SPOC教学模式与电子技术类课程“金课”教学探索

SPOC教学模式是重要的后MOOC教学模式之一,为新时代教学融入了新的教学理念,其既能发挥线上自主学习的优势,又能发挥课堂教学的人文优势。电子技术类课程为理工科高校非电专业的必修课,要想单纯依托课堂教学来实现该课程的“金课”教学,存在诸多问题。文章依托SPOC理念,充分发挥线上线下双重优势,增强课程教学的高阶性、创新性、应用性,实施电子技术类课程的“金课”教学,提升“金课”教学效果。

采用ESO的Boost变换器改进滑模控制

本文针对Boost变换器的负载电阻扰动和输入电压变化等系统不确定因素对输出电压的影响,提出了一种基于扩张状态观测器的改进滑模控制算法.首先,设计扩张状态观测器对系统状态、负载电阻和输入电压值进行估计,然后基于得到的估计值采用改进滑模控制算法设计系统控制器.通过理论分析,证明了Boost变换器闭环控制系统的稳定性.仿真和实验结果表明,与传统的滑模控制算法相比,本文所提出的控制算法更好地改善了系统的跟踪性能,提升了系统的鲁棒性.

计及光伏不确定性的多区域综合能源系统多场景分布鲁棒优化调度

为降低光伏出力不确定性对多区域综合能源系统(IES)经济性与安全性的影响以及提升多区域IES系统在多种极端场景下的稳定运行能力,提出一种计及光伏出力不确定性的多区域综合能源系统多场景优化调度策略。针对光伏发电的不确定性,采用拉丁超立方抽样和改进型人工蜂群K-均值聚类算法形成典型光伏场景集。根据供热管道热特性和热能传输动态特性建立热网络模型。融合光伏场景信息,分别将日前阶段的运行成本以及实时阶段最恶劣光伏场景下系统的调整成本作为优化目标,构建两阶段分布鲁棒优化调度模型。采用列与约束生成(C&CG)算法对两阶段模型进行求解。最后,通过算例验证了所提策略的正确性和可行性。

积分型非奇异终端滑模PMSM无传感器控制系统

针对永磁同步电机中高速情况下传统的滑模观测器估算精度低且存在较强抖振的问题,提出一种基于改进型滑模观测器的PMSM矢量控制方法。基于非线性滑模面理论分析,构建一种积分型非奇异终端滑模面,有效降低了抖振现象,提高了系统的观测精确度;并设计了一种自适应反电动势滤波器,使反电动势能随观测器自适应调节,且谐波含量低,进一步提升动态精度;最后,利用正交锁相环原理调制出电机转子位置信息,将提出的新型控制方法应用到永磁同步电机调速系统,与传统滑模控制进行对比。仿真和实验表明,提出的基于新型滑模观测器的永磁同步电机控制系统跟踪精度高、鲁棒性强,动、静态响应好。

基于Boost型APD的角接SVG直流侧电压纹波抑制方法

在级联H桥多电平静止无功发生器(Static Var Generator,SVG)中,H桥固有的结构特性使得角形级联SVG直流侧电容电压存在二倍频纹波,电压波动影响电能质量补偿效果甚至导致系统失调。为抑制角形级联SVG的H桥直流侧二倍频电压纹波,文中提出了基于Boost型有源功率解耦(Active Power Decoupling,APD)的角形级联H桥多电平SVG的设计方案。有源功率解耦电路将波动功率和稳定功率相互分离,采用储能元件吸收波动功率,从而削弱了H桥直流侧电压波动。利用MATLAB/Simulink搭建仿真平台进行仿真,结果表明基于Boost型有源功率解耦的角形级联H桥多电平SVG能够有效抑制直流侧电容电压的二倍频纹波。

GaN基材料半导体激光器综述

叙述了激光器材料的发展 ,回顾了GaN薄膜制备的几个技术进展 ,总结了GaN基材料激光器 (LDs)的发展历程。

标准温度和衬底分步清洗对GaN初始生长影响RHEED研究

在经过校温的ECR PEMOCVD装置上 ,通过分析RHEED(反射高能电子衍射 )图像研究了常规清洗和ECR等离子体所产生的活性氢氮等离子体源对蓝宝石衬底进行清洗、氮化实验 ,结果表明 :经常规清洗的蓝宝石衬底的表面晶质差异很大 ;按照经验清洗 30min是不能清洗充分的 ,那么根据情况进行多步清洗就显得很重要了 ;结果表明清洗得很充分的衬底经 2 0min的氮化出来 ,而未清洗充分的衬底 2

