参数未知环境下PMU装置相角差校准方法设计

PMU装置相角量测的准确性将直接影响相角差校准的有效性,且在参数未知环境下,相角量测的误差将有所增大。为此,文中设计一种面向参数未知环境的PMU装置相角差校准方法。根据PMU装置的内部结构建立测量装置ms级的内守时钟,结合互感器、采样保持器和比较器获得相位,并计算相量,再根据相位和相量获得相角值与周期同步时标的偏移量,通过对偏移量进行修正实现对PMU装置相角差的校准。实验结果表明,文中设计的PMU装置相角差校准方法得到的相角质量更高,且相位测量精度权重更集中,说明该校准方法更适合应用在实际的工程项目中。     

测量方差自学习加权下的多传感器融合算法

分析了测量方差预先设定对多传感器融合算法中加权系数的分配和状态估计的不利影响;提出了一种测量方差自学习的多传感器加权和滤波算法.该滤波算法能够充分利用传感器每次量测带来的新信息进一步优化测量方差, 同时依据优化后测量方差合理地分配权系数和改进状态估计, 提高了对状态估计的精度.最后通过仿真计算验证了该算法的有效性.     

基于伪测量方程模型库的延迟量测滤波

信息在传感器网络传输过程中会出现延迟、错序和丢包等现象,如何充分地利用这些信息对有效提高状态估计精度非常重要。针对现有延迟量测滤波方法中存在的问题,本文基于所建立的伪测量方程模型库,提出一种用于处理延迟量测的滤波方法。首先,利用线性定常系统的参数时不变特性,在测量值有限延迟条件下建立伪测量方程模型库;然后,基于当前时刻到来的延迟或即时测量数据,在模型库中选取与之对应的测量方程模型,并结合系统状态模型,建立系统状态的预测估计器或滤波估计器或滤波融合估计器。仿真对比验证了新方法的有效性与最优性。     

基于1DCNN-DACLSTM模型的风电超短期功率预测方法

风电超短期功率预测是电网运行态势感知的重要基础。针对风电随机波动性将给电网带来高动态扰动的问题,本文利用同步相量测量装置（PMU）的高频采样能力,提出一种融合一维卷积（1DCNN）和双重注意力卷积长短时记忆网络（DACLSTM）模型的风电超短期功率预测方法。首先,基于具有高精度高密集采样的PMU装置对风电超短期功率进行实时量测。然后,利用1DCNN在特征提取和时间卷积减少计算复杂度方面的优势,充分挖掘由PMU采样得到的风电功率及相关因素量测数据关键特征,进而结合DACLSTM模型自主分析风电功率数据与输入特征间的关联关系,实现基于1DCNN-DACLSTM组合模型的风电超短期功率高动态变化趋势预测。最后以已配置PMU的某实际风电场为例,验证本文所提方法的可行性和有效性。     

测量方差自学习加权下的多传感器数据融合算法

分析了测量方差预先设定对于多传感器融合算法中加权系数分配和状态估计的不利影响，提出了一种测量方差自学习的多传感器加权和滤波算法。该滤波算法能够充分利用传感器每次量测带来新的信息进一步优化测量方差，同时依据优化后测量方差合理地分配权系数和改进状态估计，提高了对状态估计的精度。最后通过仿真计算验证了该算法的有效性。     

红外制导弹药协同定位跟踪方法研究

针对红外制导导弹无法直接测量弹目距离、视线角速度及目标加速度等制导信息,且单枚导弹的可观测量少,目标定位误差大的问题,考虑红外导引头的测量特性,利用多枚导弹与目标的几何关系对目标进行协同定位。建立多枚导弹对目标的协同跟踪模型,通过计算导弹间相对运动关系估算弹目距离,并将其作为伪量测量,结合导引头测角信息构建新的量测方程,利用卡尔曼滤波估计出弹目距离和视线角速度等制导信息。针对机动目标,研究了一种基于交互式多模型滤波方法,利用多个目标机动模型加权融合的方法来估计真实目标机动模型。数学仿真表明该方法有效提高了对固定/机动目标的估计精度。     

引入斜距和高程预测的BLUE跟踪方法

最佳线性无偏估计（BLUE:Best Linear Unbiased Estimation）算法用于目标跟踪时,受斜距、高程参量间的“共线”效应影响,对近程目标估计误差会增大甚至发散。针对此问题,在量测转换模型中引入斜距、高程预测,构建斜距、高程参量有偏估计,抑制“共线”效应。基于非线性参数误差最小准则推导斜距、高程估计的权值和偏置,建立基于非线性观测和状态预测融合估计的量测转换模型。基于该模型的BLUE算法能更精确的捕捉转换量测误差特性,以较小计算代价获得性能提升,数值仿真鲁棒性好,有很好应用前景。      

