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DC-DC变换器的建模、分析与先进控制技术
因其广阔的工业应用范围和越来越高的精度、效率要求，DC-DC变换器系统已经引起电气工程师和控制工程师的广泛研究和关注。DC-DC变换器系统本身固有的非线性特性，已经使得传统线性控制方案，如PID控制等，无法取得满意控制效果。此外DC-DC变换器系统负载的突变、输入电压的波动、半导体器件的电磁干扰和参数变化等各种因素都严重破坏DC-DC变换器的精度要求。面向DC-DC变换器系统，我们已经拥有一整套的建模、分析和设计方案。利用干扰观测器技术对有负载突变、输入电压波动和模型误差引起的干扰进行实时精确估计，从而进行精确补偿，消除干扰造成的不利影响，可以与滑模控制和其他先进的非线性控制算法结合，实现基于干扰观测器的非线性抗干扰技术。我们提出了从建模、分析、先进控制方法设计到具体实现参数、规律总结凝炼等一整套的DC-DC变换器系统先进控制解决方案，成果已经成功应用于多种工业设备。一方面可以通过软件算法设计保证和提升DC-DC变换器系统的精度和效率，另一方面，可以实现系统对于负载突变、输入波动、电磁干扰的有效抑制，提升系统的抗干扰性能。目前成果已有多篇SCI高水平论文发表，申请授权多项发明专利，技术成熟，解决方案尤其适合多元干扰严重、模型偏差和精度要求高的应用场合。
东南大学
2021-04-13
多尺度疲劳裂纹扩展的试验、建模及疲劳寿命预测技术
工程实际中出现的疲劳损伤是一种在时间和空间上多尺度的现象，例如从纳米或亚微米级别的微观裂纹瞬时扩展行为到由于疲劳损伤导致的整体结构长期的性能退化现象。基于多尺度疲劳裂纹扩展模型的疲劳损伤研究和预测技术,可以在不同的时间和空间尺度下对疲劳损伤进行分析。 该技术通过研究在小时间和空间尺度下试验观测到的疲劳裂纹尖端的连续扩展行为，建立描述微观疲劳裂纹行为和机理的物理模型，然后在这个微观物理模型的基础上建立多尺度的疲劳裂纹扩展模型，并最终实现对疲劳损伤和疲劳寿命准确实时的分析预测。微观裂纹尖端在一个疲劳载荷周期内加载过程中的连续变化情况。
北京航空航天大学
2021-04-13
一种基于单幅图像的头发建模和肖像编辑方法
本发明公开了一种基于单幅图像的头发建模和肖像编辑方法，该方法可对输入图像中人物发型、头部等部分进行三维结构的重建，仅需要少量的用户输入即可实现多种肖像编辑功能；该方法经过图像预处理、头部三维模型重建、二维发丝抽取和三维发型重建步骤后，最终实现肖像立体化、发型迁移、发型编辑等肖像编辑功能；本发明首次提出了从单张肖像图像中构建三维头发模型的方法，实现了一系列实用的肖像发型编辑功能，效果优于现有方法，且具有交互简便、计算效率高等特点。
浙江大学
2021-04-13
考虑关机重启策略的柔性作业车间节能调度的建模方法
本发明公开了考虑关机重启策略的柔性作业车间节能调度的建 模方法，以能耗最小为目标，基于空闲时间与空闲能耗两种建模思想， 建立了 6 个考虑关机重启策略的混合整数线性规划模型。接着，从建 模过程、模型尺寸复杂度、计算复杂度等方面对这些数学模型以及已 有数学模型进行了详细的对比评估。使用 CPLEX 求解器对 FJSP 调度 实例进行求解，证明了本文所提出 MILP 模型的正确性与有效性。试 验结果表明基于不同建模思路的&n
华中科技大学
2021-04-14
一种层流冷却温度场的建模方法及系统
本发明公开了一种层流冷却温度场的建模方法，具体为：将带钢沿长度和厚度方向划分为网格；将带钢运动转换为冷水阀门的反向同速运动，计算当前时刻冷水阀门相对带钢的位置，以判定钢段处于水冷散热模式还是空冷散热模式；在对应散热模式下，对钢段的表层钢块按照热辐射散热、空气对流散热、水对流散热和热传导散热进行温度计算，对钢段的内层钢块层按照热传导散热进行温度计算。本发明还提供了实现上述方法的系统。本发明能够确定钢板在层流冷却过
