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基于拓展移相的DAB变换器动态与稳态性能优化策略
岳改丽;李萍;杜光辉;孙薏涛;徐晓林;针对能源互联网双有源桥变换器（dual active bridge,DAB）存在的电流应力大与动态性能欠佳问题,提出一种基于拓展移相的DAB变换器稳态与动态性能优化策略。采用拉格朗日乘数法构建模型，以降低输入输出电压不匹配时的电流应力,对比不同运行模式优化后的电流应力,确保在可行域内峰值电流最小；针对DAB变换器高频特性与EPS调制的功率耦合关系，引入改进动态矩阵控制（dynamic matrix contro,DMC）算法改善电压波动与动态响应；通过搭建300 W的DAB变换器样机,验证了基于拓展移相的DAB变换器动态与稳态性能优化策略的优化效果。结果表明：拓展移相调制下的DAB变换器电流应力整体降低12.1%；改进DMC算法有效改善了变换器的动态响应性能，与传统PI控制相比，负载突变时动态响应时间从23 ms缩短至9 ms，电压波动从3.5 V减小至1.0 V,验证了该优化策略的有效性。
磁场强化四氧化三铁吸附铅离子性能的CFD模拟
郭幸斐;刘梓莹;马瑞远;龚耿浩;针对四氧化三铁(Fe_3O4)在处理含铅废水时因颗粒易团聚沉降、分散稳定性差而导致吸附容量受限的问题，通过流体力学(CFD)模拟研究外加静磁场对Fe_3O4的分散性、悬浮稳定性的强化机制，系统分析磁场方向、强度和空间构型对颗粒分布的影响规律，并结合铅离子(Pb2+)动态吸附实验验证模拟结果。结果表明：磁场方向与重力相反时，可有效提高Fe_3O4颗粒在反应器中的分散性；弱磁场条件下存在最佳的磁场强度，可提升Fe_3O4颗粒在溶液中分布的均匀性，并缓解颗粒的底部堆积现象；相比均匀磁场，本文构建的20 m T-60 mT非均匀磁场可显著提高磁性颗粒分布的均匀性，并有效降低磁性颗粒的底部沉积，在该磁场作用下Fe_3O4对Pb2+的去除率相比无磁场时提升了15%，模拟预测与实验结果吻合良好，证实外加静磁场可有效改善磁性吸附剂的流体动力学行为并提高其吸附性能。
基于超短时HRV特征的心律失常识别模型及有效性验证
赵喆;唐建同;王天昊;苗冯博;王慧泉;缪竟鸿;为减轻长期动态心电图判读的负担并降低误诊率，提出了一种基于超短时心率变异性（ultra-short-term heart rate variability, UST-HRV）的心律失常分类方法。通过MIT-BIH数据库系统提取了26项时域、频域及非线性HRV特征，评估30 s UST-HRV与300 s HRV的一致性，并构建了基于LightGBM的融合时间平铺、不平衡处理和个体差异校正的自动心律失常分类模型。结果表明：20项UST-HRV特征对于300 s HRV具有良好替代性；通过改进交叉验证与时间平铺策略，模型实现了正常窦性、房早、室早、房颤和房扑的自动识别，性能达到准确率99.09%、精确率99.53%、召回率99.52%、F1分数99.44%，说明UST-HRV可利用短序列数据表征自主神经调控功能，实现良好的心律失常辨识，为快速筛查和减轻长期动态心电图判读负担提供智能化方案。
基于pH调控的Na_2Ti_3O7形貌及其储钠机制分析
