改进型感应电机电压模型磁链观测器设计

针对传统电压模型磁链观测器中引入低通滤波器后,带来幅值相位误差及滤波最佳截止频率选择问题,本文提出了一种高通滤波器和低通滤波器串联,且对电压模型中的电压项和电流项分别积分的改进型电压模型转子磁链观测器.文中分析了该改进型磁链观测器性能提高的原因,推导了高通滤波器和低通滤波器引起的幅值和相位误差补偿算法.仿真和实验验证了补偿算法的有效性,并且新的改进型转子磁链观测器在电机全速范围内具有优良的稳态和动态性能,具有较高的工程实践价值.     

基于还原型石墨烯/四氧化三铁磁固相萃取检测食品中的亮蓝和苋菜红

采用紫外-可见分光光度法,以还原型石墨烯/四氧化三铁磁性材料作为磁固相萃取食品中合成色素的吸附剂,建立了一种测定饮料、酒、糖果和果冻中的亮蓝和苋菜红的分析方法.在优化条件下,亮蓝和苋菜红的含量与吸光度值呈良好的线性关系,相关系数分别为0.9994和0.9998,线性范围分别为0.6~60μg/L和3~250μg/L,检出限分别为0.012μg/L和0.05μg/L,样品的加标回收率为92.19%~98.30%.结果表明,该方法可以成功地应用于食品样品中的亮蓝和苋菜红的测定.     

TIG焊流动、传热及界面跟踪动网格数值模拟

基于磁流体力学(magnetohydrodynamics,MHD)模型,采用动网格技术(dynamic mesh method,DMM)跟踪电弧-熔池界面,建立了钨极惰性气体(tungsten insert gas,TIG)保护焊过程耦合流动、传热、凝固熔化及动网格界面跟踪的数学模型.首先计算自由燃弧,得到了准确的弧区速度、温度及压力等参数.然后分别验证了熔池内电磁力、热浮力、等离子流曳力和Marangoni力4个驱动力.考虑上述电弧-熔池相互作用,基于压力的动态平衡跟踪界面,计算了304不锈钢TIG焊过程,得到了等离子体冲击造成的熔池中央下凹及边缘上凸现象.结果表明,本模型可以得到更准确的界面及熔池形状.     

胶囊内窥镜磁跟踪系统体内装置的能量管理

为了解决磁跟踪系统体内装置的能量供应问题,研究了一种低功耗、高效、智能化的能量管理方法.主要包括主控制器、升压电路、非接触式开关、电源路由器和负电荷泵.随着纽扣电池电量的消耗,升压电路由主控制器智能化选通,当电池电压大于3.3V时关断,小于或等于3.3V时开启,由此减小了升压芯片在前期的能量损耗.另外,主控制器进一步控制电源路由器,根据体内装置的工作状态,按照需要选通后级电路.经实验验证,能量管理模块可延长纽扣电池的工作时间,最大程度地降低了无效能量损耗,满足磁跟踪系统完成消化道检查所需的时间要求.     

基于Matlab GUI的脑网络仿真平台构建与分析

为了便于科学研究和医学诊断,搭建一个脑网络研究的基础平台,直观、友好的展示脑网络的研究是极其必要的.利用Matlab GUI的特点实现平台主框架的搭建,并结合实际给出了磁刺激足三里穴的脑电信号在该平台中的网络构建、分析和显示,结果表明基于Matlab GUI搭建的平台,除了具备界面友好特点外,还能够方便的进行脑电数据的处理以及分析,为脑网络的进一步研究发展提供了良好的条件.     

云图纹理分析结合SVM的地表太阳辐射预测

太阳能资源的间歇性与不稳定性为地表太阳辐射的准确预测带来很大的挑战.本研究通过对全天空图像进行纹理特征分析,并结合支持向量机模型,实现了对地表太阳辐射的预测.首先,基于全天空图像,利用数字图像处理技术提取与太阳辐射相关的图像纹理特征,包括反差、熵、灰度相关与能量;然后,结合图像特征与辐射衰减系数建立回归模型;最后,基于支持向量机模型实现地表太阳辐射的预测.实验结果表明:本文算法的预测精度明显优于基于统计的传统算法,同时优于基于云团遮挡预测的算法,为准确预测复杂天气条件下的地表太阳能辐射提供重要的参考依据.     

