检索结果-内蒙古大学图书馆

中国电机工程学报 2025年第1期45卷 319-329,I0026页

作者：伍云艳向学位李辉李文东陈思宇输变电装备技术全国重点实验室(重庆大学) 重庆市沙坪坝区400044

双永磁同步电驱系统广泛应用于高精度位置同步传动。针对现有独立控制策略下负载扰动易造成位置同步性能下降的问题,提出交叉耦合控制的双永磁同步电驱系统自适应参数整定优化策略。首先,基于传递函数方法,分析交叉耦合结构作用于单电... 详细信息

双永磁同步电驱系统广泛应用于高精度位置同步传动。针对现有独立控制策略下负载扰动易造成位置同步性能下降的问题,提出交叉耦合控制的双永磁同步电驱系统自适应参数整定优化策略。首先,基于传递函数方法,分析交叉耦合结构作用于单电机不同位置控制的稳定性和带宽,提出兼顾稳定性和抗扰能力的基于电流环交叉耦合的双永磁同步电机比例积分微分(proportional-integral-derivative,PID)位置同步控制结构。其次,基于频域分析传递函数,理论上获取PID控制器参数与双电驱系统稳定性和抗扰能力之间的耦合映射关系,提出表征系统稳定性和抗扰性的等效控制参数,以及抗负载扰动的自适应参数整定方法。最后,搭建双永磁同步电机实验平台,在阶跃和脉动负载工况下与传统PI控制策略作对比实验,结果验证了所提控制策略在不同转速下抵抗不同负载扰动的有效性。

关键词：双电机系统交叉耦合控制扰动抑制参数自适应位置同步

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集成电路钴互连异质结构晶圆化学机械抛光

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清华大学学报(自然科学版) 2025年第2期65卷 269-279页

作者：张力飞王同庆赵德文路新春清华大学机械工程系高端装备界面科学与技术全国重点实验室北京100084

化学机械抛光(CMP)技术利用纳米颗粒机械磨削作用与抛光液化学作用的有效结合,为互连结构不间断的层层堆叠提供可能性。随着集成电路制造技术发展到7 nm及以下节点,金属钴因其较低的平均电子自由程和出色的沉积性能,已在后段制程(back-e... 详细信息

化学机械抛光(CMP)技术利用纳米颗粒机械磨削作用与抛光液化学作用的有效结合,为互连结构不间断的层层堆叠提供可能性。随着集成电路制造技术发展到7 nm及以下节点,金属钴因其较低的平均电子自由程和出色的沉积性能,已在后段制程(back-end-of-line, BEOL)中成为代替铜最有潜力的新型互连材料。在钴互连异质结构晶圆CMP过程中,实现互连层钴与阻挡层钛的去除选择性及晶圆全局平坦化是首要解决的关键问题。该文探讨了互连结构中钴和钛在CMP过程中的去除机制,并通过电化学测试、静态腐蚀及纳米划痕等多种实验手段,分析了含不同数量氨基和羧基决定性官能团的络合剂对钴和钛去除选择性的影响。结果表明,钴的去除主要依赖于化学腐蚀和腐蚀促进机械磨损作用,而钛的去除则主要依赖机械磨损作用。含氨基基团的络合剂可显著提高钴的去除速率,而钛的去除速率则可通过增加磨料质量分数得到增强。基于大量实验,构建了决定性官能团数据库,提出了钴和钛异质结构去除选择性的调控策略,并通过图形晶圆验证了有效性,确定了两道抛光的最佳工艺参数。该成果为抛光工艺优化提供了理论支撑,对先进集成电路中的多层互连结构平坦化具有重要指导意义。

关键词：化学机械抛光钴互连异质结构决定性官能团抛光工艺

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考虑表面力的低弹性模量聚合物材料接触计算方法

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清华大学学报(自然科学版) 2025年第2期65卷 392-403页

作者：赵明波张晨辉郭丹清华大学机械工程系高端装备界面科学与技术全国重点实验室北京100084

聚合物材料在摩擦设计上具有广泛的应用。对聚合物进行改性,增强聚合物表面与水合离子的结合能力,利用水合效应减小摩擦是聚合物摩擦副减摩设计的重要手段。但聚合物材料的弹性模量通常比较低,对这种低弹性模量材料在水合效应作用下的... 详细信息