田琦峰;杨文静;胡炜;艾常春;谢婷婷;薛永萍;针对Na_2Ti_3O7本征电导率低及钠离子扩散动力学缓慢等问题，通过pH值调控的液相-喷雾干燥法成功制得了不同微观结构的Na_2Ti_3O7负极材料，并分析不同pH值条件下其形貌结构和电化学性能的变化。结果表明：在pH=6条件下获得的样品(NTO-6)因同时具备“高堆积有序度的微球形貌”与“最大的层间距(0.85778 nm)”这一协同结构而展现出最优异的储钠性能；致密的微球结构有效维持了电极在长循环中的完整性，而扩大的层间距则为钠离子提供了更畅通的扩散通道，从而直接促使该材料在2.0 C高倍率下实现93.4 mA·h/g的高容量，并在1.0 C下循环200圈后仍能保持86.4%的容量；NTO-6具有最高的表面电容贡献((b值=0.49)与最小的电荷转移阻抗，这与其独特的微观结构特征高度一致；基于pH值进行精确调控可优化材料的微观结构与晶格参数，是提升Na_2Ti_3O7负极动力学性能与长期稳定性的关键。
新型磁屏蔽式永磁调速器的设计与性能分析
白华;靳海毅;柳志明;为实现水泵、风机等离心式负载的高效转速调节与节能目标，同时解决传统永磁调速器在大功率工况下调节可靠性低、空间占用大的问题，设计开发了一种新型磁屏蔽式永磁调速(MS-PMASD)系统。通过在永磁转子(PMR)与导体转子(CR)之间增设高磁导率磁屏蔽环(MSR)，以磁屏蔽环轴向移动为核心调速机制，建立等效磁路(MEC)模型分析不同屏蔽距离下的气隙磁场、涡流密度及转矩特性，结合有限元分析(FEA)与大功率实验平台验证系统性能，并优化导体环电导率、外背铁磁导率等关键材料参数，分析磁屏蔽环位移、转速差对系统输出转矩、涡流损耗及轴向力的影响。结果表明：该系统仅通过磁屏蔽环轴向移动即可实现调速，无需调整电机与负载位置；当磁屏蔽环位移从0增至90 mm时，铜环峰值涡流密度从856降至338 A/cm2(仅为最大值的39%)，峰值输出转矩从2 160降至920 N·m，转矩-转速关系与理论曲线吻合度达90%；动态响应时间小于0.5 s，改进外背铁后可消除传统调速的转速骤降现象，在315 kW大功率负载工况下，调速稳定性与精度显著提升，且在线调节便捷，为离心式负载的节能调速提供了可靠技术方案。
聚苯胺导电水凝胶的制备及其葡萄糖传感应用
王闻宇;张柏原;金欣;朵永超;李叶燃;为解决传统葡萄糖传感器大多存在抽血检测和外部电源需求的局限性问题，设计了一种导电水凝胶基TENG葡萄糖传感器。通过聚丙烯酰胺(PAAM)和天然大分子明胶(Gel)形成双网络凝胶基质，采用聚苯胺(PANI)作为导电填料，引入羧甲基纳米纤维素纤维(CMCNF)以进一步增强水凝胶力学性能并有效分散PANI。对所制备的导电水凝胶PGCP进行结构表征，并测试其力学性能和导电性能；通过静电作用固定葡萄糖氧化酶并将PGCP/G作为电极，组装成简易TENG葡萄糖传感器PGCP/GTENG，用于实时检测葡萄糖。结果表明：当CMCNF和Gel质量分数分别为1%和10%、PANI原位聚合时以HCl溶液质量为基准ANI的质量分数为3%时，PG10C_1P3的电导率可达到4.42 S/m，断裂伸长率和拉伸强度分别为172%和175 kPa；且展现出3.69%的优异低迟滞性；PG10C_1P3/G-TENG的输出电压随着葡萄糖浓度的升高而升高，在0～2 mmol/L和2～5 mmol/L葡萄糖浓度范围内分别具有高达4.38(V·L)/mmol和2.70(V·L)/mmol的灵敏度，且具有良好的选择性和高稳定性，在人体健康管理领域具有广阔的前景。
基于变胞原理的精梳机钳板机构动力学建模与仿真分析
