检索结果-内蒙古大学图书馆

物理学报 2025年第3期74卷 108-117页

作者：卢文强易颖婷宋前举周自刚易有根曾庆栋易早西南科技大学数理学院绵阳621010 中南大学物理学院长沙410083 湖北工程学院物理与电子信息工程学院孝感432000 吉首大学化学化工学院吉首416000

设计了一种高灵敏度、高品质因子、高品质因数、高频探测、双固定功能的太赫兹可调完美吸收器.该吸收器可实现4—14.5 THz范围内7个波段的完美吸收.在进行结构设计时将线阵结构的参数与周期进行了关联.通过计算吸收器的相对阻抗来对器... 详细信息

设计了一种高灵敏度、高品质因子、高品质因数、高频探测、双固定功能的太赫兹可调完美吸收器.该吸收器可实现4—14.5 THz范围内7个波段的完美吸收.在进行结构设计时将线阵结构的参数与周期进行了关联.通过计算吸收器的相对阻抗来对器件宏观层面的电磁进行解释,并通过分析共振频率点的表面电场和磁场分布,来分析该器件的物理机制.计算了7个共振频点的品质因子Q,其中最大Q值为219.41.通过改变外部折射率,该吸收器的灵敏度和品质因数值最大可达5421.43 GHz/RIU和35.204 RIU-1.通过讨论关键参数对器件的影响,得出该器件可实现双固定性能的选择、七波段吸收以及全波段反射.通过改变狄拉克半金属的费米能级,证明该吸收器具有良好的动态调节能力.通过改变外部电磁波的入射角发现该器件在中低频段具有良好的稳定性,但在高频段受外部入射角影响较大.本文所提出的吸收器在成像、探测、检测等领域具有巨大的应用潜力,相关工作对光电器件的设计提供了思路.

关键词：超材料太赫兹狄拉克半金属电磁多频吸收 Fano谐振可调

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SSA-VMD联合改进小波阈值去噪算法在局部放电中应用

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电工电气 2025年第3期 29-34,40页

作者：孟小斐刘红兵太原科技大学电子信息工程学院山西太原030024

针对电力设备局部放电信号的噪声干扰问题,提出了一种麻雀搜索算法(SSA)、变分模态分解(VMD)与改进小波阈值去噪法相结合的去噪算法。以排列熵作为适应度函数,使用麻雀搜索算法确定变分模态分解的模态数和惩罚因子并将含噪局放信号拆分... 详细信息

针对电力设备局部放电信号的噪声干扰问题,提出了一种麻雀搜索算法(SSA)、变分模态分解(VMD)与改进小波阈值去噪法相结合的去噪算法。以排列熵作为适应度函数,使用麻雀搜索算法确定变分模态分解的模态数和惩罚因子并将含噪局放信号拆分成多个固有模态分量,再根据样本熵确定有效阈值和去噪阈值。将样本熵大于有效阈值的模态分量视为噪声分量剔除,将样本熵小于有效阈值且大于去噪阈值的模态分量进行改进小波阈值法处理,将去噪后的模态分量和小于去噪阈值的模态重构完成信号去噪。在MATLAB软件中进行对比仿真实验,该算法在信噪比x_(SNR)和均方根误差x_(RMSE)方面均有提升且保留了原始信号中的有效信息,验证了其有效性。

关键词：信号去噪变分模态分解麻雀搜索算法局部放电改进小波阈值法

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基于多策略改进SSA的负载转矩观测器优化设计

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制造技术与机床 2025年第5期 102-109页

作者：宋亚楠何秋生袁睿杰戚壮壮太原科技大学电子信息工程学院山西太原030024 谢菲尔德大学电子电气工程学院南约克郡谢菲尔德S102TN

针对永磁同步电机(permanent magnet synchronous motors, PMSM)在实际运行中因不确定负载扰动导致系统稳定性降低的问题,设计一种新型滑模观测器(sliding mode observer, SMO)。该观测器结合线性与非线性超螺旋算法优势,并利用优化麻... 详细信息

针对永磁同步电机(permanent magnet synchronous motors, PMSM)在实际运行中因不确定负载扰动导致系统稳定性降低的问题,设计一种新型滑模观测器(sliding mode observer, SMO)。该观测器结合线性与非线性超螺旋算法优势,并利用优化麻雀搜索算法(sparrow search algorithm, SSA)对其参数进行整定。此优化算法结合立方(cubic)混沌映射与反向学习方法进行种群位置初始化,解决了初始种群位置的单一性问题;同时采用高斯变异方法对追随者位置进行调整,提高算法跳出局部最优的能力。在电机启动或负载突变阶段,通过设定阈值监测电流或转矩的变化,动态调整适应度函数的权值,以减小振荡或超调,从而提高系统对转矩变化的响应能力。与传统超螺旋滑模观测器相比,仿真结果表明优化后的观测器对负载转矩的估计误差减少44%,且在负载突变时转速波动减小9.26%。

