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基于聚类椭球模型的机械系统不确定性分析方法 被引量：1
1
作者 马正琰 欧阳衡 +2 位作者 郝志杰 高硕 刘宝会 《工程设计学报》 北大核心 2025年第2期141-150,共10页
机械系统在服役过程中受到随机载荷、制造误差、安装误差等多源不确定性因素影响,导致系统响应常产生偏差,严重影响其运行稳定性与系统可靠性。在实际工程中,大规模、高质量采集复杂机械系统的数据非常困难,获取的数据样本量通常较小,... 机械系统在服役过程中受到随机载荷、制造误差、安装误差等多源不确定性因素影响,导致系统响应常产生偏差,严重影响其运行稳定性与系统可靠性。在实际工程中,大规模、高质量采集复杂机械系统的数据非常困难,获取的数据样本量通常较小,难以通过概率模型描述其不确定性。此外,当机械系统在某些特定条件下运行时,数据可能集中在某些区域,呈现一定的聚类特征,导致该条件下机械系统的不确定性分析与度量存在挑战。为此,提出了一种基于聚类椭球模型的机械系统不确定性分析方法,来准确度量具有聚类特征系统参数的不确定性,实现系统响应不确定性的快速评估。为了准确量化具有聚类特性的小样本数据,采用聚类椭球模型对其进行不确定性建模;根据参数区间信息,开展机械系统敏感性分析,确定了影响机械系统性能的主要参数;结合聚类椭球模型和序列二次规划算法获取机械系统响应的上、下边界,实现了系统参数不确定性传播;通过3个数值算例和1个雷达系统工程算例验证了所提方法的准确性和有效性。研究结果表明,在处理小样本条件下机械系统性能不确定性问题时,超椭球聚类方法具有较高的计算效率和精度。 展开更多
关键词 不确定性传播 聚类椭球模型 功能度量法 敏感性分析
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现代智慧配电网柔性互联技术研究综述
2
作者 侯凯 汤雨 +5 位作者 过亮 沈炯 钱爽 刘洋 黄勇 韩柯阳 《电力自动化设备》 北大核心 2025年第10期186-200,共15页
柔性互联技术将电力电子灵活控制技术与配电网网架优化设计相结合,使得配电网具备更强的灵活性与供电可靠性。对现代智慧配电网柔性互联技术进行探讨,梳理了配电网柔性互联的发展需求与典型应用形态;围绕柔性互联装置的结构拓扑与控制... 柔性互联技术将电力电子灵活控制技术与配电网网架优化设计相结合,使得配电网具备更强的灵活性与供电可靠性。对现代智慧配电网柔性互联技术进行探讨,梳理了配电网柔性互联的发展需求与典型应用形态;围绕柔性互联装置的结构拓扑与控制策略展开分析;针对含柔性互联装置接入的柔性配电系统,从稳定性研究、运行优化、故障自愈和规划配置4个方面探究关键技术问题。为推进柔性互联技术更广泛的应用,总结了后续研究的方向。 展开更多
关键词 现代智慧配电网 柔性互联装置 拓扑 控制策略 柔性配电系统 稳定性研究 优化
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基于动态阻抗测量的锂离子电池析锂检测方法
3
作者 许魁勇 徐志成 +2 位作者 张闯 刘素贞 岳华 《电源技术》 北大核心 2025年第8期1650-1659,共10页
锂离子电池在低温、过充及高倍率充电工况下易发生析锂反应,而目前大多数析锂检测方法具有需要拆解或定制电池、设备成本高昂以及仅支持离线检测等局限性。基于此,设计了一种电池阻抗测量装置,用于实时采集充放电过程中的动态阻抗数据... 锂离子电池在低温、过充及高倍率充电工况下易发生析锂反应,而目前大多数析锂检测方法具有需要拆解或定制电池、设备成本高昂以及仅支持离线检测等局限性。基于此,设计了一种电池阻抗测量装置,用于实时采集充放电过程中的动态阻抗数据。获取了电池的电化学阻抗谱(EIS)数据,并基于弛豫时间分布(DRT)法进行解析,确定了10 Hz作为析锂检测的特征激励频率。提出了一种基于动态阻抗特征的锂离子电池析锂在线、无损检测方法,并验证了该方法的有效性。实验结果表明,电池动态阻抗随充电倍率和温度的升高而降低;低温和高倍率充电工况下动态阻抗出现加速衰减特征及过充工况下动态阻抗出现异常下降特征时,表明电池开始析锂。 展开更多
