矿用宽电压自适应防爆本质安全型电源设计

针对煤矿井下供电电源输入电压等级多、用电设备易受到大型设备启停影响的特点,提出了宽电压自适应防爆本质安全型电源设计方案。该电源采用智能移相调压技术和宽电压开关电源技术,通过单片机实现了85～825V宽输入电压的自动高低压段识别、自动切换、智能移相调压处理;通过脉宽调制方式将波动的电压转换为稳定的直流电压。实验结果表明,该方案很好地解决了矿井电源多电压等级、输入电压波动范围大的问题。     

一种矿用超宽输入电压范围自适应电源

针对现有矿用电源存在取电不便、体积大、抗波动能力差、电路复杂、成本高等问题,设计了一种矿用超宽输入电压范围自适应电源。该电源采用输入串联型反激变换器,可降低功率开关管的电压应力,将超宽输入电压转换为稳定的直流电压。试验结果表明,在输入电压为AC85～900V时,电源输出电压最大误差仅为1.1%,纹波电压不超过139mV,效率高达87.4%;绝缘耐压试验中漏电流不大于1.53mA,绝缘电阻不小于50MΩ,满足GB 3836.4—2010《爆炸性环境第4部分:由本质安全型"i"保护的设备》中防爆要求。     

基于输入串联均压的航天电源设计

通过分析航天电源中高压输入需求存在的问题,提出了一种基于反激拓扑的单芯片控制同步驱动电路方案,从拓扑的原理上实现了精确的输入均压控制,并有多重保护措施,利用现有器件解决了高压输入的难题.最后在SIMPLIS中搭建了基于实际参数的仿真模型,进行仿真分析,并搭建实物电源进行了各种严格条件下的实验.仿真和实验结果表明了该方案的可行性.     

矿用宽范围直流输入电源模块设计

针对矿用传感器与直流供电系统电源电压等级不一致、电源类型不相符的问题,提出了一种新型宽范围直流输入的本安型电源模块设计方案。该电源模块基于Buck和隔离反激拓扑设计,前端采用Buck电路避免了直接采用反激拓扑而导致开关管承受高耐压所带来的风险,后端采用隔离反激拓扑满足了非本安端和本安端的电气隔离要求,具有输入防反接、DC9~350V范围直流输入、本安电源输出、易于集成的优点。     

4.5V～36V直流输入的高性能军用计算机电源的研究

军用计算机对电源要求很高：不仅要求电源的输出稳定,还要求其输入有很宽的范围,以适应前一级电源的恶劣变化,结合装甲车载的具体需求,利用电压补偿的方法,采用DC／DC模块,通过低压控制电路和启动控制电路,设计了能够9V-36V输入启动,4．5V-36V输入工作的高性能军用计算机电源。该电源技术指标优良,应用在车载计算机中取得良好的效果。     

多功能维修电源的制作

在电子设备的检修中经常用到调压器,隔离变压器、低压直流稳压电源、高压直流稳压电源、直流双电源和几千伏的直流高压。本维修电源就是根据以上需要而设计制作的(见方框图)。一、交流调压器(见图1) 1. 电源变压器次级有3V、6V、10V、20V、36V、85V、120V、180V、220V、250V、270V。可供给各种电子设备交流电源维修时使用。     

矿井提升机自适应无线通信系统设计

目前,矿井提升机有线通信系统布线繁琐、检修复杂,而无线通信系统因发射功率、频率和天线辐射方向固定,存在无线通信距离有限、信号无法根据井筒形状和长度灵活覆盖、通信信号不稳定等弊端。针对上述问题,设计了一种矿井提升机自适应无线通信系统。该系统所有设备的数据均通过以太网接口输入,无线通信部分采用接收信号强度自动感知、工作频率和辐射波束自动调整的自适应天线,可以将无线摄像仪、无线电话等矿用设备进行无线互连,实现提升机、罐耳、油缸、钢丝绳及天轮等主要设施的视频监视、数据监测及语音通信。当提升机运行时,系统根据立井井筒的结构、深度与尺寸,自动调整位于井筒顶部的天线的工作参数,使得天线能够始终对准移动中的提升机,通信设备的工作频率和功率始终处于最佳状态,保证了无线信号的良好覆盖。现场应用结果表明,提升机运行时地面调度人员能够实时监视天轮、井筒、罐耳及提升机内部状况,可随时与提升机内人员通话,图像清晰,语音通信流畅,且设备功耗低。     

窗宽自适应Mean-Shift跟踪算法

针对固定窗宽Mean-Shift算法在目标运动速度过快或尺度发生明显变化时可能导致跟踪失败的问题,提出一种窗宽自适应的Mean-Shift跟踪算法。该方法基于均值漂移矢量预测跟踪窗口中心位置,同时自动调整跟踪窗口大小,保证目标始终处于跟踪窗口内部,使算法得以准确定位目标;在确定空间位置后,利用基于Bhattacharyya系数的二分法自动选取窗口缩放比例,得到与目标尺度一致的跟踪窗口。实验结果证明,该方法能很好地定位目标的空间位置和尺度。     