聚合物材料在摩擦设计上具有广泛的应用。对聚合物进行改性,增强聚合物表面与水合离子的结合能力,利用水合效应减小摩擦是聚合物摩擦副减摩设计的重要手段。但聚合物材料的弹性模量通常比较低,对这种低弹性模量材料在水合效应作用下的接触情况,目前还没有构建出很好的数值模型。该文构建了考虑水合效应的低弹性模量聚合物材料接触数值模型,分析了表面力和弹性模量对接触状态的影响。发现低弹性模量材料接触压力小,接触区域的各处分布压力可能完全由水合层承担,形成纳米级间隙。研究还表明,表面形貌对低弹性模量下考虑表面力的接触计算结果影响较小,对高弹性模量下的则影响较大。此外,弹性模量对模型收敛性有显著影响,低模量情况下收敛难度显著增加。该成果为后续聚合物材料在表面力作用下的混合润滑数值计算研究奠定了基础。

关键词：聚合物材料水合效应弹性模量表面力接触计算模型

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含状态耦合约束的分布式船舶储能系统两层能量管理方法

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中国电机工程学报 2025年第7期45卷 2500-2513,I0005页

作者：高嘉伟罗颖冰孔赖强方斯顿牛涛陈冠宏廖瑞金输变电装备技术全国重点实验室(重庆大学) 重庆市沙坪坝区400044

大规模分布式船舶储能系统(distributed energy storage system,DESS)可提高船舶微电网的冗余并保证运行安全。然而,不确定的船舶运行环境容易导致分布式储能运行特性不一致。在此背景下,该文提出一种含状态耦合约束的分布式船舶储能系... 详细信息

大规模分布式船舶储能系统(distributed energy storage system,DESS)可提高船舶微电网的冗余并保证运行安全。然而,不确定的船舶运行环境容易导致分布式储能运行特性不一致。在此背景下,该文提出一种含状态耦合约束的分布式船舶储能系统两层能量管理策略。首先,计及不确定航运环境影响,建立船舶储能系统寿命-功率特性耦合模型,量化其在不同循环寿命下的最大可用功率范围。随后,建立分布式储能系统两层能量管理策略,结合长时间尺度节能调度与短时间尺度功率分配控制,减少多时间尺度下不确定航运环境的影响;最终,通过HiL硬件在环实时仿真系统验证所提方法,与两种传统的能量管理方法相比,所提方法能够保证每个储能系统运行在安全出力范围内,且燃油经济性提高20.8%,微网母线电压暂降偏差最高降低73.5%。

关键词：全电船舶分布式储能系统寿命-功率状态耦合能量管理功率分配控制

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基于亲/疏水图案化基底限域吸附生成液滴最大高度的数值研究

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清华大学学报(自然科学版) 2025年第2期65卷 290-297页

作者：王广基柴智敏路新春清华大学机械工程系高端装备界面科学与技术全国重点实验室北京100084

利用亲/疏水图案化基底限域吸附液体生成液滴微阵列的方法比传统微注射方法具有高效率的优势,然而由于限域吸附过程涉及三相接触线钉扎、滑移的跨尺度动力学问题,且吸附液滴边缘接触角极小、蒸发损失效应显著,导致无论是通过理论还是基... 详细信息

利用亲/疏水图案化基底限域吸附液体生成液滴微阵列的方法比传统微注射方法具有高效率的优势,然而由于限域吸附过程涉及三相接触线钉扎、滑移的跨尺度动力学问题,且吸附液滴边缘接触角极小、蒸发损失效应显著,导致无论是通过理论还是基于实验都难以定量获取限域吸附液滴最大高度。该文首先通过相场动力学和润滑近似方法分别对亲/疏水图案化基底限域吸附液体过程进行了数值建模,然后基于测量限域吸附溶液干燥后固体残留形貌的方法对限域吸附液滴最大高度进行了实验研究,最后对比了理论和实验结果。研究结果表明,2种数值建模方法均能模拟出限域吸附动力学过程的基本特征,但相场动力学方法能够更准确地描述亲水区域吸附液滴最大高度随毛细数的变化规律,有望用于指导液滴微阵列中液滴最大高度的精准调控。