磁化处理的全尾砂料浆沉降参数优化模型

为了提高全尾砂料浆的脱水浓缩效果,将磁化处理技术引入到全尾砂料浆脱水浓缩中,并建立GA-SVM模型优选全尾砂料浆的沉降参数。建立支持向量机(SVM)沉降参数优化模型,以磁感应强度、磁化处理时间、料浆流速、料浆浓度、絮凝剂单耗为输入因子,沉降速度为综合输出因子,通过正交试验建立样本数据对SVM模型进行训练与检验,采用遗传算法(GA)对SVM模型参数进行优化,进而得到磁化全尾砂料浆沉降参数的GA-SVM优化模型。将GA-SVM模型运用到某铁矿磁化全尾砂料浆沉降参数优化中,得到的最佳沉降参数为磁感应强度0.192T、磁化处理时间1.85min、料浆速度1.92m/s、PAC单耗28g/t,沉降速度可达约155cm/h。研究表明:适宜的磁化处理条件可提高全尾砂料浆的脱水浓缩效果,节约30.0%~42.5%PAC用量,GA-SVM模型对全尾砂料浆沉降参数预测结果相对误差在5%以内、预测精度高,为全尾砂料浆脱水浓缩及其参数优选提供了一种新思路。     

基于石墨的纳机电系统的外驱动可控振动

采用数值计算方法研究了基于石墨的纳机电系统在周期性简谐驱动力作用下实现稳定振动的条件. 确定了获得持久稳定的振动的系统和控制力参数. 计算和分析了两块石墨片等长及不等长时纳米振子的操作特性. 结果表明,通过选择合适的驱动振幅和频率,能够实现石墨片的持久稳定振动. 该方法对于进一步研究纳机电系统的设计有重要的参考价值.     

单畴磁铁矿磁接收器磁学模型

很多生物可以利用地磁场辨别方向和方位,而生物磁铁矿被广泛发现存在于这些生物体中,研究者认为,生物磁铁矿与周围组织(包括神经组织)构成磁接收器,它在与外界磁场的相互作用中,将外界磁场信息转化成神经信息促使生物作出相应的反应;生物磁铁矿磁接收器理论包括单畴磁铁矿磁接收器模型和超顺磁磁铁矿磁接收器模型;趋磁细菌体内存在典型的单畴磁铁矿颗粒,本文中,以趋磁细菌为例,从磁学理论角度出发,定性的探讨了单畴磁铁矿磁接收器的磁学模型和工作机制:在外磁场中,外面包围着生物膜的单畴晶体会受到力的作用,单畴晶体把力转加给生物膜,再被生物膜中的机械感受器接收到,再转变为刺激信号,引起细胞相应的运动行为;或者是,磁铁矿粒子通过与生物膜的结合,把受到的力转变为打开或关闭离子通道,影响离子的流入,跨膜电势发生改变,从而产生刺激信号;多个单畴晶体及膜的存在会导致信号的增加与放大.     

利用GeolPAS软件处理磁测数据及应用实例分析

GeoIPAS是国内先进的地学软件产品,拥有多项自主创新成果和自主知识产权,2007年被认定为“国家重点新产品”,2008年7月通过了中国地调局软件资质认定.笔者通过多年在磁测工作中使用GeoIPAS软件,在原始资料整理、数据处理和图件制作等方面均获得了较好的应用效果,极大的便利了磁测工作.本文主要介绍了该软件在磁测数据处理中的主要方法,并以某磁铁矿区1:1万地面高精度磁测实测数据为例进行了实例应用和分析.相比于其他国外软件,其性价比高,适宜于行业推广.