基于卓越工程师教育的频率特性分析课堂教学研究

频率特性分析在工程应用中具有重要的作用,在电路分析、模拟电子技术、信号与系统、自动控制理论等相关课程中都涉及到相关章节内容,在不同课程中如何根据工程应用和学生学习阶段把握具体的讲解内容和讲解方式非常重要。本文从频率特性的求解方法和具体物理意义角度开展在不同课程中讲解的方法,从时域和频域角度分别讨论其物理意义和具体的分析方法。通过渐进深化的教学过程和教学方法不断提高学生的知识掌握和应用技能,提高学生的工程意识、工程素质和工程创新能力,强化学生对于频率特性课程知识的综合应用能力。     

柱面弯曲对矿用可穿戴半模衬底集成空腔天线性能的影响

对矿用可穿戴半模衬底集成空腔天线在柱面弯曲情况下的频率特性、阻抗匹配及辐射特性进行了仿真分析,结果表明:天线柱面弯曲导致谐振频率升高,但-10dB相对带宽基本不变;当辐射开口发生弯曲时,天线阻抗匹配随着弯曲程度增大而逐渐变差;天线柱面弯曲造成正向辐射增益降低、背向辐射增益升高。因此,针对天线在柱面弯曲情况下的应用,应适当增大天线空腔尺寸和导电底面的长度或宽度,并在选择天线放置方向时应保持辐射开口不弯曲。     

气隙对表面贴装功率电感直流叠加及频率特性的影响

制作了表面贴装功率电感,结合Ansoft Maxwell软件仿真研究了气隙长度与气隙分布对表面贴装功率电感直流叠加及频率特性的影响。结果表明,随着气隙长度的增加,初始电感值逐渐减小,直流叠加特性不断优化,电感值的频率衰减特性随之减缓。采用内核磁心两端气隙分布,增大一侧的气隙长度,可降低功率电感直流叠加特性的衰减幅度,但调控其两端气隙分布对功率电感频率衰减特性的影响不大。     

多反馈有源带通滤波器的分析与设计

本文用线性系统理论对多反馈有源带通滤波器进行了深入的分析,提出了它的传递函数、频率特性以及它对脉冲正弦波信号的零状态响应,并提出了设计方法。     

风储联合调频下的电力系统频率特性分析

风电高渗透率下,电力系统对风电场频率调节能力提出了技术要求.考虑风机惯性控制和变桨距控制的频率响应能力,提出将储能与风电自身调频手段相结合,参与系统频率调节.利用储能的柔性控制作用,弥补风电机组自身惯性控制时间短和变桨控制响应慢的不足,提高了电力系统频率稳定性.在风电场和储能系统频率特性模型的基础上,建立了风储联合调频下电力系统的频率特性模型,对比分析了风电调频、储能调频和风储联合调频下的电力系统频率特性,以及储能的容量配置需求.算例分析表明,风储联合调频需求的功率和容量仅为储能单独调频的67％和11.1％,降低了储能配置成本,提高了储能参与风电调频的经济可行性.     

基于附加阻尼的微网改进下垂控制方法

采用传统有功频率、无功电压幅值下垂控制时,若下垂系数选取不合理,逆变器输出功率会出现持续振荡,当微网离网运行时,逆变器输出功率的振荡会导致微网系统频率出现波动,严重时会使整个系统出现功角稳定性问题。文中基于储能逆变器动态频率特性的概念,根据其产生正阻尼作用的相位条件和幅值条件,提出了基于附加阻尼的改进下垂控制方法。该方法可以在不影响系统稳态频率和逆变器输出功率的前提下,有效地增加系统的阻尼,从而抑制逆变器输出功率振荡,提高系统的稳定性。最后通过PSCAD仿真,验证了所提控制策略的有效性。     

大型互联区域电网解列后送端电网频率特性及高频切机方案

目前,我国已经形成华北—华中特高压交流联网格局,联网初期有必要研究特高压联络线解列后,2个区域电网的频率稳定性。以华中(含川渝)电网调度数据为基础,通过推导大型互联区域电网频率偏差的解析式,把握了频率变化过程中最高频率和稳态频率特性;在以上工作基础上,再通过构建华中电网的等值单机带负荷模型,研究华中电网高频切机的最佳频段、最少切机量和切机各轮次的较优比例。最终,提出了适合于华中电网的高频切机方案,并验证了其适应性。     

Rogowski线圈电流互感器中的高精度数字积分器技术研究

针对模拟器件易受温度、环境等因素影响,以及目前的数字积分算法准确度不高、且易受输入信号中直流分量的影响的问题,提出了基于直流负反馈原理的改进Al-Alaoui数字积分算法。该算法有效克服了常用模拟积分器存在的零漂、温漂等问题,几乎不受温度变化等因素的影响。此外,该算法采用比例-积分-微分(PID)反馈控制器和衰减系数来改进数字积分器的直流响应特性,能较好地抑制输入信号中直流分量的影响,改进的数字积分算法频率特性比传统算法更接近于理想积分器的频率特性。仿真和测试结果表明:改进的数字积分算法在额定电流的5%~120%范围内满足0.05%的准确度要求。     

基于Stehfest算法的配网单相接地故障双端测距方法

提出了一种基于Stehfest算法的双端测距方法。该方法采用配网单相接地故障后半周期内的零序电压、电流暂态信息,由Prony算法得到其时域表达式,利用零序网络以及线路分布参数的象函数模型,在不考虑线路零序参数的频率特性和考虑其频率特性两种情况下,分别列写出线路的象函数测距方程。通过Stehfest算法对测距方程进行数值反演计算,并用搜索法求取区间内测距方程的最小值,得到方程的数值计算矩阵,进而以该矩阵行元素平方和最小为目标,确定故障距离。大量的EMTP-ATP仿真实验验证了该方法的正确性。     

论两类扩声系统主要电声特性指标的差异

我们在实际音响扩声工程中所遇到最多的两个系统分别是公共广播系统和厅堂(场馆)扩声系统。而且,在很多工程中,这两个系统是集成在同一个工程包内的。因此,对于做扩声工程的人来说,熟知这两类系统用途的差异以及由于用途差异而决定的特性指标和其测量方法的差异,是非常重要的。