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公开(公告)号：CN119521075A
公开(公告)日：2025-02-25
申请号：CN202411666347.X
申请日：2024-11-20
Applicant: 湖南大学
IPC: H04R1/44
Abstract: 本发明提供了一种多段圆弧耦合的大功率深海超磁致伸缩水声换能器及其设计方法，包括多重圆弧式辐射外壳；多重圆弧式辐射外壳沿长度方向的两端为弧形壳体，沿宽度方向的两端侧面为多段圆弧外壳；多重圆弧式辐射外壳沿长度方向中轴和宽度方向中轴均对称设置；多段圆弧外壳中部为向外凸起的凸起弧形部，中部弧形部两侧为与中部弧形部相切且向内凹陷的内凹弧形部；多重圆弧式辐射外壳上方盖设有上盖板，下方盖设有下盖板，多重圆弧式辐射外壳内部安装有驱动模块。本发明采用多重圆弧式外壳可以创造更多有效模态，从而增大换能器的工作带宽；此外，凹凸结构的圆弧可以减缓换能器表面应力随水深变化的敏感度，从而可以工作在更深的海域。
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公开(公告)号：CN119476051A
公开(公告)日：2025-02-18
申请号：CN202510053022.2
申请日：2025-01-14
Applicant: 湖南大学
Abstract: 本发明公开一种超磁致伸缩材料磁滞特性的模型参数辨识方法，采用非线性Jiles‑Atherton模型对磁滞特性进行描述，通过构建数学模型，得到磁致伸缩材料的磁滞回线；采用基于纵横交叉策略改进的北极海雀优化算法对超磁致伸缩材料的磁滞特性进行参数辨识，并利用纵横交叉策略以改进北极海雀优化算法，提高算法的全局寻优与局部寻优能力；本发明所提模型参数辨识方法设计简单、迭代效率高、能够替代大量人工整定参数的试验，快速得到磁滞模型的最优解，为超磁致伸缩材料的工程化应用提供理论指导。
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公开(公告)号：CN118017861A
公开(公告)日：2024-05-10
申请号：CN202410417692.3
申请日：2024-04-09
Applicant: 湖南大学
Abstract: 本发明提供了一种低共模电压的宽调压耦合电感型升降压逆变器，包括包括输入电压Uin，耦合电感Lp，半导体开关器件S1，S2，S3，S4，S5，S6，S7，S8，S9，S10，S11，滤波电容C1和C2，输出负载R；输入电压Uin的正极分别连接S1的漏极、S6的漏极和C2的正极；输入电压Uin的负极分别连接S3的源极，S4的源极和C1的负极。本发明可以实现宽范围交流输出，消除交流侧高频共模电压，由直流共模电压引起的漏电流可忽略不计，另外耦合电感减小了变换器体积，功率密度高，准单级结构，效率高，开关器件电压应力低，成本低，可广泛应用于各种需要直流交流变换的场合。
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公开(公告)号：CN117709163A
公开(公告)日：2024-03-15
申请号：CN202311759427.5
申请日：2023-12-20
Applicant: 湖南大学
IPC: G06F30/23 , G06F30/28 , G06F30/30 , G06F119/14
Abstract: 本发明公开一种超磁致伸缩换能器非线性时域特性分析方法及系统。包括考虑永磁体偏置磁场下超磁致伸缩换能器的分段式磁路磁场模型、考虑超磁致伸缩棒材磁致伸缩效应的固体力学模型和换能器水下振动的压力声学模型，再构建电磁场和固体力学场的耦合策略以及固体力学场与压力声学场的耦合策略，从而建立超磁致伸缩换能器整体电‑磁‑机‑声耦合的非线性时域模型，在不同偏置磁场和预应力的工况下，分析换能器模型的时域输出特性，从而为超磁致伸缩电声换能器的设计提供一种方法。
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公开(公告)号：CN112615547A
公开(公告)日：2021-04-06
申请号：CN202011485672.8
申请日：2020-12-16
Applicant: 湖南大学
IPC: H02M3/335
Abstract: 本发明公开了一种自动均压开关网络、直流变换器、控制系统及控制方法，其包括：自动均压开关网络、谐振腔电路、整流电路以及滤波电路四部分，其中，自动均压开关网络连接输入电压的两端，滤波电路的两端连接负载。本发明输入端采用了串联结构，降低了功率开关管的电压应力；在一个开关周期内，每个输入均压电容均与其相邻的输入均压电容并联均压，从而在没有额外的输入均压控制的情况下实现了输入均压电容上的电压平衡，避免了系统输入均压电容发散的风险，且无需再采样每个子模块的输入电压信息，简化了控制复杂度。所有功率开关管采用统一开关频率控制，进一步降低了控制难度；所有功率开关管和高频整流二极管实现软开关，提高了变换器效率。
