数字式交流恒流源传导电磁干扰抑制方法

数字式交流恒流源中大量功率开关器件的使用产生了严重的传导电磁干扰(EMI)噪声,为了抑制交流恒流源传导EMI噪声,此处设计了一种基于耦合电感的EMI滤波器。该滤波器由耦合电感模块和差模电容等部分构成,利用耦合电感模块等效出的共模负电容抵消恒流源系统寄生电容,阻断噪声传导路径,抑制交流恒流源输入侧共模噪声,利用等效出的共模正电容与差模电感抑制恒流源输出侧噪声。实验结果表明,该EMI滤波器能显著抑制恒流源输入侧和输出侧的传导EMI噪声,且使用较少的元器件,有效减小了滤波器体积及成本。

高性能石墨烯电磁屏蔽材料的研究进展

近年来,电磁干扰及电磁兼容问题日益加剧,严重危害军民领域仪器、仪表等电子设备的安全运行,亟待开发出新型高性能电磁屏蔽材料。石墨烯是一种新型的二维碳纳米结构材料,具有优异的物理与化学性能,为柔性、轻薄、服役性能好的电磁屏蔽材料设计提供了新的解决方案。从电磁屏蔽的基本原理出发,介绍了电磁波屏蔽和损耗的机理及能量转化方式。进一步对石墨烯电磁屏蔽材料进行了系统地分类与归纳,综述了近年来石墨烯电磁屏蔽材料的屏蔽效能和研究进展,对石墨烯电磁屏蔽材料面临的挑战和发展前景进行了展望。

DNA计算编码研究及其算法

编码问题仍是目前DNA计算中的重点和难点之一,实践证明通过有效的编码设计能够提高DNA计算过程中可靠性.本文介绍了约束条件的生物学特性,分析了约束条件与编码数量的关系,并给出编码的计数公式.文中设计了一种基于三字母表{A,T,C}的线性码的编码构造算法,并对运行结果进行了比较分析,同时分析了结果编码的热力学性质.最后指出DNA计算编码存在的问题及下一步的研究方向.

基于各向异性的Galfenol复合悬臂梁三维非线性耦合模型

通过Maxwell方程研究动态条件下三维驱动磁场的非线性分布,利用弱解式方程将Galfenol合金本征非线性模型与复合悬臂梁结构模型进行耦合,得到基于各向异性的悬臂梁磁机耦合非线性模型。模型仿真结果表明,磁感应强度最大的位置出现在靠近悬臂梁固定端的一侧,悬臂梁机械应变的分布结果与磁感应强度类似。分别利用非周期阶跃信号和周期正弦信号对复合悬臂梁进行试验研究。结果表明,所建立的三维非线性耦合模型可以较好地预测试验数据中的死区部分、线性区间以及饱和区间,由于柔性结构中存在的次谐波扰动,阶跃响应中试验曲线出现小幅波动现象,模型可以较好捕捉试验结果中出现的次谐波扰动特征。

小型断路器热双金属片电-热-结构耦合仿真及优化

根据小型断路器的工作原理,对热双金属片的温度及形变特性进行了实验研究,并得到小型断路器的脱扣位移.应用有限元软件ANSYS Workbench,构建热双金属片的有限元模型,采用电-热-结构耦合分析方法探讨在不同整定电流状况下,热双金属片的温度分布及形变分布规律等关键特征,为小型断路器热双金属片的设计和优化提供方法与依据.基于有限元软件ANSYS Workbench对热双金属片进行优化设计,根据具体工作状况建立参数化模型,并通过粒子群算法分析寻找最优解,从而设计出热双金属片的理想尺寸,并通过实验验证了该设计分析的正确性和可行性.

