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关键词： 方位远探测声波测井仪   电子系统   检测装置   测试  

摘要： 方位远探测声波测井仪器作为重要的地下信息采集工具在复杂油气田勘探与开发中发挥着重要的作用，其内部复杂电子系统中多通道模拟信号处理电路的正确性和通道一致性、数字总线接口电路的接口信号完整性和正确性决定了仪器的工作性能。为了对其测控电路进行系统级的测试和保证性能的可靠性，实现对多通道模拟信号处理电路和复杂数字总线接口电路的有效检测，该文设计了一种用于对方位远探测声波测井仪器电子系统板级电路进行检测的装置，检测装置由测试电子系统、动态检测探针、计算机、交换机、检测分析软件等组成，对模拟信号处理电路板的检测主要根据各个通道输入和输出信号的关系分析各个通道的工作状态，动态检测模拟通道的各个测试点，分析模拟通道的具体故障类型和位置。对数字接口电路板的测试主要是由数字接口信号处理采集电路对待测电子系统数字接口信号的逻辑进行分析，通过对总线接口信号的分析能够判断仪器互联总线、仪器内部命令控制总线、仪器内部数据传输总线的工作状态，给出仪器互联、仪器内部控制、仪器内部数据传输等多个级别接口数字信号的完整性和正确性。

关键词： COMSOL Multiphysics   双相流   液滴逻辑门   流体动力学   COMSOL Multiphysics   Two-Phase Flow   Droplet Logic Gates   Fluid Dynamics  

摘要： 微流体中液滴的行为不仅能够反映流体力学的基本特性，还为模拟数字数据处理提供了新的思路。液滴在微通道中的运动轨迹、相互作用时间以及与通道几何结构的交互，共同决定了微流体系统的特性。通过精确控制液体流速、通道的弯曲程度和尺寸，可以实现各种逻辑运算功能。由于液滴的动态特性可以类比为数字电路中的开关状态，微流体网络因此具备了模拟传统数字逻辑运算的潜力。例如，液滴的碰撞、合并或分裂等现象可以被视为数字电路中“0”和“1”之间的转换，从而实现与门(AND gate)和或门(OR gate)等基本逻辑门的功能。本文采用COMSOL软件构建了一种微流体模型，通过精确调控微通道的形状、液滴的速度及其他操作参数，成功模拟了与门和或门的逻辑功能，并通过一系列的动态模拟实验，验证了微流体系统在执行复杂逻辑任务中的可行性和有效性。这些研究不仅证明了微流体系统在数字逻辑运算中的应用潜力，还为微流体器件的设计与优化提供了理论依据，推动了微流体技术在生物医药、化学分析以及微型计算系统等领域的应用发展。

关键词： 组合逻辑电路   优化设计   伊辛模型   混合算法   Combinatorial Logic Circuit   Optimal Design   Ising Model   Hybrid Algorithm  

摘要： 粒子群优化算法(PSO)源于人工生命和复杂的自适应系统，近年来在数字电路的设计和优化中得到了应用。人们通过参数调节来改进PSO算法，虽然PSO算法具有参数更少、收敛速度更快等优点，但在迭代进化过程中容易陷入局部最优解，从而导致计算资源的低效使用。针对这一局限性，我们引入了基于Ising模型的改进自适应增强粒子群优化算法(AEIPSO)。提高了进化迭代的效率并且增强了解的多样性。同时，它保留了从PSO算法的快速收敛和卓越的全局搜索能力。实验结果表明，AEIPSO算法在组合逻辑电路的设计和优化方面优于其他PSO算法。

关键词： 反激变压器   开关矩阵   均衡电路   滑动窗口   均衡时间   均衡策略   Flyback Transformer   Switch Matrix   Equalization Circuit   Sliding Window   Equalization Time   Equalization Strategy  

