一种圆柱形螺线管磁场发生装置设计

设计了一种应用于生物电磁实验的圆柱形螺线管磁场发生装置。首先推导出螺线管产生磁感应强度的表达式,随后用Matlab对磁场进行仿真,得到磁感应强度与空间位置的关系,并设计出整套螺线管磁场发生装置。该系统由单片机产生正弦波,送至LM358放大电路放大波形后接至螺线管激励产生磁场,最后利用GM500高斯计传感器测量所产生的磁场大小。整套装置操作简单、易于拓展、调试方便,适用于许多场景。     

同性极式感应子电机有限元分析及试验研究

同性极式感应子电机具有无刷励磁和结构简单等特点,在飞轮储能、脉冲功率电源等领域有着广阔的应用前景。首先给出同性极式感应子电机的拓扑结构和运行原理。采用有限元法分析了矩形槽、弧形槽和正弦形槽转子对电机气隙磁密、反电动势和转矩等电磁性能的影响,研究不同槽形的转子在高速旋转下的应力分布规律。然后,综合考虑电磁和机械特性,选择弧形槽转子结构的感应子电机作为对象,对其性能进行分析。最后,对一台感应子电机样机进行试验测试,验证了相关分析的合理性。研究结果表明：同性极式感应子电机采用正弦形槽转子虽能获得较为正弦的气隙磁密,但在相同槽深条件下其基波分量比矩形槽和弧形槽约少了25.2%和24.3%,并且输出转矩较低。此外,矩形槽和正弦形槽都出现了明显的应力集中,分别位于转子凸极根部和槽表面,而采用弧形槽具有更均匀的应力分布。     

光伏功率扰动下的水电机组海鸥优化模糊PID控制研究

光伏发电机组输出功率的随机性和波动性影响着供电系统的安全稳定运行。为了提高水光供电系统的频率稳定能力,根据水轮机调速系统的数学模型,结合海鸥算法的寻优能力和模糊控制的推理能力,提出基于海鸥优化模糊PID（SOAFPID）控制的水电机组控制策略,使其能够快速调节光伏和负荷波动引起的系统频率偏差。通过搭建Simulink仿真模型,分析其在不同扰动工况下的频率稳定能力。仿真结果表明：与传统PID控制方法相比,采用SOAFPID控制的水电机组在光伏和负荷功率扰动下具有更小的超调量和更快的稳定速度,在水光供电系统中表现出了优越的动态调节性能。     

面向低频振荡分析的直驱风电机组阻尼转矩建模

针对直驱风电机组直流电压环和锁相环失稳问题,基于直驱风电机组电流源型线性化模型,分析了电网强度、直流电容输入功率以及控制参数对直驱风电机组稳定性的影响;建立了适用于直流电压环和锁相环稳定性分析的电流源型阻尼转矩模型,通过阻尼转矩法揭示了直驱风电机组失稳机理;进一步地将阻尼转矩法拓展至多机并联系统。研究结果表明：电网强度的减小、直流电容输入功率的增加、控制参数(直流电压环比例参数、锁相环比例参数)的减小会降低直驱风电机组低频振荡模式(直流电压环模式、锁相环模式)的阻尼系数,当阻尼系数小于0时,该模式下系统失稳,表现为直驱风电机组发生低频振荡。     

考虑储能备用的电动汽车负荷连续追踪弃风曲线优化模型

在大力推动高比例可再生能源并网的背景下,风电的强随机波动特征导致的大量弃风问题给电力系统的经济可靠运行带来了挑战,而电动汽车、储能等作为需求侧的灵活性资源参与曲线追踪交易为弃风问题带来了解决方案。首先,分析了电动汽车消纳风电的可行性;然后,对电动汽车聚合负荷消纳风电的交易模式进行了梳理,聚焦连续曲线追踪交易,在充分考虑电动汽车聚合的物理经济约束下建立了混合整数线性规划模型以求解聚合调用方案。由于电动汽车的移动储能能力与追踪效果有限,引入储能系统进行联合优化,采用逐步搜索法在降低聚合成本的同时,得到储能的最优容量与功率配置以及同时优化物理弃风电量与经济成本的聚合方案。算例分析结果表明：考虑储能备用的聚合方法能够提高风电曲线的追踪精度,减小聚合成本,验证了所建模型在连续曲线追踪中的可行性与适用性,可为曲线追踪交易市场的完善与新型电力系统的建设提供借鉴。     