关键词： cubic混沌映射反向学习高斯变异超螺旋滑模观测器永磁同步电机

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基于SSC的双馈电机飞轮储能控制策略研究

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自动化仪表 2025年第3期46卷 19-25页

作者：邱政嘉刘立群太原科技大学电子信息工程学院山西太原030000

随着全球风力发电场的电力产量大幅增加,需要能量存储系统来动态补偿风能的间歇性并提高电力系统的稳定性。为满足上述需求,首先以两级静态同步变流器(SSC)集成到高压直流输电系统为主线思路,开展了双馈电机飞轮储能系统(FESS)的研究。... 详细信息

随着全球风力发电场的电力产量大幅增加,需要能量存储系统来动态补偿风能的间歇性并提高电力系统的稳定性。为满足上述需求,首先以两级静态同步变流器(SSC)集成到高压直流输电系统为主线思路,开展了双馈电机飞轮储能系统(FESS)的研究。其次,针对电力系统电压波动、负载变化及风力资源不确定性,提出了虚拟阻抗电压电流双闭环控制策略,用于维持FESS的稳定性,从而确保FSSS在电力系统中可靠运行。最后,基于Matlab/Simulink平台搭建了相应的数学仿真模型,以研究系统在多工况下的抗干扰性能。仿真结果表明,所提FSSS在面对不确定性和外部干扰时能够保持稳定运行。所提控制策略为电力系统储能问题提供了可靠的技术支持和解决方案。

关键词：双馈电机飞轮储能系统静态同步变流器双闭环控制策略多工况

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森林消防无人机避障航迹算法研究

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计算机仿真 2025年第3期42卷 74-82页

作者：张栋杰陈高华高晓霞太原科技大学电子信息工程学院山西太原030024

针对森林消防无人机人工规划的飞行航线很容易与理论的航线发生偏离的问题,提出一种基于改进狼群算法全局航迹规划和基于改进RRT算法局部避障航迹规划的方法。首先,利用三维数字地图模拟山地森林地形建立航迹规划模型。然后,针对狼群算... 详细信息

针对森林消防无人机人工规划的飞行航线很容易与理论的航线发生偏离的问题,提出一种基于改进狼群算法全局航迹规划和基于改进RRT算法局部避障航迹规划的方法。首先,利用三维数字地图模拟山地森林地形建立航迹规划模型。然后,针对狼群算法在无人机全局航迹规划中存在的不足,分别从种群初始化、智能行为的步长进行改进,并利用改进狼群算法实现无人机全局航迹规划。最后,在全局航迹规划的基础上,建立突发静、动态障碍物航迹规划模型,提出改进RRT算法,并利用改进RRT算法实现无人机局部避障航迹规划。对比试验结果表明,在全局航迹规划方面,改进狼群算法的初始解更优,收敛速度更快,航迹规划长度更短。在局部航迹规划方面,面对静态障碍,改进RRT算法搜索精度高、搜索速度快,规划出的航迹平滑、距离短;面对动态障碍,改进RRT算法依据不同的碰撞模型,均可判断出无人机是否需要进行局部航迹重新规划。

关键词：改进狼群算法改进快速搜索树算法突发障碍无人机航迹规划

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一种新的直流调速系统分数阶内模PID控制方法

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火力与指挥控制 2025年第3期50卷 56-61,70页

作者：张宇赵志诚刘宁李明杰太原科技大学电子信息工程学院太原030024 山西省信息产业技术研究院有限公司太原030012

针对直流调速系统,提出了一种新的基于内模控制的分数阶PID控制器设计方法。根据直流伺服电机的动态数学模型,将IMC与分数阶微积分相结合,设计了一种分数阶内模PID(FO-IMC-PID)控制器,与传统的分数阶PID控制器相比,所设计的仅包含3个可... 详细信息

针对直流调速系统,提出了一种新的基于内模控制的分数阶PID控制器设计方法。根据直流伺服电机的动态数学模型,将IMC与分数阶微积分相结合,设计了一种分数阶内模PID(FO-IMC-PID)控制器,与传统的分数阶PID控制器相比,所设计的仅包含3个可调参数,有效地简化了控制器结构。另外,基于幅值准则、相位裕度和平相位等鲁棒性设计准则,建立了控制器参数与系统性能指标间的非线性方程组,并给出了控制器参数优化求解方法,仿真和实验结果验证了所提方法的有效性和优越性。

关键词：分数阶PID控制器直流调速系统内模控制鲁棒性

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规则截面无限长柱体的光散射研究

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激光技术 2025年第1期49卷 62-66页

作者：颜兵张华永陈平刘晨华中北大学信息与通信工程学院太原030051 安徽大学电子信息工程学院合肥230039 太原科技大学应用科学研究所太原030024

为了研究任意规则截面的无限长柱体对入射光束的散射特性,提出了一种半解析方法。采用适当的圆柱矢量波函数来展开散射场和内场,通过电磁场边界条件和投影法确定展开系数;以基模高斯光束和径向环状光束照射横截面为圆形、椭圆形和矩形... 详细信息

