LC并联对电感式磨损传感器检测精度的影响研究

针对LC并联对传感器的检测性能影响，基于传感器的检测原理，建立了LC并联结构下磨粒引起的传感器输出电动势的数学模型。采用COMSOL仿真软件对不同LC并联结构下的线圈模型进行磨粒检测电磁场仿真，重点对三线圈LC并联结构中检测线圈的并联电容参数进行优化设计。仿真结果表明：激励线圈LC并联谐振下，激励线圈电流随频率变化率增大，线圈轴向磁通密度增强；检测线圈LC并联结构极大增强传感器对磨粒的检测精度，当电容值为7.53 nF时，其输出信号峰峰值最大；三线圈LC并联结构下磨粒引起的输出信号比无电容结构条件下增强了11.65倍。研究结果为高灵敏度电感式磨损传感器的设计提供指导。     

光伏电池最大功率点的分析与研究

通过对光伏电池的数学模型和电流电压曲线的分析,提出了光伏电池最大功率线的跟踪方法。采用与光伏电池性能相同的光伏传感器,控制逆变器工作电流的大小,当光强或工作温度发生变化时,对跟踪系统都无影响,从而实现最大功率点的可靠跟踪。该方法不需复杂的分析与控制,原理较简单,具有一定的市场前景。     

基于Multisim的电感传感器信号测量系统仿真

电感传感器具有抗干扰能力强、测量精度高等特点。通过建立信号发生电路、T形电感等效电路、放大电路、检波电路和滤波电路等构建电感传感器的信号检测处理系统。根据电磁感应原理，利用电感传感器等效电路中电感的变化代替测头探针移动，实现测量系统信号处理过程。使用Multisim 14.0软件对搭建的电感传感器输出信号处理电路进行仿真分析，得到直流电压信号；对仿真试验得到的数据进行曲线拟合，得出线圈电感变化与输出电压信号在一定情况下成正相关。试验结果表明，信号处理电路设计可靠，可以实现预期功能，对实际测量试验平台搭建具有重要意义。     

交错并联技术在双向DC/DC变换器中纹波抑制分析与应用

为了使功率变换器输出电流纹波被抑制在一定范围内,设计了一种基于六路交错并联技术的双向DC/DC变换器。通过对低压侧电流理论波形进行叠加分析来验证交错并联技术具有减小输出电流纹波的特点,并得出低压侧电流纹波的大小与占空比和支路电感大小有关。最后通过MATLAB/simulink对六路并联的双向DC/DC变换器进行仿真验证,表明了多级交错并联技术对输出电流纹波具有明显地抑制效果。     

基于温度自补偿的光功率检测系统设计

光功率的准确测量对于现代工业生产具有重要意义.光功率测量过程中,多采用光电二极管作为测量传感器.由于光电二极管本身的固有特性,其输出信号易受温度等环境因素干扰,影响系统测量精度.提出一种具有温度自补偿的光功率检测方法,同时测量光信号和当前工作温度,通过所构建温度影响模型,利用温度传感器实时测量当前工作温度,据此对测量结...     

基于单片机的高效光伏电源管理系统

设计了一种高效光伏电源管理系统,该系统以单片机为主控制器,外围包括蓄电池电压采样电路,蓄电池充电、放电电流采样电路,光伏电池的输出电压采样电路,光伏电池输出电流采样电路,DC—DC变换电路等,相互配合实现光伏电源系统的管理：一方面,系统采用最大功率点跟踪的方法使光伏充电系统输出功率最大,高效利用太阳能;另一方面,对蓄电池的充放电进行过充、过放控制,有效保护蓄电池,延长其使用寿命。     

基于交错并联boost电路的集中式光伏发电系统

为了减小光伏发电系统因功率扰动造成的能量损耗,提高光伏发电系统的效率和质量,将交错并联boost变换器应用于集中式光伏发电系统.在分析交错并联boost光伏发电系统运行特性的基础上,通过状态空间方程建立了交错并联boost电路的数学模型,设计了合理的补偿结构,以提高系统稳态和动态性能.仿真和实验结果表明,交错并联boost电路用于集中式光伏发电系统,不仅能够减小光伏模块的输出电流纹波,而且提高了光伏模块输出电流纹波的频率,减小了电感设计尺寸,降低了开关管的电流应力,提高了系统的功率密度和系统稳定性.     

