摘要：随着复杂系统诊断、预测和系统健康管理技术的不断发展,在新兴的工业信息系统和工业智能的推动下,数字孪生技术成为智能制造领域和复杂系统智能运行和维护领域的新兴研究热点。鉴于此,针对数字孪生技术在复杂工业系统和复杂装备领域的基本概念、应用前景、技术内涵以及发展趋势、已有初步研究规划和阶段性成果等进行梳理,归纳面向复杂工业系统和复杂装备的智能运行和维护领域的数字孪生技术体系、关键技术、发展趋势和技术挑战等,分析数字孪生与其支撑的工业大数据、云计算、人工智能、虚拟现实等的相互支撑和相互促进的关系,预期能够给复杂系统诊断、预测和系统健康管理领域对数字孪生技术感兴趣研究人员提供一定的参考和借鉴。

摘要：针对多金属离子极谱2阶导数信号易受外部环境和内部电路噪声干扰的问题,结合极谱2阶导数信号的峰形特点,提出一种基于改进经验模态分解(EMD)的极谱信号降噪方法。首先对信号进行EMD分解得到固有模态函数(IMF)分量,统计IMF分量中的局部极大值点数目,判断EMD分解是否停止;再根据IMF分量与原信号之间的关联度,将IMF分量分为3类,对不同类分量分别进行降噪处理;最后进行重构。仿真实验结果表明:该方法与标准EMD法相比能有效减少分解步骤,缩短分解时间;与小波阈值法相比,对信噪比的提升更大,最小均方误差更小。对铜钴镍3种离子的2阶导数极谱信号的降噪结果表明,该方法有效去除了离子极谱信号的噪声,并较好地保留了信号的细节特征,对极谱法测量多金属离子浓度有重要意义。

摘要：近年来,谐波问题的出现对高压直流输电系统的高效运行提出了重大挑战。换流变压器作为其中的核心设备之一,准确计算其谐波激励下的损耗显得尤为重要。提出了一种新的铁心损耗计算模型,设计制作了产品级变压器铁心模型对新方法进行验证,并进一步对换流变压器在谐波激励下铁心损耗问题进行了分析。首先,利用爱波斯坦方圈测量得到变压器铁心材料的磁性能数据,拟合得到原始斯坦梅兹公式的3个参数;其次,搭建磁通密度可控的变压器铁心实验测试平台,用实验方法得到谐波激励下的损耗,并借助谐波激励下变压器铁心磁性能测量数据通过新的计算模型计算其损耗,计算值与实验值对比,验证模型的正确性;最后,考察了谐波含量、阶次、相位差对变压器铁心损耗的影响。

摘要：针对蠕动泵快速定容小流量、低流速、高粘性流体时出现气液共存导致精度低的问题,提出了一种基于电机频率曲线的蠕动泵的精确定容方法。首先对蠕动泵实验装置进行工作原理分析,建立了目标容量与电机驱动频率关系模型,并针对电机驱动频率曲线的不连续导致气泡产生的现象,提出了一种具有误差补偿的抛物线加减速曲线的电机驱动频率模型;然后对该模型参数进行辨识,并选择样本集外的容量进行在线验证;最后将所提方法与无误差补偿的抛物线加减速曲线、匀加减速曲线以及指数型加减速曲线的频率控制方法进行了对比分析。实验结果表明,该模型精度分别提高了83.05%、41.18%和28.57%,最大相对误差0.9%,平均相对误差0.5%,验证了所提方法的正确性和可行性。

摘要：变压器油纸绝缘状态评估是一个具有多特征量的复杂问题,提出引入正、负参照点的改进层次分析-逼近理想解法(AHP-TOPSIS)绝缘状态评估模型。首先,应用回复电压(RVM)提取油纸绝缘状态的相关特征量,建立变压器油纸绝缘状态评估的层级结构;其次,应用层次分析法,以专家经验为指导依据确定特征量的权重系数;然后,分别将绝缘状态极为良好和老化极为严重的变压器作为正、负参照点和待评估变压器共同构造出决策矩阵,对决策矩阵进行规范化处理并与权重相结合,得到加权的规范化决策矩阵,并本文的正、负参照点分别为正、负理想解;最后,计算出变压器与正参照点的贴近度,根据贴近度划分的区间评估变压器的绝缘状态。应用算例证实了改进AHP-TOPSIS在变压器绝缘状态评估中的精确性,相比传统TOPSIS法能够更为准确进行变压器油纸绝缘状态评估。