基于介质谐振器的轨道角动量天线设计

近年来,轨道角动量一直是无线通信领域的研究热点。本文将轨道角动量与毫米波技术相结合,提出了一种基于介质谐振器的轨道角动量天线。建立了该天线的等效模型,推导了其辐射场的理论表达,讨论了介质谐振器半径对涡旋波电磁波模态的影响,通过仿真结果表明,该天线在K_(a)波段有四个谐振点,能够分别产生模态l=1,2,3,4的涡旋电磁波。此外,该天线结构紧凑、成本低、增益良好,具有较高的天线效率,产生的各个模态的涡旋电磁波都具有良好的旋转性,能够获得较强的抗干扰能力,为轨道角动量在毫米波频段的应用提供了一定的现实意义。     

转子角动量分析及其在一次调频中的应用

在孤立电网中快速、准确地选出临界机群,加强临界机群的调频能力,能够提高孤网的稳定性.从发电机原始转子运动方程出发,研究了不平衡功率积分和转子角动量对时间积分的物理意义;分析了它们同惯性时间常数的关系,提出了根据发电机角动量增量选择临界机群的性能指标.将角动量选择临界机群与暂态稳定计算中的分段计算法选择临界机群相比较,体现了角动量选择临界机群的优越性.通过优化调速器参数加强临界机群的一次调频能力,从而提高孤立电力系统频率稳定性.并以孤网四机系统为例,用仿真实验验证了方法的可行性和优越性.     

转子角动量分析及其在一次调频中的应用

在孤立电网中快速、准确地选出临界机群,加强临界机群的调频能力,能够提高孤网的稳定性。从发电机原始转子运动方程出发,研究了不平衡功率积分和转子角动量对时间积分的物理意义;分析了它们同惯性时间常数的关系,提出了根据发电机角动量增量选择临界机群的性能指标。将角动量选择临界机群与暂态稳定计算中的分段计算法选择临界机群相比较,体现了角动量选择临界机群的优越性。通过优化调速器参数加强临界机群的一次调频能力,从而提高孤立电力系统频率稳定性。并以孤网四机系统为例,用仿真实验验证了方法的可行性和优越性。     

平衡大惯量转动体运动过程中产生的角动量分析

针对传统平衡角动量方案只能消除转动体住匀速运行状态时系统角动量的缺点，介绍了一种利用转动惯量小、转速快的转盘，其瞬时速发对也于转动体瞬时速度的方法柬平衡角动量。利用单片机控制两个步进电动机来分别驱动转动体和转肋的硬件系统，并设计了主要软件实现程序。     

电偶极辐射跃迁中选择定则的理论研究

本文利用量子力学的宇称理论和角动量理论，对原子物理学中所熟知的电偶极辐射的跃迁选择定则进行了理论探讨。     

使用石墨烯的超宽带轨道角动量螺旋天线设计

轨道角动量涡旋波束各个模态之间相互正交,可以很好地解决频谱资源紧张的问题。针对目前轨道角动量天线普遍存在带宽较窄的问题,设计了一种太赫兹频段的超宽带轨道角动量四臂螺旋天线。研究了馈电端口之间连续相位差与生成模态之间的关系,使用了一种石墨烯双环结构并通过调整优化天线的的结构尺寸来提高天线的性能。实验结果表明,通过简单调整馈电相位差,就能够产生模态数为0、1、2和3的涡旋波,并且不同模态下天线的增益均在7.5 dBi以上。同时所设计的天线绝对带宽达到了8.85 THz,在中心频率6 THz处其相对带宽可以达到147%,S₁₁为-50 dB,与传统天线相比改善较大,为太赫兹频段的模态复用提供了一定的现实意义。     

微特电机在卫星水色扫描仪中的应用

水色水温扫描仪是海洋一号系列卫星上的主要有效载荷之一.重点对组成水色水温扫描仪独特的扫描和消旋子系统以及消角动量子系统中微特电机的应用情况进行了介绍,该类系统在国内外航天遥感领域属于首次在轨得到成功应用.     

重复控制在卫星转动部件动量补偿中的应用

针对卫星转动部件周期运动对姿态控制精确度产生的不利影响,通过补偿飞轮来抵消转动部件运动所引入的干扰.利用重复控制能够高精确度地完成周期信号跟踪或抑制周期性扰动的优点,在原有PID控制器基础上引入重复控制来提高补偿飞轮的角位置跟踪精确度.同时重复控制还可以抑制转动部件摩擦力矩引起的跟踪误差,进一步改善补偿系统的补偿效果.给出有效载荷的运动特性并依据Karnopp摩擦模型进行摩擦力矩分析.仿真部分给出补偿方案的仿真验证,仿真结果表明引入重复控制对补偿精确度的提高有很大贡献,能够抵消99％的角动量干扰.     

