电动汽车无线电能传输系统参数优化研究

双边LCC(DS-LCC)拓扑因其具有不依赖负载的恒流输出特性被广泛应用于电动汽车无线电能传输(WPT)系统,但传统对称参数设计方法并未充分利用其设计自由度高等优势,使系统效率难以进一步提升。针对该问题,在不改变系统主要参数前提下,提出了一种非对称参数设计方法以提升系统效率,即通过改变两个补偿电感配比来重新设计补偿参数,并在此基础上进一步优化补偿电容实现了逆变器软开关,确立了最佳效率点的参数配比。最终通过搭建3 kW实验样机验证了系统可行性,实验结果表明优化后的效率最高达到92.7%,且在全功率范围内,比优化前的系统效率提高了1.3%~1.4%。

MCR-WPT系统中重叠阵列线圈的抗偏移特性研究

针对目前无人机的定点降落精度不高,磁耦合谐振式无线电能传输技术在线圈处于非对准的情况下效率会急剧下降。以无线电能传输系统的抗偏移特性为出发点,从耦合线圈的结构和谐振补偿拓扑角度,开展了磁耦合谐振式无线电能传输技术的研究,应用了一种异面重叠的阵列线圈结构的能量传输磁耦合装置。并通过磁通理论分析了该设计结构的可行性,然后通过有限元仿真分析可知,阵列线圈结构的耦合装置使得线圈上方的磁场更加均匀,通过仿真和测试对比在阵列线圈正上方不同位置处的耦合系数,并通过电路仿真在该阵列线圈上方的各种耦合系数下的效率情况,分析可知接收线圈在该阵列线圈上方的耦合系数的变动对整个电路的谐振工作状态造成的影响非常小。搭建的实验系统证明了该系统的恒流输出特性和抗偏移特性。

数字多道中梯形成形算法的FPGA实现

针对数字多道核谱仪系统,研究并实现了数字滤波梯形成形算法。从数学理论上对算法可行性进行论证,并利用Matlab仿真验证;采用FPGA技术对该算法建模及Modelsim仿真分析,完成了数字多道的研制。通过NaI(TI)探测器进行55Fe源能谱实测结果表明,该算法能够达到最佳滤波成形效果,改善了数字多道的各方面性能,在自主研制的多道分析器中得到了成功应用。

基于LabVIEW的数字梯形成形算法仿真研究

成形滤波技术是核能谱测量的关键技术,数字梯形滤波是实现核能谱仪数字化的关键环节。论文基于数字多道系统中核信号处理要求,对梯形成形滤波技术进行了理论研究。利用LabVIEW软件平台实现了梯形滤波器仿真,讨论了滤波器参数对系统性能或输出的影响。仿真结果表明,数字梯形滤波成形器能够根据实际信号特性灵活进行参数优化和配置,以有效地适应后续测量。

AGV车用锂离子电池管理系统设计

随着动力锂离子电池在电动汽车上的运用技术的发展,锂离子电池作为自动引导运输车的动力电池开始受到人们的关注。针对自动引导运输车锂离子电池使用的安全性和效率问题,提出了一种基于恒流/恒压充电均衡的电池管理系统(BMS)方案。实验表明,该系统荷电状态(SOC)估计精度达到5%,单体电压采样精度2 m V,均衡电流达10 A。在最大充电电流300 A和放电电流150 A条件下实现了自动导引运输车动力锂离子电池安全高效运行。

AGV车用锂离子电池组均衡系统设计

针对AGV车用电池运行环境恶劣,容易导致电池不一致的问题,提出了一种单端反激式变换器和DC/DC恒流恒压均衡充电方案,详细介绍了均衡电路的设计和均衡策略的实现。实验结果表明,该均衡电路可实现最大10 A的恒流恒压充电,均衡电路能量转换效率达到85%以上。可在最大充电电流300 A和放电电流150 A条件下较快的实现电池组不一致的调节,满足AGV车用动力电池组频繁大电流充放电的均衡需要。

