噪声测试系统精度有源-无源联合测量评估方法

通过在无源器件后置有源增益器件提高被测件整体的增益,抑制系统中非零误差对噪声测试结果的影响;结合单一有源器件及级联有源-无源器件的2次噪声测试结果,采用噪声系数直减法,将系统测量评估精度的表征参数由噪声系数转化为级联无源器件的插损值;并以具有更高插损测量精度的矢量网络分析仪插损测试结果作为参考基准,定量评估噪声测试系统的精度. 经与传统无源测量评估方法的实测对比验证得,在2~40 GHz频段内,所提方法对基于Y因子法的噪声测试系统的评估精度为–0.5~0.5 dB,对基于矢量冷源法的噪声测试系统的评估精度为–0.3~0.3 dB,评估精度波动范围均小于被测系统的2倍测试不确定度,较传统无源测量评估方法评估精度提升了3倍以上.     

双行星排汽车纯电驱动模式的转矩分配策略

针对双电机纯电驱动模式的转矩分配问题,在分析双行星排插电式混合动力系统能量流动特性的基础上,设计主电机高效工作区间控制策略. 该策略利用双电机工作特性的差异达到高效工作区间互补的目的,并在双电机转矩耦合模式下保护主电机的工作效率. 为了解决传统模糊控制器控制精度不高的问题,设计双模糊控制器控制系统,结合所提出的电机工作区间划分方法实现电机工作区间的自适应调节与等效放大. 以驱动系统能量转化效率与电机转矩脉动系数为自变量构建适应度函数,基于遗传算法对系统的控制规则进行多目标寻优. 仿真结果表明,在2种控制策略中遗传算法-双模糊控制器控制策略的耗电量更低,系统综合效率分布情况接近动态规划（DP）经济性最优结果,对电机输出转矩波动情况的控制也更加合理. 将其应用于混合动力系统,车辆百公里综合油耗较主电机高效工作区间控制策略的降低3.27%.     

基于自适应神经网络的柔性关节机械臂控制

柔性关节机械臂系统是一个非线性高阶系统,且其动力学方程难以精确地获得。因此,提出一种以关节驱动电机的输入电压为控制量的自适应神经网络控制器,用于控制多连杆柔性关节机械臂系统。所提控制方法通过对柔性关节机械臂模型解耦得到关节转角关于电压的方程,以电压为系统控制输入。设计神经网络控制器用于逼近最优控制输入,并设计鲁棒控制器补偿逼近误差。该控制方法不再涉及复杂的动力学方程,因此能简化计算。相比已有控制方法,所提出的控制策略更简单、响应更快且更有效。并以二连杆柔性关节机械臂为例进行了仿真研究,结果证明了所提出控制方法的有效性。     

基于DSP他励直流电机模糊PID控制器仿真研究

针对他励直流电机调速系统参数模型的非线性、时变性,常规PID控制器参数离线整定带来的非优化的问题,提出一种基于DSP的模糊PID控制器算法,以电流反馈误差及误差的变化率作为模糊控制器的输入变量,采用参数自整定的模糊PID控制器实现PID参数在线优化。以DSP开发系统作为仿真平台,将他励直流电机传递函数转换为差分方程,构成基于模糊PID控制器的数字闭环他励直流电机仿真系统。利用DSP高速运算能力进行在线仿真,观察常规PID控制器和模糊PID控制器产生的系统输出波形。CCS2.0和MATLAB仿真实验表明：模糊PID控制器基本实现输出无超调,系统阶跃响应的上升时间和调整时间均比常规的PID控制器阶跃响应的小。模糊PID控制器应用于他励直流电机调速系统中,控制性能明显高于基于常规PID的调速系统。     

一种步进电机PWM恒流驱动技术的研究

介绍了利用PWM技术对步进电机进行恒流驱动的原理和一种具体的实现电路，以及驱动器功耗的估算公式；给出了一种可靠且简便的电机绕组电流检测方法．利用该技术设计的步进电机驱动器与传统的电阻限流和线性恒流驱动方式相比，可以显著提高电机绕组的电流上升率和步进电机的运行性能，降低驱动器的发热，提高效率，减少驱动器的体积．经实测，该驱动器显著提高了电源电压适用范围和电机运行的稳定性．     

