一种光伏并网发电系统中的相位跟踪技术

在光伏并网发电系统中实现与电网的同频同相跟踪,一般的模拟锁相环会存在固定相差的缺点,针对这一点不足,本文提出了一种基于矢量合成理论的模拟相位跟踪技术。分析了此种相位跟踪电路和矢量合成技术的基本原理,给出了这一功能的电路实现方法,并把这一电路成功运用于某光伏并网发电系统模拟装置中。仿真和实验测试结果表明其在较宽的频率范围内都能实现良好的跟踪效果。

采用两组巴克码识别器的帧同步方法

针对传统帧同步方法重建同步时间长、假同步和漏同步及系统开销之间难以协调的问题,提出利用两组巴克码识别器的帧同步方法。该方法在同步建立阶段,使用13位巴克码识别器,有效地减小了假同步概率;而在同步维持阶段,使用7位巴克码识别器,有效地减小了漏同步概率。仿真结果表明:该方法具有漏同步、假同步概率低,重建同步时间短等优点,而且简单易行。

传感器信号非线性的软件补偿

针对传感器信号中存在的非线性误差,对采用软件校正的特点和实现方法进行了研究。文中详述了将最小二乘曲线拟合方法应用于传感器非线性校正的方法和优缺点,并提出了将最小二乘曲线拟合与线性插值相结合的方法,最后,通过一个工程实例描述了在实际工程中利用曲线拟合实现传感器非线性补偿的过程。

实对称矩阵特征值分解高速并行算法的FPGA实现

针对MUSIC(Multiple Signal Classification,多重信号分类)算法中的信号子空间和噪声子空间分离的硬件实现实时性需要,对矩阵特征值分解的Jacobi算法进行了并行改进,采用脉动阵列结构在FPGA(Field Programmable Gate Array)上高速并行实现了对数据协方差矩阵的特征值分解。采用矢量模式CORDIC算法和旋转模式CORDIC算法实现脉动阵列结构的细胞单元。系统字长选用16 bit定点数,采用硬件描述语言VHDL进行描述,在Altera公司的EP2S60中实现。整个特征值分解模块消耗24 372个FPGA中基本逻辑单元(LE),系统最高工作频率145 MHz,完成一次特征值分解的最低耗时为14.82μs。通过理论分析和实验验证,该实现方法精度高、速度快,大大提高了MUSIC算法的实时性,扩大了MUSIC算法的应用范围。

基于坐标旋转数字计算方法的三维坐标变换

针对软件实现坐标变换速度慢而传统算法的硬件实现又非常复杂的缺点,根据CORDIC算法只需简单的移位加减运算就能实现许多复杂运算的优点,提出了运用CORDIC算法的不同模式进行三维坐标变换,并在FPGA上实现。仿真结果表明:利用该算法实现三维坐标变换在节省硬件资源的同时能兼顾工作速度和精度的需要,具有一定的工程实际意义和应用前景。

“电力电子技术”课程教学中虚实融合式手段实践

本文立足"电力电子技术"课程知识特点和预期教学目标,树立"瞄准问题、立足优势、精心设计、融合促进"的指导思想,将虚拟仿真和实物示教实验手段有机融入课程教学进程,以此提高课程教学的内涵质量,并通过基本斩波电路教学内容进行案例分析,为实现"过程与方法、知识与技能"相统一的教学目标提供有益借鉴。

传感器信号的非线性软件补偿

传感器信号非线性误差软件补偿采用校正函数法,函数拟合法,及线性插值查表法。校正函数法将运算规则存入微处理器,通过校正函数运算进行补偿。函数拟合法采用多项式、解析等拟合函数,通过最小二乘法求出拟合函数实现补偿。线性插值查表法经分段处理,确定测量值区间端点对应值,用查找表进行非线性校正。

CMOS存储器中地址译码器的开路故障及测试

对 CMOS存储器中地址译码器的开路故障进行了分析和分类 ,得出了其中有一类开路故障不能用常用的测试算法可靠的测试出 。

基于改进的CORDIC算法的FFT复乘及其FPGA实现

根据定点FFT中旋转因子所对应的CORDIC旋转方向可预先求解的特点,改进了CORDIC算法中旋转方向的计算方法,在节约乘法器资源的同时兼顾了速度与精度的要求,并基于改进的CORDIC算法,利用FPGA实现了这种FFT复乘模块。仿真结果表明该设计可行,具有一定的实际意义和应用前景。

高稳定度恒流负载的设计与实现

为满足多种电源测试要求,文中设计并实现一有源恒流负载,满足不同电压、电流及功率的交、直流电源负载要求,测试设定简单,电流波形与电压波形一致,具有高稳定度。首先产生直流基准;输入交流电压桥式整流后,再通过反馈回路产生交流基准,与测试电源波形和相位一致,从而实现真正意义的阻性负载。试验测得样机直流恒流稳定度接近100%,交流恒流稳定度为99.8%。分析表明此方案可用于工程实际中对交、直流电源性能的测试。

一种抑制无刷直流电机转矩脉动的调制方法

针对无刷直流电机存在较严重的转矩脉动问题,提出在换相区采用三相绕组共同调制方法来减小换相转矩脉动;在导通区,采用滞环比较原理实现对电机转矩、磁链的跟踪控制,从而消除非换相转矩脉动。在电机转矩与输入能量之间建立联系,按照单周期控制思想,使系统能够准确控制输入能量,进而准确控制电机转矩。仿真和实验结果表明,相比于传统的控制方法,采用转矩脉动抑制方法,在换相区和导通区内的电流和电磁转矩波形都更平稳。并且当电机转速变化时,采用传统控制方法得到的电流和电磁转矩会产生波动;而采用脉动抑制方法时,电机转速变化对绕组电流的影响不大,电机能够相对稳定地输出电磁转矩,验证了文中理论分析的正确性和有效性。

