[目的/意义]通过最大瓦解结构准确识别科学研究前沿中的关键节点并追踪其演化路径,为把握领域发展规律、优化科研资源配置提供支持,突破现有研究聚焦孤立节点的局部特征,以及难以捕捉知识网络中具有协同作用且对全局连通性有级联破坏力...[目的/意义]通过最大瓦解结构准确识别科学研究前沿中的关键节点并追踪其演化路径,为把握领域发展规律、优化科研资源配置提供支持,突破现有研究聚焦孤立节点的局部特征,以及难以捕捉知识网络中具有协同作用且对全局连通性有级联破坏力的关键节点集合的问题。[方法/过程]以量子通信领域为例,基于2015—2024年Web of Science的6538篇文献构建关键词共现网络,融合多中心性指标并利用熵权法评估节点重要性,采用贪心算法识别MDS,分析其功能协同特征与演化轨迹。[结果/结论]研究表明,MDS仅占网络规模的18%~22%,移除该集合后网络最大连通组件规模下降超过70%,效果显著优于传统方法。关键节点在功能上呈现“主题—方法—工具—目标”的互补协同结构,其演化路径清晰展示了量子通信从理论奠基、技术攻坚到应用落地的三阶段发展轨迹,验证了MDS框架的有效性和实用性。展开更多
在电力变压器中,绝缘油由于老化、过热、放电等原因不断劣化,并伴随H_(2)、CH_(4)、C_(2)H_(2)、C_(2)H_(4)、C_(2)H6等特征气体的产出,在油中发生不同程度的扩散。然而,由于气体结构和绝缘体系不同,天然气合成油(gas to liquid,GTL)中...在电力变压器中,绝缘油由于老化、过热、放电等原因不断劣化,并伴随H_(2)、CH_(4)、C_(2)H_(2)、C_(2)H_(4)、C_(2)H6等特征气体的产出,在油中发生不同程度的扩散。然而,由于气体结构和绝缘体系不同,天然气合成油(gas to liquid,GTL)中特征气体的扩散特征尚不明确,多气体分子之间的相互作用也不明晰。为揭示该扩散机理,文中利用分子动力学方法从微观层次上研究混合气体在静止GTL中的扩散行为。通过对比单一、二元、多元气体体系的扩散系数、运动轨迹、自由体积分数和相互作用能,分析混合气体加入对扩散的影响。结果表明,对于单一体系,气体在GTL中的扩散系数表现为:H_(2)>烃类气体,且烃类气体的扩散系数与分子质量成反比,不同气体的扩散符合“空穴跳跃扩散理论”。对于二元体系,混合气体中气体分子的扩散作用具有协同效应,具体表现为不同气体分子之间的斥力作用。同时,混合气体的加入使得CH_(4)和H_(2)的相互作用能分别降低9.21、3.76 kJ/mol;H_(2)和CH_(4)自由体积分数分别增加了27.5%和113.7%,进而增加气体运动空间,削弱GTL对气体的束缚作用,提高气体扩散系数。明确GTL油中气体扩散特征将有利于电力变压器的故障诊断。展开更多
传统移相控制下,无线电能传输(Wireles power transfer,WPT)系统输出功率宽范围调节时逆变器开关管易丢失零电压开关(Zero voltage switching,ZVS)状态,导致逆变器切换损耗增大甚至损坏。阶跃脉冲调制(Stepped Pulse Modulation)是一种...传统移相控制下,无线电能传输(Wireles power transfer,WPT)系统输出功率宽范围调节时逆变器开关管易丢失零电压开关(Zero voltage switching,ZVS)状态,导致逆变器切换损耗增大甚至损坏。阶跃脉冲调制(Stepped Pulse Modulation)是一种低输出纹波调制方法,可实现宽负载范围内的ZVS运行。但是,该调制方法包含有限状态机等环节,不易采用传统的机理建模访求进行建模,给控制器设计带来困难。在Simulink电路的基础上,基于数据驱动方法辨识了无线电能传输在阶跃脉冲调制下传递函数模型,并基于该模型设计内模控制器。实验表明,基于Simulink电路仿真方法获取采样数据,能够有效解决实物实验在某些场景下难以获取实验数据的难题,获得满意的辨识模型。同时,基于辨识模型设计的内模控制器,能够精确估计不同控制参数下的系统控制性能,满足了阶跃脉冲调制无线电能传输输出电压闭环控制的性能需求。展开更多
