弹光调制器动态参数测量与高效驱动匹配研究

为了提高弹光调制器(photoelastic modulator,PEM)的驱动效率,提出了一种基于PEM动态参数测量的阻抗匹配参数计算方法。理论分析了PEM调制幅度与驱动电压大小的关系,建立了PEM及其谐振匹配网络的等效电路模型,在此基础上推导了PEM谐振驱动电压与各个参数的关系,并设计了针对PEM动态测试的测量系统与验证方法。对谐振频率为44.822 kHz的PEM进行各项特性曲线的理论仿真与试验比较,验证了动态测量系统的可靠性,并通过数值仿真得到PEM最优匹配参数。在最优匹配参数附近选取不同匹配参数,测量实际谐振驱动电压,测量结果与仿真曲线相关性达0.996 4,变化趋势在10μF前基本吻合,且在理论最优匹配参数下,实际谐振驱动电压峰值达510 V,优于其他驱动匹配方法,接近理论最大值,相对误差小于1.16%。通过PEM等效动态参数推算的最优匹配参数,可使PEM达到最大驱动效率。

SiC MOSFET关键动态参数测试技术研究及特性分析

SiC MOSFET开关速度快导致其对测试平台的寄生参数较为敏感,而高电压和大电流的特性也为测试平台设计带来挑战。自主设计和搭建了一套集成化和规范化的大功率双脉冲测试平台,利用叠层母排结构的低杂感集成化设计,减小器件过快的开关速度对主回路寄生电感的影响;通过驱动过欠压保护电路设计,减小大电流密度的影响,保证器件可靠开通和关断。为验证该测试平台的实用性,选取几种国内外不同厂家的SiC MOSFET进行主要动态参数在不同结温下的测试及分析,全面评估了器件动态特性与温度的关系,研究结果对器件的生产和应用具有一定意义。

应用草原放牧算法的机器人动态参数迭代辨识

准确的动态模型参数是机器人导纳控制、轨迹跟踪和力控制的基础.常用的最小二乘法难以满足动态参数辨识的高精度要求.应用草原放牧算法,通过迭代更新各采样点的数据权重,能够避免观测数据中的异常值干扰辨识计算.同时,为充分激发机器人各连杆的动态特性,采用fmincon函数优化参数辨识实验所用的激励轨迹,并设计对照实验以探究激励轨迹优化对参数辨识的影响.辨识方法在六自由度机器人身上得到实验验证:相比加权最小二乘法,运用草原放牧算法辨识的动态参数来预测机器人各关节的驱动力矩,残差平均降低18.12%.这为机器人的力矩跟踪控制提供了一种新思路.

海南热带云雾林幼苗动态参数对磷添加的响应

该研究以海南霸王岭热带云雾林幼苗群落为对象,结合原位磷添加实验和动态监测,设置对照组ck(0.0 gm^(-2)a^(-1))及5个不同水平的磷添加处理组,按磷添加浓度由低至高依次为p1(1.0gm^(-2)a^(-1))p2(2.0gm^(-2)a^(-1))、p3(4.0 gm^(-2)a^(-1))p4(8.0gm^(-2)a^(-1))p5(16.0gm^(-2)a^(-1))。从群落植物的生长、死亡与更新动态,探究热带云雾林幼苗对磷添加的生态响应。主要结果如下:基于幼苗动态监测数据的统计参数显示,在群落水平上,对照组与处理组之间、不同磷添加处理组之间的生长率、死亡率与增补率均无显著差异;种群水平上,处理组幼苗生长率(0.94±0.52)显著高于对照组(0.84±0.54),死亡率和增补率无显著差异。随磷添加浓度升高,种群动态参数的频数分布格局发生了一定改变,种群死亡率和增补率均呈“倒J型”分布(即测度值为0的种群居多数)但程度分别有所降低与升高;生长率均近似正态分布但偏斜程度发生改变。此外,不同磷添加处理下幼苗种群的生长率与死亡率、死亡率与增补率之间的关联性均不显著;增补率与生长率之间均呈负关联(r=-0.356~-0.140),但随磷添加浓度升高由显著转变为不显著。上述发现有望为高海拔热带森林生态系统的管理和动态预测提供科学依据。

