基于软打分机制——多模态融合的真实开关柜局部放电模式识别方法

局部放电类型与开关柜早期绝缘劣化程度密切相关,准确识别开关柜局部放电类型是改善开关柜运行状态,保障电网安全的重要手段。文中设计了真实开关柜中易产生的尖端放电、悬浮电位放电、强垂直分量沿面和弱垂直分量沿面放电4种局部放电类型。利用特高频传感器、暂态地电波传感器、超声传感器和高频电流线圈对开关柜的局部放电进行多模态融合检测,分析了同一缺陷下不同传感器的检测灵敏度以及不同缺陷类型的谱图特性。提取谱图的放电密度分布特征参量为正负峰值差Dpn、边沿积分差值Dei、前端均值差Dav、前端放电数占比Pfd和相位横向跨度Tr。提取谱图的轮廓特征参量为与缺陷标准轮廓的相关系数r。将所提取的特征参量融合得到表征开关柜局部放电模式的新特征体系,并提出了一种基于软打分机制的开关柜局部放电模式识别方法。该方法解决了传统识别方法谱图特征单一、识别准确率低、识别类型不精准的问题,为开关柜设备的在线监测和故障诊断提供了理论依据。     

基于软模法制备1-3型压电复合材料及高频医用超声换能器

高频医用超声成像技术因其高空间分辨率而被广泛应用于人体组织的精细结构观察,其中高频超声换能器的核心材料是1-3型压电复合材料。采用软模板法直接烧结了锆钛酸铅(PZT)压电微柱阵列,进而制备PZT/环氧1-3型压电复合材料,并对其进行了微观结构观察和电学性能表征。材料微观结构完整,机电耦合系数达到0.64。采用此复合材料制备了中心频率为20 MHz的高频超声换能器。采用脉冲回波法对换能器进行了性能和声场测试,并利用其对人体皮肤进行了超声成像,换能器的插入损耗、带宽分别为13.1 dB和84.2%。结果表明,软模法制备的1-3型压电复合材料能使高频超声换能器兼具低插入损耗和大带宽,这为高性能高频医用超声换能器提供了一种低成本、高效率的商业化制备方法。     

基于FPGA的Multi-h CPM高速解调系统设计与实现

多指数连续相位调制(Multi-h Continuous Phase Modulation,Multi-h CPM)作为一种高效的调制方式,具有良好的频谱效率和抗干扰能力,在卫星通信领域有着广泛的应用价值。但是Multi-h CPM的解调算法计算复杂度较高,为了实现高速数据传输能力,需要较高的硬件资源开销。因此基于现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)平台的高并行度数据处理能力,设计了一种Multi-h CPM高速解调系统,采用了软输出维特比算法(Soft Output Viterbi Algorithm,SOVA)实现了Multi-h CPM信号解调,并通过早迟门和升降频门实现了时频同步功能。为了降低算法的计算复杂度,本系统引入了倾斜相位(Tilted Phase,TP)算法和频率脉冲响应截断(Frequency Pulse Truncation,FPT)算法减少了Viterbi过程的网格状态数,降低了系统的资源开销。通过仿真和实际测试,验证了所提出的解调系统的有效性,并表明该系统具有良好的解调性能和系统稳定性。     

基于智能软开关的三相不平衡配电网动态重构策略

针对单相分布式电源（DG）的接入会加剧配电网不平衡程度、增大网络损耗,且在严重不平衡时影响系统安全运行的问题,提出计及智能软开关（SOP）的三相不平衡配电网动态重构策略。首先,构建考虑SOP和DG电流不平衡度约束的三相不平衡配电网动态重构模型;然后,针对模型的非凸性将原模型转化为混合整数线性规划模型;最后,对改进的IEEE34节点配电网和某地78节点实际配电网进行算例分析,结果表明所提模型和策略可在保证配电网的安全运行的同时提升配电网的经济效益。     

