研究喷口电弧的斜波电流回路

本文介绍了斜波回路参数选择准则、论证、计算和实测了高器所设计的斜波电流回路,并同国外几家同类回路的技术参数进行比较。     

斩波串级调速系统的自适应预测控制策略研究

针对斩波串级调速系统中控制器的设计问题,提出了基于Laguerre函数的自适应预测控制策略,并对该自适应控制的原理及其算法作了简要概述。被控斩波串级调速系统的实际运行实验表明,该控制系统的设计不依赖于系统精确的数学模型,具备响应速度快、超调量小等优点,并且对于外界扰动和对象参数、结构的变化及非线性具有较强的适应能力。     

超导磁储能与发电机励磁的多指标非线性协调控制

采用多指标非线性控制设计方法对SMES与汽轮发电机的励磁进行协调控制设计。多指标非线性设计方法通过恰当地选择输出函数来改变闭环系统的特征根位置，以获得良好的系统控制性能。设计表明，采用多指标非线性控制设计方法能很好地解决高维、多输入多输出非线性控制系统的非线性控制设计问题。仿真结果表明，所设计的控制规律能很好的兼顾系统各状态量的动、静态特性，有效提高系统的稳定运行能力，明显提高系统各输出量的控制精度。     

考虑机端电压限制的多重非线性变结构励磁控制

针对电力系统暂态过程的非线性特性,设计了一种考虑电压限制的多重非线性变结构励磁控制器,根据控制目标将控制器分2层设计。下层控制器由稳定控制和电压限制控制组成。稳定控制通过计算系统的暂态能量函数,得到稳定流形作为切换面,然后设计相应的变结构非线性励磁控制律,将系统限制在所设计的稳定流形上,以稳定系统;电压限制控制则利用零动态原理,使电压回复到限制区内。上层控制器通过适当的切换律,将下层控制器进行切换,在稳定系统和限制机端电压之间进行协调。在设计时考虑了系统参数不确定性,从而控制律具有一定的鲁棒性。稳定控制设计中未使用任何线性化方法,因而控制律对系统的非线性特性完全适应。实验结果表明所设计的控制器在稳定系统的同时,有效的限制了机端电压。     

轧机液压伺服位置系统的自适应反步滑模控制

针对轧机液压伺服位置系统存在非线性特性、参数不确定性以及控制输入前具有不确定系数的问题,提出了一种自适应反步滑模控制方法.通过对系统非线性模型的等价变换和选择合适的Lyapunov函数,有效解决了由于控制输入前具有不确定系数导致的所设计的控制量与自适应律互相嵌套的难题.把自适应反步法和滑模控制方法相结合,有效克服了系统...     

基于ESO-Backstepping的直流微电网母线电压稳定控制

针对微电网中存在的非线性和参数变化等问题,为提高微电网直流母线电压控制的稳定性,提出了一种ESO与Backstepping相结合的控制方案。采用ESO观测系统的非线性及参数变化,采用Backstepping方法设计控制器,在补偿系统非线性和参数变化的同时保证系统的稳定性。并将所提的ESO-Backstepping控制方法与经典PID、Backstepping控制方法进行对比。仿真结果表明ESO-Backstepping控制方法在微电网非线性系统参数发生变化的情况下,仍可实现对直流母线电压的稳定控制,方法简单有效、稳定性好、鲁棒性强。     

有源电力滤波器状态反馈精确线性化控制

针对有源电力滤波器模型的非线性强耦合特点,提出了一种基于状态反馈精确线性化的非线性控制策略。采用状态空间平均建模方法建立了三相并联型有源电力滤波器的仿射非线性模型,并从理论上证明了所建立的模型满足状态反馈精确线性化的条件,推导出了非线性系统的反馈控制律,实现了原系统的状态反馈精确线性化。再利用线性系统控制理论设计了控制器,实现了原非线性系统的解耦控制。与PI控制的三角波调制控制方案进行仿真对比分析,验证了所提出的控制方案性能优越,各项性能指标均优于PI控制方案。     

基于非线性扰动观测器的永磁同步电机单环预测控制

为改进永磁同步电机控制系统的动态性和鲁棒性,降低控制器参数调整难度,提出了一种基于广义预测控制和非线性扰动观测器的转速–电流单环控制方法。首先,根据永磁同步电机的连续时间模型,通过非线性广义预测控制理论,设计了显式单环预测控制器。然后,针对系统中的电磁和机械参数变化、负载扰动等非匹配扰动,设计了非线性扰动观测器估计系统所有扰动,用于前馈补偿控制,并证明了系统的稳定性。另外,基于无差拍原理设计了电流限幅控制环节,以保证单环控制下电机工作于电流约束内。最后,仿真和试验结果表明,提出的方法动态性能好、超调小,对负载和参数变化抗扰性强,而且控制器只需简单调节预测时域和观测器增益,为工程实现提供了有效途径。     

大型同步发电机非线性最优预测综合控制

针对静止励磁方式和电液调速系统的汽轮发电机组,基于多输入多输出非线性预测控制理论,设计出具有解析解控制律的汽轮发电机非线性预测综合控制器.该设计方法避免了非线性预测控制在线优化带来的巨大计算负担及由此产生的控制算法的稳定性问题.控制器的输入均为当地可测信号且与网络参数无关,设计参数只有滚动预测时间及控制阶.仿真结果表明...     