一种实现三值逻辑电路的DNA计算模型

近年来,随着生物计算和量子计算研究的深入,多值逻辑电路的各种实现成为一个热门的研究方向。发夹结构是DNA分子一种特殊杂交方式的产物,具有结果稳定、特异性强的优点。本文首次提出了一种利用DNA分子来实现多值逻辑电路的方法,用DNA分子的多发夹结构来表示三值逻辑的值,并给出"与"运算和"或"运算的计算模型,该模型适合应用于大规模的多值逻辑电路。

基于无源滑模变结构的M3C变换器控制策略研究

从双频功率耦合机理出发,利用双CIark坐标变换解耦模型,设计了基于无源性滑模变结构控制的内环电流控制器。同时,根据桥臂功率-电容电压模型设计了层次化电容电压控制策略,实现M3C系统整体的稳定运行。最后,在MATLAB/Simulink平台上模拟不同工况仿真,验证了所提控制策略的有效性及稳定性。

用线性码构造DNA计算编码的海明距离

最小海明距离是DNA计算编码性能的重要评价标准。利用线性码来构造DNA计算编码的最小海明距离是一种有效的方法,关键在于构造相应的监督矩阵。为了寻找监督矩阵,提出了监督矩阵的搜索算法和优化方法,及两个必要性定理;作为介于最小海明距离上限与下限之间的编码存在性的判断依据,给出了两个关于线性码存在性定理;最后给出了三字母表DNA计算编码相关的监督矩阵搜索算法结果,以及当最小海明距离一定时,接近编码数量上限的部分线性码的存在性结果。根据这些结果和存在性定理,可以推断常用DNA计算编码最小海明距离的存在性。

基于可满足解空间的DNA算法——解决最小顶点覆盖问题

论文给出了基于可满足解空间的最小顶点覆盖问题的DNA算法,该算法直接生成可满足解空间,无须在全体解空间中进行各种过滤过程。在对图中的顶点进行适当的编码后,使用常规的生物操作完成可满足解空间的产生及最终解的分离。最后指出了该算法的优点、存在问题及下一步的研究方向。

DNA计算的研究进展

DNA计算是近年来出现的一种新的自然计算方法,因为其具有高度的并行性和海量的存储能力,引起了科学家的关注.本文将主要从DNA计算模型、布尔电路的模拟、基于DNA的大规模数据库及其在生物信息学中的应用等几个方面,介绍DNA计算近年来的研究和发展状况.最后,我们对DNA计算研究的前景和今后的发展方向进行了展望.

基于偏微分弱解式方程的三维电磁力计算及其在接触器中的应用研究

为了研究接触器电磁力建立的瞬态过程,以及接触器中的能量损耗关系,提出了一种基于PDE弱解式方程的三维电磁力计算方法,通过加权残值法将微分形式的麦克斯韦(Maxwell)方程转化成弱解式矢量方程,得到矩阵形式的控制方程。基于该方程研究了磁路的静态和动力学响应。利用麦克斯韦应力张量,研究了不同电流和间隙时三维电磁力的稳态分布。利用阶跃响应研究了三维电磁力的动态建立过程,并研究了不同磁导率和电导率对于磁通密度以及电磁力动态响应的影响。仿真结果表明,减小电导率可以降低磁通密度的瞬态响应峰值;提高铁心磁导率可以增加电磁力稳态输出值。通过对电磁力的瞬态响应过程研究发现,磁路中主要能量损耗来源于空气,其损失比例峰值达到90%。

电磁操动机构运动特性数值计算的耦合建模方法研究

电磁操动机构是断路器、接触器中的关键部件,针对现有电磁操动机构动态特性仿真效率较低的问题,提出了一种一体化的耦合仿真方法。通过动态网格技术,将空气域包含的网格在时间域中进行动态划分,从而将磁路的电磁场控制方程和机械结构的动力学方程进行动态耦合,在时间域内同时完成电磁操动机构动态响应过程中电磁变量和机械变量的求解。为了对仿真算法进行验证,以智能交流接触器的磁路结构作为实例,以PWM斩波以后的电压作为驱动信号,对所提出的仿真算法进行验证。仿真和实验结果表明,所提出的方法可以对电磁变量和机械变量完成一体化求解,仿真效率可以得到提高。同时,实验结果显示所提出的算法计算结果可靠。

