基于多智能体的太阳能无人机能源控制

为满足太阳能无人机对长航时飞行和高载重能力的需求,研究能源系统的储能均衡控制问题.通过将太阳能无人机中每个由光伏-储能-输出单元组成的发电节点作为一个智能体,设计基于多智能体的分布式控制器并给出满足系统约束的控制算法,实现储能单元荷电状态的一致性.分别针对连续系统模型和离散系统模型给出分布式控制协议,并通过理论分析说明连续和离散的控制协议均可实现控制目标.通过搭建半实物平台进行实测验证,采用光伏模拟器和电子负载模拟能源系统运行的外部环境,以18650锂离子电池作为储能单元,实验结果表明,分布式协同控制协议能够有效地解决光伏功率不均及电池参数差异导致的不均衡问题,使系统的充放电深度得以有效提升.     

基于TEC的高发热量空间设备主动控温技术研究

宽温域空间环境及设备自发热导致高发热量空间设备的机体温度波动大。为了保障空间设备工作时机体温度保持在适宜范围,提出了一种基于半导体致冷(TEC)的主动控温技术,该技术具有无机械运动部件、不受电磁干扰、突出的致冷和加热双效应用等优点。以高发热量设备中的锂离子蓄电池组为例进行研究,自行搭建空间锂离子蓄电池组在地面的模拟装置,研发基于TEC器件大面积排布的主动控温装置。测试结果表明,在宽温域环境(-10～50℃)且锂离子蓄电池组发热量高达100 W时,基于TEC的主动控温技术能够保证空间锂离子蓄电池组的温度保持在适宜的10～35℃。基于TEC的主动控温技术能够有效拓宽高发热量设备的空间环境温度适应能力。     

晶体拉曼放大器的理论解析

晶体拉曼放大器是获得高光束质量、高光谱纯度、高功率拉曼激光的重要途径。通过引入四个归一化综合参量,推导出了外腔拉曼放大器的归一化输运方程组。通过数值求解该输运方程组得到了描述拉曼放大器运转的一组普适理论曲线;分析了复合归一化变量对拉曼放大器性能的影响;研究了晶体拉曼放大器放大率、放大后拉曼脉冲形状、光-光转换效率等参量在泵浦脉冲功率密度、泵浦脉冲与被放大脉冲相对宽度、泵浦脉冲与被放大脉冲时间重叠性等条件的变化规律。用实验数据对归一化理论进行了验证,结果表明,理论结果与实验数据相吻合,证明了文中理论计算的正确性和可行性。     

新型FSS缝隙阵列结构的分析与仿真设计

提高传输特性一直是频率选择表面( FSS)缝隙阵列设计的主要方向.由于介质加载而引起栅瓣干扰则是设计过程中难以回避的问题.针对综合提高带通型频率选择表面阵列的带宽、陡截止性、极化和角度不敏感性等传输特性,通过数值计算和仿真分析设计了特性良好的外侧保护层厚度为0.3 mm,介质材料相对介电常数为1.5,夹层介质厚度为4....     

适用于可穿戴设备的柔性能源系统研究与设计

随着可穿戴设备的快速发展,智能手表、智能耳机、智能眼镜等设备已经越来越多地应用于社会生活的各种场景。这些可穿戴设备的供电也成为产品使用中亟待解决的核心问题。设计了一种适用于可穿戴设备的柔性能源系统,并在具有多种智能设备的头盔上进行了实验验证,能源系统采用了柔性太阳电池和柔性控制器,系统的质量和体积得到大幅优化,在太阳充足的条件下系统可直接为电池充电,也可以为用电设备供电,该研究对于未来可穿戴设备能源系统具有重要的探索和示范作用。     

外腔式双波长喇曼激光器的耦合波理论

为了对基于喇曼晶体的主要喇曼频移模和次级喇曼频移模的外腔式双波长喇曼激光器进行理论分析，采用光场的波动方程和喇曼晶体中振动波的阻尼谐振子波方程推导出了描述基频光、喇曼光1和喇曼光2的耦合波方程组，通过引入归一化参量对耦合波方程组进行了归一化，并数值分析了输出镜反射率和归一化参量对外腔式双波长喇曼激光器性能的影响。结果表明，选择对主要频移模反射率小于0.5且对次级频移模反射率大于0.5的输出镜、两个喇曼振动模的增益系数相差不大的喇曼晶体，适当提高入射基频光的脉冲宽度可以提高次级喇曼频移模的转化效率，可实现有效双波长运转。所提出的归一化耦合波理论可以作为分析外腔式双波长喇曼激光器的辅助工具。