水下运载器多变量鲁棒输出反馈控制方法

针对存在较大参数不确定性和仅具有位置、姿态测量的水下运载器的六自由度位姿控制难题,提出一种基于自适应平滑增益滑模观测器和多变量积分Backstepping控制器的非线性控制方法.解决水下运载器的鲁棒输出反馈控制问题,使用基于Lyapunov稳定性理论的设计方法保证观测器 控制器系统的稳定性.设计的自适应平滑增益滑模观测器,克服常规滑模观测器中所存在的高频颤振现象,从而获得较平滑的速度估计值.当存在模型不确定性和有界未知干扰时,可以保证速度估计误差以指数速率收敛至较小的球域内.设计的多变量积分Backstepping控制器,可以保证系统的跟踪误差同样收敛至较小的球域内.以浙江大学正在研制的海王号ROV六自由度控制为研究对象,使用所提出的控制方法与传统PID控制器进行对比仿真研究.仿真结果表明,当存在较大参数不确定性、较强未知外干扰和测量噪声时,所提出的控制方法具有较强的鲁棒性能,可以很好地跟踪参考轨迹,获得较好的动态性能和稳态控制精度.性能明显优于常规PID控制器,并且解决了PID控制器所存在的转艏角设定值不能大于90°的问题.     

晶闸管调压系统中的电机转速检测新方法

对三相异步电动机实施软起动控制,必需实时地监测电机的转速变化情况,传统的电机转速测量方法采用速度传感器,提出一种无速度传感器测量三相异步电动机转速的方法。该方法利用晶闸管调压电路的工作特点,结合电动机在不对称供电情况下的运行状况,得到电动机未供电相的感应电压与电机转速之间的函数关系,在此基础上,还可进一步获得相应的感应电压与电机电流之间的对应关系曲线,该方法应用于实际的电机软起动控制器中,满足了控制器在多种电机起动方式下的控制需要。     

积雪深度3D识别与数字摄影测量

为解决传统积雪深度测量方法投入大、耗时长、效率低等问题,基于SfM(structure from motion)技术提出一种无接触式的高精度摄影测量技术,应用风雪联合试验系统针对不同模型进行风雪联合试验,利用相机获取积雪分布照片,还原雪面的三维坐标并利用MATLAB编程提取雪面的空间分布数据,与钢尺实测数据对比来评价该测量方法的精度.对比结果表明:利用摄影测量法对简单形式屋面进行测量时,能将绝对误差控制在±2 mm,相对误差在1%以内;测量复杂屋面时,绝对误差可控制在±4 mm,相对误差约为3%,测量精度满足模型试验测量要求,且利用摄影测量技术对复杂屋面积雪分布测量工作效率有显著提高.     

模糊PID控制的助力模式对操纵稳定性影响分析

电动助力转向系统(EPS)设计中最重要的是助力控制模式的控制器设计。在PID控制的基础上引入了模糊控制,提出了基于模糊PID控制的助力控制模式;应用TruckSim和Simulink建立EPS联合仿真模型;采用常用的操纵稳定性开环和闭环两种评价方法进行PID控制和模糊PID控制仿真对比试验,研究模糊PID助力控制模式对EPS性能及整车操纵稳定性的影响。开环评价对比试验结果表明:模糊PID控制器的助力性能较好,但操纵稳定性略差一些。闭环对比试验表明:EPS助力控制模式能有效地提高转向系转向轻便性,模糊PID控制器作用下的操纵性和汽车行驶安全性较好。认为模糊PID控制器下的助力控制模式助力性能好于PID控制器,模糊PID控制器更适合EPS助力控制模式。     