基于间隙度量和二次型优化的电站主汽温控制

提出了一种基于反馈线性化、间隙度量和二次型最优控制的非线性系统控制器设计方法。非线性被控对象在不同平衡点线性化后得到若干线性系统模型,通过计算可以得到各个线性系统模型之间的间隙度。依据间隙度理论,合理选择标称系统 P 以及设计其相应的控制器 K,得到反馈系统(P, K),从而使得非线性系统全局稳定,PID 控制器参数采用二次型最优控制准则求得。采用该文所提方法对某超临界600 MW直流锅炉主汽温系统4种典型工况进行仿真控制,结果表明了该方法的有效性,且控制性能优于常规的串级PID系统。     

基于查表原理的单对磁极编码器研制

与光电编码器相比,磁性编码器结构简单、易微型化、且不受尘埃及结雾的影响,但其分辨率和精度较低且难以提高,严重制约了其应用和发展。针对单对磁极编码器,深入分析了传统处理方式上存在的缺陷,提出一种基于标定查表的信号处理方式。采用六路霍尔传感器均布在圆周上,把变化的磁场转换成电压信号,经差分得到查表用三相电压信号。在离线状态下,用高精度光电编码器对电压信号与电机旋转角度进行标定,并把角度数据存储在EEPROM中。工作过程中采用三相电压信号分区间查表得到电机旋转角度值,用FPGA(programmablegatearrayField)进行信号处理,实现了分辨率15位,精度14位(16384线)的角度输出,能够满足电机恶劣环境下高精度位置检测的要求。     

一种高效率高压开关电源设计与实现

设计了一种高效率高压开关电源,可以应用在高电压、低电流器件中,如行波管、磁控管等.该电源电路设计主要包括全桥逆变电路、高频升压变压器、倍压整流电路以及控制电路.为了实现开关管的软开关,有效减少开关损耗,选用了一种零电压开关移相全桥变换拓扑电路.引入了计算机辅助设计,通过电路仿真优化参数,实现了开关管的软开关,缩短了设计...     

脉冲调制式无线电能与信息同步传输系统设计

针对无线电能传输系统闭环控制需要建立通信链路的问题，提出了一种副边反射式脉冲调制方法。根据理论分析，设计了副边开关管调制信息，由原边减法放大器、波峰跟随器和数模转换器组成的智能跟随解调电路解调信息，配合具有纠错功能的二进制脉冲编码方案，实现无线电能与信息同步传输。详细论述了解调电路结构和脉冲编码实现方法，并使用集成于原边处理器内的解调电路方案制作200 W实验装置。通过系统测试，信息传输速率2 kbps时，误码率小于1.5%，电能损耗小于1%，受负载与传输距离的变化影响是可控的。该方法使用元件少，集成度高，满足系统闭环控制的需求。     

密封铅酸蓄电池正极极柱的腐蚀

针对密封铅酸蓄电池的正极极柱腐蚀问题,分析了构成腐蚀的各种因素,认为电池正极极柱在一种或多种腐蚀因素存在的条件下,成为电池充电时的阳极或成为电池存放时正极极柱与正极活性物质构成的腐蚀电池的负极而腐蚀。据此设计出能使正极极柱产生强腐蚀的腐蚀体系,用该体系对以脂肪胺和芳香胺作固化剂的二种不同类型的密封胶进行了强腐蚀实验,表明以脂肪胺作固化剂的密封胶对正极极柱有强的腐蚀作用,而以芳香胺作固化剂的密封胶对正极极柱不产生任何影响。     

Inclusion of the frequency effect in the lumped parameters transmission line model: State space formulation

The objective of this paper is to include the frequency dependence of the longitudinal parameters in the lumped parameters line model. The distributed nature of the transmission line was approximated by a cascade of π circuits and the frequency effect was approximated by a rational function which was synthesized by an equivalent circuit. Then, the equivalent circuit was inserted in each π circuit of the cascade. After that, the currents and voltages along the line were described in the form of state equations. This way, it was possible to obtain a formation rule of the state matrices lumped parameters model taking into account the frequency dependence. To confirm the validation of the state matrices obtained, the lumped parameters representation of frequency-dependent lines was used to represent a single-phase line and a three-phase line. The simulations were carried out using state space techniques and an electromagnetic transient program (EMTP) (in this case, the cascade was inserted in the EMTP). It is observed that the simulation results obtained with state space representation are in agreement with those results obtained with EMTP.     