基于神经网络算法的等离子体负载动态参数模型

等离子体负载电学模型大多基于固定参数模型,忽略了负载等效参数变化对模型的影响,容易产生较大误差。为了改善因等效参数变化带来的误差,首先探究了等效电容、等效电阻等负载参数随外加电压幅值、频率的变化情况,据此训练了BP神经网络参数调整模块,建立了等离子体负载动态参数模型,实现了外施激励变化下负载等效参数的更新。结果表明,采用神经网络动态参数模型仿真精度为95.70%,而采用固定参数模型仿真精度为82.89%,仿真精度提高了15.45%。对简化实验工作量、指导等离子体反应器设计有着重要意义。

电力系统机电暂态过程主导动态参数的在线辨识

电力系统机电暂态仿真模型参数的不准确导致了仿真结果和实际量测的明显差异,限制了其在线应用。多年来,基于现场试验测试的动态参数辨识技术有了长足发展,但离满足工程准确性的要求还有相当长的研究路程。基于对电力系统实际动态过程量测的动态参数在线辨识方法是解决问题的一个途径。该文从发展在线机电暂态过程仿真?预测及安全稳定控制的需要和特点出发,研究了基于PMU/WAMS的主导动态参数在线辨识的系统算法。研究表明,应用Volterra级数降阶和模式分类及映射技术,可依据较少的量测信息,对系统中的主导动态参数进行在线快速辨识,弥补了现有电力系统动态元件辨识算法用于在线时要求量测数据丰富和计算量大的问题,为实现电力系统的在线实时辨识?仿真预测并进而实现在线实时控制系统打下了基础。文中给出了EPRI36节点系统和某省网级系统的主导动态参数在线辨识仿真结果,验证了所提出方法的有效性。

建立大型同步机组励磁系统动态参数

本文提出了一套辨识大型同步机组励磁系统动态参数的技术和全部过程，它们包括辨识方法、工业试验、动态校核以及效益论证。这组技术已被成功地用于实际电力系统并可证明其技术的可靠性和可行性，能适用于电力系统的参数估计。

同步发电机动态参数辨识

本文以发电机连续时间状态空间模型为研究对象，首次成功地实现了利用连续时间的修正扩展卡尔曼滤波（ＣＥＫＦ）在线辨识发电机的暂态和次暂态１１个参数；用一个简易可行的修正项加入到状态量对未知参数求偏导的公式中，使得算法即使在噪声统计特性有较大误差的情况下仍具有很高的无偏性；实现了电压解耦及用伪随机序列作为小扰动输入信号辨识发电机的参数；成功地寻找出了算法中所需初值；对新信息、方程系数、参数进行了跟踪，并找出了最优的修改步长，提高了算法的精度和收敛速度；在实验室和电厂进行的实时在线辨识，均取得了令人满意的结果。本文所有的公式和算法都经过严格证明。仿真结果表明本文所用方法的收敛精度、参数初值的可选范围，均是令人满意的。在动模和电厂的现场试验中，对发电机动态参数跟踪得到了具有实际物理意义的参数变化轨迹，这进一步证明了本文提出的方法的正确性。

