滑翔制导炸弹变增益鲁棒控制器设计与仿真

针对滑翔制导炸弹,提出了一种变增益鲁棒控制器设计方法.通过将作战空域划分为几个小空域,并在其中一边界点对线性化后的系统,采用双回路鲁棒设计方法,设计满足系统性能和动态性能的鲁棒控制器.然后在各个边界点,采用插值方法将控制器内回路设计成与高度和速度相关的连续变增益控制回路,使内回路控制参数随着滑翔制导炸弹的飞行状态变化而变化,从而提高系统的性能.仿真结果表明,设计的控制器具有良好的时域响应性能,可以控制滑翔制导炸弹在大范围飞行过程中稳定,获得了满意的控制效果.     

一种指数增益控制型高线性CMOS中频可变增益放大器

采用跨导线性化技术设计了一种具有指数增益特性的高线性中频可变增益放大器.该放大器由电流调节型可变增益单元、宽范围指数电压转换电路及固定增益放大器构成.基于0.25μm CMOS工艺的测试结果表明,放大器实现了8～48dB的增益连续变化,差分输出1V峰峰值下的三阶互调失真小于-60dBc,最大增益处噪声系数为8.7dB,50Ω负载下三阶输出截点为14.2dBm.     

小型无人飞行器机动过程中航姿互补滤波算法研究

磁惯导系统(MINS)广泛应用于小型无人飞行器的导航控制,能对加速度计、磁强计和陀螺仪等传感器的数据进行融合,得到航向与姿态信息,也被称为航姿参考系统(AHRS)。在频域实现数据融合的互补滤波算法是AHRS中的一种可靠姿态估计方法,具有简捷高效的优点。将基于不同传递函数及各种航姿表示形式的姿态互补滤波归纳为统一的广义互补滤波算法(GCF),分析该类算法中的乘性姿态误差,并引入运动加速度补偿方法,可以改善载体机动状态下的姿态精度。数值仿真及实验结果显示,GCF的滤波效果与无人机常用的卡尔曼滤波算法相当,而处理时间仅为后者的1/20,且GCF具有良好的数值稳定性,配合运动加速度补偿算法可有效消除线加速度对航姿测量的不利影响,尤其适合低成本、小型无人机应用场合。     

基于龙伯格观测器的变频一体机谐波电流抑制控制

针对无速度传感器高品质矢量控制在变频一体机中的应用,在龙伯格观测器基础上,设计改进的反馈增益矩阵,保证转子磁链观测和转速估算收敛速度的同时,又兼具低频区电机转速观测的稳定性。针对大负载工况中间母线电压波动引起的电机端电流谐振问题,设计自适应谐振控制器,通过电机端电流中谐波幅值实时调整谐振调节器补偿量,实现了电机端电流中特定频率谐波的无静差控制及良好的动态性能。仿真和电机对拖实验验证了该控制策略的有效性。     

热带气旋迁移加速度的统计规律

热带气旋运动规律的研究对于揭示热带气旋运动的机理、进而提高热带气旋预报的精度具有重要意义。本文对联合台风预警中心和美国国家飓风中心发布的1979—2016年间全球4907个热带气旋事件的观测数据进行统计分析,得到了全球范围内热带气旋中心迁移加速度的若干规律。研究表明,纬度变化对于热带气旋的迁移具有重要的影响,热带气旋迁移加速度沿纬线方向分量的平均值在低纬度地区接近于0,随着纬度增大,呈现出向东加速且加速度有不断增加的趋势。南北半球的规律具有明显的相似性。不同区域内平均经线方向加速度随纬度变化的规律不如纬向加速度明显,随着纬度的增加,差异增大。     

应用开环补偿原理整定PSS参数的准确性分析

通过开环条件和闭环条件的对比,研究了应用开环补偿原理进行PSS参数整定方法的准确性。首先通过简化得到单一电功率输入信号的PSS模型。应用开环补偿理论分析方式研究了控制参数变化对幅频特性、相频特性的影响。然后采用实际电网仿真方式,闭环条件下研究了参数变化对临界增益和阻尼效果的影响。通过对比开环和闭环的结果,发现了开环补偿理论不能精确分析PSS阻尼效果。分析结果表明PSS参数整定需考虑幅频特性、相频特性协调配合。仿真结果发现了隔直环节参数对临界增益参数、阻尼效果存在影响,临界增益未受幅频增益最大值影响。最后通过对比分析,给出了参数整定工作的改进建议。该成果对于PSS参数的优化配置具有参考价值。     

计及DCM的电动汽车充电机LLC谐振变换器参数设计与优化

电动汽车充电技术是促进电动汽车发展与规模化应用的关键。LLC谐振变换器具有效率高、输出电压范围宽、功率大等特点,在电动汽车充电机中得到广泛应用。由于谐振过程十分复杂,通常采用基波等效分析(First Harmonic Approximation,FHA)方法设计LLC谐振变换器。该方法由于没有考虑不连续导通(Discontinuous Conduction Mode,DCM),从而存在较大的误差,并且需要多次反复迭代寻找合适的电路参数。提出了一种计及DCM分析的电动汽车充电机参数设计与优化方法,可以更精确地求解变换器电压增益,并且设计过程不需要迭代。针对某容量3.3 kW、输入400 V、输出250～430 V的LLC谐振变换器进行仿真分析,结果表明,采用所提方法对LLC谐振变换器参数进行优化设计,变换器的效率更高,且电压增益误差比传统方法减小了74.9%。     

具有软开关特性的串联电容型高频高增益双向DC-DC变换器

本文提出了一种具有软开关特性的串联电容型高频高增益双向DC-DC变换器。在传统的基于耦合电感的升降压电路的基础上,引入了一个电容和一个开关管,有效提升了变换器增益。同时构造了基于串联电容谐振回路,为开关器件的软开关创造条件。并且为了减少振荡和无源器件的体积,可将耦合电感的漏感作为谐振电感,从而减少了无源元件数目,在高频工作条件下可实现高功率密度和高效率。本文详细介绍了该变换器的工作原理和参数设计方法,并搭建了一台48V/5V、50W、750kHz的实验样机,相关结果证明所提拓扑及设计方法的正确性。     

一种混合开关电感和开关电容的高增益DC/DC变换器

针对传统Z源DC/DC变换器存在的输入电流不连续、输出电压增益不够高和功率器件电压应力较高等不足,利用开关电感和开关电容技术,提出了一种混合开关高增益DC/DC变换器。该变换器主电路中只用到1个储能电容,结构简单,与现有典型的高增益阻抗源DC/DC变换器相比,所提出的混合开关电感和开关电容的DC/DC变换器可以实现更高的输出电压增益,同时电容和开关器件的电压应力较低。详细分析了所提变换器的工作原理,通过在实验室中所建立的输入电压16～40 V、输出电压26～107 V和输出功率7～114 W的原型验证了其性能。     

振动压路机气垫振动理论的建立与分析验证

应用Minitab统计分析软件对气垫充气压力、变形特性与振动压路机振动参数进行试验设计,建立了气垫竖直方向变形量和振动轮竖直方向加速度与气垫充气压力、振动参数之间回归方程,并作了一般线性模型统计分析。本文通过对回归方程的分析建立了气垫振动理论,也应用试验值与理论值的数据验证了这一理论。