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关键词： 高功率脉冲磁控溅射   结构   摩擦性能   沉积温度  

摘要： 通过改变溅射粒子的能量状态和运动轨迹，沉积温度可影响涂层结构、成分以及各项性能。本文采用高功率脉冲磁控溅射技术在不同温度下沉积一系列Ti-B-N涂层，研究不同基体温度对涂层微观结构、力学性能的影响规律及磨损机制。研究结果表明：沉积温度从100℃升高到200℃时，Ti元素含量略有下降，B元素略有上升；当沉积温度达到200℃以上，Ti元素与B元素含量没有明显变化。沉积温度在100℃～300℃变化时，涂层中存在h-TiB2和Ti3B4相；涂层沉积温度达到400℃时，仅存在h-TiB2相。随着基体温度升高，Ti-B-N涂层变得更加光滑致密，涂层硬度从2855 HV0.01逐渐增至3994 HV0.01，残余应力从0.9 GPa降至0.3 GPa。当基体温度为400℃时，涂层致密、硬度最高、残余应力最小。当基体温度为300℃时，涂层摩擦系数和磨损率最低，分别为0.5和1.1×10-3μm3N-1μm-1，涂层耐磨性能最佳。在一定条件下，摩擦系数作为影响Ti-B-N涂层耐磨损性能的主要因素，可以通过优化沉积温度等工艺参数对其进行调节以提高涂层的摩擦磨损性能。研究成果对Ti-B-N涂层的应用具有一定的参考价值。

关键词： 海上风电   功率预测   季节性时间序列   信号分析   时间序列分解  

摘要： 海上风电作为可再生能源的重要来源，在近年来得到了广泛关注和迅速发展。海上风电的强随机性和波动性对传统预测方法的准确性提出了挑战。考虑到海上风力的季节性规律，本文从信号分析的角度设计了一种全新频域约束下的海上风电超短期功率深度预测模型来应对这一挑战。第一，我们引入一个极简的框架，它结合了时间序列分解、频率加权和线性模型。第二，我们提出了一种频域驱动的季节性分解方法，其中我们构建核函数和季节性因子来建模多尺度季节性。第三，我们提出了一种频率加权机制来动态增强或抑制季节性频率分量。除了更高效之外，本文模型的空间复杂度与序列成线性比例，并产生最少数量的参数。最后，基于Alpha Ventus海上风场实际运行数据进行相关实验，通过与最先进的预测模型进行比较，证实了本文模型的有效性和出色的性能。文章提供消融研究和可视化以促进对我们模型的理解。

关键词： 功率半导体   模块   低应力   弹性压接   模型   模拟  

摘要： 本文提出了一种新型DS型压接模块封装的电极技术，兼具导电、导热、弹性与低电感相统一的特征，即兼具了碟簧组件的弹性，又具有凸台式刚性电极的导电、导热和低感为一体的优点。并基于该DS型新型电极，设计了一种低应力弹性压接封装功率模块的基本结构形式、仿真模型、制造工艺及材料选用。详细的介绍了基于4500V硅基IGBT和FRD芯片设计的新型单芯片组件的模型与多物理场模拟、制造工艺、模块的耐压装能力和静态等性能测试，初步测试结果表明，基于DS型弹性电极的单芯片模块具有良好的压装综合性能，可为后续4500V/3000A及以上功率级别模块的封装设计提供了基础电极模型。

关键词： 非奇异终端滑模   扰动观测器   快速变功率趋近律   四旋翼飞行器  

摘要： 针对复杂飞行环境下的四旋翼无人机系统，提出一种快速非奇异终端滑模控制方法。该方法采用一种新的快速变功率趋近律，提高了系统状态趋于滑模面的快速性，并削弱了抖振现象。同时，运用RBF神经网络逼近系统中耦合函数的导数，不仅避免了解耦问题，也降低了控制算法的计算量。此外，通过构造辅助系统设计一类固定时间扰动观测器，实现对四旋翼无人机外部扰动的精准观测，且改善了扰动观测器的代数循环问题。最终，数值仿真和四旋翼实物仿真实验均验证了该方案的可行性和实用性。