应用于光子调制的Pockels Cell前馈驱动源驱动脉冲传输时延的研究

研制了一种基于直流调制技术应用于光子调制的Pockels Cell前馈驱动源,针对线路中分布参数对行波传播的散射作用,建立了驱动脉冲信号在电路中传输的等值电路模型,分析了分布参数散射作用对功率开关器件触发导通延时的影响.分析得出因电路分布参数对开关驱动信号的散射,造成驱动脉冲信号前沿变缓,进而导致功率开关器件触发导通延时以及功率脉冲波前沿上升时间增加,从而在一定程度上增加了脉冲传输的时延的结论.通过改进驱动电路、优化电路布线、添加LC网络匹配电路等措施,改善了驱动脉冲传输时延的问题.实验结果表明,经综合改进后电路的驱动脉冲传输时延下降至100ns,相比未改进前300ns左右时延改进效果显著.

蓝宝石衬底分步清洗及其对后续氮化的影响

通过反射高能电子衍射仪(RHEED)分析蓝宝石衬底在经过双热电偶校温的ECR-PEMOCVD 装置中清洗氮化实验表面晶质的RHEED图像,研究了常规清洗和ECR等离子体所产生的活性氢氮等离子体源对蓝宝石衬底清洗、氮化的实验。结果表明,经常规清洗后的蓝宝石衬底表面晶质差异较大,有些衬底再经通常的30min等离子体清洗是达不到要求的,而要根据情况施行分步清洗才能清洗充分,清洗充分的衬底经20min就可氮化出来,不充分的再长的时间也很难氮化。

一种新型棒材自动计数定支装置的设计与分析

本文针对冶金行业棒材生产工艺现状,分析了棒材传输过程中的运行规律,提出了适合于棒材自动计量定支的多组光纤传感器和旋转编码器双重检测技术,设计了新型的棒材自动在线计数定支装置,通过工控机控制传动机构达到自动计量各种置放状态的棒材的数量。经过一年左右的现场试验,结果表明:此装置性能是可靠和稳定的。

外延GaN基薄膜表面应变演变RHEED分析

介绍了反射式高能电子衍射仪(RHEED)衍射原理以及半导体薄膜表面原子间距与其衍射图像间距成反比例关系。分析了采用ECR-PEMOCVD生长技术,在α-Al2O3衬底上低温外延GaN基薄膜(氮化层、缓冲层、外延层)工艺过程。通过对RHEED图像分析软件获取不同工艺过程中的外延薄膜衍射条纹间距的数据分析、计算、比较,得到薄膜表面衍射图像间距的大小,依据RHEED衍射图像与原子面间距之间的对应关系,分析薄膜表面的应变状态演变情况。分析计算结果表明生长20min氮化层、20min缓冲层的表面原子层处于压应变状态,而生长180min的AlN外延层,表面则处于完全弛豫状态。

模拟电子技术课程教学改革研究与实践

模拟电子技术课程内容多、难度大、很多学生感到难学,采用灵活有效的教学方法,进行仿真试验,动手操作试验,并使之一体化,有助于提高模拟电子技术课程教学效果。

依托网络平台《电工电子基础》形成性评价教学的探索与实施

随着我国教育体制多元化改革的不断推进,人才培养模式的进一步创新,课程形成性评价教学被越来越多的教育工作者重视并在教学活动中积极实践。文章在充分调研影响《电工电子基础》教学的多方面因素基础上,科学制定形成性教学评价体系,依托《电工电子基础》网络平台,在实际教学中有效实施形成性评价教学。通过对形成性评价教学前后相关数据分析,按照形成性评价体系实施教学,能够激发学生在教学过程中的参与性、主动性,切实提高学生学习兴趣,提高教学效果。