关键词 锂离子电池 析锂反应 动态阻抗 特征激励频率 在线检测
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电-热-力耦合下扇出型晶圆级封装RDL导电层热-力可靠性分析
4
作者 武瑞康 臧柯 +2 位作者 范超 王蒙军 吴建飞 《半导体技术》 北大核心 2025年第9期955-964,共10页
为研究导电层对重分布层(RDL)可靠性的影响,基于电-热-力多物理场耦合建立扇出型晶圆级封装(FOWLP)互连结构多尺度三维模型。采用有限元分析法研究了导电层材料、厚度及过渡角度对RDL温度场和应力场分布的影响。研究结果显示,在RDL热-... 为研究导电层对重分布层(RDL)可靠性的影响,基于电-热-力多物理场耦合建立扇出型晶圆级封装(FOWLP)互连结构多尺度三维模型。采用有限元分析法研究了导电层材料、厚度及过渡角度对RDL温度场和应力场分布的影响。研究结果显示,在RDL热-力分布中,导电层起主导作用。与材料和厚度相比,导电层结构的过渡角度对RDL可靠性的影响相对较小。过渡角度在130°~160°范围内时,温度与应力极值波动小于1%;0.8~15 GHz频段内,RDL的温度与应力极值会随频率升高而递增且上升速率逐渐减缓。正交试验结果表明,导电层材料对温度和应力极值的影响最为显著。经优化后,导电层最佳参数为:银材料,厚度10μm,过渡角度140°。该研究成果可为先进封装领域中RDL的结构设计与优化提供参考。 展开更多
关键词 扇出型晶圆级封装(FOWLP) 导电层 重分布层(RDL) 多物理场 正交试验
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双三相永磁同步风力发电机共模等效电路
5
作者 李洁 庭黑斯 +1 位作者 郑晓春 梁硕 《电机与控制学报》 北大核心 2025年第5期76-84,共9页
准确建立双三相永磁同步风力发电机(DT-PMSWG)内部寄生电容的共模等效电路是评估轴电压和轴电流的关键。针对DT-PMSWG 2套三相绕组中性点隔离的拓扑结构,提出DT-PMSWG的共模等效电路。首先,以一台10 MW DT-PMSWG为研究对象,分析发电机... 准确建立双三相永磁同步风力发电机(DT-PMSWG)内部寄生电容的共模等效电路是评估轴电压和轴电流的关键。针对DT-PMSWG 2套三相绕组中性点隔离的拓扑结构,提出DT-PMSWG的共模等效电路。首先,以一台10 MW DT-PMSWG为研究对象,分析发电机内部寄生电容分布,给出寄生电容的几何解析计算式,采用有限元法计算和验证寄生电容数值。其次,考虑DT-PMSWG绕组中性点隔离对发电机寄生电容网络的影响,提出DT-PMSWG的共模等效电路,利用提出的共模等效电路推导发电机定子端共模电压(CMV)分压至轴承两端的电压比例“轴承分压比(BVR)”和轴电压的解析表达式。最后,建立DT-PMSWG系统的共模等效电路仿真实验模型,对比验证所提共模等效电路的有效性和准确性,研究结论可以为DT-PMSWG轴电压和轴电流的研究提供理论依据。 展开更多
关键词 双三相永磁同步风力发电机 寄生电容 共模等效电路 共模电压 轴电压
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考虑轴电流损伤的伺服电机轴承加速寿命试验装置设计
6
作者 王嘉 陈清强 +2 位作者 张子贤 赵一卓 张露予 《工程设计学报》 北大核心 2025年第4期562-568,共7页