文摘[目的/意义]通过最大瓦解结构准确识别科学研究前沿中的关键节点并追踪其演化路径,为把握领域发展规律、优化科研资源配置提供支持,突破现有研究聚焦孤立节点的局部特征,以及难以捕捉知识网络中具有协同作用且对全局连通性有级联破坏力的关键节点集合的问题。[方法/过程]以量子通信领域为例,基于2015—2024年Web of Science的6538篇文献构建关键词共现网络,融合多中心性指标并利用熵权法评估节点重要性,采用贪心算法识别MDS,分析其功能协同特征与演化轨迹。[结果/结论]研究表明,MDS仅占网络规模的18%~22%,移除该集合后网络最大连通组件规模下降超过70%,效果显著优于传统方法。关键节点在功能上呈现“主题—方法—工具—目标”的互补协同结构,其演化路径清晰展示了量子通信从理论奠基、技术攻坚到应用落地的三阶段发展轨迹,验证了MDS框架的有效性和实用性。
文摘在电力变压器中,绝缘油由于老化、过热、放电等原因不断劣化,并伴随H_(2)、CH_(4)、C_(2)H_(2)、C_(2)H_(4)、C_(2)H6等特征气体的产出,在油中发生不同程度的扩散。然而,由于气体结构和绝缘体系不同,天然气合成油(gas to liquid,GTL)中特征气体的扩散特征尚不明确,多气体分子之间的相互作用也不明晰。为揭示该扩散机理,文中利用分子动力学方法从微观层次上研究混合气体在静止GTL中的扩散行为。通过对比单一、二元、多元气体体系的扩散系数、运动轨迹、自由体积分数和相互作用能,分析混合气体加入对扩散的影响。结果表明,对于单一体系,气体在GTL中的扩散系数表现为:H_(2)>烃类气体,且烃类气体的扩散系数与分子质量成反比,不同气体的扩散符合“空穴跳跃扩散理论”。对于二元体系,混合气体中气体分子的扩散作用具有协同效应,具体表现为不同气体分子之间的斥力作用。同时,混合气体的加入使得CH_(4)和H_(2)的相互作用能分别降低9.21、3.76 kJ/mol;H_(2)和CH_(4)自由体积分数分别增加了27.5%和113.7%,进而增加气体运动空间,削弱GTL对气体的束缚作用,提高气体扩散系数。明确GTL油中气体扩散特征将有利于电力变压器的故障诊断。
文摘传统移相控制下,无线电能传输(Wireles power transfer,WPT)系统输出功率宽范围调节时逆变器开关管易丢失零电压开关(Zero voltage switching,ZVS)状态,导致逆变器切换损耗增大甚至损坏。阶跃脉冲调制(Stepped Pulse Modulation)是一种低输出纹波调制方法,可实现宽负载范围内的ZVS运行。但是,该调制方法包含有限状态机等环节,不易采用传统的机理建模访求进行建模,给控制器设计带来困难。在Simulink电路的基础上,基于数据驱动方法辨识了无线电能传输在阶跃脉冲调制下传递函数模型,并基于该模型设计内模控制器。实验表明,基于Simulink电路仿真方法获取采样数据,能够有效解决实物实验在某些场景下难以获取实验数据的难题,获得满意的辨识模型。同时,基于辨识模型设计的内模控制器,能够精确估计不同控制参数下的系统控制性能,满足了阶跃脉冲调制无线电能传输输出电压闭环控制的性能需求。