关键词：液滴微阵列限域液体吸附亲/疏水图案化基底润滑近似相场动力学

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面向综合能源系统的量质协同状态估计方法

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电力自动化设备 2025年第4期45卷 133-142页

作者：周天烁王丹贾宏杰天津大学智能配用电装备与系统全国重点实验室天津300072 天津大学天津市智慧能源与信息技术重点实验室天津300072

获取准确的能量与能质的状态参数是实现综合能源系统量质协同发展的重要前提之一。传统综合能源系统状态估计从多能流角度为其能量管理系统提供了重要支撑,在此基础上,为实现综合能源系统量质协同运行,描述了未来的综合能源系统量质协... 详细信息

获取准确的能量与能质的状态参数是实现综合能源系统量质协同发展的重要前提之一。传统综合能源系统状态估计从多能流角度为其能量管理系统提供了重要支撑,在此基础上,为实现综合能源系统量质协同运行,描述了未来的综合能源系统量质协同管理系统的构想,指出了综合能源系统量质协同状态估计的必要性。基于综合能源系统能流和㶲流的稳态模型提出了综合能源系统量质协同状态估计方法,结合现有传统量测配置,实现了能流参数与㶲流参数协同估计,为量质协同高级分析应用奠定了基础。通过12节点测试算例和120节点实际工程算例,验证了所提方法的合理性和适用性,并对综合能源系统量质协同状态估计的发展进行了展望。

关键词：综合能源系统量质协同状态估计㶲流能源互联网量质协同能量管理系统

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基于多模态组合振动图像与堆叠稀疏自编码器的GIS设备机械缺陷诊断方法

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高电压技术 2025年第2期51卷 753-765页

作者：李滢郝建丁屹林李旭刘清松钟尧输变电装备技术全国重点实验室(重庆大学电气工程学院) 重庆400044

气体绝缘金属封闭开关(gas insulated metal enclosed switchgear,GIS)设备机械缺陷已成为电网安全的重要隐患,针对现有缺陷诊断方法特征信息有限导致的准确率不足问题,结合深度学习思想,提出了一种基于多模态组合振动图像与堆叠稀疏自... 详细信息

气体绝缘金属封闭开关(gas insulated metal enclosed switchgear,GIS)设备机械缺陷已成为电网安全的重要隐患,针对现有缺陷诊断方法特征信息有限导致的准确率不足问题,结合深度学习思想,提出了一种基于多模态组合振动图像与堆叠稀疏自编码器的GIS机械缺陷诊断方法。首先,采用变分模态分解算法获取GIS原始振动信号的模态频谱分量,构建多模态组合的振动信息图像;然后,采用支持向量机构建负载区分模型,并提出双层分类结构的堆叠稀疏自编码器(double classifier-stacked sparse autoencoder,DC-SSAE)建立大范围电流下机械缺陷辨识与严重程度评估模型;最后,基于550 kV GIS设备机械缺陷测试平台开展不同电流下振动模拟试验,验证其有效性。结果表明:多模态组合振动图像相较传统图像特征表达效果更优,诊断模型能充分挖掘图像信息,克服了传统机器学习算法特征选择主观性;融合负载区分与缺陷匹配的DC-SSAE模型实现了GIS机械缺陷有效诊断,缺陷辨识和严重程度评估总体准确率分别达99.38%和99.44%。该文所提方法拥有良好的缺陷诊断效果,可为GIS设备安全稳定运行提供有力技术支撑。

关键词： GIS设备机械缺陷深度学习故障诊断自编码器

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Z型多反腔增强拉曼光谱变压器故障特征气体检测方法

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光子学报 2025年第1期54卷 85-92页

作者：王畅鼎王品一汤子杰陈伟根输变电装备技术全国重点实验室(重庆大学电气工程学院) 重庆400044

拉曼光谱法相比于传统气体检测方法具有高选择性、无损检测、可实时检测等优势。然而,气体的拉曼散射截面积极小,微量气体的拉曼散射强度弱,导致拉曼光谱法气体检测的灵敏度较低。基于此提出Z型折叠多反腔增强拉曼光谱检测技术,通过建... 详细信息