华中科技大学
2021-04-14
一种高温超导磁体非线性分析的建模方法
本发明提供了一种高温超导磁体非线性分析建模方法，根据磁 体实际模型，建立电磁热耦合分析的 PDE 模型，并根据 PDE 模型求 解结果计算动态电感、电阻等效参数，并获取超导磁体临界电流、最 大温升等关键参量；根据电感、电阻参数与磁体两端压降的数学关系， 利用受控电流源来等效磁体模型，在仿真中任意时刻，磁体的等效电 感、等效电阻及关键参量均与磁体当前状态相关，充分考虑了超导磁 体的非线性 E-J 特性。本发明可以体现系统控制模块与超导磁体的相 互影响，进而分析控制算法对超导磁体响应特性的影响。与传统将
华中科技大学
2021-04-14
多模态生物力学显微镜及测量方法
本发明公开了一种多模态生物力学显微镜及测量方法，包括从上至下依次设置的透射光源、光子晶体水凝胶薄膜、载物台、反射光源、成像组件；光子晶体水凝胶薄膜置于载物台上并保持悬空状态，使得透射光可以穿透薄膜到达成像组件，反射光经所述薄膜反射后到达成像组件；当待测细胞置于光子晶体水凝胶薄膜上后，支撑所述待测细胞的光子晶体水凝胶薄膜发生形变，使得光子晶体水凝胶薄膜上的反射光方向发生改变，成像组件收集反射光和透射光并进行成像，得到表征细胞牵引力的阴影图像。本发明能够对细胞牵引力进行实时测量，实现传统图像信息与力学信息的多模态成像。
东南大学
2021-04-13
廉价、高效的材料微、细观力学性能原位观察系统
对于各种颗粒、纤维增强复合材料，目前主要采用大规模的宏观力学实验寻找力学性能变化规律，进而为提高材料力学性能提供支持，实验繁杂，周期长，投入大。采用显微镜原位力学性能测试方法，对复合材料在各种外力作用下的破坏过程进行细观观测，有助于对填料、纤维的增强效果及其对复合材料力学性能的影响进行研究，进而探寻影响材料力学性能的主要因素，可大大节约开发成本，提高开发效率。但目前国内所具有的细观力学性能观测条件主要利用带有原位加载台的扫描电镜技术，该实验系统成本昂贵，国内仅有少数几家科研院所拥有此设备，主要适于科
北京理工大学
2021-01-12
基于ＣＦＤ数值模拟和智能建模的锅炉燃烧优化系统及方法
本发明公开了一种基于ＣＦＤ数值模拟和智能建模的锅炉燃烧优化系统及方法，系统包括ＤＣＳ控制系统接口、ＣＦＤ计算集群、样本数据库集群、智能建模集群、中央处理集群和人机界面，通过对ＣＦＤ模拟样本和历史运行样本进行存储、建模和优化，实现了机组随电网负荷指令、入炉煤煤质特性、过量空气系数等变化的最优配风方式实时匹配。本发明中ＣＦＤ数值模拟技术的使用提高了建模的准确性，优化时可直接调用ＤＣＳ控制系统实现闭环控制，使配风方式快速响应负荷变化，实现机组燃烧热效率和ＮＯｘ排放的实时优化。
东南大学
2021-04-11
基于Pro/ENGINEER的数字化建模系统（Digital Modeling V1.0）
本成果面向具体企业，根据其特定需求定制Pro/E，为用户提供具有自定义功能的数字化设计工具和方法，解决了Pro/E作为通用软件的低效率问题。该系统以基于网络的设计思想为指导，以服务器端的Oracle等数据库系统为统一数据源，实现了包括“特征建模”、“标准件设计”、“典型结构件设计”、“装配建模”、“属性管理”、“修改标记”、“模型重构”等分模块。开发了可扩展的开放性常用特征库、典型零件库、标准件库以及相应的设计和库管理界面。用户可以结合具体情况，利用友好的界面建立、填充和修改这些数据库。从而最大程度地简化了重复性的设计工作，提高了新产品的开发速度和效率。通过该系统还能够定义、管理零部件属性信息，添加设计修改标记等为PDM集成提供数据。
北京理工大学
2021-04-13