重型刮板输送机电机功率平衡控制技术研究

为解决重型刮板输送机头尾双电机的功率不平衡问题,分析了功率不平衡的发生原因,然后对功率平衡目标进行了理论分析,在此基础上,分别研究了功率平衡控制方法及模型控制方程,随后利用Matlab-Simulink软件建立了系统仿真模型。结果显示,本文所述功率平衡方法响应速度快,对不同负载权重比均有良好的控制效果,主、从电机的输出转矩可按设定要求均衡分配。     

直驱永磁同步风力发电系统的研究

本文首先介绍了风力机的特性。然后,介绍了直驱永磁同步风力发电系统的组成及控制策略,通过对三相交错并联Boost变换器占空比控制实现最大功率跟踪,对网侧电流的跟踪闭环控制实现单位功率因数并网运行。最后,基于MATLAB/Simulink搭建了系统最大功率跟踪控制仿真模型进行仿真研究,并通过实验验证了系统控制策略的可行性和正确性。     

基于HID灯数字控制的最大功率输出研究

针对HID灯功率输出特性。本文提出了一种新型的HID灯最大功率输出控制方法,其控制思想是当HID灯点火成功后,对灯的电压和电流取样并计算此时的功率,然后增加全桥变换器开关管占空比ΔD后得当前功率,用当前功率与前一次的功率比较,如果当前功率比上一次功率大,则继续增加占空比ΔD,直到功率不变为止,此时输出功率为HID灯的最大输出功率。理论分析、仿真和实验结果验证了该控制方法的可行性。     

用输出电感做谐振电感的软开关弧焊逆变电源

FB-ZVS-PWM变换器结合了PWM控制技术和零电压谐振技术的优点,但由于该电路借着功率开关元件的寄生电容和变压器的原边漏感形成谐振回路,只有在较大的负载电流时才能实现完全的零电压开关。本文通过在变压器副边增加两个饱和电感作为磁性开关,使输出滤波电感绐终反射到原边,参与谐振切换过程,在很小的电流下就实现了全负载下的零电压开关。上述研究结果通过计算机仿真和硬件试验得到了证实。     

飞轮电池对风光互补发电系统电压波动的改善研究

在风光互补发电系统独立运行时,由于风速和光照强度的随机变化,风光发电单元的输出功率也会随之变化。负载功率也具有可变性,使得系统功率难以保持平衡,从而引起系统电压波动,影响电能质量。针对这一问题,该文将飞轮电池并联在系统的交流母线上,根据风光发电单元的输出功率和负载消耗功率的差值,采用双环控制策略控制飞轮电池的输出功率,实现系统功率平衡,达到抑制电压波动和改善电能质量的目的。最后对风光输出功率大于负载功率和风光输出功率小于负载功率这两种功率不平衡的情况进行了仿真分析,结果表明飞轮电池可以快速平衡系统的瞬时功率,稳定电压,满足电能质量的要求。     

高精度原边反馈反激式LED控制器设计

针对家用照明LED驱动器的国际标准规范以及目前市场上小功率照明设备普遍无功率因数校正的缺陷,对LED驱动器的功率因数校正功能、高精度恒流控制方式以及采样误差的补偿进行了研究,对家用照明LED驱动器恒流控制方式进行了归纳,提出了一种基于原边的反馈控制方式,通过采样原边峰值电流信号,以及励磁电感复位时间,经过相关运算电路产生控制功率管开关的脉冲调制信号的LED驱动器,实现了在无大电解电容条件下输出平均电流恒定的同时进行功率因数进行校正的功能。研究结果表明,在输入电压为220 V交流条件下,以7颗1 W(3.3 V正向电压,350 mA正向电流)LED灯为负载,典型输出电流为353 mA,效率82%,功率因数为0.94;在85 V~265 V交流电压输入条件下输出电流精度可以达到±5%,最小功率因数可达0.92。     

有源电力滤波器数字控制系统的研究

对有源电力滤波器全数字化控制系统的总体方案进行了设计,并联电压型三相有源电力滤波器主电路直流侧电容电压保持恒定,同时输出电流跟踪指令电流信号,详细设计了过零同步信号产生电路,并且利用PWM控制信号直接控制开关器件的导通与关断.谐波电流检测采用了瞬时无功功率理论的检测方法.最后用Matlab对有源电力系统搭建了模型并且进行了仿真,仿真结果验证了谐波电流检测方法的有效性及控制方案的可行性,可以更好地实现动态抑制谐波和无功补偿,并且整体设计精简了外设,能实现更多的控制算法.     

