高速开关电容放大器的动态频率补偿技术

运算放大器的动态频率补偿技术 ,是在带开关电容的运算放大器忽略了偏置电压的影响的情况下提出的 ,在这种情况下 ,有效地改善了低频小信号和高频大信号相对于传统的静态频率补偿技术的输出特性     

定频滑模控制Buck变换器设计

针对滞环调制的滑模控制开关变换器的开关频率随输入电压或负载变化而变化的问题,介绍了一种可以将切换函数直接转换成固定频率的开关控制信号的定频调制方法。详细分析了该调制方法的工作原理,给出了一种模数混合电路实现方案,研究了其在滑模控制Buck变换器中的应用。通过计算机仿真研究了该定频调制技术的可行性和有效性,仿真结果表明该调制技术保持了滞环调制具有快速瞬态调节能力,同时具有恒定开关频率、利于滑模控制器的集成和数字实现的优点。     

高温超导钉扎磁悬浮系统分岔和混沌特性研究

高温超导钉扎磁悬浮系统的应用十分广泛,但由于其悬浮力的非线性特性,导致在实际应用中经常引起设备的异常振动。为了探究高温超导钉扎磁悬浮系统的非线性振动特性和寻找避免发生异常振动的措施,首先,通过实验装置测量不同悬浮间隙下的悬浮力数据,将其拟合成指数模型,然后,基于该模型建立简谐激励下高温超导钉扎磁悬浮系统的动力学模型,最后,研究系统的分岔和混沌特性。研究表明,系统存在丰富的非线性动力学行为;系统的混沌阈值随着激励频率的增大先减小后增大,即系统在低频阶段和高频阶段不易发生混沌运动,而在中频阶段易发生混沌运动;质量、阻尼和场冷高度对混沌阈值均存在一定影响。研究结果为高温超导钉扎磁悬浮系统的参数设计及其抑振方法提供参考。     

便携式抗干扰脉率血氧监测系统设计

设计了一种可应用于高原骑行等领域的脉率及血氧饱和度信息采集装置,具有低功耗、便携式、应用场景宽等特点,能在运动状态下实时采集人体血氧饱和度和心率参数。在光电容积脉搏波(photoplethysmograph,PPG)信号的处理方面,针对运动状态下低频频率混叠严重及环境光干扰较大的特点,通过改进双树复小波变换的阈值计算,较好地滤除了高频干扰及基线漂移并抑制了频率混叠的影响。经与改进前双树复小波变换、小波变换、经验模态分解(EMD)等医用脉率血氧仪中常用的滤波算法实验比较,本方法滤波效果好,信噪比高。经测试,血氧饱和度误差不超过4%,脉率误差不超过±4次/min,符合医疗标准。     

高频开关整流模块主电路的设计

高频开关整流模块是高频开关电源的核心部分，其主电路的设计直接关系到整个模块的性能。本高频开关整流模块的输出既对通信设备供电也同时给额定电压为48V的蓄电池充电，因此其最高输出电压可达56.4V，额定输出电流为25A，其输出的最大功率为1410W。     

开关变换器多频率控制方法研究

提出并研究了一种新颖的开关变换器控制方法——多频率(multifrequency)控制方法。该方法在每一个开关周期结束时刻采样输出电压,对其所处的电压区间进行判断,并由此采用相应频率的不同控制脉冲对开关变换器进行控制,以调整变换器输出电压。多频率控制方法具有控制算法简单、开关变换器稳定性好、瞬态响应速度快、电磁干扰噪声小、轻载效率高等优点。相比于双频率控制,多频率控制不仅可以拓宽开关变换器输出功率范围,还可以降低开关变换器输出电压纹波。实验结果验证了理论分析的正确性。     

基于SiC开关器件的LCL并网逆变器控制策略建模分析

SiC功率器件具有高耐压、低损耗、高效率等特性,而高开关频率可以降低逆变器输出电压的低频谐波成分,从而降低并网电流的谐波成分,提高系统稳定性。以SiC MOSFET开关器件作为逆变器组成原件,以LCL滤波器作为逆变器与电网的接口,在建立系统控制模型的基础上,根据有源阻尼与无源阻尼控制方法之间的等效关系,提出并网侧电流与逆变器侧电流的双闭环控制策略,并对这种控制策略进行了稳定性分析。然后根据系统稳态误差与稳定裕度的要求,设计了系统反馈参数与PI调节器的参数。仿真和实验结果表明,这种控制方法可以有效抑制并网电流谐波,提高并网功率因数,并具有良好的鲁棒性和动态响应。     