基于自适应光标的图形用户界面输入效率优化

提高图形用户界面(graphical user interface)的输入效率,是人机交互中的一项重要研究内容.已有的研究包括点击增强技术和自适应界面技术,前者改变光标的控制方式或呈现方式,后者改变界面上控件的位置布局,但两种技术都存在不足.通过分析界面操作,提出了图形用户界面输入效率的评价模型;然后,在此基础上提出一种人机交互效率优化技术:自适应光标.它以自适应的方式,有选择地对界面上用户可能访问的控件通过点击增强技术支持,实现快速访问.该方法既解决了以往的自适应界面技术因频繁调整控件布局而给用户带来额外认知成本的问题,也克服了点击增强技术仅适用于稀疏控件布局的限制.为了检验其可用性,在控件较多的Visual Studio上实现了自适应光标技术.实验结果表明,使用自适应光标技术可以将获取目标的时间缩短27.7％,显著提高了图形用户界面的输入效率.     

高输入电压单端反激式开关电源设计关键问题

讨论了高输入电压情况下单端反激式开关电源设计中的关键问题,如变压器设计中的匝数较多、漏感引起的尖峰电压及缓冲回路设计及器件选择等问题,并提出了相应的解决策略。提供了详细的实验波形,充分验证了方案的正确性,为后续开发者提供了参考。     

基于恒流驱动模式的宽电压输入串联型开关电源

提出了一种基于恒流驱动模式的能在10V～100V宽电压范围内工作的串联型开关稳压电源,这种开关电源采用MOSFET和特殊的恒流开关驱动方式,使开关管在宽电压范围内始终得到理想的驱动电压,因此效率高、工作稳定、成本低。可应用在工业用各种报警器产品和爆闪式信号灯中。     

矿用超宽输入电压范围电源设计

针对现有多输入电压等级的矿用隔爆兼本质安全型电源存在电压波动大、体积大、维护困难等问题,提出了一种矿用超宽输入电压范围电源设计方案。该电源采用Buck拓扑与反激拓扑相结合的设计,可将AC80~900V超宽输入电压转换为稳定的直流电压。试验结果表明,该电源抗输入波动能力强,输出电压稳定,纹波小,效率高。     

含自时延和通信时延的Euler-Lagrange系统自适应一致性算法

针对动力学方程中含未知参数的多Euler-Lagrange系统的一致性控制问题,设计了一种分布式自适应协调控制器.该控制器容许多Euler-Lagrange系统的通信拓扑为一般的有向图,并允许通信时延和自时延的同时存在.利用Barblata定理、Lyapunov稳定性定理和LMI方法等对控制器的稳定性进行了证明,并设计了数值仿真实验,仿真结果证明了控制算法的有效性.     

高性能计算机系统电源设计

为了满足某高性能计算机系统高效率、低成本、高可靠的供电要求,采用了12V一级母线直流分布式供电系统进行设计。介绍了计算机柜和主板的电源设计框图和工作原理,对计算主板的电压调节模块进行了详细分析,建立了基于自适应电压定位控制的电压调节模块小信号模型,分析了输出阻抗和系统控制带宽,由此得出了补偿回路设计原则,最后实测了动态响应波形。应用结果表明,电源各项技术指标完全满足该系统供电要求。     

On efficient variable voltage linear power supplies

The computer aided design of variable voltage, single-phase, linear power supplies using an SCR bridge is discussed. The effects of transformer leakage reactance, resistance, filter capacitance, the low power integrated circuit voltage regulator and the current boost circuit used to increase output power from such supplies is taken into account in the design. By controlling the firing angle of the SCR bridge, the resultant linear supply is more energy efficient in power conversion than the traditional diode bridge based linear power supply. The increase in amplitude of the low frequency harmonics in the line current of the SCR bridge based supply is quantified vis-á-vis the diode bridge based supply. A prototype SCR bridge based design is used to experimentally validate the design computations. An implementation of a controller to operate the SCR bridge based supply efficiently is discussed.     

规则自适应模糊PID数字电压调节器设计

应用自适应模糊控制理论,结合航空电源发电机控制器系统的实际情况,设计了基于规则自适应模糊PID算法的数字电压调节器系统.介绍了系统的硬件组成和相应规则自适应模糊PID控制器算法的具体实现.该算法克服了不能建立精确的数学模型所带来的弊端,经过验证,该系统具有良好的稳定性和快速的跟踪性,具有一定的现实意义.     

基于CompactRIO的中性束高压平台电源数据采集系统设计与应用

为解决高电压、大电流和强磁场对中性束注入系统高压平台电源数据采集系统的影响问题,通过在CompactRIO （简称cRIO）控制器中运行NI Linux Real-Time实时系统,结合LABVEIW图形化开发工具,采用FPGA用户I/O采集模式与节点I/O采集模式混合编程,设计了1套全新的基于cRIO平台的数据采集系统。该套采集系统实现了中性束注入系统的第2条束线高压平台灯丝电源、弧流电源等信号在不同采集频率的混合测量需求。通过在HL-2A放电实验中测试表明,采集系统稳定可靠,抗干扰性能强,上位机界面操作灵活,维护方便。