《信号与系统》中复频域法分析求解电路响应探讨

介绍了复频域分析法求解电路的依据、求解过程,通过两道例题分析复频域法在求解电路时的解题思路、画S域等效电路图需注意的问题,表明复频域法在分析求解电路的全响应、零状态响应等时具有一定的优越性。     

锂离子电池极化电压的优化分析

为了提高电池的充电速度和降低极化对电池性能的影响，本研究提出一种基于模糊控制技术的恒定电池极化电压的充电方法，分析了充电方式对充电电流、充电深度、极化状态和循环性能等方面的影响，并研究了恒定电池极化电压充电方法，同时与传统恒流－恒压充电方法进行比较，分析结果显示本研究的充电方法可以有效提高电池的充电速度、降低电池升温程度，并同时有利于电池的循环寿命提高。     

等效电路法研究漏泄同轴电缆传输和耦合特性

研究了以埋地漏泄同轴电缆作为分布式传感器的电气特性，拟应用于隧道、铁路沿线等防止入侵破坏和预警山体塌方信号的探测.以垂直开槽漏缆结构为例，利用HFSS搭建全波仿真模型，理论分析并提取出缝隙的等效电路模型，从而以该模型为基础分析漏缆的传输、反射和耦合特性.从等效电路模型出发，运用ABCD矩阵计算出了等效电路模型中的电路参数值及漏缆间耦合参数值.理论计算与全波仿真非常吻合，验证了等效电路的正确性.结果表明，与HFSS仿真相比，本文提出的等效电路方法占用计算资源较少且大大缩减了仿真时间，解决了HFSS仿真漏缆长度受限及耗时太长的难题；同时理论计算出了等效参数值和漏缆间耦合参数值，更直观反映了漏缆间的耦合特性.     

基于油纸绝缘等效电路的变压器微水含量研究

水分会严重危害变压器油纸绝缘系统的绝缘性能,因此准确诊断变压器中的微水含量,对分析变压器的老化受潮状态具有重要意义。本文通过应用油纸绝缘变压器弛豫响应等效电路及回复电压极化谱特征量,结合改进粒子群算法对等效电路参数进行有效辨析,进一步探讨了微水含量与油纸绝缘等效电路参数之间的关系,得出了大时间常数支路的弛豫时间越大,则变压器微水含量越少的重要结论。同时结合分析比较绝缘电阻、极化电阻以及极化电容的变化规律来辅助判断变压器的受潮情况。最后,通过现场测试的实例验证了这一结论的正确性。     

无源二端口电路等效电路参数分析仪设计

等效电路参数在电路的分析与设计中极为重要。在提炼出交流电路阻抗数值算法的基础上,设计了一款数字化等效电路参数分析仪。该分析仪利用单片机产生激励信号,通过调节可调电容并结合电流变化趋势,判断负载阻抗特性,最终可获取并显示负载电路的等效电路参数。     

220 GHz折叠波导慢波结构的有损参数化模型

建立了自洽的考虑波导璧损耗的折叠波导等效电路模型,用来计算该慢波结构周期TE10模式中各次空间谐波的相速度,耦合阻抗和线衰减系数.分析结果将会用到220 GHz折叠波导返波管一维束波互作用模型的计算中.当微波频率上升到太赫兹波段时,粗糙波导表面电流导致的壁损将不能再忽略不计.进一步研究表明,起振电流和输出功率水平将和损耗特性的计算密切相关.从原有模型发展而来的有损电路模型可以给出更准确损耗估计.建立了折叠波导慢波线三维谐振腔模型来验证本文的等效电路理论,有较好的吻合.采用了该理论导出参数的一维束波互作用模型和三维数值PIC方法同样有很好的一致性.     

基于PSCAD的蓄电池模型的仿真研究

蓄电池仍是目前各领域重要且基本的储能元件,有必要继续深入和优化研究蓄电池的仿真模型以及动态特性等.该文先概述了蓄电池的典型参量,随后对比分析了多种电池等效电路模型,最终采用三阶动态模型在PSCAD软件中建立了常规2V铅酸蓄电池的仿真模型,并用仿真验证了等效模型的有效正确.对储能系统在徽电网中的运用奠定了理论和仿真基础.     

316L不锈钢大气腐蚀的电化学噪声检测:理论模型与应用

采用电化学噪声(EN)技术针对大气环境下不同腐蚀状态的316L不锈钢试片进行了EN检测,并研究EN特征参数如电位噪声标准偏差、电流噪声标准偏差、谱噪声电阻和噪声电阻与腐蚀速率之间的关系。实验结果表明,当相对湿度增加时,电流噪声标准偏差及其功率谱密度(PSD)增大,电位噪声标准偏差及其PSD减小,谱噪声电阻值减小。当湿度较高时暴露2 a的316L不锈钢试样由于腐蚀动力学发生变化,出现表征钝化膜破裂修复的暂态峰;而空白试样由于钝化膜较为完整,因此电流噪声波动幅值较小。电化学噪声的Thevenin等效电路的模型分析结果表明,电位噪声、电流噪声以及噪声电阻的主要影响因素是溶液电阻Rs以及工作电极和对电极的阻抗模值(Z_a和Z_c)。谱噪声电阻的影响因素除了R_s、Z_a和Z_c外,还包括工作电极EN的PSD影响。本文建立的EN电化学等效电路模型分析为大气环境下金属材料的EN检测的可靠性奠定基础,未来有望应用于金属装备或构件在其他工业大气环境中的腐蚀检测。     

夹心式低频超声换能器设计

针对夹心式换能器的设计问题,分析推导了夹心式换能器常用的4种设计方法,即解析法、等效电路法、传输矩阵法和有限元法,并比较分析了这些设计方法的特点和适用范围。为简化设计,提出了设计系列化的思路和用设计方法本身统一各元件性能参数表达式等问题,并找出了影响设计精度的原因。     

高阻抗超高性能混凝土的交流阻抗特性及其等效电路模型

为预防地铁运营产生的杂散电流对混凝土结构造成腐蚀损伤,制备出28d电阻率大于3kΩ/m且抗压强度大于120 MPa的地铁工程用高阻抗超高性能混凝土(HI-UHPC),通过交流阻抗谱揭示了不同因素对HI-UHPC交流阻抗性能的影响,最终提出了适用于HI-UHPC的等效电路模型。结果表明:钢纤维和PVA乳胶粉的掺入可显著提高HI-UHPC的抗压强度。普通水泥基材料的高频弧在水化10 h时出现,HI-UHPC的高频弧则在水化1 h时出现。钢纤维会使HI-UHPC内部形成钢纤维搭接而成的导电通道,增加自由电子转移的可能并降低基体体积电阻。PVA乳胶粉在HI-UHPC内部会形成基体-PVA乳胶粉膜界面并改变孔结构,减少其内部的有效导电路径,最终提高HI-UHPC的阻抗。HI-UHPC的等效电路模型由连通导电路径、不连通导电路径以及绝缘路径组成。随着龄期的增长,水化产物和聚合物膜逐渐形成,基体内自由水被消耗,孔隙结构逐渐致密,导致孔隙中载流子的传输通道被阻断,使得连通导电通道的电阻和非连通导电通道的电阻逐渐变大,而非连通导电通道的电容和绝缘导电基体的电容逐渐减小。