基于动态折息因子递推最小二乘法的 永磁同步电机参数辨识

针对传统递推最小二乘法（RLS）辨识永磁同步电机（PMSM）参数精度较差问题,提出了一种动态折息RLS的PMSM参数辨识方法。在PMSM数学模型基础上建立了多参数辨识模型,实现了多参数实时辨识;对RLS引入动态折息因子,通过估计误差对其实时调整,克服了传统RLS数据饱和与估计精度较差问题。仿真分析和实验结果表明,在不同工况下,所提方法在辨识电机定子电阻、定子电感和永磁磁链参数的误差均控制在1%以内,比传统参数辨识方法具有更好的辨识精度与快速性。     

Research on COB De-embedding in Scattering Parameter Measurement

The popular radio frequency (RF) chip on board (COB) test has gradually taken the place of on-wafer test due to the high efficiency and high power. This paper presents the extended Open-Short-Load (OSL) that is one-port calibration method to verify the error model de-embedding in S parameter measurement. Three-level cascade structure on COBs system error model is proposed and analyzed. Four kinds of calibration plane solutions for de-embedding are verified. At last, on-board calibration (CAL) kits solution is established to decrease the system error to the least value. The maximum error shift can be controlled less than 0.1 dB comparing with the on-wafer test results. In general, the practical application results prove that this method is reasonable and effective and easy to be mastered.     

相位测量轮廓术中一种快速的系统标定方法

传统的系统标定和相位测量是分开进行的,所测量的是物体相对于参考面的高度.提出一种快速的系统标定方法,用块规代替传统方法中由机械移动装置控制的标准平面,在块规表面采样标定点完成系统标定,实现系统标定与待测物相位测量的同步进行;当待测物支撑面与参考面不重合时,依然能准确测量物体相对支撑面的高度.对一高度为14.00 mm的立方块测量的结果显示,当其支撑面相对参考面发生纵向移动或倾斜时平均相对误差不高于1.35％,均方差小于0.15 mm.该方法简化了标定过程,在实际应用中更具普适性.     

一种天线相位中心偏差自动测量系统

采用先进微机电系统MEMS(Micro Electromechanical System)惯导技术、ARM(Advanced RISC Machine)处理器嵌入式技术、Wi-Fi无线传输技术、高稳定性的电机传动技术和高效电源管理技术等,设计了一款基线场测试设备,实现了基线场天线相位中心偏差的自动测量和高精度指北功能.测试结果表明:该系统的旋转精度误差在0.1°以内,指北精度误差在1°以内,具有测试精度高、测试效率高、测试自动化程度高等优点,解决了传统测试方法过程中自动化程度低、无法自动寻北的难题.该系统集成在35cm×30cm×30cm的手提箱内,质量不到10kg,使用简单、维护成本低,具有较高的经济效益和社会效益.     

一种高压高可靠性开关电源控制芯片

为了增强电源系统的可靠性,提出一种高压高可靠性开关电源控制芯片,该芯片引入一种新型的故障保护电路,通过同时监测误差放大器（EA）输出和峰值电流信号来检测过流和短路等故障.当EA输出电压超过4.2 V或者峰值电压信号（由采样电阻得到）连续4个周期超过0.75 V时,保护电路会及时切断控制器,保护变换器免受损害,同时降低了电路损耗.芯片还集成了软启动、限流保护、过压欠压保护和脉宽调制/跳脉冲调制（PWM/PSM）模式切换电路,该芯片采用CSMC 0.5 μm 60 V BCD 工艺进行设计,已经成功流片.将该芯片应用于反激式转换器中,转换器可以将34～60 V的输入电压转化成5 V输出.测试表明：当故障发生时,控制芯片能够迅速切断控制器以保护整个转换器,而当故障消除后该控制器仍然可以自行重新启动;反激转换器最大输出电流为2.6 A,静态电流小于1 mA,最大效率为83.5%,线性调整率和负载调整率分别为0.02%/V和0.03%/A,具有良好的瞬态响应能力.     

双定子直线振荡电机高效控制策略

为了实现电机的高性能运行,提出一种应用于双定子直线振荡电机的高效控制策略.由于电机在机械谐振频率运行时可达到最大的位移电流比且相角差为90°,根据此特性,在实现对于动子位移进行估算的基础上,确定了电机的谐振频率跟踪控制策略,并通过实验对此算法进行验证.实验结果表明,在有效行程范围（20 mm）内,谐振点变行程控制方式下估算行程的最大绝对误差03 mm、最大相对误差为3.7%,且该算法可迅速调节频率使电机工作于等效机械谐振点附近,运行高效.     