拉曼光谱法相比于传统气体检测方法具有高选择性、无损检测、可实时检测等优势。然而,气体的拉曼散射截面积极小,微量气体的拉曼散射强度弱,导致拉曼光谱法气体检测的灵敏度较低。基于此提出Z型折叠多反腔增强拉曼光谱检测技术,通过建立拉曼信号强度与多反腔内激光反射次数的数学关系,获取了多反腔内光束最优数。通过腔内参数设计,实现了144个腔内光束,这些光束在腔内完成2次循环,大大延长了激光与气体的相互作用长度,提高了气体的拉曼信号强度。基于搭建的Z型折叠多反腔增强拉曼光谱检测平台实现了变压器主要故障特征气体的高灵敏检测,基于确定的特征峰建立了气体浓度与拉曼谱峰强度之间的高拟合度定量分析模型,各气体最低检出限优于国际电工委员会标准。该方法将为变压器故障特征气体的高灵敏检测提供新的有效途径。

关键词：拉曼光谱变压器故障特征气体 Z型折叠多反腔增强高灵敏检测

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非相关/相干环境下多主瓣干扰抑制改进算法（英文）

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Journal of Southeast University(English Edition) 2025年第1期41卷 84-90页

作者：蔡苗红程强孟晋丽赵德华南京电子技术研究所雷达探测感知全国重点实验室江苏省探测感知技术重点实验室

为研究多主瓣干扰抑制，提出了一种基于迭代自适应算法（IAA）与阻塞矩阵预处理（BMP）的新方法。为克服常规自适应波束形成（ABF）方法存在的缺陷，提出了应用IAA进行空间谱的准确估计与干扰源到达方向（DOA）的准确估计，其中主瓣干... 详细信息

为研究多主瓣干扰抑制，提出了一种基于迭代自适应算法（IAA）与阻塞矩阵预处理（BMP）的新方法。为克服常规自适应波束形成（ABF）方法存在的缺陷，提出了应用IAA进行空间谱的准确估计与干扰源到达方向（DOA）的准确估计，其中主瓣干扰分量主要通过方向导向矢量（SVs）之间相干系数的计算进行识别，并利用阻塞矩阵预处理（BMP）进行剔除。利用IAA进行旁瓣干扰与噪声协方差矩阵重构，从而实现更优ABF与剩余干扰抑制。仿真结果表明，无论在非相关或相干干扰环境下，所提方法与常规基于BMP或特征投影矩阵预处理（EMP）的方法相比均具有更优性能。

关键词：主瓣干扰抑制自适应波束形成(ABF) 空间谱估计迭代自适应算法(IAA) 阻塞矩阵预处理(BMP)

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非均匀功率分布的微波整流天线阵列功率合成优化方法

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电工技术学报 2025年第2期40卷 358-366页

作者：肖冬萍陈建楠陈宇立舒梽卿输变电装备技术全国重点实验室(重庆大学电气工程学院) 重庆400044

对于大型微波无线能量传输系统,其接收天线阵列上微波功率非均匀分布,由于整流电路的特性,采用现有的天线阵列布局和功率合成方式所得的能量转换效率较低。为此,该文提出一种基于遗传算法优化的混合功率合成方法:提出天线单元连接编码规... 详细信息

对于大型微波无线能量传输系统,其接收天线阵列上微波功率非均匀分布,由于整流电路的特性,采用现有的天线阵列布局和功率合成方式所得的能量转换效率较低。为此,该文提出一种基于遗传算法优化的混合功率合成方法:提出天线单元连接编码规则,采用遗传算法将接收天线单元按目标功率进行分组和射频合成,使得各组射频合成后的微波功率均匀化,再输入整流电路;提出整流电路连接编码规则,基于遗传算法,以负载匹配为目标对整流电路进行动态串并联优化,使直流合成后获得最优转换效率。在进行功率合成前,需基于实验系统分析获得整流电路输入功率与转换效率关系、输出伏安特性曲线,从而确定射频功率合成的优化目标。该文以10×10接收阵列天线为例进行分析,将100个单元分为4组进行均匀化射频合成,均匀度评价指标低至1.804;再对整流输出进行串并联优化,在接近负载匹配的情况下使得整流转换效率达到91.37%。结果表明,采用该文提出的方法可快速有效地对接收天线阵列进行混合功率合成优化。

关键词：微波无线能量传输混合功率合成编码规则动态串并联优化整流电路特性

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