吸烟对男性不育患者精子活力和动态参数的影响及相关性研究

目的探讨吸烟对男性精液质量的影响并分析不育患者精子活力和动态参数的相关性。方法应用伟力彩色精子质量分析系统对255例男性不育患者(吸烟组96例、非吸烟组84例和烟酒组75例)和112名正常生育男性的精子活力、直线运动速度(VSL)、曲线运动速度(VCL)、平均路径速度(VAP)、平均移动角度(MAD)、侧摆幅度(ALH)、鞭打频率(BCF)、前向性(STR)、直线性(LIN)和摆动性(WOB)等参数进行检测并分析其相关性。结果与正常对照组相比,吸烟组、非吸烟组和烟酒组的精子活力、VSL、VCL、VAP、ALH、LIN和STR显著降低(P<0.05、P<0.01),而BCF显著升高(P<0.05、P<0.01)。吸烟组的精子活力显著低于非吸烟组(P<0.05、P<0.01);烟酒组精子活力、VSL、VCL、VAP、MAD和ALH显著低于吸烟组(P<0.05、P<0.01),而BCF显著升高(P<0.01)。大烟量组精子活力、VSL、VCL和ALH显著低于小烟量组(P<0.05、P<0.01),而BCF显著升高(P<0.01)。长烟龄组精子活力、VSL、VCL、VAP、ALH和LIN显著低于短烟龄组(P<0.05、P<0.01)。吸烟男性不育患者精子活力与VSL、VCL、VAP、LIN和STR呈明显正相关(P均<0.05),与BCF呈明显负相关(P<0.001)。结论吸烟可引起男性精子活力和精子动态参数异常,可能是导致男性不育的独立因素。烟量和烟龄对男性精子活力和动态参数的不良影响存在量效和时效关系,大量吸烟和烟龄长者可能对男性不育有不良影响。平均VSL、平均VCL、VAP、LIN、STR和BCF是反映吸烟男性不育患者精子活力的有效指标。

地表反照率动态参数化对陆-气通量模拟的影响:以东北玉米农田为例

利用考虑了生物因子(叶面积指数)和环境因子(太阳高度角、表层土壤湿度)影响的地表反照率α动态参数化方案对BATS1e模型进行改进,基于2008年玉米农田生态系统的通量、气象及生物因子的连续观测资料,研究α动态参数化对玉米农田生态系统与大气间通量交换的影响。结果表明,引入α动态参数化方案后,模型实现了地表反照率α的日、季动态模拟,模型效率系数提高0.65,误差明显减小,使陆-气通量交换热力作用的模拟准确性有所提高,其中,净入射短波辐射模拟改进最为明显,全年改进量为81772kJ/m2,占年总辐射的1.7%;表层土壤温度的年均改进量为0.62K,多数月份的改进量在1K以上。另外,模型改进实现了叶面积指数和植被覆盖度等决定下垫面性质各参数的动态变化,使各种通量交换过程更接近于实际,感热和潜热模拟的模型效率系数分别提高0.516和0.1,模拟值对实测值的解释能力在生长季分别提高6%和9%,大于非生长季。

结合面法向动态参数的分形模型

为了对结合面法向动态参数进行正确的理论计算,以分形接触理论为基础,建立了结合面法向动态参数的理论分形模型,揭示了接触刚度和接触阻尼与作用在粗糙表面上的法向载荷、粗糙表面材料性能常数,以及分形参数等因素之间的复杂关系,并对该模型进行了数值仿真.仿真结果表明:结合面的实际接触面积仅占名义接触面积的一小部分,降低表面粗糙度或增加法向载荷都将增大实际接触面积;接触刚度和接触阻尼与分形参数之间具有较强的非线性关系,而法向载荷对接触刚度的影响较为明显,当载荷增加时,刚度值也随之增大,但对接触阻尼的影响可以忽略.

喷油泵动态参数的研究

作者对6130Q柴油机喷油泵,在稳定工况和变速工况中,进行了齿杆位移和供油提前角等运动规律方面的测试研究。文中结合测得的喷油规律及示功图,分析了齿杆位移、供油提前角等参数在稳态时的波动和动态响应对柴油机工作稳定性、加速性及燃烧过程的重要影响。

基于平均频谱测试高速ADC动态参数的方法

利用快速傅里叶变换进行模数转换器(ADC)动态参数测试很难做到相干采样和整周期截断,因此非相干采样存在必然性,由此造成的频谱泄漏将影响动态参数的测量结果。针对此问题,提出了一种基于平均频谱测试高速ADC动态参数的方法。基于MATLAB构建了验证平台,采用美国模拟器件公司(ADI)的典型高速ADC产品的行为级动态模型进行了仿真验证。仿真结果表明,在非相干程度最大的情况下,基于不同窗函数的平均频谱测试得到的动态参数误差低于1.67%,且达到了IEEE Std 1241-2000的测试标准,降低了测试系统构建难度和成本。