针对当前轴承加速寿命试验装置难以准确还原伺服电机轴承在服役工况下受轴电流损伤、摩擦磨损等因素影响的问题,设计了一种考虑轴电流损伤的伺服电机轴承加速寿命试验装置。该试验装置可以模拟伺服电机轴承在轴电流损伤、摩擦磨损等因... 针对当前轴承加速寿命试验装置难以准确还原伺服电机轴承在服役工况下受轴电流损伤、摩擦磨损等因素影响的问题,设计了一种考虑轴电流损伤的伺服电机轴承加速寿命试验装置。该试验装置可以模拟伺服电机轴承在轴电流损伤、摩擦磨损等因素影响下的性能退化过程,同时实时采集并分析相关监测数据,实现对伺服电机轴承性能退化过程的可视化表征。利用该试验装置开展轴电流对轴承的损伤分析试验和基于服役工况的轴承加速寿命试验。结果表明,所设计的试验装置具备准确模拟伺服电机轴承服役工况的功能,可为该类轴承的可靠性研究提供设备支撑与试验条件。 展开更多
关键词 加速寿命试验装置 轴电流损伤 轴承 性能退化
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基于混合特征选择和IBSLO-KELM的变压器故障诊断方法
7
作者 李海龙 杜江 《广东电力》 北大核心 2025年第6期68-78,共11页
为提高变压器油中溶解气体特征质量和模型诊断准确率,提出了一种基于混合特征选择和用改进吸血水蛭优化算法(improved blood-sucking leech optimizer,IBSLO)优化核极限学习机(kernel extreme learning machine,KELM)的变压器故障诊断... 为提高变压器油中溶解气体特征质量和模型诊断准确率,提出了一种基于混合特征选择和用改进吸血水蛭优化算法(improved blood-sucking leech optimizer,IBSLO)优化核极限学习机(kernel extreme learning machine,KELM)的变压器故障诊断方法。首先,通过扩展自然邻域过采样算法对原始的样本数据进行扩充以实现故障样本均衡化;其次,基于相关比值法构建30维候选特征集,再采用混合特征选择方法,通过秩聚合算法融合4种不同特征选择方法产生的排名,形成全局综合特征排名,并采用逐维诊断的方式得到优选特征集;然后,引入佳点集策略、反近似对立学习策略和乘除法策略对吸血水蛭优化算法进行改进,并采用改进后的算法优化KELM的相关参数,以提高KELM的分类能力;最后,对不同特征选择方法以及不同故障诊断模型进行对比实验。实验结果表明,经过样本扩充和特征优选,IBSLO-KELM模型的诊断准确率可达97.8%,相较于随机森林、ReliefF、最大互信息系数、最大相关最小冗余4种单一特征选择算法,准确率分别提升了7.2百分点、5.0百分点、8.9百分点、8.4百分点,这证明了所提方法的有效性。 展开更多
关键词 不均衡样本 混合特征选择 改进吸血水蛭优化 核极限学习机 变压器故障诊断
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高频下器件引脚布局对柔性PCB热应力的影响
8
作者 薛宜春 王蒙军 +1 位作者 范超 吴建飞 《半导体技术》 北大核心 2025年第8期860-868,共9页
为了优化高频微波下柔性电子器件的引脚布局设计,提出了一种高频微波作用下的柔性印制电路板(PCB)多物理场有限元仿真方法。在全波电磁分析体系中考虑电磁-热-应力多物理场耦合对柔性电子可靠性的影响。对柔性PCB互连结构的两种缺陷形... 为了优化高频微波下柔性电子器件的引脚布局设计,提出了一种高频微波作用下的柔性印制电路板(PCB)多物理场有限元仿真方法。在全波电磁分析体系中考虑电磁-热-应力多物理场耦合对柔性电子可靠性的影响。对柔性PCB互连结构的两种缺陷形式建模仿真,仿真与实验结果相吻合,验证了仿真方法的有效性。采用该方法模拟柔性PCB表面贴装器件,结果表明,在0.45~15 GHz频率范围内,减小导通引脚间距会使柔性PCB的温度升高、von Mises应力分布改变;随着工作频率的提高,导通引脚靠近芯片中心的柔性PCB温度上升速度变慢,其所受von Mises应力降低,展现出更高的可靠性。该研究结果为优化柔性电子热管理和提高其结构可靠性提供了新思路。 展开更多
关键词 柔性印制电路板(PCB) 互连结构 高频微波 多物理场 有限元仿真