抗扰动复合非线性伺服控制器的设计与应用

针对典型的电机伺服系统,提出了一种鲁棒复合非线性伺服控制器的离散域设计方案。把系统的扰动和不确定性归结为一个斜坡信号(其变化率恒定),设计一个降维线性扩展状态观测器,对系统未测量状态和未知扰动加以估计。把设计的控制律应用于永磁同步伺服电机,先在MATLAB上进行仿真分析,随后基于TMS320F28335DSC进行试验测试。结果表明系统在各种类型扰动作用下,对目标位置都能实现快速、平稳和准确的跟踪,具有较好的鲁棒性。     

基于带电检测的复合绝缘子憎水性评价

研究了复合绝缘子憎水性带电检测技术及其应用。基于喷水分级法和数字图像处理技术,提出一种改进形状因子法的憎水性等级判断方法,研制了由电动式自动喷水装置、微型数码摄像机和憎水性分析软件等组成的憎水性带电检测装置。利用所设计的装置在北方重污秽地区进行长达一年半的现场试验,发现了运行复合绝缘子憎水性的季节变化特性,并通过户外模拟试验验证了现场试验所发现规律的普遍性,从而提出了基于冬季憎水性下降特性测量和夏季憎水性恢复特性测量的运行复合绝缘子憎水性动态检测诊断新方法。应用扫描电镜技术和红外光谱分析技术,研究了运行复合绝缘子憎水性下降的原因,指出污秽在不同季节对复合绝缘子憎水性下降所造成的重要影响。最后,综合上述研究,探讨了基于憎水性带电检测的复合绝缘子运行维护方法。     

双输出端口LLC电路及其控制技术研究

新能源汽车的车载充电机和DC/DC大多都是独立运行。基于一个变压器控制双输出端口的思想,设计了一种带LLC谐振电路双输出端口的充电机,其包括原边侧转换电路、副边侧第一转换电路、副边侧第二转换电路、以及连接这3个电路的变压器。原边转换电路连接外部电源,副边第一转换电路连接高压电池,副边第二转换电路连接低压负载。通过采样,获得副边第二转换电路的输出电压和输出电流,并与基准值比较和补偿,最终实现控制原边转换电路中开关管的通断时间;采样原边转换电路输出电流,经过零检测计算出过零延时,控制副边第二转换电路中整流开关管的通断时间。基于对该技术的研究,研制了一台6.6kW LLC谐振变换器的样机,并采用双闭环控制策略,仿真与实验结果验证了理论分析的正确性。     

A continuous-flow perfusion system for the maintenance and NMR study of small tissue samples in vitro

To describe and evaluate a novel perfusion system developed to maintain excised tissue in a flowing, oxygenated bathing solution during acquisition of nuclear magnetic resonance (NMR) data, and in addition allow precise data to be acquired continuously while altering the composition of the bathing solution surrounding the tissue. A chamber to house the tissue sample was constructed of interlocking sections of polyethylene tubing, and had approximate internal dimensions of 4 mm in diameter and 4 mm in height. Temperature-controlled, physiologically appropriate buffer solution was pumped via an infusion pump through the chamber, entering and exiting by way of small openings on either end. Immediately surrounding the polyethylene chamber was a tight-fitting four-loop solenoid RF coil. Measured proton NMR parameters were found to be fairly insensitive to the flow rate of the buffer if this coil was used only for reception and a larger-volume transmit-only coil was used for excitation. Temperature control of the sample was successfully implemented between 25 and 40°C. The perfusion system was found to be resistant to the effects of flow rate, as well as a useful tool for the administration of drugs or agents to the tissue. Changes in buffer composition could be performed on the fly without the need to reposition the sample each time a change was made. This avoidance of repositioning was found to yield a fivefold improvement in the precision of T₂ spectral parameters (using frog sciatic nerve as a sample).The authors wish to acknowledge the Canadian Institutes of Health Research (CIHR) for funding and the In Vivo NMR Facility of the University of Alberta for infrastructural support     

铜镍合金换热管的失效机理分析

某型海水换热器的冷却介质为海水。换热器运行数月后,换热管发生泄漏。对泄漏管的材质进行宏观及微观分析,测试结果表明,由于设计方案存在缺陷,致使海水换热器的冷却效率较低,在高温介质的加热下,换热器内的海水已呈沸腾状态,从而产生大量的气泡,发生了空泡腐蚀现象,造成换热管被迅速腐蚀,引发了材质的穿孔泄漏现象。