基于混沌动态参数的散列函数

结合混沌系统与传统单向散列函数的优点,提出了一种基于混沌动态参数的带密钥单向散列函数构造方案。该方案以混沌系统生成动态参数,替换传统散列算法中的固定参数参与轮函数的运算并生成散列摘要。与现有混沌散列算法相比,新方案没有将消息分组直接参与混沌迭代,而采用传统散列算法作为散列迭代的核心,充分吸取了传统散列函数迭代结构完善且处理速度高的优点,在利用混沌动态参数提高散列算法安全性的同时有效地避免了混沌系统对算法速度的影响。研究结果表明:新方案具有很好的单向性、初值/密钥敏感性和较大的密钥空间,且速度快,易于实现。

轴承结合部动态参数识别与等效分析模型的研究

针对轴承结合部有限元分析模型参数难以确定的问题,提出了基于模态实验数据的建模方法,分析了球轴承接触变形的特点.利用拉格朗日力学分析原理建立了球轴承装配结构3自由度的动力学方程,依据模态实验测得的固有频率和阻尼比,采用最小二乘法解得单个钢球在接触法线方向上的刚度和阻尼,进而计算得到了轴承结合部在径向、轴向以及转角等3个方向的刚度和阻尼.采用弹簧阻尼单元模拟轴承结合部的结构动力学方程,通过与由拉格朗日力学分析原理建立的动力学模型的对比,来确定弹簧阻尼单元的数值,并建立了轴承结合部有限元分析模型.研究结果表明:在对装配结构有限元进行分析计算时,结构前3阶固有频率及振型与实验测得的振型一致,对应固有频率的相对误差在5%以内.

自抗扰控制器的动态参数整定及其应用

将带动态参数整定的非线性状态观测器ESO引入自抗扰控制器中,重新设计自抗扰控制器,并提出一种自抗扰控制器参数整定方法,总结出自抗扰控制器的调节规律,以解决自抗扰控制器参数难以整定这类问题。针对具有严重参数不确定性、多扰动以及大迟延的电厂主汽温被控对象进行控制系统设计及仿真研究,结果表明,自抗扰控制器的强鲁棒性和抗干扰性使得汽温控制系统在不同负荷下均表现出很好的调节品质。

受电弓动态参数研究

建立了受电弓与接触网的数学模型 ,用广义坐标法 ,推导了受电弓 -接触网耦合系统运动方程 ,用 Matlab语言编制了仿真计算程序 ,根据仿真计算结果分析了受电弓各动态参数对受流质量的影响 。

反应堆动态参数的蒙特卡罗计算研究

介绍缓发中子有效份额(βeff)、有效中子代时间(Λeff)和本征值的概念及其蒙特卡罗程序计算方法。采用Prompt Method方法计算得到βeff;微扰法得到Λeff;采用瞬发中子密度衰减直接拟合法和间接求解法得到本征值;将各种反应性状态下的拟合得到临界c本征值,并与实验测量的c值进行比对,结果符合很好;并对动态参数蒙特卡罗程序计算的各种方法进行不确定度分析。

果树水分动态参数的计算机测量系统

开发了一套果树水分动态参数的测量系统 ,给出了该系统的硬件组成、软件设计和传感器的设计 ,以及该系统的测试试验结果。现场使用表明 ,该系统工作稳定 ,操作方便 ,省工省力。本文为研究果树的生理 ,找出其需水规律 。

岩石材料的非均质性与动态参数

对四种岩石进行了超声波测试。从同一岩块加工的试样尽管宏观上没有明显差异,但超声波通过时间的差异最大可以达到9%将岩样间具有相同性质的长度相抵后,可以认为时间差异只是发生在局部材料,即岩样是由力学特性差异极大的材料构成的。而岩样的动态、静态参数是以不同的方式反映岩样内部材料的力学性质,因而并不会相等。由超声波速度计算的泊松比变动范围较大(最大43%),难以运用;动态模量总是大于变形模量,而与弹性模量的差异可以达到±15%以上。