基于RHEED图像外延GaN基薄膜表面晶格演变分析

通过阐述外延薄膜进行原位监测的反射高能电子衍射(RHEED)以及RHEED图像的条纹或点阵与GaN基薄膜表面形貌的关系,提出了基于RHEED图像分析外延GaN基薄膜晶体结构演变情况,从衬底α-Al2O3的氢氮等离子体清洗、氮化、生长缓冲层以及生长外延层进行具体的分析、比较和演算。结果表明衬底在清洗前后表面晶格常数基本保持一致,对于氮化层、缓冲层以及外延层情况,表面原子层处于应变状态。

基于锁相环的电磁感应水处理器研究

通过分析电磁感应水处理器的工作原理和影响水处理效果的关键因素,建立了决定除垢效率的溶液感生电流和磁感应强度的解析模型。针对感生电流对溶液做功的平均功率与激磁信号的函数关系,提出了一种将双极性脉冲馈入LC电路产生谐振的优化方法,采用自动频率跟踪技术对其脉冲的输出频率进行实时调整,从而保证谐振电路输出最优频率的激磁信号,以提高电磁感应水处理器的处理效果。实验结果表明:该水处理器可以更有效地提高除垢效率,且对环境的适应能力更强。

基于Luenberger观测器的SVG三矢量预测直接功率控制研究

传统有限控制集模型预测控制(Finite Control Set Model Predictive Control,FCS-MPC)在一个控制周期输出单一的开关状态,在低采样频率下,控制精度不理想,且不固定的开关频率导致滤波器较难设计;三矢量预测电流控制(Three-vector Model Predictive Current Control,TV-MPCC)提高了控制精度且使开关频率固定;为提高静止无功发生器(Static Var Generator,SVG)的动态响应速度和抗干扰能力,降低网侧输入电流谐波含量,提出了一种基于Luenberger观测器的三矢量预测直接功率控制算法(Three-vector Model Predictive Direct Power Control,TV-MPDPC);该控制算法的内环采用三矢量预测直接功率控制,比FCS-MPC有更好的控制精度,比TV-MPCC具有更好的动态响应性能;同时,针对该控制策略对参数(特别是对并网电感的参数)依赖性高,提出了采用Luenberger观测器对由参数失配产生的干扰进行补偿,仿真结果验证了该算法的有效性和可行性。

基于系统参数辨识汽车动态称重的技术应用的探讨

针对目前在静态称重基础上改进形成的动态汽车衡存在的整体车辆称重的局限性以及测量信号处理受到众多因素干扰的状况,提出了合理适用的动态称重平台思想,选用合适的滤除干扰的数据处理方法,以此为基础设计了一种动态计量实验装置.并对测试数据进行了分析.

基于虚拟阻抗的微电网改进下垂控制

为减小独立微电网系统输出无功均衡的误差,通过搭建微电网系统模型,提出将下垂控制和虚拟阻抗相结合的改进策略,并通过Matlab进行仿真验证.结果表明:在改进下垂控制后,微电网系统的均流效果明显改善,有功和无功功率的均衡性能有所提高.

外延GaN基薄膜表面晶体结构RHEED图像研究

论述了反射高能电子衍射(RHEED)作为外延薄膜进行原位监测的一个重要手段以及RHEED图像与外延薄膜的表面形貌的关系,提出了以RHEED图像分析外延GaN基薄膜晶格结构的演变情况,并从衬底α-Al2O3的等离子体清洗、氮化进行了具体的分析和演算。结论指出,RHEED不仅是进行外延薄膜原位监测,而且还可以作为分析外延薄膜晶体结构演变的一个有力手段。

基于双热电偶校准ECR-PEMOCVD薄膜生长温度分析研究

通过简单叙述Ⅲ族GaN基氮化物薄膜,以及了解半导体薄膜生长系统的温度变化情况重要性,提出了基于双热电偶校准薄膜生长装置ECR-PEMOCVD温度的方法。试验表明,置放样品的托盘温度(薄膜的生长的真实温度)与生长环境温度(设定温度)是不一样的,两者的差异甚至很大。最后讨论了在经过校温的系统上进行蓝宝石衬底的氢氮等离子体清洗实验,并通过RHEED图像评价清洗结果质量。