一种正弦扫频式恒流源设计

高纯度、高输出阻抗的正弦恒流源信号是生物电阻抗测量设备的关键部件.本文设计了一种具有1 MHz带宽的正弦扫频式恒流源,其中正弦波形发生器基于DDS芯片AD9833,采用了新型LPF芯片LTC1560-1进行低通滤波;电压电流源转换器在Howland电流泵的基础上改进,使其具备更高的输出电压柔量.时钟源和LPF采用了电源控制技术,可在系统闲置时关闭电源.该恒流源在便携式生物阻抗频谱测量仪的实际应用表明新型恒流源具有更好的频谱纯度和幅值稳定度,更高的输出阻抗和电压柔量,更低的功耗.     

一种新型的单相逆变器过流保护控制算法与仿真

单相逆变器运行时负载端突然短路会引起负载电流的急剧升高,从而击穿开关器件并对逆变器造成不可逆转的损坏。提出了一种新型的过流保护控制策略,改进的控制方法通过不断采样输出电流,当输出电流的有效值大于上限时,启动电流控制以防止过高的负载电流,并有效维持电流的正弦波形。在Matlab Simulink中建立了系统的仿真模型,仿真结果证明本控制算法可很好地防止过大的尖峰电流产生,保持了电流的正弦形状,是一种理想的过流保护控制方案。     

磁性液体微压差传感器校准信号源的研究

提出了一种新颖的低频(0.1～100Hz)磁性液体正弦压力信号源,可用于微压差传感器校准实验,该信号源能够产生与激励电流频率相同的正弦微差压.利用单自由度受迫振动原理分析了输入电信号和输出压力信号之间的函数关系.采用有限元方法(FEM)分析了磁性液体正弦压力信号源内的磁场分布并计算了磁性液体所受磁场力.最后搭建了测试信号源性能的实验平台,并给出了实验结果,由此计算了系统的固有频率及阻尼比等特征参量.实验结果显示与理论分析一致.     

步进电机减振控制技术在精密机械中的应用

提出了采用微机细分控制电路和“线性+正弦”控制电流波形,可有效抑制步进电机的振动,从而满足精密机械与仪器系统的要求。     

步进电机非线性阶梯电流控制细分及其应用

本文提出了一种步进电机非线性阶梯电流控制细分的方法,并用这一方法与常用的步进电机细分控制方法(线性阶梯电流控制、正弦阶梯电流控制)所测得细分步距角结果进行相互比较,提出其可用作微小角位移(或线位移)的控制和测量,以及伺服跟踪。     

基于状态空间法的复杂正弦稳态电路相量计算

四网孔正弦电路是大型复杂电路系统的代表,其稳态电流相量的分析计算是性能分析的的重要方面.本文研究了一种新的方法,即利用能够描述系统内部特性的状态空间方程,同时结合MATLAB软件对电路的稳态电流相量进行分析计算.为了验证该方法的正确性,本文也应用传统的相量分析法对同一实例的相同输出进行了求解.两次求解结果的一致性,说明了本文研究的方法在求解正弦稳态电路的相量上是有效的、可靠的.     

正弦扭矩激励下单跨转子的电机电流特性

为了通过监测电机电流以实现转子系统扭矩激励的辨识与有关故障的诊断,建立了三相异步电动机——机械转子系统机电耦合模型,在mATLAB/Simulink环境下进行仿真分析,并运用Fourier变换对电机电流信号进行处理,研究了转子系统的正弦扭矩激励与其拖动电机电流的耦合特性。研究结果表明:所建立的机电耦合模型可以研究转子系统在正弦扭矩激励下电机电流的特性,并实现某一频率的正弦扭矩激励的辨识,为研究转子系统动力学设计和故障诊断提供理论依据。     

磁性液体正弦微压力信号源的磁场和力的分析

针对现有正弦压力信号源需要外加机械激励振动源,输出压力信号频率高,机械控制难度大等问题,设计出一种基于磁性液体的低频正弦微压力信号源。通过对螺线管线圈施加正弦激励电流对磁性液体施加磁场力,使之产生交变的磁浮力对外输出正弦微压力信号。研究对螺线管线圈参数进行优化得到较均匀的梯度磁场,计算了一定范围内输出正弦微压力信号与输入电流幅值及频率间的关系并对其影响因素进行简要分析。用有限元仿真方法得到模型内磁性液体中磁场分布及其所受磁场力分布并搭建实验平台进行测试。实验表明,该压力信号源在电源激励频率为0～2 Hz范围内输出的压力信号波形相对最稳定,调节输入电流的幅值与频率控制信号源输出低频正弦微压力信号。     

高功率因数的三电平整流器控制方法

本文建立了三电平整流器在同步旋转坐标系统的解耦状态空间方程,给出了电压和电流双闭环控制策略,电压环跟踪负载有功功率.电流环实现指令电流跟踪控制,采用一种具有中点平衡功能的三电平电压空间矢量调制方法.仿真和实验研究结果表明,本文给出的三电平PWM整流器控制系统具有良好的动态性能和稳态性能.电网侧电流波形正弦,能够实现整流器的高功率因数运行.     

单振子二自由度超声电机驱动电源

设计了用于平板形单振子二自由度超声电机的驱动电源,并针对驱动电源电流负荷较大,输出功率利用率不高的问题,提出了优化驱动性能的措施.该电源利用压控振荡器产生正弦小信号,经高压及功率放大后得到较高的驱动电压及较大的驱动电流实现电机驱动.根据压电振子等效电路模型及工作特性,采取与超声电机并联电感的方法优化了电源驱动性能.制作了驱动电源样机,并对输出性能及优化效果进行了测试.测试结果表明:设计的电源驱动电压及频率可独立连续调节,可输出理想的正弦信号波形;在49.127 kHz、49.756 kHz两种频率下,接超声电机负载时,最大输出电压分别为176.0 V及171.2 V;超声电机并联1.442 mH电感后,电源驱动电流可减少至原来的7.27％和7.41％,功率因数可提高至0.968和0.9550.得到的结果显示,设计的电源满足超声电机驱动要求,采取的优化措施在减小电源电流负荷及提高电源输出功率利用率方面效果明显.