基于反向传播神经网络PID的高功率微波炉温度控制

针对现有10 kW高功率工业微波炉,采用继电器作为控制执行器,在使用传统控制方法加热时,温度存在较大超调和明显振荡,系统温度稳定性较低,为解决上述问题将反向传播神经网络PID(BPNNPID)控制引入到该装置微波加热温度控制中,并以自来水为加热对象进行仿真对比与实验验证。首先,利用现有输入输出实验数据,建立工业微波炉温度控制模型;其次,运用MATLAB/SIMULINK搭建高功率工业微波炉温度控制系统并进行仿真对比实验;最后,实验验证BPNNPID控制方法在加热5 kg自来水时工业微波炉的温度控制性能,实验结果表明,较常规PID、模糊PID控制,该方法在微波加热过程中对媒质温度控制超调更小且未发生明显温度振荡,有效改善了高功率工业微波炉工作时的系统温度稳定性,有助于提高产品质量和安全性能。

高功率微波加热三维温度模型仿真与验证

微波加热不均匀性一直以来都是从事微波加热控制方向研究人员心目中的热点问题。根据微波加热装置的物理结构建立了炉内各层表面的温度静态差分模型结合实验以求得微波加热的实际功率。再基于传热学的有限差分法建立三维空间中的温度分布模型,利用MATLAB以及COMSOL仿真对比验证了模型的有效性。假定微波均匀加热求得被加热介质的平衡温度与不均匀加热时的温度进行比对以找出微波加热过程中介质的部分温升平衡点,最后互相比对找出最优点为控制对象进行专家PID(proportion-integral-derivative)微波加热。实验结果表明,该方法能较为精确地测量出被加热介质任何时刻的平衡温度,使得微波加热在工业生产上有着更加广泛的应用。

高截止频率肖特基二极管仿真模型研究

基于表面沟道型平面肖特基势垒二极管基本结构,采用GaAs 0.15μm伪高电子迁移率晶体管(pseudomorphic high electron mobility transistors,pHEMT)工艺制程,提出了一种垂直沟道长跨度空气桥的肖特基二极管模型.研究了不同阳极直径对肖特基二极管级联电阻的影响,对比分析了不同焊盘间距下肖特基二极管模型的S参数仿真结果,得到最优空气桥长度;仿真了最优焊盘间距下二极管肖特基结的TCAD模型,根据仿真得到的特性曲线提取肖特基二极管的SPICE参数.经实验测试,该二极管具有极低的零偏置结电容,截止频率高达9 THz,仿真结果与实测结果吻合度较高,可用于太赫兹频段上.

用天线阵测量圆柱过模波导中虚阴极振荡器产生的高功率微波模式和功率

介绍在圆柱过模波导中虚阴极振荡器产生高功率微波实验中用天线阵测量微波模式的原理和方法。测量微波模式对研究高功率微波产生的机理具有重要意义。结合在圆柱过模波导壁上安装小电探针天线和小磁环天线测量微波模式的方法,用天线阵测量圆柱过模波导中开口辐射的电磁场空间分布。应用最小二乘法优化原理拟合高功率微波模式功率分布。用天线阵测量了圆柱过模波导中虚阴极振荡器产生高功率微波混合模式功率分布。

准光激励毫米波圆波导旋转TE_(62)模式产生器

介绍了采用准光方法激励圆波导产生旋转TE6 2模式的设计原理、测试方法和实验结果。该模式产生器由毫米波光学系统和开放同轴波导谐振腔系统组成:毫米波光学系统由角锥喇叭天线、双曲面反射镜、抛物面反射镜、修正抛物面反射镜等部件组成;开放同轴波导谐振腔系统由开放同轴波导谐振腔、圆波导、测试辐射喇叭天线组成。通过网络分析仪和毫米波近场自动测试系统测试表明:该模式产生器在频率为96.4GHz附近产生的圆波导旋转TE6 2模式的纯度达到97%。

一种新型抽油机采油井口自密封装置

大港油田有 170 0多口抽油机井 ,大多采用的是传统的填料密封井口 ,跑油、漏油、污染井场问题时有发生 ,既增加了工人的劳动强度 ,又影响了油井生产时率。NX - 2型和NX - 3型井口密封装置是针对上述生产过程中出现的问题而研究开发的一种新型井口密封装置。经现场试验表明 ,效果良好 ,不仅防止了井口漏油 ,提高了生产时率 ,而且减少了因停机造成的砂卡、砂埋机率 ,具有较好的经济效益和社会效益。

钢结构的螺栓端板连接

螺栓端板连接是钢结构中常用的一种安装连接.作者介绍了工字形截面钢构件这种连接的几种常用形式;分析了它的受力破坏状态;给出了螺栓受力、端板厚度的实用计算表达式和连接处焊缝、构件腹板的设计及计算要求.