基于Simulink的光伏特性仿真分析与MPPT算法改进

太阳能电池的输出功率随光照强度和环境温度的变化而变化,设计一种合理的最大功率跟踪(MPPT)算法对于太阳能的使用具有重要意义。分析、仿真了太阳能光伏电池特性,并结合传统最大功率跟踪算法的优点,设计一种改进型的最大功率跟踪算法,在不干扰系统正常工作的情况下能迅速感知外界环境变化,使系统输出功率快速稳定在最大功率点。研究表明,该算法具有跟踪速度快、振荡小、可靠性高等优点,适用于光伏发电场合。

基于FPGA的数字磁通计设计

介绍一种基于FPGA的数字磁通计的设计,利用FPGA控制同步采样ADC以固定频率进行采样,在FPGA内部实现了数字滤波、自动校准、自动量程选择、数字积分等功能。相比于模拟磁通计,简化了仪器的操作难度,提高了系统的稳定性。实验表明,其测量值无漂移,测量精度高于0.5%。

PC104在改进型液体闪烁测量仪中的应用

介绍了一种以PC104模块为核心,以WIN98操作系统为平台,使用VB 6.0开发的数据采集和控制系统,该系统成功地应用于改进型闪烁测量仪中,使该测量仪能够对多个样品实现多种测量方式,如延时测量、定时测量和重复测量等,并能对采集的数据进行显示、存储和分析。详细叙述了仪器的结构组成,软、硬件设计和实现方法,并指出了设计中关键技术。实践证明该改进型液体测量仪具有操作简单、自动化程度高和性能可靠的优点。

实验室门禁管理系统的设计

实验室门禁管理系统由门控制器、区控制器、中央控制器及上层软件组成。各控制器通过RS485总线传输数据。门控制器读卡并验证,控制门的开闭。区控制器为门控制器供电并存储记录。.上层软件和中央控制器的传输遵循TCP/IP协议。中央控制器具有唯一的IP,连接Internet的PC装好上层软件,即可管理该门禁管理系统。

PC104在改进型液体闪烁测量仪中的应用

该文介绍了一种以PC104模块为核心,以WIN98操作系统为平台,使用VB6.0开发的数据采集和控制系统,该系统成功地应用于改进型闪烁测量仪中,使该测量仪能够对多个样品实现多种测量方式,如延时测量、定时测量和重复测量等,并能对采集的数据进行显示、存储和分析。文中详细叙述仪器的结构组成,软硬设计和实现方法,并指出了设计中关键技术。实战证明该改进型液体测量仪具有操作简单、自动化程度高和性能可靠的优点。

基于GSM的远程无线监护系统的研制

介绍了一种基于GSM网络的无线远程监护系统,该监护系统通过3种独立的OEM模块能够测量心电波、呼吸波、心率、呼吸率、体温、脉率、血氧和血压等多种参数。该系统具有体积小、功耗低、便携、成本低等优点,由于利用了GSM网络,还具有覆盖面广、可靠性高、运营费少等特点。

一种能耗均衡的无线传感器网络分簇算法

以无线传感器网络中的LEACH和HEED分簇算法为背景,提出一种基于能耗均衡的自适应网络分簇算法EBACA。算法的主要特点是传感器节点根据自身状态信息自主竞争簇头,簇头选择标准考虑了随机概率与节点剩余能量结合,并引入了节点能量预测和能量阈值;为均衡各个节点的能耗,通过重新规划时间片来调节节点的工作频率;为减少簇头的能量开销,簇头之间通过多跳方式将各个簇内收集到的数据发送给特定簇首节点,并由此簇首节点将整个网络收集的数据发送给基站。设计的目标是均衡网络能耗,进而最大化网络寿命。分析和仿真结果表明,相对于几种重要的分簇算法,如LEACH和HEED,EBACA在平衡节点能量消耗和延长网络寿命方面具有更优越的性能。