摘要： 传统均衡电路存在均衡速度慢，均衡方式单一，均衡效率低等问题，为此设计了反激变压器开关矩阵均衡电路。该电路通过控制不同开关的打开与闭合，实现了电池组内电池对电池，电池组对电池，电池对电池组多种均衡方式，提高了均衡电路的灵活性。依据该均衡电路设计了滑动窗口均衡策略，具有良好的性能。实验结果表明，在相同的初始条件下，滑动窗口均衡策略相较于传统设计，在保证均衡效率的前提下，均衡速度提高了38%，均衡时间缩短了28%。

关键词： 热电制冷   高精度温度控制   动态直流偏置   双路温度补偿  

摘要： 热电制冷（TEC）高精度温控技术广泛应用于精密半导体光电器件领域，其控制精度对器件稳定运行至关重要。然而，传统PID控制算法在毫开尔文级别的高精度温控应用中易出现超调与振荡现象，难以满足应用需求。本文深入分析TEC内部的电热耦合与热传导机制，构建并验证了精确的TEC等效电路模型。在此基础上，提出了一种带动态直流偏置的自适应PID高精度温控算法，算法通过实时计算温控误差及输出电流均值，动态调整PID控制输出，有效地抑制环境温度扰动引起的温控误差，提高了温控系统的稳定性。通过仿真分析验证了算法的高精度温控特性，并且创新性地引入双路温度检测与补偿机制，进一步提升了温控性能。算法对PID参数具有较强鲁棒性，核心逻辑简洁高效，硬件实现复杂度低，在工程实际中具有广泛适用性和良好的推广价值。

关键词： 生态安全格局   形态学空间格局分析法(MSPA)   电路理论   空间句法   修复策略  

摘要： 为构建河南省生态安全格局以支撑区域生态保护与可持续发展，综合运用形态学空间格局分析法、电路理论及空间句法对河南省景观要素进行系统分析。通过确定生态源地、廊道、夹点和障碍点等关键要素，并评估生态网络的形态结构特征，明确需优先修复的关键性空间。结果表明：①河南省景观类型总面积达32006 km2，占研究区面积的19.20%，其中核心区面积为21570 km2，占比为12.69%；当面积阈值≥3 km2时，共识别出380个生态源地，生态源地面积占研究区总面积的11.74%，主要集中于西部、中部和南部地区。②基于电路理论提取出1139条生态廊道，总长度达18206.68 km，其中包括重要廊道504条、次重要廊道403条和一般廊道232条，同时识别出316处生态夹点（分布于廊道与源地交界处）和290处生态障碍点（沿廊道分布）。③建议优先修复北部及东部的109处生态障碍点，修复面积总计1387.19 km2。④最终构建了“一带、二纵、三屏、四廊、多点”的生态安全格局。该格局及其关键要素充分反映了河南省生态系统的实际特征，提出的修复策略为区域生态保护与可持续发展提供了科学依据和实践指导。

关键词： 晶体管   电路拓扑结构   电路仿真   时序优化  

摘要： 随着集成电路技术的飞速发展，电路设计的复杂性与日俱增，晶体管级时序优化成为提高电路性能的重要手段.针对由标准单元组成的复杂电路中关键路径延时过大的问题，提出了一种基于电路拓扑结构的晶体管级时序优化算法.该算法通过分析电路拓扑特征，精准识别电流传输的上拉或下拉路径，并结合多种优化策略，对晶体管尺寸进行精细调整，从而有效缩短了关键路径的延时.实验表明，该算法在多种电路场景下均展现出了卓越的时序优化效能.具体而言，在针对路径上所有单元的全面优化策略下，200条测试路径的前仿测试结果显示，其延时平均降低了20.7%；而当优化焦点集中于延时敏感单元时，这200条路径的前仿测试延时同样实现了8.1%的平均降幅.更进一步地，在精选的10条路径上，仅对延时敏感单元进行优化并完成版图绘制工作，后仿测试结果表明，这些路径的延时平均减少了6.8%.这一系列显著的优化成果不仅充分证明了该算法的有效性与实用性，更为未来针对延时敏感单元开展局部全定制电路设计提供了新的思路.