关键词： 油浸变压器   变压器动态载荷   格子玻耳兹曼方法   相对绝缘寿命  

摘要： 现场变负荷运行条件下的油浸式变压器动态载荷(DTR)和热寿命损失与设备的瞬态温升密切相关。本文提出了一种耦合电网络的格子玻耳兹曼(LBM)物理在环仿真模型，实现对电网络约束下的DTR实时评估。采用D2Q9模型对流体流动和热格子玻耳兹曼方程(LBEs)进行求解捕获变压器内部瞬态的油流和温升过程；在Simulink环境中采用等价电流源模型构建多级负载的电网络约束，并将建立的变压器LBM模型作为元件进行数值封装完成物理在环的仿真模型构建。所建立的模型热点温升的稳态和瞬态求解结果与有限体积法(FVM)对比的误差分别为2.60%和6.44%， 热点温升变化趋势与变压器负载导则吻合，验证了所提方法的有效性。基于该模型对恒定25℃、夏季和冬季典型环境温度变化下的油浸式变压器负载能力进行了评估，结果显示在相对绝缘寿命损失小于1的前提下，环境温度恒定25℃、夏季典型变化温度和冬季典型变化温度下最大的负载系数分别为1.20、1.10和1.60。本文提出的基于LBM的仿真模型对油浸式变压器温升的实时监测、负载能力评估和动态增容提供了一种有效方法。

关键词： SiC MOSFET   浪涌   极端工况   热网络   安全工作区  

摘要： 碳化硅（silicon carbide，SiC）金属氧化物半导体场效应晶体管(metal-oxide-semiconductor field effect transistor，MOSFET)在实际运行中通常会面临浪涌极端工况，导致器件失效。浪涌安全工作区（safe operating area， SOA）是衡量其可靠性的重要指标。目前浪涌SOA的评估需要多次破坏性实验，成本高昂。为此，本文提出一种SiC MOSFET器件浪涌SOA的低成本评估方法。首先建立SiC MOSFET温度计算有限元模型，利用特征正交分解（proper orthogonal decomposition，POD）算法降低有限元模型阶数形成降阶模型，并基于降阶模型建立SiC MOSFET器件的热网络模型，同时考虑器件温度对热网络模型参数的非线性影响。其次，建立SiC MOSFET体二极管的电路模型，与热网络模型关联形成电热耦合模型。之后，基于电热耦合模型构造不同浪涌工况与SiC MOSFET器件温度的数据集，并引入Kriging代理模型揭示工况与器件温度的映射关系，实现SiC MOSFET器件浪涌SOA的快速评估。最后通过破坏性测试验证所提浪涌SOA评估方法的有效性。

关键词： 空气耦合超声谐振法   COMSOL建模   FFT   功率谱估计   板材测厚  

摘要： 为实现对板材的产品质量进行准确的检测，提出一种非接触空气耦合超声谐振法针对板材的厚度测量方案。谐振频率的精确读取，是超声谐振法能实现精确测厚的关键。传统超声谐振法大多利用FFT快速傅里叶变换对回波信号进行处理。文章利用COMSOL多物理场仿真软件对板材进行空气耦合超声谐振法的仿真实验；选择钢板进行谐振法的现场实验，分析谱估计与快速傅里叶变换的共振频率提取差异，对测厚的仿真结果与实验结果分别进行FFT变换和功率谱估计，对两种方法的测量效果进行对比。最终结果表明功率谱估计对空耦谐振法的回波信号处理效果优于传统FFT快速傅里叶变换。

关键词： 变电站   大型变压器   运输   关键技术  

摘要： 变压器是变电站运行的核心设备,将大型变压器从生产车间运输至变电站现场是一个复杂的过程,涉及较多安全隐患.在运输过程中如发生事故将会带来较大的损失.本文以某 110kV变电站建设项目中主变压器运输为例,简要介绍了大型变压器常用的公路运输方式及运输要求,详细阐述了运输作业关键技术,旨在为类似运输项目提供参考,并提高大型变压器的运输安全水平.

关键词： 故障负序分量   低频变压器   快速差动保护  

摘要： 作为电力系统中最为核心的设备器件,低频变压器面临着多种复杂的故障风险.为保证设备的稳定运行,变压器依赖于差动保护动作.在此基础上,本文研究了一种以故障负序分量为特征的故障诊断方法.首先对低频变压器进行故障特征的简单分析,其次探讨基于故障负序分量的快速差动保护方法,最后通过低频输电系统仿真模型进行RTDS仿真分析,以便快速判断各种工况下的故障特征,并进行正确的差动保护.