基于反激式变换器的锂电池组均衡系统设计

针对大容量锂电池组在电动汽车中的应用,提出并设计了一种基于反激式变换器的锂电池组均衡系统。通过微控制器和驱动电路控制双向同步反激式变换器实现电池能量的双向转移,配合相应的均衡策略,进而实现电池组的双向均衡。采用12路串联锰酸锂电池组进行实验,实验数据表明该系统工作稳定,使用灵活,均衡效率高,均衡电流大。

斜梯板双层配筋的混凝土框架楼梯间单元地震响应分析

以混凝土框架结构中常见的板式楼梯间单元为研究对象,按照梯板单层配筋和双层配筋建立两种有限元模型,通过模态分析以及多遇地震和罕遇地震的动力时程分析,研究梯板双层配筋的影响。分析表明,楼梯间单元表现出较为明显的扭转特征,小震时两种模型的动力反应基本相同,大震下两种模型的梯板破坏存在较大差异,梯板的钢筋截断会形成薄弱环节,而双层配筋则可以避免梯板在整体结构破坏前被拉断,梯板两端支座处塑性应变较大,梯梁、框架柱、梯柱在半休息平台处均出现明显的破坏。

基于无线通信技术的温控系统的研究与设计

针对西部农业设施需求,以开发一套性能可靠,低成本,构建灵活,易升级的温室测控系统为目标,在借鉴国内外在温室测控系统研究中的成功经验基础上,将无线通信技术应用于温室群的测控系统中,提出了一种新型温室测控系统方案,在此基础完成了其硬件和软件开发。详细阐述了该方案组成及相关传感器电路和控制电路的设计,该设计系统具有性能可靠、成本低、构建灵活、易升级等特点,有良好的推广前景。

基于磁场检测的自平衡巡线智能小车设计

文中以第七届"飞思卡尔"杯大学生智能车竞赛为背景,以飞思卡尔MC9S12XS128单片机为核心,设计了一种自平衡巡线智能车系统。本设计基于倒立摆的动力学模型,经过卡尔曼滤波算法对陀螺仪和加速度计的输出信号进行处理得到智能车的角速度和倾角,再通过PID运算处理后的输出控制智能车的平衡、前进和转向。实验及实际比赛表明,本智能车系统可稳定运行,具有速度快,转向灵活,抗干扰性强的特点。

TMS320C6713 DSP在音乐喷泉控制系统中的应用

本文提出了一种音乐喷泉设计的方法,使喷泉水柱高低与音乐信号频谱的变化相一致。给出了喷泉系统总体设计框架,并且详细介绍了DSP在系统中的应用。DSP与立体声音频CODEC相连采集音频信号并对采集到的信号做实时的傅立叶变换。

“新工科”及工程教育专业认证背景下FPGA技术教学下移的研究与实践——以“数字电子技术基础”课程为例

近年来,“数字电子技术基础”课程为满足“新工科”和工程教育认证的要求,进行了全面落实FPGA技术内容的改革,并获得了成功。尤其是在实验环节采用植入的方法值得推荐。植入是在不增加学时的条件下,将FPGA技术放入教学大纲和授课计划中。实验课在学时不变的基础上将传统的通用逻辑器件实验与FPGA技术进行融合。通过以学生为主体、教师为主导的思路,以及“做中学,学中做”的方法,实现了FPGA技术在原实验课中的植入。

基于ZigBee的温室无线CO_2传感器网络节点设计

以温室环境监测系统为对象,设计了基于单芯片ZigBee解决方案的射频芯片CC2430的一种CO2无线传感器网络节点,介绍了基于ZigBee协议构建的无线数据采集网络,包括传感器节点的软、硬件设计。实验证明,节点工作状况良好,网络具有较高的可行性,对环境因子CO2浓度信息能进行实时、准确地监测。