基于有源RFID的牧场定位技术研究

随着物联网技术的发展,无线传感网络对牧场管理显得日益重要。在原有可溯源射频识别(RFID)标签的基础上,牧场提出了增加生命体征监测及定位的需求。针对牧场对奶牛的实时监控管理需求,设计了一种能采集动物体温的有源RFID标签以及一种基于接收信号强度(RSSI)测距的定位算法。实现与测试了有源RIFD标签及定位算法,标签发射距离可达50 m,定位算法在20×20 m2范围内平均定位精度为1.39 m,满足牧场对奶牛定位及生命体征监测的需求。

铂电阻测温的非线性补偿算法分析

针对铂电阻测温时存在的本质非线性特征,分析了产生非线性误差的主要原因,阐明了反向分度函数法、牛顿迭代法、查表法等几种主要铂电阻非线性补偿算法的原理与特点,并利用基于单片机的温度测控系统的实测数据作为样本,在Matlab仿真环境下,按不同的曲线拟合阶次和方式等条件,对这些算法的补偿误差进行了对比分析。结果表明:采用分段最小二乘曲线拟合法既简单又能有效地减少补偿误差;在相同条件下,牛顿迭代法的补偿精度高于反向分度函数法和查表法。

基于径向基神经网络的称重设备传感器故障检测方法

在对称重设备数字化改造的过程中,有些研究人员提出了对某一特定传感器的故障诊断方法,但对于非指定传感器或者两个传感器同时发生故障的情况却没有检测方法。为此,本文提出了一种基于径向基神经网络预测的任意一个或两个称重传感器的故障检测方法。本文首先建立单个传感器的预测模型和任意两个传感器的预测模型,然后通过这两个预测模型计算出任意一个称重传感器的预测值和任意两个传感器的预测值,根据预测值与实际值之间的差值判断称重传感器故障个数、位置、类型等信息。实验表明,当称重传感器的输出误差大于0.3 t时使用此方法可以准确检测出称重传感器的故障信息。

基于MODBUS协议的串口通信软件设计

主要介绍基于MODBUS协议的PC机与DSP串口通信软件的设计和实现方法。该系统以PC机作为上位机,TMS320VC33DSP作为下位机,采用中断方式实现数据的接收和发送。实验结果表明:软件能保证数据传输的可靠性,并实现了智能温度控制系统中上位机与下位机之间的主从式通信。

在线状态监测系统与故障诊断在风电机组中的应用

针对风电机组部件故障日渐趋于常态化的现象,文章设计了在线状态监测系统的硬件架构和软件功能,并在风电机组上实现了该系统的安装与运行。根据在线状态监测系统的采集数据判断该系统本身是否正常工作,并进行振动分析判断机组的故障,对潜在的危险进行预判,给出相应的维护建议。在线状态监测系统在机组上的成功运行及故障诊断的有效实施,证明了该系统的有效性。

风电机组振动状态监测系统防雷设计

为避免雷电造成风电机组振动状态监测系统的失效,保障振动分析和状态评估的正常进行,文章探讨了该监测系统综合防雷方法,将采集器和传感器防雷相结合,在实际应用中能成功实现防雷击保护,降低了系统的维护成本。

静止同步补偿器信号检测电路的实现

提出了基于DSP控制的静止同步补偿器(STATCOM)信号检测电路的设计与实现方法,重点阐述了同步信号发生电路和电压、电流瞬时值采样电路的组成原理与实现方法。实验结果表明:所设计的信号检测电路能较精确检测信号过零点和瞬时值,具有较高的实用价值,可用于其它如有源电力滤波器等需要精确测量电压、电流及其电压同步信号的装置中。

SiC MOSFET模块串扰问题及应用对策研究

针对SiC MOSFET模块应用过程中出现的串扰问题,文章首先对3种测量差分探头的参数和测量波形进行对比,有效减小测量误差;然后详细分析串扰引起模块栅源极出现电压正向抬升和负向峰值过大的原因,并提出3种有效应用对策:减小栅极阻抗、采用有源米勒箝位和三级关断串扰抑制电路。其中,减小栅极阻抗可减小感应压降,抑制栅源极过压;有源米勒箝位技术使栅源极电压串扰波形幅值限制在箝位电压范围;利用三级关断串扰抑制电路技术,显著抑制了栅源极电压的正向抬升和负向峰值,最后通过试验仿真验证了3种方法的有效性。

空间矢量PWM数字化实现方法研究

对SVPWM常规算法和快速算法进行了综合分析,并给出了其数字化实现方法;针对不同的零矢量分配因子和不同的调制比,对三相SVPWM逆变器的调制信号及其输出电压谐波特性进行了比较分析.仿真和实验结果证明了SVPWM实现方法的正确、有效性.与SVPWM常规算法相比,快速算法直接利用三相参考电压瞬时值计算开关状态切换时间、不需进行复杂的坐标变换、三角函数运算、扇区判断和有效矢量作用时间计算,不仅更易于各种SVPWM方法的数字化实现而且在同样条件下其运算速度更快.