城轨车辆设备悬挂点的振动测试及特性分析

为获得城轨车辆设备悬挂点的振动特性,以南京地铁宁天线的车辆为研究对象,针对车底悬挂的牵引逆变器、辅助变流器、高压电器箱、扩展供电箱和空心电抗器等设备开展线路运行的振动测试,并与GB/T 21563—2018进行对比分析。研究结果表明,各测点在GB/T 21563—2018推荐频率范围内的有效值均在标准值50%之内,大部分测点的振动有效值小于标准值的20%,小部分测点在0～3 200 Hz频率范围的有效值超过标准值。牵引逆变器、高压电器箱、扩展供电箱和空心电抗器等设备的振动频谱存在一定的相似性,大致分为低频、中频和高频3个区域,而辅助变流器的振动频谱集中在低频和高频2个区域。实际线路振动测试获得的设备悬挂点特性可为车辆及设备的结构设计提供指导。     

小波包与混沌集成的股票市场预测新方法

基于小波包变换和混沌理论提出了一种股票市场建模及其预测的新方法,既能刻划时间序列的规律,又能捕捉混沌状态的特征。首先,应用小波包变换对上证综指和深证成指日收益率序列进行三层分解,分别得到第三层从低频到高频八个频率成分的时序,并在此基础上作进一步分析,结果表明中国股市存在混沌特性;然后,应用混沌理论分别建立从低频到高频八个时序的预测模型,分别对八个时序进行预测;最后,基于小波包理论对混沌模型预测的结果予以重构,实现对原始收益率序列的预测。与现有方法比较,该方法具有较高的精度和较大的应用范围。     

利用混沌提高dc/dc变换器的EMC性能

为了提高dc/dc变换电源的电磁兼容性,基于混沌现象的宽频谱特性提出了一种新的dc/dc变换器控制策略。首先推导了能够产生可控幅度混沌序列的Logistic映射形式,然后利用混沌序列对电流滞环控制策略的电流参考值进行扰动。从而扩展了电感电流的功率谱,降低了在开关频率及其谐波频率上发射的电磁干扰。仿真研究证明,该控制策略可以改善dc/dc变换器的电磁兼容性能。     

基于随机共振的微弱高频CW信号检测技术研究

针对强噪声背景下基于时频分析的高频CW信号检测算法性能严重下降,提出一种基于非线性双稳随机共振的微弱CW信号检测方法。该方法将CW信号调制到低频端,借助随机共振模型进行滤波,再进行WVD变换与Hough变换,从而将CW信号的检测问题转换为参数空间(ρ,θ)的峰值检测问题。实验结果表明,该方法能够在强噪声背景下有效提取CW信号,可用于指导高频CW电报自动接收设备的研制。     

基于DFB光纤激光拍频解调的高分辨率声发射检测技术

提出了一种结构简单的基于分布式反馈(DFB)光纤激光器的拍频解调系统,该解调系统的应变分辨率可以达到6.4×10~(-3)με,动态范围可以达到400 MHz。提出的基于DFB光纤激光拍频解调技术的应变分辨率高于基于匹配光栅、线性滤波器和阵列波导光栅滤波器波长解调技术。动态范围大于基于可调谐激光器的相移光纤布拉格光栅强度解调技术和基于光纤干涉仪的光纤激光相位解调技术。整个系统的2个激光相互拍频得到拍频信号,通过基于虚拟仪器的信号采集处理系统进行处理。由高采样率的数据采集卡采集数据,通过基于LabVIEW的软件系统进行信号分析,得到拍频信号的频谱图。由频谱图得到拍频信号的带宽,再根据波长与频率的关系,DFB光纤激光器的灵敏度得到解调系统的应变分辨率。根据NI数据采集卡的采样率得到解调系统的动态范围。采用短时傅里叶变换法的时频分析方法提高应变分辨率。提出的DFB光纤激光拍频解调的声发射检测技术能够以较高的应变分辨率实现对由磨损或断裂等故障引起的高频声发射信号的检测。     

开关电容矩阵DC/DC变换器

提出了一种利用开关电容矩阵来实现DC/DC变换的新方法,其过程是将组合开关电容单元排列为一个M×N的矩阵SC(M, N),用一组时序信号控制组合开关,使其工作于充、放电两种状态:充电期输入电压沿矩阵的行充电;放电期矩阵转置,电容上的储能沿矩阵的列向负载放电,实现了电压的变换。设计了一个SC(2, 3)的矩阵变换器电路,并进行了理论分析和仿真。     

