Buck变换器拓扑指数改进算法及脆弱性分析

基于拓扑指数的概念,考虑到Buck变换器在连续工作模式（CCM）下的开关状态和占空比,提出并计算了Buck变换器的广义拓扑指数,通过对Buck变换器拓扑指数的改进计算,量化了电路拓扑的不同支路以及变换器占空比对变换器脆弱性的影响,进而将脆弱性分析拓展到电力电子电路拓扑的结构性故障的研究。利用Matlab软件仿真分析,此方法的计算结果与仿真结果相符,从而验证了此方法的有效性。     

直流与间歇高频谐振脉冲叠加式铅酸蓄电池修复仪

为了修复因硫化而报废的铅酸蓄电池,设计了一台输出直流电压与间歇高频谐振电压脉冲叠加式铅酸蓄电池修复仪。给出了修复仪的系统电路结构,介绍了其工作原理;详述了间歇式高频脉冲修复电路的原理,列写了修复电路的状态方程并进行了分析;设计了以PIC16F887单片机为核心的控制系统,介绍了控制器的特点;设计了以线性光耦HCNR201为核心的电压检测电路和电流检测电路及其PWM驱动电路;针对不同体积的硫酸铅晶体所需的能量不同,提出了一种变占空比的控制策略。实验结果表明,所设计的铅酸蓄电池修复仪能够较好地修复因硫化而报废的铅酸蓄电池,满足设计要求。     

寻轨机器人用无线充电系统的研究

传统寻轨机器人的动力电池采用接触式充电方式,充电时容易因机械接触磨损而导致接触不良。为解决该问题,研究了一种单管感应耦合电能传输ICPT（inductively coupled power transfer）无线充电系统。该系统由前后两级电路组成,前级采用单管ICPT系统进行非接触电能传输,后级采用充电管理芯片LTC4020控制的Buck-Boost电路对锂电池进行快速充电。介绍了所研究寻轨机器人无线充电系统结构及原理,对前级主电路进行了四阶段电路等效、工作过程分析、电路建模、补偿网络设计和软开关设计;对后级充电管理电路进行分析和设计。设计了一台样机,对前级电路开关管耐压、流过电流和输出电压进行了仿真和实验,并通过充电实验验证了所研究充电方案的正确性。     

不对称双量子点系统中电压调控Kerr非线性增强

从理论上研究了不对称双量子点系统内的Kerr非线性增强效应。系统内量子点间的电压隧穿效应,可以在两个不同的探测频率位置同时诱导电磁感应透明。调节隧穿电压及控制光场可以改变吸收性质,从而得到其中一个透明窗口内无线性和非线性吸收的Kerr非线性增强效应。分析表明,量子点间的电压调控引起的隧穿是产生Kerr非线性增强的关键因素。     

小鼠多能干细胞对小鼠肝脏电离辐射损伤的作用

目的探讨小鼠多能干细胞(mouse pluripotent stem cells,miPS)对小鼠肝脏电离辐射损伤的作用。方法采用医用电子直线加速器进行单次全身性照射(电子辐射线源为6 MeV,照射总剂量为8 Gy,照射剂量率为1. 0 Gy/min)。辐射组于辐射后12和24 h,经小鼠尾静脉注射生理盐水(200μL/只);治疗组于照射后12和24 h,经尾静脉注射mi PS细胞悬浮液[3×106个/(200μL·只)];对照组小鼠不进行辐射,仅注射生理盐水(200μL/只)。末次注射后1、3、7、14 d,记录小鼠体重、计算肝脏指数,并检测小鼠肝脏中超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)及丙二醛(malondialdehyde,MDA)水平;末次注射后14 d,观察小鼠状态,并采用组织病理学方法观察肝脏病理形态学变化。结果与对照组比较,辐射组小鼠精神状态和食欲状况均不佳,体重显著降低(P <0. 05),肝脏指数差异无统计学意义(P> 0. 05),肝脏中SOD活性显著降低(P <0. 01),MDA水平显著升高(P <0. 05);与辐射组比较,治疗组小鼠体重明显升高(P <0. 05),肝脏指数差异无统计学意义(P> 0. 05),肝脏中SOD活性显著升高(P <0. 05),MDA水平显著降低(P <0. 01)。对照组小鼠肝脏组织无明显病变;辐射组小鼠肝细胞发生明显肿胀及肝细胞索紊乱等明显病理变化;治疗组小鼠肝细胞索排列整齐,肝细胞轻度肿胀,病理变化得到改善。结论 miPS可通过其增殖分化减少小鼠体内氧化应激产生的细胞凋亡,对电离辐射造成的小鼠肝脏损害有明显的修复作用。     

用于污泥干化的新型桨叶式干燥机的设计

针对污泥的特性及其干燥机理,对现有桨叶式干燥机的结构进行改进设计,使现有的桨叶式干燥机成为一种比较理想的污泥干化设备。     

单管逆变器并联的电动汽车无线充电变换器

目前单管逆变无线电能传输电路由于结构的特殊性无法进行直接并联实现千瓦级别输出。针对此问题,在不需要特殊磁耦合器的情况下,提出了一种用于单管逆变器的双重并联结构。所提恒压补偿网络通过引入辅助谐振LC使得逆变器可正常运行,实现单线圈并联;应用增流LC网络,将电压源并联转换为电流源并联,增加电流输入能力的同时,使输出电压具有更高的自由度。为验证所提拓扑的可行性且模拟为电动汽车144 V电池包充电,设计了一台输出164 V/1.3 kW的实验样机,最大效率可达90.2%。     

超短腔光纤法布里-珀罗低温传感技术研究

针对低温大范围高灵敏温度测量需求,提出一种适用于低温环境测量的光纤法布里-珀罗腔温度传感器,并实验研究传感器的响应特性。超短空气腔法布里-珀罗温度传感器由外径0.3 mm的石英毛细管和单模光纤构成,利用高热膨胀系数的材料作为腔镜的一个反射面提高空气腔的温度灵敏度,理论分析了法布里-珀罗干涉仪的温度传感原理,以及温度灵敏度的影响因素,并分析不同级次对灵敏度的影响。研制了大自由谱低温高灵敏度传感器,实验结果表明,传感器在-40℃至-10℃的温度范围内具有较好的温度响应特性,相应的灵敏度为-2.066 nm/℃,线性拟合度为0.9697,理论分辨率为±0.0005℃。传感器具有体积小、灵敏度高和测量范围大等优点,在低温传感领域具有潜在的应用价值。     

改善模糊控制器性能的若干途径

提高模糊控制器的性能，一般主要从动态、静态和适应性能方面着手，提高控制的快速性、稳定性、准确性和鲁棒性的指标。本文介绍了几种方法，设计不同的控制器，从而提高系统的性能指标。