航站楼空调送风末端系统经济性分析和优化模型

为提供空调末端形式的优化设计依据,提出了空调末端系统运行成本的主要影响因素,分析确定了影响因素的变化范围,并建立了空调末端系统运行多参数经济分析模型,分析了各参数的影响程度。结果表明,运维成本占比不高,人工成本的差别不影响成本变化趋势,但运行时长对运行成本的影响较大,运行时长越长,机组效率的影响越大。小风量分布式末端机组经济节能性好,控制策略灵活。整体式空调机组具有较广的适应性,对于大部分航站楼的空调末端系统都是最优解。适合对于电价政策复杂的情况,应具体问题具体分析,代入模型得出准确的优化方案。该研究为交通建筑空调末端系统的优化运行及设计提供参考。     

配网并串补模块交互影响分析与并补协同策略研究

针对串并联电能质量补偿装置联合运行时潜在的谐波交互影响问题,以串联电压型补偿装置DVR、并联电流型补偿装置APF为例,分析延迟效应的非线性因素对电网残余谐波电流的影响。构建基于DVR与APF联合运行的简化等效阻抗模型,分析潜在并联谐振问题,并给出解决方案。针对常态化重要负荷的谐波补偿问题,对比分析单台式、阵列式APF等两类运行模式的特点及适用场合。针对模块化APF阵列运行损耗问题,提出了基于等损耗微增率补偿策略的集中控制模式,并开展了APF阵列的工程应用案例分析。     

一种运用SVM分类的多源态势数据关联方法

阐述如何利用多手段获取的战场多源目标态势数据生成战场态势一张图,进一步提高海上方向的监控能力。针对多源目标态势数据存在的时空误差、属性模糊等问题,提出一种运用支持向量机(Support Vector Machine,SVM)分类的多源态势数据关联方法。运用机器训练学习方式,获取不同误差下的多源态势关联,识别非线性特征参数,构建多源态势数据关联算法模型,有效形成目标批号和时空位置的唯一性。通过模拟真实数据进行验证,结果表明该算法实现效果较好,在多源态势融合方面具有较好的实用价值。     

基于Kahan方法的磁流变抛光凸元件几何特性分析北大核心CSCD

凸光学元件在磁流变抛光区域的几何特性对制造高精度、高表面完整性光学元件有重要影响,凸光学元件曲率、嵌入深度与角度的变化将引起磁流变抛光区域压力场的变化。为了研究凸光学元件不同的曲率、嵌入深度与嵌入角度下抛光区域的压力场,首先通过建立磁流变抛光过程中压力模型,对抛光区域的压力进行分析;其次基于Kahan数值方法建立了多场耦合积分的快速计算方法。最后,计算凸光学元件在不同曲率、嵌入深度及角度下得到磁流变抛光区域压力场分布,研究凸元件在磁流变抛光区域受几何特性影响的工艺规律;得出结论:在磁流变抛光过程中通过改变凸光学元件曲率、相同曲率下的嵌入深度以及角度的情况下,当加工凸元件曲率增大时,磁流变抛光区域压力场会随之增大;当凸元件曲率一定、嵌入深度逐渐变深时,磁流变抛光区域压力场会增大;当凸元件曲率一定、嵌入角度增加时,磁流变抛光区域压力场会随角度先增大再减小。     

CMOS图像传感器辐照损伤效应仿真模拟研究进展

CMOS图像传感器(CIS)工作在空间辐射或核辐射环境中遭受的辐照损伤问题备受关注。对CIS辐照损伤效应进行仿真模拟研究有助于深入揭示辐照损伤机理,进而开展抗辐射加固设计,有效提升CIS抗辐照能力。文章通过梳理国内外开展CIS辐照损伤效应仿真模拟研究方面的进展情况,结合课题组已开展的电子元器件辐照效应仿真模拟和实验研究基础,从CIS器件建模、时序驱动电路建模、辐照损伤效应建模、仿真模拟结果校验等方面探讨了CIS辐照损伤效应的仿真模拟方法,分析总结了当前CIS辐照效应仿真模拟研究中亟待解决的关键技术问题。