基于附加质量法的吊杆索力测试研究

为了提高拱桥吊杆索力测试的精度,对振动频率法进行优化。基于Euler-Bernoulli梁理论建立附加质量后吊杆的振动微分方程,并利用振型分析法求解。通过引入简支梁的振型函数,求得吊杆的有效索长。在两端铰支边界条件下,导出使用前两阶频率且无抗弯刚度项的索力计算式,将有效索长代入得到吊杆索力值。运用数值模拟验证,并与规范公式进行对比分析,同时给出了该方法的适用条件。结果表明,本文公式考虑了边界条件和刚度参数对索力测试值的影响,可用于不同的索长、索力、边界及不同截面时的索力测试,且误差在3%以内,对于实际边界下的短吊杆索力测试误差小于2%,具有较高精度和工程意义。     

滞环容差自适应算法的直接转矩控制研究

传统感应电机直接转矩控制(DTC)系统的滞环控制器为Bang-Bang控制,其滞环容差保持不变,因此低速下被调节的磁链和转矩具有较大脉动。为改善转矩和磁链响应,在传统滞环比较器基础上,提出了一种滞环容差自适应调节控制方法,通过对转矩或磁链误差的当前采样值和历史采样值以及滞环比较历史输出值的综合比较,得到当前滞环输出控制信号,并充分利用零电压矢量和反向电压矢量,达到满意控制效果。仿真结果表明该算法不仅能有效降低定子磁链和转矩脉动,也能够有效降低开关频率,提高了逆变器效率。     

基于改进广义S变换的井筒波压制

VSP资料中经常出现能量比较强的井筒波,目前其压制方法主要利用中值滤波和F-K滤波。由于中值滤波存在统计效应,而F-K变换经常存在空间假频,都很难取得理想效果。基于井筒波和有效信号的时频差异,提出利用改进的广义S变换(采用宽度可变的高斯窗函数,其时窗宽度随频率呈正比,在低频段时窗较窄,获得较高的时间分辨率;高频段时窗较宽,故可获得很高的频率分辨率)对井筒波进行分离和压制。理论推导和实际数据计算表明,基于吸收改进的广义S变换的井筒波压制明显突出了有效信号,提高了信噪比。      

基于特征的小波变换与高通滤波相结合的图像融合算法

提出了一种基于多尺度分解的像素图像融合方法,综合考虑图像的边缘特征和小波变换后的系数相关性,对低频分量进行高通滤波,得到低频分量的细节分量并进行融合;在高频区域采用提取图像的边缘和区域能量相结合的方法进行融合.实验结果表明该算法具有很好的融合效果.     

ZCS在功率变换器中的分析及应用

对高频零电流软开关进行了理论分析，给出了开关中各参量的数学关系。通过对开关中能量传导的研究，得出了在一定条件下求解开关频率的近似公式。同时，探讨了零电流开关应用于开关电源中的特点与谐振参数的限制条件。对样机的测试表明，该分析对高频电源的设计具有指导意义。     

改进的高效EZW遥感图像压缩方法研究

利用经过小波变换后的图像数据的能量大部分聚集在低频子带这一特点,针对小卫星星载计算机处理能力有限的客观情况,提出一种将预测编码和EZW编码相结合的图像压缩编码方法。通过有限的扫描次数,提取高频系数的重要系数。同时结合预测编码的方案,实现对低频系数几乎无损的压缩。实验证明,该方法能够使遥感图像的压缩同时具有较快的压缩速度和较好的压缩效果。     

特高压交流开关型可控避雷器电位分布研究

特高压交流开关型可控避雷器可以通过闭合控制单元开关,短接底部单元节,进而起到抑制操作过电压的作用。当此类避雷器处于正常工作状态时,由于控制单元开关断口电容等杂散电容的影响,其电位分布比普通氧化锌避雷器更加复杂。为获取特高压交流开关型可控避雷器的电位分布,基于有限元法在Ansoft Maxwell环境下对其电压分布进行仿真研究。将仿真结果与已有试验数据进行对比分析,验证了模型准确性,并在此基础上分别研究了在承受稳态电压、操作过电压及雷电过电压时特高压交流开关型可控避雷器整体电压分布趋势及最大电压分布不均匀系数所在位置。研究结果为监控避雷器状态和优化避雷器结构工作提供了依据。