二维位置敏感器件背景光消除的神经网络方法

位置敏感器件 (position sensitive detectors,简称 PSD)是一种可直接对其光敏面上光斑位置进行检测的光电器件 ,常用于非接触高精度动态位移监测。 PSD器件使用中的一个关键问题是如何克服背景光的干扰 ,以提高检测的精度和可靠性。根据 PSD的原理及特征方程 ,分析了存在背景光时 PSD输出信号是非线性的。提出一种基于神经网络的 PSD背景光非线性修正方法。利用神经网络具有逼近任意非线性函数的特点 ,通过训练使神经网络建立在不同背景光下 PSD输出与其标准值之间的非线性映射关系 ,实现 PSD全程跟踪补偿。计算机仿真表明 ,该方法能有效地消除背景光的影响     

基于组合模型的悬浮间隙传感器齿槽效应补偿

齿槽效应是影响高速磁浮列车悬浮控制系统稳定性的重要因素,分析了悬浮间隙传感器齿槽效应产生机理,提出采用组合预测的方法建立传感器齿槽特性逆模型进行齿槽误差补偿,根据传感器齿槽特性分别建立RBF神经网络和LS-SVM齿槽补偿系统模型,通过齿槽位置检测线圈提供的补偿参考信号对传感器进行齿槽误差补偿。仿真结果表明组合模型能够较好地拟合齿槽逆特性,组合补偿模型的输出不受齿槽位置的影响,全量程最大误差为0.09 mm,在工作间隙范围内误差小于0.06 mm,且组合模型的补偿误差优于单一RBF或LS-SVM补偿效果,该方法可以有效地消除齿槽效应并提高传感器的检测精度,补偿后的传感器能够满足高速磁浮车悬浮控制系统运行要求。     

光纤传感器中光源的驱动与控制

基于分布反馈式半导体激光二极管（DFB LD）中的注入电流、有源区温度与输出光功率、输出光波长等特性关系的分析，设计出了一整套高精度、高性能的光纤传感器光源驱动技术方案。该方案通过采用恒流源、有源区温度控制以及波长锁定等技术方法来实现DFB LD的稳频驱动及控制。试验表明，该方案可使得激光器的注入电流控制精度优于0．05％，温度控制精度达0．01℃，输出光谱线宽度〈0．2nm．此方案可广泛应用于光纤传感及通信等相关场合。     

基于马赫-曾德干涉仪的光纤电流互感器设计

电流互感器作为一次侧电流的常用计量设备之一,它在电力系统的交流电测量、继电保护、电力设备检修控制等相关领域均具有十分重要的地位。针对传统电流互感器存在的线性度低、抗干扰能力差及精度低等问题,尤其在工频小电流精确测量这一难题方面更是捉襟见肘。鉴于此,本文提出一种基于马赫-曾德干涉仪的光纤电流互感器。该互感器利用电流经过电阻所产生的焦耳热改变光纤中的光信号特征,从而引起马赫-曾德干涉仪的输出信号变化,然后通过光电探测器完成对干涉仪的光信号捕捉,并将其转换为电信号输出,完成工频小电流检测。结构上通过采用PCB型罗氏线圈作为感应取电装置,并利用MATLAB完成其动态响应分析。另外针对信号采集、传输、处理过程中所出现的噪声信号,设计了基于FPGA技术的信号处理系统,以提高信噪比。最后通过实验对工频小电流进行测量,线性度为0.996 1,检测精度可达到0.14%。实验结果表明提出的光纤电流互感器相较于传统光学电流互感器相比,具有更高的线性度和测量精度,为基于热效应的电流互感器发展提供了新的思路,也为工频小电流的测量提供了一种新的方法。     

基于C8051F的交流功率放大系统

以C8051F单片机为核心的交流功率放大系统的设计,采用C8051F内部的电压方式D/A转换器输出0～1V的正弦波,用于控制功率放大器输出电压按设定值变化.同时功率放大系统具有过流保护、过压保护与过热保护功能、输出电压稳定、带载能力强、控制精度高等特点.     

轮对多通道图像采集触发技术研究

车辆轮对磨耗参数的检测,对保证车辆安全运行具有重要作用。针对动态检测图像采集过程中,运动车辆轮对的定位与图像采集问题,研制了适用于轮对在线检测环境的多通道图像采集触发系统。通过对所选择的车辆检测传感器性能研究,对检出信号进行了优化处理,减小了传感器检测环节引入的误差;通过采用多传感器组实现了对不同运行速度轮对进行速度检测并设计了触发控制核心电路板来实现对多路信号的集中处理;控制软件根据检测结果调整相机拍摄时间,捕捉到达设计位置的轮对图像;利用单片机自有定时中断模块设计了较高精度的软、硬件计时功能。实验及研究结果表明,该多通道图像采集触发系统运行稳定,重复性实验中的触发延时误差小于0.001 s,图像采集的效果与精度达到设计要求。