为了研究任意规则截面的无限长柱体对入射光束的散射特性,提出了一种半解析方法。采用适当的圆柱矢量波函数来展开散射场和内场,通过电磁场边界条件和投影法确定展开系数;以基模高斯光束和径向环状光束照射横截面为圆形、椭圆形和矩形的无限长柱体为例,对归一化的近场强度分布进行了数值仿真。结果表明,光束经过圆柱和椭圆柱传输后发生明显的干涉现象,而矩形柱对光束具有一定的汇聚作用。该研究为求解任意规则横截面的无限长柱体对任意光束的散射提供了一个应用方便的半解析解。

关键词：散射干涉现象半解析方法规则截面无限长柱体圆柱矢量波函数归一化场强分布

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基于牛顿-拉夫逊算法求解的MPC避障路径规划

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农业装备与车辆工程 2025年第1期63卷 103-109页

作者：王耀李占龙太原科技大学电子信息工程工程学院山西太原030024

在动态环境中,模型预测控制结合人工势场法对于多约束的非线性方程求解能力并不高,缺乏实时性,无法及时调整路径来规避移动障碍物,并且规划的路径并不平滑,从而增加碰撞风险。为了解决这一问题,针对智能车辆提出了一种新方法,在预测控... 详细信息

在动态环境中,模型预测控制结合人工势场法对于多约束的非线性方程求解能力并不高,缺乏实时性,无法及时调整路径来规避移动障碍物,并且规划的路径并不平滑,从而增加碰撞风险。为了解决这一问题,针对智能车辆提出了一种新方法,在预测控制的目标函数与约束条件下,引入修正的势场函数,并与牛顿-拉夫逊优化方法(NR-MPC)相结合,实现最优轨迹的搜索。仿真结果表明,在超车过程中,算法NR-MPC的横摆速度比MPC减小80%,比AFP-MPC减小37%,前轮转角比MPC小1.63 rad,比AFP-MPC小0.21 rad,并且NR-MPC算法的转角和航向角变化在6 s后很快变得平缓,10 s左右变得稳定,明显优于MPC和AFP-MPC。该轨迹规划器比APF-MPC控制器展现出更理想的稳定性,牛顿-拉夫逊优化算法求解规划的路径比单一人工势场法更快,有更高的实时性,规划的曲线更加平滑安全,跟踪精度也更加精确。

关键词：牛顿-拉夫逊优化算法 MPC模型预测控制避障局部路径规划

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自适应多保真度Kriging模型辅助的一阶可靠性分析方法

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机械工程学报 2025年

作者：孟德彪杨恒飞杨世源苏晓燕朱顺鹏电子科技大学机械与电气工程学院电子科技大学广东电子信息工程学院波尔图大学工程系上海电力大学自动化工程学院

结构可靠性分析对于保障工程装备安全可靠运行至关重要。传统的一阶可靠性方法及其改进算法精度受限于极限状态函数的类型与梯度信息，往往无法适用于复杂工程案例。面对日益复杂的工程场景，虽然多保真度模型的建立策略被广泛研究，但... 详细信息

结构可靠性分析对于保障工程装备安全可靠运行至关重要。传统的一阶可靠性方法及其改进算法精度受限于极限状态函数的类型与梯度信息，往往无法适用于复杂工程案例。面对日益复杂的工程场景，虽然多保真度模型的建立策略被广泛研究，但在可靠性分析中，其应用潜力尚有待进一步开发。为此，发展了一种自适应多保真度Kriging(Multi-fidelity Kriging,MF-Kriging)模型辅助的一阶可靠性分析方法。首先，通过增广拉格朗日函数将一阶可靠性分析问题转化为无约束优化问题，从而使其能够采用启发式优化算法求解。其次，通过融合多个数据源进行自适应MF-Kriging建模，以进一步降低可靠性分析的计算成本。基于该可靠性分析方法，任意自适应MF-Kriging建模策略不论是全局搜索或者是局部搜索均可嵌套使用。另外，考虑到一阶可靠性方法的重要步骤之一是精确定位设计验算点(Most probable point,MPP)，提出了一种混合MF-Kriging建模策略。通过权衡全局搜索策略和基于迭代MPP邻域的局部搜索策略，平衡了可靠性分析的局部精确度以及全局收敛性。最后，利用四个数学算例和三个工程案例对所提出方法进行了应用。结果表明，该可靠性分析方法在精度、效率和鲁棒性方面均具有显著优势。

关键词：结构可靠性分析一阶可靠性方法多保真度Kriging模型启发式优化算法

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可见光通信装置设计方案

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今日自动化 2025年第1期 62-64页

作者：刘子轩王海稳太原科技大学电子信息工程学院山西太原030024

随着信息技术的快速发展,光通信因其高速率和大容量优势而成为研究的热点。文章设计了一种可见光通信装置,采用了51单片机作为核心控制单元,结合光通信原理使光信号用来传输音乐信号,并通过试验验证了该装置在实际应用中的可行性和操作... 详细信息

随着信息技术的快速发展,光通信因其高速率和大容量优势而成为研究的热点。文章设计了一种可见光通信装置,采用了51单片机作为核心控制单元,结合光通信原理使光信号用来传输音乐信号,并通过试验验证了该装置在实际应用中的可行性和操作的便捷性。

关键词： 51单片机 8002A功放芯片光通信原理光敏元件的应用

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