关键词： SiC MOSFET   短路保护   di/dt检测   短路测试   双阈值检测  

摘要： SiC MOSFET功率密度大、短路耐受能力差，因此快速可靠的短路保护电路设计对SiC MOSFET应用尤为重要。传统di/dt检测短路保护电路抗干扰能力弱、检测灵活性差，且发生负载故障时短路电流峰值高，难以满足SiC MOSFET实际应用中短路保护需求。该文提出一种灵活性高、可靠性强的SiC MOSFET双阈值检测短路保护电路，以消除两种短路电流阈值之间的限制关系。提出RD并联支路及检测支路滤波电感设计，可有效抑制高频杂散信号对检测电路的干扰，降低负载故障短路电流峰值的同时提高了可靠性。最后，设计并研制短路保护电路样机，在电压为300V、400V、500V的条件下进行实验验证。结果表明，该设计可以实现硬开关故障和负载故障≤200ns的快速保护，负载故障检测速度与传统方法对比提升20%以上；当母线电压为500V，同等条件下负载故障短路电流峰值较传统方法降低了25%。

关键词： GIS   绝缘缺陷   工频叠加冲击   闪络路径   放电特性  

摘要： 金属封闭组合电器设备（GIS）常遭受雷电、开关操作暂态等过电压侵袭，实际承受工频叠加冲击电压，一旦存在GIS绝缘件沿面异物缺陷，放电概率会显著增加，严重威胁设备安全运行。本文搭建工频叠加冲击电压实验平台，研究GIS绝缘件沿面异物闪络电压和放电路径统计规律，对比分析叠加相位、异物尺寸的影响规律，揭示工频叠加冲击电压下沿面闪络机理。结果表明，不同叠加相位和极性下，闪络路径会呈现“竖直发展”和“绕开”两种典型模式，进而显著影响叠加放电电压U50%。当反极性叠加时，闪络路径沿绝缘子电场中心线方向发展，放电出射角度θ ≤ 25°，表明缺陷产生空间电荷促进了叠加电压下的放电发展，此时，U50%较雷电冲击击穿电压Us下降程度很大，闪络电压变化率k高达27.8%；同极性叠加时，闪络路径会“绕开”缺陷前方区域，放电出射角度θ明显增大，在40°-90°之间，且分散性较大，此时，缺陷产生空间电荷阻碍了叠加电压下的放电发展，U50%降幅很小。此外，微粒曲率亦显著影响闪络路径和放电电压，尖锐微粒导致的k更大。在ACφ=180°/+LI时，随着微粒曲率从0.15mm增加到0.5mm，k值由15.8%减小至11.1%。本研究为揭示工频叠加冲击下GIS沿面闪络机理、提高GIS绝缘可靠性提供了一定参考和依据。

关键词： 虚拟同步发电机   阻抗电路模型   稳定性分析   虚拟阻抗设计  

摘要： 在强电网条件下，以虚拟同步发电机(VSG)作为新能源并网发电接口时，VSG与电网交互的过程中易出现振荡失稳问题。在考虑功率环输出相位小扰动的前提下，该文首先构建VSG控制下的构网型逆变器系统的阻抗电路模型，将逆变器中的控制回路可视化为dq坐标系下一系列互联的电路阻抗元件。仿真扫频证实该模型在提高准确性的同时，结合奈奎斯特稳定判据揭示了负阻容性区域对系统稳定性的潜在不利影响，借助可视化模型直观地分析了串并联内部阻抗及其与正序输出阻抗特定频段负阻容性区的相互关系，揭示了VSG序阻抗出现负阻容性区的机理，即存在两个内部阻抗元件分别对负阻容性区域的生成具有促进、抑制作用，且互为串联关系。进而提出了一种虚拟阻抗的简便设计方法，该方法采用将上述两阻抗元件相消的思想，消除了正序输出阻抗在50Hz附近的负阻容性区，有效提升了VSG的并网稳定性。最后，通过仿真验证了稳定性分析的准确性和所提虚拟阻抗设计方法的有效性。