Galfenol智能悬臂梁中的频率相关性及其自适应动态控制

利用主振动模态对Galfenol智能悬臂梁进行数学建模,通过对不同频率的悬臂梁位移数据进行研究发现,悬臂梁的模型参数具有频率相关性,频率大于220 Hz时参数的变化较明显。为了克服模型参数的频率相关性,提出一种基于状态观测器的鲁棒性自适应控制算法,通过对模型参数进行自适应识别的方法来改善悬臂梁的控制效果。将该算法与Luenberger观测器进行对比,分别进行数值仿真和试验研究。研究结果表明,自适应观测器可以有效预测悬臂梁的状态变量,所提出的基于死区的参数识别算法,可以抑制悬臂梁高阶模态带来的信号畸变,使模型参数仍收敛于有效值。动态跟踪控制试验表明,驱动频率为100 Hz和500 Hz时,采用相同的初始模型参数仍然可以达到较好的控制效果。

DNA计算中的单模板编码方法改进研究

如何避免各种不期望的杂交是DNA计算以及微阵列技术中的一个关键问题.为了得到稳定可靠的杂交,必须探索一种可靠的、鲁棒性的编码方法.单模板编码方法是Arita提出的另一种模板编码方法,它能够保证编码间的移位距离约为l/3.其缺点是仅仅使用众多满足条件模板中的一个,因而编码数量有限.本文对单模板编码方法作了进一步的研究,提出来了另外一种模板框的结构,在基本保持移位距离约为l/3的情况下,将单模板方法扩展为多模板方法.这一研究大大提高了该方法的应用规模.

一种优化DNA计算模板性能的新方法

编码问题是目前DNA计算中的重点和难点之一,该文介绍了影响编码的各种因素及模板编码的基本思想。在此基础上分析了移位杂交出现的原因,提出了提高模板结合移位距离的一种新算法。该算法一方面降低了搜索空间,另一方面筛选了那些自身移位距离性质差的序列因而提高了算法的效率。计算结果表明模板集合的性能明显提高。此外,在保持01含量基本不变的情况下,适当扩展模板集合的搜索范围可以增加模板的数量。

DNA计算中的模板框优化方法研究

编码问题是目前DNA计算中的重点和难点之一,编码问题的难点就是当这些编码以某种方式线性连接起来表示一个特定的信息(如图的一个路径或一个最大团等),如何确保其中的每个编码能被唯一的识别.因此,如何有效使用编码是编码研究中要解决的另一个问题.本文在模板编码的基础上,提出了模板框的概念,并对其移位距离性质进行了研究.在此基础上,考察了词标长度、单词标及多词标等因素对模板框性能的影响.计算结果表明:多词标方法能够明显改善模板框的移位距离性质.最后,指出了模板框优化的进一步的研究方向.

基于BP神经网络的DNA解链温度预测模型

在DNA计算中,为了确保计算过程的可靠性,要求编码信息的DNA序列必须具有相似的热力学稳定性。解链温度是目前评价DNA序列热力学稳定性的一个主要的参数,目前,生物工程中常用的各种预测方法都存在某些序列的误差偏大的缺点,因此难以满足像DNA计算这种大量DNA序列进行各种生化反应的计算过程的要求。论文以DNA序列的邻近法参数为基础,建立了一个基于BP神经网络的解链温度的预测模型。计算结果表明,DNA序列的解链温度的误差可以达到±5.5℃的范围。

基于分子信标的逻辑门的计算模型

基于DNA计算的布尔电路的模拟是DNA计算研究中的一个非常具有应用前景的潜在的研究方向。利用分子信标和三链核酸分子的高度特异性及稳定性,提出了一个逻辑与、逻辑或门的DNA计算模型。基于分子信标的二种状态,将逻辑门的信息处理过程分为计算和输出二个子过程,从而使得这种基于DNA分子的逻辑门具有重复可用性,为构建基于DNA分子的大规模集成电路奠定了基础。

图的顶点着色问题的一种DNA算法

在构造了一种新型的“类发夹”式探针的基础上,给出了图的顶点着色问题的一种DNA算法。利用顶点的适当编码,该算法直接生成可满足解空间,无须在全体解空间中进行各种过滤过程,使用常规的生物操作完成可满足解空间的产生及最终解的分离。

基于神经网络的传感器非线性静态特性模型辨识

本文介绍了近几年来利用ANN可以任意精度逼近任意复杂的非线性函数的特性,所进行的传感器非线性静态特性模型辨识的研究,分析了各种模型与算法的特点及应用,提出了展望。