面向宽电压应用的容错时钟门控单元设计

为了将时钟门控技术应用于时序容错系统中,提出具备时序错误检测与自纠正能力的时钟门控单元.该单元通过监测内部虚拟节点电压变化,得到数据晚到信息;利用该监测信息可以重新打开时钟树网络,完成时钟被错误关断情形的当前周期自主现场纠错.给出容错时钟门控单元在现有的多种时钟门控技术中的适用性分析,讨论与之对应的纠错方案选择策略.基于SMIC 40 nm LL工艺库,仅新增12个额外的晶体管实现该单元,从原理图和版图2个层面,对其在宽电压工作下的容错能力进行分析验证,并给出集成到系统设计时所需的时序检查方法.将该单元应用于一款商用处理器C-SKY CK802物理设计中,实验结果表明系统能效相对于传统设计提高了64.7%,而时钟树功耗相对于现有的容错设计下降了32%.     

三相电压不平衡对变压器空载试验的影响研究

以型号为S7-50/35/0.4的三相三柱式电力变压器为对象进行空载试验研究,分析了三相电压不平衡率与空载试验参数的关系。采用3组单相调压器与1组三相调压器分别模拟三相试验电压平衡与不平衡的状态,使用4种不同的空载试验方式,对变压器空载电流与空载损耗进行试验研究。结果发现：三相试验电压不平衡严重影响变压器空载电流与空载损耗的测量准确性;在试验变压器不连接中性点的情况下,三相试验电压不平衡率低于1.36%时,空载电流百分数测量相对误差在-5.63%以内,空载损耗测量相对误差在-2.85%以内。     

Feedback-based unequal error protection fountain code over device-to-device broadcast

To enhance encoding efficiency, an unequal error protection （UEP） broadcast scheme based on one additional feedback is proposed. Different from the equal probability selection for source packets in traditional fountain encoding, the proposed scheme calculates the packet loss ratio （PLR） according to the feedback results in systematic broadcast phase （SBP） and then optimizes the selection probability for source packets to guarantee higher level error protection for those source packets with larger PLRs. Thus the amount of unnecessarily redundant encoded packets during encoding broadcast phase （EBP） is decreased significantly. Numerical results show that the proposed scheme can recover 60% more packets than the traditional non-feedback broadcast scheme at the ex- pense of tolerably only one feedback procedure.     

新型泵用永磁无刷直流电动机驱动器的设计

介绍了一种基于DSP的泵用永磁无刷直流电动机驱动器设计方案，目的在于提高水泵系统的效率和功率因数.提出了一种新的低成本控制器主电路结构，并根据水泵节能原理设计了系统控制软件.在转速、电流双闭环控制中，电流环采用传统PI控制，转速环中应用Fuzzy PI开关控制.转速环根据转速误差的大小选择PI控制或Fuzzy控制，提高了系统的响应速度和转速的控制精度.该系统与感应电机变频调速系统成本接近，但是具有高效率、高功率因数的特点.实践证明该种方案可以作为水泵系统的节能方案加以推广.     

固体火箭发动机推力测试曲线的处理算法优化

当前固体火箭发动机推力测试中人工处理数据误差大,效率低等缺陷.在采用GJB770-2005发动机静止实验法的基础上,组建基于内插式A/D采集卡的PCI总线测试系统,通过分析固体火箭发动机测试的工作时间、采样速率以及精度要求等,提出了一种固体火箭发动机推力曲线自动处理算法.通过仿真实验表明,设计的固体火箭发动机推力测试系统数据处理算法正确可行,解决了推力数据处理中手工作图法效率低、随机性大等缺点,和手工数据处理方法进行对比,其推力各参数测试精度在1.5％以内,且测试稳定性好,实现了固体火箭发动机出厂检验的自动化测试.