基于硬件自冗余的称重设备传感器故障检测方法

传统的称重设备采用的是模拟称重传感器,不具有故障自检测功能。有研究人员研究了针对称重设备传感器故障检测的方法,但都是从称重传感器的输出进行检测,忽略了产生故障的原因,导致了检测过程复杂、运算量大。为此文章提出了基于硬件自冗余的称重设备传感器故障检测方法,利用称重传感器自身具有的硬件冗余现象对称重传感器的故障进行检测。实验表明,当称重传感器由于自身质量问题而发生故障时,此方法可以有效检测出称重传感器发生了故障。

提升翼子板材料利用率的技术研究

以汽车翼子板为例,研究其材料利用率的决定点,从降低拉深深度、减少板料流入量、合理布置拉深筋等方面进行分析,以达到减小板料尺寸、减少废料而提升材料利用率的目的。通过AutoForm模拟仿真分析软件,将翼子板优化后的浅拉深工艺与传统工艺进行成形性、减薄率、冲击滑移线及材料利用率的对比,优化后的浅拉深工艺材料利用率由38.46%提升至50.49%。同时对多个车型的翼子板从造型和产品结构进行分析,研究造成材料利用率偏低的影响因素。

谐波和无功电流检测方法分析

谐波、无功和负序电流的准确与快速检测是决定配电网静止同步补偿器性能的关键因素之一。文章对p-q法、ip-iq法、改进ip-iq法的检测性能进行了理论和仿真分析,并在TMS320LF2407A实验系统中对它们进行了实验研究。结果表明,只有当三相电压对称无畸变时,p-q法才能准确检测谐波、无功和负序电流分量;不管电网电压是否对称畸变,改进的ip-iq法都能精确检测正序基波有功电流,但计算量大;即使电网电压不对称且畸变,ip-iq法也能准确检测谐波电流,而对谐波、无功和负序电流的检测精度取决于锁相环对正序基波电压相位的检测精度,但该法的计算量小,更易于数字化实现。

基于物理统计模型的车载IGBT振动疲劳寿命评估研究

在新能源乘用车车载环境中,受路面不平整度和发动机转动的影响,IGBT模块面临着振动疲劳失效的风险。为保证IGBT模块在使用过程中的可靠性,对其振动疲劳寿命进行评估具有重大意义。IGBT模块内部结构复杂,无法直接对其进行纯物理模型上的振动疲劳寿命评估。为此,文章提出了一种IGBT模块振动疲劳寿命的评估方法,其首先通过加速试验获取IGBT模块在高振动量级下失效的寿命数据;再基于威布尔分布的寿命分布统计模型获得模块在实际工况下的可靠性寿命分布,进而获取模块在实际应用中的可靠性寿命数据。试验结果表明,该方法可以有效预估IGBT模块在批量投入使用过程中的失效率,为合理管控应用风险提供保障。

全功率风电变流器并联运行关键技术研究

提出了一种低压、大容量、高功率密度以及高可靠性全功率风电变流器设计方案。它采用功率模块并联扩大单台变流器的容量,利用电抗器抑制并联模块之间动态环流,并在控制上采用环流抑制控制算法以减少零序电流;同时采用六相永磁同步电机两套三相绕组之间的电气隔离实现变流器并联,解决了两个背靠背PWM变流器并联时的环流问题。仿真及实验结果证明,该变流器能够很好地实现均流和环流抑制。

前围加强板成形工艺优化

前围加强板造型为凸字形弯曲结构,传统冲压方案采用拉深工艺,为提升材料利用率并降低零件生产成本,基于Autoform软件对零件进行成形工艺优化。结果显示,通过优化零件结构及工艺方案,前围加强板采用落料成形工艺能满足冲压成形性要求,材料利用率由50%提升至71%,并在新车型上进行推广应用。

功率组件考核试验用SPWM控制器的设计

针对DSP控制器接口有限、代码复杂等问题,文章基于"DSP Builder+FPGA"提出了一种功率组件考核试验用SPWM控制器的设计方法;针对FPGA的资源利用率不好把握和程序编译时间长等缺点,通过采用Quartus软件资源分析工具来确定芯片资源、将关键参数开放在上位机上的方式来解决。该方法具有开发周期短、调试简单等优点,功率组件考核试验证明了其可行性。