基于支路有功功率的拓扑错误辨识方法

正确的拓扑网架是确保电力系统状态估计准确的重要前提条件。本文针对现有拓扑辨识方法复杂、量测信息利用不充分等问题,提出了一种基于支路有功功率的拓扑错误辨识新方法,该方法利用直流潮流模型将支路两端相角差表示成支路有功功率和支路电纳的函数,进而推导极坐标情形下不同量测量以支路有功功率为变量的量测方程,最终采用加权最小二乘法求解状态量并以此判断线路是否投运。本文方法充分考虑了各种量测信息,较传统状态估计方法状态量少,可有效避免量测冗余 度不足问题,能同时适用于输电网和配电网,在IEEE39测试系统和IEEE33配电测试系统中验证了本文方法的有效性。     

无源跟踪中基于灰关联信息融合的 概率数据关联算法

在无源跟踪中,传统的概率数据关联算法(PDA)单纯依据状态量测信息.该文提出了一种基于多特征信息融合的概率数据关联算法,该算法利用目标多个特征信息(状态量测、载频、PRI等),通过灰关联分析的方法,计算有效观测与目标的关联概率,进而在信息融合的基础上,进行目标状态更新估计.该算法与传统的PDA相比有两个优点,第一,关联概率的计算量小、计算更准确;第二,该算法利用了目标多特征信息,因此,关联性能更好.实验表明,基于该算法的无源跟踪性能明显优于NN方法和传统的PDA方法.     

不确定无序量测系统的最优网络化状态估计

本文以线性时不变或系统参数预先确定的单传感器系统为对象,研究带有不确定随机无序量测约束下的最优网络化估计问题.基于线性时不变或参数预先确定系统的滤波器系数矩阵离线计算和线性最小方差估计的线性加权求和特性,首先介绍传统Kalman滤波的等价测量值加权求和形式.然后,以该测量值加权求和滤波器为基础,结合布尔二值开关和无序量...     

V777测试系统DA／AD测试技术的研究

文章以V777测试系统为平台,用虚拟测试方法和DSP的思想来模拟数模混合测试仪的工作机制,包括激励的产生、响应的采集、数据处理和为DUT提供的测试波形的组合响应处理。利用V777测试系统PMU端口可并行测试的功能获取待测电路AD模块的8位输出,在误差允许范围内匹配其理论对应值。在低频下,利用PMU对DA端口模拟信号的输出进行采样,对采样得到的数据做数字信号算法处理,实现波形的判断。用上述方法以低成本来实现具有一定难度的电路的测试。     

Design of highly integrated power management unit with dual DVS-enabled regulators

A highly integrated power management unit (PMU) with dual DVS-enabled regulators is proposed in this paper. The PMU provides four buck regulators and two low dropout regulators, in which there are two DVS-enabled buck regulators. The output voltages can be optimized separately in the applications with two adaptive voltage domains. The PMU with dual DVS-enabled regulators provides high efficiency and convenient solution for portable devices. The voltage and current references are distributed by considering substrate noise from switching regulators. Interleaving operation of switching regulators minimizes input current ripple. Floating ground is generated in the control block of switching regulators by voltage buffer to further improve the negative power supply rejection (PSR^?). The PMU is designed and fabricated with 0.13 μm CMOS process and occupies 5.29 mm² active silicon area. Experimental results show that the PMU provides good isolation between channels and the DVS speeds for 250 mA I_Load are 63.6 and 45.5 μs/V when up-tracking and down-tracking, respectively. The proposed PMU can be embedded in low power SoCs, facilitating the DVFS scheme for multiple voltage domains.     