畅博彦;罗亚;韩芳孝;金国光;为实现精梳机的高速稳定运行，有效提升生产效率，针对精梳机的钳板机构这一典型的力/位组合约束变胞机构，基于变胞原理和机构学理论，对钳板机构的结构组成和工作构态进行分析，并结合钳板机构的构态切换建立各子构态机构的运动学模型；基于多体系统动力学理论，结合Newton-Euler方程依据达朗贝尔原理对各子构态机构的相关杆件进行分析，建立各子构态机构的动力学模型，并验证了所建模型的有效性。结果表明：当主轴转速由450 r/min提升至650 r/min时，钳板摆轴驱动力矩也随之增大且最值由13.93 N·m增至52.85 N·m；加压弹簧刚度变化影响钳板闭合阶段的动力学性能，当弹簧刚度由7 N/mm增至11 N/mm时，张力轴驱动力矩也随之增大且方向发生改变，最值由3.49 N·m增至5.52 N·m，选择合理的主轴转速和弹簧刚度可以改善钳板机构的动力学性能，提升精梳工序的梳理质量。
磁悬浮分子泵磁轴承的双环模型预测控制
刘涛;郭丰荣;徐古轩;徐梦阳;张烁;针对磁悬浮分子泵磁轴承在高速运行中存在的非线性干扰与动态响应迟滞问题，提出一种基于双环结构的模型预测控制(model predictive control,MPC)策略。通过建立转子的径向耦合动力学模型，分析其强非线性与多变量耦合特性；设计外环位置跟踪环与内环电流快速调节环的双环控制架构，外环采用改进的模型预测控制算法动态优化转子位移轨迹，内环通过有限集模型预测控制对电流进行快速控制。对该控制策略进行仿真与实验验证，结果表明：与传统PID控制相比，该方法通过滚动优化与反馈校正机制，显著提升抗干扰能力；在施加f=80 sin(2π?100t)周期性正弦扰动下，相比传统PID控制，采用MPC对径向磁悬浮轴承进行控制，其仿真波动峰值降低43.4%～57.5%；在分子泵转速0～18 000 r/min的升速实验中，磁轴承上径向、下径向的位移峰值降幅分别为40%、26%左右；在额定转速18 000 r/min下上径向、下径向的位移峰值降幅分别为50%、35%左右。
立构复合结晶聚乳酸驻极纤维膜的制备及其空气过滤性能
高涵超;李臣威;杨镇;韩晓;夏兆鹏;刘雍;针对传统聚丙烯驻极体空气过滤材料在高湿环境中过滤性能衰减与不可降解等问题，设计开发了基于立构复合结晶结构调控的微纳米纤维空气过滤膜。通过左旋聚乳酸（PLLA）与右旋聚乳酸（PDLA）共混，结合不同淬火温度处理制备了具有不同结晶结构的聚乳酸纤维膜，系统研究了立构复合结晶对微纳米纤维膜的电荷捕获能力、电荷储存稳定性及空气过滤性能的影响。结果表明：通过调控淬火温度形成的高含量立构复合结晶结构相比同质结晶具有更优异的电荷驻极性能与长效稳定性，表面电势从原样-250 V增加到了-1200V，热刺激电流谱观测到210℃新的特征电流峰；该结构制备的聚乳酸微纳米纤维膜对PM 0.3的过滤效率可达99.10%，且在相对湿度为95%的高湿环境中放置40 h后仍能保持90.10%过滤效率。
U型通道内超临界航空煤油RP-3的传热特性数值模拟
韩之雄;谢镇阳;潘杰;李博;高鹏举;张迪;针对弯管内燃油的换热特性难以通过实验进行观测的问题，通过数值模拟研究超临界压力RP-3航空煤油在水平U形圆管内的流动与传热特性，重点分析入口温度(293.15～443.15K)、热流密度(340～640k W/m2)和系统压力(3、5MPa)对换热性能的影响机制，揭示了超临界航空煤油在U型管内浮升力、离心力与物性变化耦合作用下的局部反常传热产生机制。结果表明：提高入口温度可抑制进口段传热恶化，但会使下游传热恶化位置向弯管出口移动，入口温度提高至443.15K，下游恶化现象消失；增大热流密度在强化弯管段换热的同时加剧了弯管周向换热的不均匀性；压力升高至5MPa后，通过削弱浮力效应可以避免弯管入口传热恶化，并使弯管段传热系数提高约13%。