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公开(公告)号：CN117856624B
公开(公告)日：2024-07-02
申请号：CN202410063254.1
申请日：2024-01-17
Applicant: 湖南大学
Abstract: 本发明提供了一种宽范围升降压直流变换器包括耦合电感，所述耦合电感的第一线圈的同名端电连接电压输入端的正极、第四半导体开关器件的漏极和第二半导体开关器件的漏极；所述耦合电感的第一线圈的异名端电连接第一半导体开关器件的漏极和第三半导体开关器件的源极；耦合电感的第二线圈的同名端电连接第二半导体开关器件的源极，滤波电容的一端和负载的一端，耦合电感的第二线圈的异名端电连接第五半导体开关器件的漏极和第四半导体开关器件的源极。本发明实现了宽范围的升降压直流电压转换，减小了升降压直流变换器的体积，提高了升降压直流变换器的功率密度。
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公开(公告)号：CN118133619A
公开(公告)日：2024-06-04
申请号：CN202410278503.9
申请日：2024-03-12
Applicant: 湖南大学
Abstract: 本发明公开了一种换流阀阀冷系统均压电极结垢监测方法，集成自适应神经模糊系统来对均压电极结垢程度进行标准制定与垢层等级类别置信椭球，构建阀冷系统QT数字化监测可视化平台，实现人机交互监测与控制数字驱动型数字孪生的换流阀阀冷系统均压电极结垢快速监测预警系统。
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公开(公告)号：CN118094306A
公开(公告)日：2024-05-28
申请号：CN202311759847.3
申请日：2023-12-20
Applicant: 湖南大学
IPC: G06F18/241 , G06F18/2135 , G06F18/21 , G06F18/10 , G06N3/044 , G06N3/0464 , G01B17/02
Abstract: 本发明公开一种基于多维特征和深度学习的均压电极垢层厚度检测方法，该方法考虑了结垢均压电极超声检测信号中的噪声分布特性，从而提出了基于主频筛选的VMD‑WPT降噪方法，进一步从时域波形、频域频谱、时频能量分布、时空分布角度分析超声检测信号，从而充分提取信号中所包含的垢层厚度信息；在所提特征基础下，基于CNN‑RNN神经网络构建一种识别结果融合的深度学习模型，从而增强模型方法的鲁棒性域泛化能力，提高均压电极垢层厚度检测的精度与准确度。
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公开(公告)号：CN117951988A
公开(公告)日：2024-04-30
申请号：CN202311855350.1
申请日：2023-12-28
Applicant: 湖南大学
Abstract: 本发明公开了一种弯张换能器优化设计方法及系统，将弯张换能器的结构参数组合整体作为神经网络输入数据，频率和声源级作为输出数据，构建基于BP神经网络弯张换能器频率和声源级预测模型，可以通过不断迭代训练来适应输入数据和输出数据的线性与非线性相关特性，而且也可以自适应输入数据的耦合性特点，得到误差较小的预测模型；把结构参数组合整体作为输入，可以快速得到预测结果；然后，引入结构参数的约束条件，通过遗传算法对预测模型进行寻优，采用最佳个体保存法，概率法交叉，高斯变异，可以快速得到结构参数的最优解。本发明所提优化设计方法计算简单、能够替代大量控制变量进行的试验，节省成本，提高效率。
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公开(公告)号：CN117408206B
公开(公告)日：2024-04-16
申请号：CN202311716904.X
申请日：2023-12-14
Applicant: 湖南大学
IPC: G06F30/367 , G06F30/373 , H03H7/38
Abstract: 本发明公开了一种基于帕累托优化的电声换能器宽带阻抗匹配设计方法，包括以下步骤：输入换能器工作频带内的阻抗等参数，建立关于负载功率因数、功率密度等综合评估数学模型作为优化目标，采用有约束多目标差分进化算法，以匹配网络元件参数为决策变量，以功放输出与匹配网络各支路的电压电流上限作为约束条件，对不同阶数、类型的匹配网络分别求解得到帕累托前沿，再将所有帕累托前沿包含的个体按照三个优化目标进行非支配排序，输出最终的帕累托前沿，作为备选方案供用户选择。本发明具有遍历拓扑多、收敛速度快、不易陷入局部最优、所得匹配网络方案帕累托最优的优点，对电声换能器的阻抗匹配网络的阶数、拓扑与参数优化设计具有重要意义。