基于平面传感阵列的大型仓储火灾报警系统研究

针对现有大型仓储火灾报警系统存在无法定位火灾源头的问题,提出基于平面传感阵列的大型仓储火灾报警系统。该系统由平面传感阵列数据采集前端、火灾报警控制器及远程监控中心三部分组成。平面传感阵列数据采集前端由红外感烟发射器和接收器组成一个或者多个平面传感阵列,实时采集被监控区域的火源信息。火灾报警控制器控制数据采集前端扫描采集火源信息,进行火源定位和声光报警。远程监控中心进行远程系统状态监测、参数设置及探测器调试。经实验验证,该系统火灾报警响应时间为1-2秒,故障报警响应时间为70-72秒,定位误差不大于2m。     

水下无人装备声呐发射机自动测试系统设计

针对某型水下无人装备声呐发射机的工作原理和现有声呐发射机检测方式落后,检测能力不足等问题,设计了基于国产PXI总线仪器平台的水下无人装备声呐发射机自动测试系统;首先分析了发射机的工作原理和检测需求,进行声呐发射机自动测试系统的总体设计;其次介绍自动测试系统的软硬件平台实现方法和关键技术,包括国产PXI总线仪器选型、接口单元设计、测试平台软件架构设计和实现以及数据处理算法设计和实现等技术;最后对声呐发射机自动测试系统的试验结果进行分析;应用结果表明：该系统能实现某型水下无人装备声呐发射机主要参数的测量,相较传统测试方法,自动测试系统能够节约大量的测试时间与人力,实现测试工作效果的最大化提高,并且还能防止人为因素对测试结果造成的不良影响。     

集成电路综合自动测试系统硬件平台设计

针对当前国内集成电路产业快速发展的现状,通过分析集成电路测试需求,研制了国产超大规模集成电路综合自动测试系统硬件平台。首先设计了基于PXIe总线的硬件平台总体架构方案,其次研制了包含数字测试模块等高性能PXIe测试仪器,进一步构建了测试头等分系统并完成系统集成。采用高性能外部仪器和自检校准分系统,对硬件平台进行了指标测试。基于BM3110MPB开展了测试验证。验证结果表明,硬件平台数字测试单通道最高测试速率为1600Mbps、DPS可实现最大输出电压12V、最大输出电流800mA,具备连接性测试、功能测试、直流参数与交流参数测试等功能。该硬件平台未来可有效满足国产超大规模集成电路测试需要。     

基于MCX314的PCI运动控制卡设计

文中设计了一种基于MCX314的 PCI运动控制卡,其能实现三轴直线、圆弧、位模式的插补运动和四轴位置、速度、加速度控制,并从MCX314控制指令系统、硬件接口电路设计、PCI接口电路设计和驱动程序的开发等方面进行了介绍。该运动控制卡的设计实现了对机电一体化设备的精确控制,降低了设备开发成本,具有一定的应用价值。     

民机ARINC 664机载总线测试系统的设计

随着国产民机制造技术的发展,ARINC 664机载总线网络将成为后续机型的主流配置,为满足生产现场地面功能试验过程中快速排故的需求,机载总线测试系统的设计与开发也迫在眉睫。通过设计开发ARINC 664机载总线ICD数据库,研制一套ARINC 664机载总线测试系统,实现ARINC 664机载总线总线的解析功能,可以有效分析机载系统故障产生的原因,实现综合航电系统的集成测试的优化,形成航电系统集成测试工艺试验验证能力,优化地面功能试验测试方法,提高功能试验排故效率。     

基于PCS7扩展卡尔曼滤波器的反应器控制

为了动态监测反应器生产过程内部状态和更精确控制反应器温度,采用了基于PCS7扩展卡尔曼滤波器功能块和动态前馈控制的方法。对反应器进行机理建模、通过软传感器测量反应器内部状态不可测参数,对传感器数据进行卡尔曼滤波预测估计,利用软测量得到的反应热实现对反应器温度执行动态前馈控制等实验,实验结果能够实时监测反应器建模内部状态、通过软测量得到反应热等数据,实现了反应器温度控制更加快速、平稳和精确。