一种基于DSP-FPGA的辅助逆变器核心控制系统

辅助逆变器为电力机车辅助设备供电,其性能将直接影响电力机车的整体运行情况。本文所述辅助逆变器核心控制系统采用基于浮点数字信号处理器(digital signal processor,DSP)和现场可编程门阵列(field programmable gate array,FPGA)的系统架构。以FPGA部分为重点,采用了一种基于矢量旋转的简化三电平空间矢量脉宽调制(space vector pulse width modulation,SVPWM),并通过三角函数运算的简化、高效率除法器等关键性设计避免DSP进行大量三角函数运算,减少硬件资源占用。实现了基于FPGA的AD采样与数据处理及DSP与FPGA之间基于双端口RAM的异步通信,充分利用了FPGA强大的高速并行处理能力。最后,搭建基于RT-LAB与辅助逆变器核心控制系统的半实物实验平台,实验结果证明了辅助逆变器核心控制系统FPGA部分设计方案的可行性与正确性。     

平房仓惰性粉横向环流杀虫效果研究

为优化横向通风系统下惰性粉的施粉工艺,研究了在18 m跨度的早籼稻平房仓中,运用比较预埋于粮堆内不同部位试虫笼中试虫死亡率的方法,初步判断环流方式施粉后惰性粉气溶胶的分布均匀性和防虫效果。结果表明:横向环流可以使惰性粉气溶胶贯穿粮堆,在粮堆内的分布比较均匀,施粉结束15天后玉米象、谷蠹、赤拟谷盗以及长角扁谷盗的校正死亡率分别为27.0%、37.8%、4.6%、54.2%。     

三电平SVPWM与CBPWM算法的内在联系研究

由于三电平中点钳位逆变器能有效提高逆变器系统容量和耐压水平,减少输出电压的谐波,所以其在中高压大容量电能变换领域中得到了广泛应用。为了揭示三电平中点钳位逆变器空间矢量脉宽调制(SVPWM)和载波脉宽调制(CBPWM)算法的内在联系,本文首先分析了三电平SVPWM算法的原理,并根据调制度的大小将整个线性调制范围分为3段,然后根据脉宽调制的规则采样法,分别推导出了3个调制段内与SVPWM等效的CBPWM调制函数形式。理论研究表明:三电平SVPWM算法是一种特殊形式的CBPWM算法。最后仿真和实验结果证明了理论分析的正确性和有效性。     

深水墩施工与堤坝防护方案的选择

根据青弋江大桥67^#深水墩位于河道内侧坡脚的特殊地理位置，通过各种方案的比选，有效地确保了深水墩施工及堤坝的安全防护。     

基于调制电压椭圆轨迹优化的单相脉冲整流器模型预测电流控制

该文首先建立单相两电平脉冲宽度调制整流器数学模型,分析传统基于比例积分(proportional-integral,PI)控制器直接电流控制(direct current control,DCC)的工作原理,揭示其调制电压矢量端点在dq坐标系下的椭圆轨迹,在此基础上,提出一种基于调制电压椭圆轨迹优化的模型预测电流控制(model predictive current control,MPCC)算法。与传统基于PI控制器DCC算法相比,该算法利用评价函数预测最优椭圆半径,提高了内环动态响应速度及控制精度。然后,定量分析电感参数不匹配时预测电流与其参考值之间的关系,给出一种电感参数在线识别算法。最后,对传统有限集模型预测电流控制、基于PI控制器DCC和所提MPCC算法分别进行实验对比研究。实验对比分析结果证明了所提算法的正确性与有效性。     

输出并联双有源全桥DC-DC变换器虚拟功率均衡控制方法

针对电力电子变压器(PET)中输出并联双有源全桥(DAB)DC-DC变换器,分析了前级级联多电平整流器(CHB)控制策略对于DAB变换器的影响,提出一种同时适用于等效输入串联输出并联(ISOP)和等效输入独立输出并联(IIOP)DAB变换器的虚拟功率均衡控制方法,并分析了该控制策略的作用机理。搭建了以TMS320F28335+FPGA_6SLX45为控制器的三单元输出并联DAB变换器的实验平台,对所提出的虚拟功率均衡控制方法与输入电容电压平衡控制算法进行了对比验证。实验结果表明,所提方法在实现各个模块传输功率均分的基础上,可以显著提高变换器对于负载突变和输入电压突变时的响应速度。同时,也可有效地抑制变换器传输功率的暂态波动。     

基于SPWM调制的2种电压型四象限变流器比较与仿真

在分析单相两电平和三电平四象限变流器工作原理的基础上,建立了基于理想开关函数的数学模型,介绍了其SPWM调制原理。通过计算机仿真对这两种变流器进行了对比,得出三电平四象限变流器是一种性能更优的AC-DC变换装置。     

一种单相三电平高功率因数PWM整流器的研究与仿真

介绍了一种新型单相三电平高功率因数PWM整流器电路拓扑,详细分析了该电路的工作状态,推导了其数学模型。采用预测电流控制和逻辑开关状态控制作为其控制策略,经计算机仿真结果表明,该整流器能够维持直流侧输出电压稳定,并可实现高功率因数运行。     

一种单相三电平SVPWM调制与载波SPWM内在联系

针对单相三电平二极管钳位(NPC)电压型整流器,为了减小其开关切换次数和开关切换损耗,本文提出了一种单相三电平空间电压矢量调制(SVPWM)方法和一种基于零序分量注入的单相三电平单极性载波叠层的正弦脉宽调制(TLC-SPWM)调制方法。分别给出了该SVPWM的详细设计方法和该TLC-SPWM的零序分量设计方法。并通过理论分析和计算,证明该SVPWM与该零序分量注入的TLC-SPWM本质上为同一类脉宽调制方法,仅实现方式不同。与传统的单极性TLC-SPWM相比,这两种调制方法能够有效地减小开关切换次数,从而减小开关切换损耗。最后,分别搭建了基于Matlab/Simulink的仿真模型和基于TMS320F2812为控制器的1.3kW实验样机,仿真和实验结果都验证了该SVPWM算法及其中点电位控制的可行性和有效性。     

新疆地区辣椒自然干制的关键节点品质分析

目的:新疆是全国主要的干制辣椒生产与出口基地之一,其干制过程主要采用自然干制方法,然而由于过度依赖经验且缺乏科学的理论指导,干制成品易出现破碎、发霉等问题,因此亟需对辣椒自然干制过程品质变化进行系统分析,规范干制辣椒生产技术流程。方法:针对新疆地区量大面广的红龙系列羊角椒（红龙18、红龙23）,选取了其自然干制过程中三个关键节点:平铺（干制起点）、拢小堆、拢大堆（干制终点）,跟踪了四个不同干制批次,监测辣椒的品质变化,包括水分含量、水分活度、籽肉比、糖含量、总酚含量、抗氧化能力、色价、质构、发霉率、微生物组成等指标。结果:辣椒干制终点水分含量低于13%,干制过程中辣椒的糖含量、总酚含量、抗氧化能力会显著性降低（P<0.05）,辣椒色价显著性升高（P<0.05）,干制终点辣椒的色价为29左右。辣椒品种、采收时间、干制时长均会影响干制辣椒成品的品质。发霉辣椒中真菌以曲霉属和根霉属为主。结论:干制起点的辣椒水分含量是影响辣椒干制过程品质变化的最关键因素,建议采用“挂果晾晒”、延迟干制起点的时间来降低初始水分含量,提高干制效率、提升品质、降低发霉率。本研究将为“新疆辣椒自然干制技术规程”的制定提供理论依据。