PWM降压型DC/DC转换器的高层次模型

基于Simulink采用状态矢量加权线性化方法建立了3A/150kHz降压型电流控制PWM开关稳压电源的高层次模型,并根据系统模型,利用Hspice仿真工具,采用Sim-BCD2μm/36V双极工艺对模型进行了设计验证,在12V输入、5.0V2.0A输出条件下的测试结果表明,转换效率达90%以上,输出电压误差可控制在±4%之内。     

基于PMU的电力系统监控体系结构优化设计

文中提出了一种利用有限数量的相量测量单元(PMU)和相量数据集中器(PDC)设计最优监控结构的方法。通过在大量的设定值场景下,使电力系统可观测性曲线的期望值最大化,同时使通信基础设施成本最小化,最终确定PMU和PDC的最佳位置。提出了一种非线性动态扩展卡尔曼滤波(EFK)状态观测器。这种状态观测器可以将暂态行为转换为由代数微分方程描述的广域电力系统,而无需非线性反演技术。最后以IEEE-5电力系统为例,说明了该方法的有效性。     

基于轨迹图磁阻传感器车辆检测算法

采用磁阻传感器实现车辆车位占用状态的可靠、快速检测,至今没有得到很好地解决,单纯依靠阈值判断或者采用状态机检测的算法很难解决这一问题。现分析了当前的车辆检测算法,着重讨论传感器在车辆经过时输出曲线的特性。结合磁阻传感器的输出特性提出基于轨迹图分析的磁阻传感器车辆检测算法,该算法能很好的跟踪曲线特性并有利于信号曲线的处理。Matlab仿真证明了该算法的可行性和正确性。     

一种快速测量晶体管共射极直流放大倍数(HFE)的方法

晶体管是一种常用的半导体分立器件,共射极直流放大倍数(HFE)是其重要的一个参数,定义为指定集电极和发射极之间的电压(Uce)下、指定集电极电流(Ic)时和基极电流(Ib)的比值.晶体管是电流控制型器件,为达到指定Ic,在测量时通常采用扫描法:逐步增加Ib,测量Ic的值,当到达指定值时停止扫描,计算比值.这种方法效率很低,本文介绍了一种快速测试的方法,借助ATE上参数测量单元(PMU)的加流功能,一次就可以快速测量出放大倍数.     

一种带自适应斜坡补偿的PCM控制Boost变换器

设计了一种带自适应斜坡补偿的峰值电流模式(PCM)控制Boost变换器。采用一种低功耗自适应斜坡补偿电路,使得升压(Boost)变换器能够实现宽输出范围和高带载能力。在此基础上,提出了一种应用于Boost变换器的电感电流采样电路,该电路实现了高采样速度和高采样精度,且具备全周期的电感电流采样特点。变换器基于SMIC 180 nm BCD CMOS工艺设计。仿真结果表明,该带自适应斜坡补偿的PCM控制Boost变换器输入电压转换范围为2.8 V~5.5 V,输出电压转换范围为4.96 V~36.1 V,最大输出负载电流高达5 A。     

基于功角测量和等面积法则的发电机暂态稳定在线判别研究

基于相量测量单元(PMU)的广域测量系统将电力系统的安全稳定监测提高到了动态水平,其中一个关键功能是发电机功角的直接测量.本文将功角测量和等面积法则相结合,用以快速判别电力系统的暂态稳定.该方法能够在线实时判别电网故障的发生和切除、根据实测功角数据计算加速面积、预测最大可能的减速面积,从而根据加速面积和减速面积的差值来判断暂态稳定性.该方法预测耗时短,可在故障切除后80ms内给出判断结果并提供稳定裕度信息.仿真结果一方面证明了其可行性;另一方面也表明,受PMU本身数据上传速率的影响,加速面积的预测值可能偏小,当加速面积和减速面积非常接近时,应采用其他辅助分析手段协助判别暂态稳定性.     

Energy efficiency and spectral efficiency tradeoff in downlink OFDMA systems with imperfect CSI

In this paper, we investigate the tradeoff between energy efficiency (EE) and spectral efficiency (SE) in downlink orthogonal frequency division multiplexing access (OFDMA) systems, whilst considering the channel estimation cost and the corresponding effect of imperfect channel state information (CSI) on SE and EE. The problem is formulated as a multi-objective optimization to determine the optimal pilot transmission power, data transmission power and subcarrier assignment, and then transformed into a single-objective optimization problem, which is a non-convex mixed-integer nonlinear programming (NCMINP) and NP-hard. To address it, we propose an efficient algorithm by adopting alternating optimization and convex optimization methods in lower power region as well as approximate conversion and branch-and-bound methods in high power region. Simulation results analyze and validate the performance of EE-SE tradeoff.     

装甲车辆铅酸蓄电池容量在线检测的研究

针对装甲车辆铅酸蓄电池特殊变电流工况,文中在对开路电压法和内阻法深入分析的基础上提出了一种新的荷电状态辨识方法,并对其进行了硬件电路设计。该辨识方法适合装甲车辆复杂的变电流工况,可实现电池荷电状态与性能状态的在线准确评估,实现蓄电池高效管理。