新型高功率径向强流速调管振荡器

提出了一种新结构的高功率径向强流速调管振荡器,该器件利用折叠式同轴谐振腔的微波场与接近空间电荷限制电流的径向电子束强烈相互作用产生高功率微波。首先对这种器件的实现机理进行了初步的分析,提出了有间隙电压情况时的径向同轴间隙的空间电荷限制电流1维近似估计模型。分析表明:对于电子束直流接近但小于直流空间限制电流的径向速调管,当有调制间隙电压时,空间限制电流要小于无调制间隙电压情况下的直流空间限制电流,径向强流电子束电流接近和超过空间电荷限制电流时会出现强烈的调制。然后用PIC程序对其特性进行了粒子模拟,在二极管输入电压500 kV、电子束电流为30 kA条件下,最终得到了峰值功率6 GW、频率1.3 GHz的微波输出。

新型高功率虚阴极径向反射速调管振荡器

提出了一种新型的高功率虚阴极径向反射速调管振荡器,它结合了虚阴极振荡器容易起振和速调管微波产生效率较高的特点。利用虚阴极反射电子束对调制腔的正反馈,可以减小起振电流和起振时间,而且提高了微波产生效率。它是一种结构简单、紧凑的器件。用2.5维PIC程序对这种器件进行了数值模拟研究。得到的数值模拟结果表明,输入电压620 kV,电流25 kA,输出微波周期平均功率为2.5 GW。虚阴极振荡频率被锁定,频率为1.25 GHz。

一种新的高功率微波折叠式谐振腔径向速调管振荡器

提出一种高功率微波折叠式谐振腔径向速调管振荡器,用电子与电磁场相互作用的一维单电子模型分析了这种折叠式谐振腔径向速调管振荡器的特点。其特点为:径向尺寸小,起振电流低。用二维半PIC程序对折叠式谐振腔径向速调管振荡器进行数值模拟研究。结果表明,当二极管电压为380kV,电流为18kA时,输出微波功率峰值为1GW,主要微波频率为1.52GHz,输出微波为多频率成分微波。通过折叠式谐振腔的电子束得到很强的调制。

C波段高精度数字化鉴相器

为了满足高功率微波对相位和频率测量的要求,提出了一种联合使用FFT和非线性最小二乘法拟合的测量系统,包括前端变频电路和后端数字化处理部分。论述了设计和实现前端变频电路中的本振电路、本振监测电路、本振低通滤波电路、本振功分电路、变频电路和中频低通滤波等电路,介绍了使用FFT和非线性最小二乘法拟合测量频率和相位的方法,并分析了测量相位误差与信噪比和A/D转换位数之间的关系。

冷弯折皱薄壁拱壳轻钢房屋

文章简要介绍了冷弯折皱薄壁拱壳轻钢房屋结构的组成、特点、适用范围;结构的受力特性、设计的若干问题及其分析软件MASSAP的功能等.

长程残余应力下偏压杆的极限承载力

着重计论偏压杆“增大截面加固方法”中长程残余应力的影响,并在对电算结果处理分析的基础上提出了建议性设计计算公式。本文结论和分析程序是对新编钢结构加周技术规范的补充和说明,而且对于一般钢结构的长程残余应力分析也是一个参考。

冷弯折皱薄壁拱壳轻钢房屋

文章简要介绍冷弯折皱薄壁拱壳轻钢房屋结构的组成、特点、适用范围、结构的受力特性、设计的若干问题及其分析软件ＭＡＳＳＡＰ的功能等。

S波段微波相鉴相器系统误差校准

在工程实践中,为了消除s波段微波鉴相器的系统误差,提高测量精度,研究其系统误差校准方法非常必要。首先分析了该鉴相器的的系统误差来源,推导出了其系统误差校准公式。然后提出了系统误差校准实验方法,采用非线性最小二乘法拟合方法拟合实验数据从而求出系统误差系数。最后通过实验证明该方法是可行的。该方法已经在工程实践中使用,很有意义。

用于超宽带通信的镜像Bow-ti微带电路天线设计

介绍了一种用于超宽带通信的平面型的小型天线。该天线采用相对介电常数为2．65的微带电路制作，天线尺寸为3．8cm×2．8cm。天线输入阻抗50n，在～10 GHz之间的驻波系数小于2。首先介绍了各种用于超宽带通信的平面型天线，讨论了镜像Bow-ti微带电路天线设计过程。最后用数字仿真软件对该天线进行了优化设计，并分析了天线的频域和时域特性，结果表明该天线能够满足超宽带通信的要求。

S波段短脉冲数字化鉴相器

研制了一种用于高功率微波的s波段微波相位和频率测量的系统。首先介绍前端变频电路的设计。前端变频电路中包括本振电路、本振监测电路、本振低通滤波电路、本振功分电路、变频电路、中频低通滤波等电路;其次介绍后端数字化处理部分,使用FFT和非线性最小二乘法拟合测量频率和相位的方法;分析了测量相位误差与信噪比和A/D转换位数之间的关系。最后进行了原理性实验,表明系统可以满足工程测量的需要。

点支式玻璃建筑结构体系及其应用技术研究

点支式玻璃建筑体系以此良好的通透性和安全性以及优美的建筑表现在国外获得广泛应用 ,近年来我国许多建筑师逐渐接受和应用这种建筑体系 ,并且应用前景广阔。本文结合实际工程实例介绍点支式玻璃建筑体系的国内外应用概况 ,并对该建筑体系的特点与基本组成、应用技术研究和需解决的技术问题等进行了论述。

端板连接高强度螺栓受力特性试验研究

为研究钢结构梁柱外伸式端板连接中摩擦型高强度螺栓的受力特性 ,对 5个不同构造的试件进行了试验研究 ,并且采取特殊方法测量了螺栓的拉力分布状态 ,研究了端板厚度、螺栓直径等因素对螺栓受力特性的影响 .试验结果表明 :受拉区螺栓同时承受拉力和弯矩 ,螺栓与端板的相对强弱决定了螺栓承受弯矩的大小 ,不同的节点计算模型则适用于不同的节点构造 .最后根据试验结果对外伸式端板连接节点提出了设计建议 .

钢结构半刚性端板连接的设计方法与应用

针对我国多层钢框架结构中已开始采用半刚性节点而规范尚无相关规定的现状 ,介绍了半刚性连接的特性和国外常用半刚性端板连接的设计方法 。