大角动量无刷直流陀螺电动机的高精度稳速研究

介绍了一种大角动量永磁无刷直流陀螺电动机的高精度稳速控制系统。在研究无刷直流陀螺电动机运行原理的基础上,应用了一种简单实用的速度闭环控制策略,并在Simulink中建立电机本体及控制模型。陀螺电动机的主控制器由硬件电路和软件程序组成。DSP和CPLD作为控制器主体,以分段PI算法为稳速控制方法,两者配合实现了软起动、过流保护和稳速控制等功能。样机试验结果表明,该控制系统起动迅速、起动可靠性高及稳速精度高。     

退磁效应诱导的二维涡旋拓扑磁振子能级退简并

涡旋磁振子是一类携带有受到拓扑保护的内禀轨道角动量的自旋波。磁性量子理论给出了二维圆形铁磁纳米量子点中涡旋磁振子的解析刻画，并定义了其轨道角动量。在低维铁磁系统中，退磁效应(偶极-偶极相互作用)的存在诱导涡旋磁振子产生能级退简并(能级劈裂)，使得具有不同拓扑荷的本征模式形成二能级系统。在外加驱动的激发下，涡旋磁振子二能级系统会出现能级跃迁。这使得构建超高速低功耗拓扑量子NOT门成为可能。以上结果得到了微磁学模拟的确认。     

步进电动机的失调角及精度

步进电动机象同步电动机一样,在负载转矩的作用下,转子磁极中心线将滞后于气隙磁场的中心线一个角度,称为失调角。在开环控制系统中,负载失调角对应于一定的失动量。用脉冲当量来衡量失动量的值时,它与电动机的通电方式,主要是逻辑通电状态数,即通常所说的运行拍数有关。由此明确了微步驱动技术在开环控制系统中应用的局限性。     

计算自旋轨道算符非对角元系数的一种简单方法

本文给出了一种自旋、轨道算符非对角矩阵元系数的简单计算方法.     

刚体平面运动对速度瞬心动量矩定理初探

本文讨论了刚体作平面运动时,动量矩定理的各种表达形式。特别是对速度瞬心的动量矩定理作了详细地探讨,并给出了具有简单形式的动量矩定理所应满足的条件。     

电动加载实验台多余力消除方法

介绍了电动加载系统的硬件平台,分析了加载系统中多余力的产生机理,介绍了角加速度和多余转动惯量的求取,并对多余力的消除提出了一种可行的方法,解决了电动加载系统多余力消除的问题。     

一种空间扫描驱动机构初探

根据空间扫描驱动的特殊性,本文讨论了以三相永磁同步电机作为驱动电机,精粗双通道组合编码的旋转变压器作为角度编码器,实现的一种低速、大惯量、低功耗、高可靠性、高精度的空间扫描驱动机构。     

塑壳断路器分断角速度非接触式检测方法及其应用

提出了一种基于激光位移传感器非接触式测量塑壳断路器分断过程中动触头角位移、角速度的方法。首先建立一个以动触头杠转动支点为顶点,动触头杠闭合和分断状态所在位置为边的三角形;其次,通过激光位移传感器测量触头分断过程中的直线位移和直线速度,最后,利用所建立的三角形,基于余弦定理将直线位移和直线速度,转换成角位移角速度,实现了对塑壳断路器分断过程中转动变量的无损测量。基于本文所提出的方法,分别测量了NM1-630S-3300额定10A、16A、25A断路器在12倍额定电流下触头的分断的角位移、角速度及分断时间,可以发现不同分断容量断路器,分断角速度与分断时间均不同。容量较大时,触头转动的平均角速度较高。碰撞的角速度增大时,电弧的燃烧时间减小。通过研究断路器分断过程的动态特性,可以从试验的角度研究断路器分断性能,为断路器的优化设计提供评判依据。     

基于Kalman滤波的俯仰角速度估计

直升机的姿态角速度不容易准确获得，本文提出了一种采用Kalman滤波理论对直升机俯仰角速度进行估计的方法，建立俯仰角速度方程，给出估计参数的Kalman滤波算法，实验证明该方法能够成功有效的估计直升机俯仰角速度。