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基于子带平均峭度图和TMSST的高压直流接触器特性参数测量
9
作者 孙曙光 王子航 +2 位作者 王景芹 崔玉龙 颜豪磊 《仪器仪表学报》 北大核心 2025年第6期117-129,共13页
针对高压直流接触器动态特性参数的非侵入式测量需求,以及短时分析法在不同型号接触器间的适应性不足和迁移性有限的问题,提出了一种基于子带平均峭度图和时间重分配多同步压缩变换(TMSST)的测量方法。首先,将滑窗分帧与双树复小波包变... 针对高压直流接触器动态特性参数的非侵入式测量需求,以及短时分析法在不同型号接触器间的适应性不足和迁移性有限的问题,提出了一种基于子带平均峭度图和时间重分配多同步压缩变换(TMSST)的测量方法。首先,将滑窗分帧与双树复小波包变换(DTCWPT)相结合,对接触器合闸声音信号进行预处理,获取多个小波子带,通过对小波子带进行重排并计算平均峭度,构建子带平均峭度图,并选择峭度值最大的频带作为最优频带以重构信号,提取有效的碰撞冲击成分。随后,采用TMSST对重构信号中的碰撞冲击事件进行时频表示和能量压缩,并通过时频包络谱峰值的时频系数来表征冲击特征,精准定位动、静触头碰撞和动铁碰撞冲击时刻,最终测量出接触器吸合时间、超程时间等关键动态特性参数。为验证方法的有效性,搭建了接触器动态特性测试系统,并在多型号接触器、不同传感器布置条件下进行了实验测试。结果表明,所提方法在不同类型高压直流接触器特性参数测量中均表现出较高的测量精度,其平均绝对误差(MAE)与均方根误差(RMSE)均不超过0.35 ms;与短时分析法相比,平均MAE与RMSE降低了39%以上。所提方法对传感器布局的依赖性小,对不同类型接触器的泛化能力强,从而具有较高的工程应用潜力。 展开更多
关键词 高压直流接触器 特性参数 子带平均峭度图 时间重分配多同步压缩变换 声冲击特性
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基于改进1D-CNN的轨道交通配电网馈线系统故障诊断模型研究
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作者 赵晓震 顾湘龙 +3 位作者 苏醒 周全 李奎 宋金川 《中国铁道科学》 2025年第5期193-202,共10页
针对轨道交通馈线系统中继电保护装置动作故障诊断耗时长且依赖专家经验的现状,提出1种基于生成对抗网络增强的合成少数类过采样技术(SMOTE-GAN)和组合麻雀搜索算法(CSSA)优化的一维卷积神经网络(1D-CNN)故障诊断模型SG-CSSA-1D-CNN。首... 针对轨道交通馈线系统中继电保护装置动作故障诊断耗时长且依赖专家经验的现状,提出1种基于生成对抗网络增强的合成少数类过采样技术(SMOTE-GAN)和组合麻雀搜索算法(CSSA)优化的一维卷积神经网络(1D-CNN)故障诊断模型SG-CSSA-1D-CNN。首先,通过SMOTE生成局部理想的少数类样本作为生成对抗网络(GAN)生成器的输入,融合SMOTE的局部插值优势与GAN的全局分布学习能力,解决原始样本不足及生成样本质量不高的问题;其次,采用引入Tent混沌序列和高斯变异机制的CSSA算法提升全局寻优效率,实现1D-CNN最优超参数的自动搜索,优化模型分类性能;最后,基于包含18个电气特征的9类故障实际数据集,构建故障诊断模型。结果表明:与原始1D-CNN模型相比,优化后的模型损失降低12.5%,其诊断准确率提升至98.46%,9类故障分类精度达到均衡。该方法可有效解决类别不平衡数据下的故障识别难题,并显著提升继电保护装置动作故障的识别可靠性。 展开更多
关键词 轨道交通 馈线系统故障诊断 SMOTE-GAN融合算法 组合麻雀优化算法 一维卷积神经网络
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