直流负荷不确定投切而导致互联变换器控制效果恶化的问题，提出了一种基于二阶线性自抗扰控制器的互联变换器功率协调控制策略。【方法】在计及变换器传输功率的基础上，通过利用电流观测器估计交流或直流子网中大负荷投切扰动，然后在控制回路反馈通道中补偿扰动量，以实现在大功率负荷投切时交流子网频率、直流子网母线电压均始终能够在允许范围内变化。最后，基于MATLAB/Simulink搭建了独立交直流混合微电网的电磁暂态仿真模型，验证了本文所提功率协调自抗扰控制策略的有效性。【结果】与传统控制策略对比表明，所提控制策略使得微电网的可靠性与稳定性增加。【结论】所提控制策略对具有重要参考价值。

关键词： Ta-Nb合金   阻抗匹配靶   状态方程   精密轧制   飞秒激光  

摘要： 为了获得钽铌合金（Ta-Nb）材料在高压下的状态方程数据，制备了用于激光状态方程实验研究的铝/钽铌合金（Al/Ta-Nb）阻抗匹配靶。研究了Ta-Nb合金箔的精密轧制与飞秒激光切割工艺，获得了厚度13μm，宽度400μm的Ta-Nb合金台阶样品。使用聚乙烯醇（PVA）水溶胶将Ta-Nb合金台阶与铝（Al）标准材料进行复合装配。利用白光干涉仪、电子密度计等仪器对阻抗匹配靶的表面形貌、台阶厚度、样品密度等靶参数进行精密测量，结果表明研制的Al/Ta-Nb合金阻抗匹配靶能够满足激光状态方程物理实验需求。

关键词： 故障诊断   特征偏移   标志性特征   时频滤波器   偏移注意  

摘要： 针对轴承故障数据分布不一致导致特征偏移、标志性特征提取困难的问题，提出一种基于时频滤波器和偏移注意神经网络的轴承故障诊断方法，从离线和在线两个方向分别对故障信号进行处理。在离线部分，提出时频滤波器，分别从时域和频域提取故障信号的标志性特征;提出兼顾全局特征和局部特征的空间采样方法。在线部分提出偏移注意神经网络，与自注意相比，偏移注意更有利于偏移特征的提取，从而降低数据分布不一致造成的影响。在西安交通大学和凯斯西储大学的轴承数据集上进行实验，达到了100%的精度，证明了所提方法能够很好的提取故障信号的标志性特征，并且能够有效抑制特征偏移对故障识别精度的影响。而在凯斯西储大学轴承数据集上的对比实验则证明了所提方法的优越性。除此之外，还在工业现场采集的燃气轮机主轴承数据集上进行了实验，结果证明所提方法具有实际应用意义。

关键词： 功率开关开路   故障诊断   共模电压残差   三相四线制   T型逆变器  

摘要： 功率开关开路故障是影响逆变器可靠性的关键因素之一。有效的故障诊断方法有利于保障容错控制的精准实施，对系统的安全运行至关重要。针对现有三相四线制T型逆变器功率开关开路故障诊断策略诊断变量多、流程复杂的问题，提出基于共模电压残差单类型诊断变量的开路故障定位方法。首先，分析三相四线制T型逆变器单管故障特征，并基于其简化电路，构建故障共模电压残差；同时，通过研究故障模态，引入“脉冲面积”度量，对不同开关故障下逆变器的共模电压残差进行精准量化；此外，为区分各开关故障下的差异性，刻画自适应阈值诊断区域并设计故障检测变量以实现故障开关精准定位。最后，搭建一台10 kW的三相四线制T型逆变器样机进行实验，结果验证了所提诊断方法的有效性与鲁棒性。

关键词： 馈电网络   波束赋型   宽带天线阵列   波束稳定   频变  

摘要： 为了在宽带的天线阵列中实现两个固定的波束方向，本文提出了一种相位差随频率变化的馈电网络设计方法。所设计馈电网络的相位差与工作频率之比在整个频率范围内保持恒定，这意味着在f0时相位差为φ，在2f0时相位差为2φ。馈电网络的传输线结构为带状线。天线阵列中的辐射单元为维瓦尔第天线。设计并加工了该馈电网络，测量结果与仿真结果基本吻合。由所设计的馈电网络馈电的天线阵列能在2～4GHz频率范围内实现两个固定方向波束，与理论分析结果具有较好的一致性。所设计的宽带天线阵列系统具有在宽带范围内保持波束方向稳定的功能，为双区域覆盖提供了一种潜在的解决方案。