用于混合动力汽车的软开关双向DC/DC变换器

双向DC/DC变换器作为混合动力汽车能量管理系统的核心,在混合动力汽车能量双向转换控制中起到关键作用。根据混合动力汽车对双向DC/DC变换器的要求,选取双向Buck/Boost变换器作为主电路拓扑,减小了重量与体积、提高了系统的工作效率,同时采用半导体软开关技术有效减小开关损耗。推导出变换器在不同工作模式时的动态模型,并对相应模式下的控制器进行设计,提高了系统的稳定性和动态响应速度。最后,仿真和实验结果验证了理论分析的正确性。

对减小无刷直流电机换相转矩脉动方法的最小换相时间研究

针对无刷直流电机存在较严重的换相转矩脉动问题,提出在换相期间,利用三相绕组共同调制方法,使关断相与导通相电流变化速度在每个PWM周期内保持一致,从而减小换相转矩脉动。在此基础上,进一步研究了换相转矩脉动与换相时间之间的关系,通过建立数学模型,利用线性规划分析方法,提出了在最短换相时间内减小换相转矩脉动的三相调制占空比边界条件,即最小换相时间法则,并通过设定占空比阈值使三相绕组共同调制方法适用于全速段。仿真实验结果表明,采用最小换相时间法则的三相绕组共同调制可以较好地抑制换相转矩脉动,验证了文中理论分析的正确性与有效性。

基于MAX1402的便携式高精度测温仪

为了提高导弹弹体温度的测量精度,给出了一种采用AT89C51单片机为控制核心的高精度测温仪的设计方法。在该测温仪中,传感器使用线性较好的A级薄膜工业铂电阻Pt100,信号的调理和A/D转换电路采用MAX1402来实现,减少了外围器件,也相应的提高了系统的可靠性和便携性。在传感器的非线性补偿上,采用了基于最小二乘法的曲线拟和与线性插值相结合的软件补偿方法,提高了系统的测温精度。实际使用证明,该测温系统具有可靠性高、便携性好、测温精度高等特点。

电力系统组合式三相逆变换器电压稳定性研究

针对三相逆变电源运行中不平衡负载出现时逆变器输出电压波动较大、稳态精度差的问题,为提高电力系统的稳定性,提出了一种三环PI控制策略。逆变器的输出电压采用三环PI控制,在电压电流双环PI控制策略的基础上加入了电压有效值反馈外环,并利用FPGA设计和实现了逆变器的三环PI控制。通过Simulink和QuartusⅡ建模仿真和实验研究,验证上述控制策略的正确性,实现了对逆变器输出电压的快速精确控制,提高了逆变器输出电压的稳定性。

基于模糊分数阶PI~λD~μ控制的AC/DC变换器

作为AC/DC电力变换装置的核心,控制系统控制效果的好坏直接影响电压输出波形的质量。为了进一步提高AC/DC电力变换装置的控制性能,增强系统的鲁棒性和稳态性,提出一种模糊控制与分数阶PI~λD~μ控制相结合的复合控制策略,并将其用于十二脉波整流电路的控制系统中。采用模糊控制器可以很好地实现对控制参数的自适应调整,分数阶PI~λD~μ控制器在非线性系统的控制过程中能够取得比整数阶PID控制器更好的控制效果。仿真和实验结果表明,改进后的控制器具有较强的灵活性和鲁棒性,稳态性和自适应能力得到增强,适用于非线性时变系统。

超宽范围开关电源的设计

针对传统开关电源输出电压调节范围窄、难以实现从0 V起调的缺点,设计了基于单片机控制的超宽范围开关电源系统。该开关电源采用高频逆变技术,有效减小了系统损耗和系统体积,提高了系统效率。输出级采用低压差技术和恒压差技术控制线性稳压电路,在保证系统高效率的同时,降低了直流输出纹波。仿真和测试结果表明,该超宽范围开关电源的输出电压能在0~1 000 V连续调节,效率在90%以上。

一种基于权值存储的自适应旁瓣干扰对消系统

为了解决传统雷达旁瓣干扰对消系统在强近地杂波接收时对消器收敛环无法正常工作的问题,提出了一种基于收敛权值存储的自适应旁瓣干扰对消系统,并给出了详细的软硬件实现方法。整个系统以EP1K100为控制核心。实际设备装调的结果证明该系统能有效消除近地接收时强地杂波带来的影响。

行分频式场扫描自动切换电路

通过行频的分频方式对ＮＴＳＣ制和ＰＡＬ制的场频信号进行自动识别，并对电视机场扫描电路的场频和场幅进行自动切换。

复式查表正弦函数值生成方法

硬件实现正弦函数值计算在航空武器系统中经常用到。现有线性插值查表法占用大量存储资源并且计算精度不高,针对该问题,对线性插值查表法的计算误差规律进行分析,并在此基础上提出了复式查表法。复式查表法另建了一个表格,该表格经过一系列变换可以表示出普通线性插值查表法的计算误差。通过对线性插值查表误差的修正可以大幅度提高其计算正弦函数值的精度。仿真证明该方法能在不增加存储资源的情况下大幅度提高计算精度。