直线型交叉耦合介质窄带滤波器的设计与制作

为了减小滤波器的体积和提高阻带衰减,研究了直线型交叉耦合介质窄带滤波器。介质滤波器由三个TE_(01δ)介质谐振器和两根倾斜45°或135°的金属杆组成,中间谐振器与两端谐振器互相垂直,金属杆位于相邻谐振器之间。分析了两根平行金属杆和正交金属杆产生传输零点的工作原理,并用传输路途相位差的方法来判断零点产生的位置。用HFSS仿真软件详细讨论了谐振频率、耦合系数和外部Qe值与滤波器结构参数的关系,优化了滤波器的结构参数。采用相对介电常数为45的介质陶瓷制作了两个三级介质滤波器,滤波器的中心频率分别为3.76 GHz和3.74 GHz,3 d B带宽分别为50 MHz和64 MHz,插入衰耗分别为0.77 d B和0.51 d B,传输零点分别位于低端和高端,偏离中心频率大约100 MHz,其衰减大于63 d B,测试的各项性能均达到了设计要求。     

微带交叉耦合滤波器的简化设计

主要研究微带交叉耦合滤波器的简化设计。通过约束传输零点之间的关系,简化了带通滤波器交差耦合的拓扑结构,同时又较好保持了带通滤波器带外的抑制能力。在利用微带结构实现时,采用了谐振器顺序耦合的结构,降低了滤波器微调的难度。同时在第一和第四谐振器间增加一段传输线以引入交叉耦合,通过调整引入传输线的位置等可调整相应传输零点的位置,增加了滤波器设计的灵活性。仿真结果验证了相关方法的有效性。     

直接驱动XY平台轮廓误差分析及法向交叉耦合控制

在直线电机直接驱动XY平台中,负载扰动、机械延迟以及两轴驱动系统参数不匹配等因素影响轮廓加工精度.采用H∞速度反馈控制、零相位误差跟踪控制(ZPETC)与法向交叉耦合控制相结合的策略对两轴的运动进行协调控制以提高轮廓加工精度,实现跟踪误差与轮廓误差的同时减小.H∞控制在速度环通过反馈作用消除负载扰动因素的影响,使系统具有较好的鲁棒性.ZPETC基于零、极点对消和相位对消提高系统跟踪精度.法向交叉耦合控制作用于两轴之间,将轮廓误差作为直接被控量进行实时补偿控制,有效地提高了轮廓精度并简化了控制器设计.仿真结果表明,所设计的控制系统具有较好的跟踪性、鲁棒性和轮廓精度.     

用于射频能量收集的低阈值CMOS整流电路设计

基于TSMC 180 nm工艺,设计了一款高效率低阈值整流电路。在传统差分输入交叉耦合整流电路的基础上,提出源极与衬底之间增加双PMOS对称辅助晶体管配合缓冲电容的改进结构,对整流晶体管进行阈值补偿。有效缓解了MOS管的衬底偏置效应,降低了整流电路的开启阈值电压,针对较低输入信号功率,提高了整流电路的功率转换效率(PCE)。同时将低阈值整流电路三级级联以提高输出电压。测试结果显示,在输入信号功率为-14 dBm@915 MHz时,三级级联低阈值整流电路实现了升压功能,能稳定输出1.2 V电压,峰值PCE约为71.32%。相较于传统结构,该低阈值整流电路更适合用于射频能量收集。     

巷道超前支护装备双缸同步推移控制方法

考虑到综合掘进巷道液压迈步式超前支架的前进推移液压缸存在同步性能较低的问题,对双缸的电液伺服同步系统进行了设计,并提出了等状态交叉耦合模糊双缸同步控制方法。等状态交叉耦合模糊双缸同步控制方法是将模糊控制策略与交叉耦合控制进行结合的非线性同步控制策略,它避免了主从交叉耦合控制方法存在的因为上一个系统的信号波动对下一个系统产生影响,而下一个系统的信号波动不会反馈到上一个系统中而带来的系统较大的误差。最后通过实验分析研究了两种同步控制方法的性能,结果表明,等状态交叉耦合模糊双缸同步控制方法具有更好的同步控制性能。     

新型统一电能质量调节器解耦控制方法

推导了ab 变换和dq0变换间存在对偶的变换特性,利用两者间的相互变换能解决某一类型的交叉耦合问题。针对基于dq0系统统一电能质量调节器(unified power quality conditioner,UPQC)模型中存在双环强耦合问题,证明了该耦合问题可通过ab 和dq0间的变换实现完全解耦。在此基础上提出了基于两相同步旋转dq坐标系的UPQC完全解耦的新型控制策略,控制过程中由于dq两相完全解耦,使控制更加简单、易实现,控制品质得到提高。大量基于EMTDC/PSCAD软件的仿真证明了该控制方法的有效性。     

交叉耦合腔体滤波器的设计与实现

通过对广义Chebyshev滤波器设计方法的深入研究,改进了由技术指标提取滤波器阶数和传输零点的综合方法;基于提出的分析模型,用Ansoft HFSS建立同轴腔体滤波器,对谐振腔的本征频率、耦合系数、抽头位置进行仿真计算。通过960MHz交叉耦合滤波器实例设计验证了该综合方法的有效性。     

DLR/HIT II灵巧手控制系统及基关节同步控制

针对多传感器、多自由度机器人灵巧手,开发了基于DSP＆FPGA的多层控制系统.将手指驱动控制系统和传感器系统集成在手指内部,使得与人手尺寸和活动性相似的DLR/HIT II五指机器人灵巧手得以实现.对于手指基关节差分齿轮的运动协调问题,设计了包含速度和加速度前馈项、同步误差和位置误差反馈项以及平滑鲁棒非线性反馈补偿项的交叉耦合同步控制器,该控制器不需要精确的动力学模型.经与传统的非同步控制PD加摩擦力补偿控制和轨迹跟踪控制对比,实验验证了所设计的控制系统及交叉耦合同步控制器的有效性.     

UPQC完全解耦直接控制策略

针对现有的基于同步旋转坐标系dq0的统一电能质量调节器(UPQC)模型中存在双环强耦合特性,在推导了αβ变换和dq0变换之间存在对偶变换关系的基础上,证明了上述耦合问题属于αβ和dq0之间对偶变换关系中的特例,可通过增加1次从dq到αβ的变换实现完全解耦.解耦后的模型可以极大简化控制过程和参数的设计.在此基础上提出了基于两相同步旋转dq坐标系的UPQC完全解耦的新型直接控制策略,该策略中串联有源电力滤波器部分控制设计为受控电流源,使得电网电流被控为正序基波电流;而并联有源电力滤波器被控制为受控电压源,使得负载侧的电压被控为标准正序基波电压.大量EMTDC/PSCAD仿真表明,通过增加1次αβ变换,使得dq两相中的各交叉耦合量实现了完全解耦,控制过程变得更加简捷,也有利于UPQC的参数计算和设定.     

数控液压板料折弯机控制系统的研究与实现

研究并实现了一种基于PC的开放式折弯机控制系统。该系统硬件平台基于华中数控公司的华中8型系统,具有良好的可扩展性。控制系统软件运行在Windows XP平台下,人机交互界面和工艺规划计算模块等采用C++语言开发运行在操作系统的用户态,核心控制算法基于设备驱动程序开发运行在其核心态。实验验证,Y轴定位精度达到±0.01mm,X1轴定位精度达到±0.1mm,并且能够很好地满足Y轴同步控制的要求。