开绕组永磁同步电机最小铜耗控制策略研究

开绕组永磁同步电机由两组逆变器驱动,具有大功率、大扭矩的特点,应用于电动汽车。由于能耗对电动汽车极其重要,因此对降低开绕组永磁同步电机铜耗进行了研究,提出基于该系统的变解耦角度调制策略。该策略以两组逆变器输出电压矢量之间的夹角(解耦角)为控制变量,利用树种优化算法根据电机不同负载状态选择最佳解耦角,以减少开绕组永磁同步电机铜耗。通过仿真验证,在轻载工况下,可减少25%的铜耗,证明了该策略的优越性,为控制电动汽车运行损耗提供了理论支撑。

无陀螺捷联惯导系统模型研究

无陀螺捷联惯导系统采用加速度计来解算载体相对惯性系的角速度,从而代替角速度陀螺仪。考虑重力影响,对两种不同配置方式的6加速度计捷联惯导系统建立了载体运动参数解算模型,在此基础上提出了一种12加速度计配置方式,从而利用多传感器的冗余信息对算法进行优化,消除了角速度解算过程中求解微分方程带来的累积误差,提高了角速度解算精度。

无陀螺捷联惯导系统加速度计安装误差研究

刚体的运动包括线运动和角运动,角运动通常用陀螺仪来测量。研究表明可以用加速度计代替陀螺仪来确定刚体的角运动,其关键是选择加速度计的安装位置和方向,即加速度计的配置方式。分析和推导了基于加速度计的无陀螺捷联惯性测量装置的可行条件,对Chen的6加速度计和一种12加速度计配置方式的惯性装置,给出了加速度计安装误差的表达式和试验标定方法并对安装误差进行了补偿。该项研究对中等精度和较低成本惯性技术的发展具有重要的意义。

运动潜艇的感应电场分布

采用相对论电磁变换法计算了单个磁偶极子匀速运动时产生的感应电场三分量。利用沿圆柱表面排列的磁偶极子阵列近似模拟潜艇的磁场分布,通过对磁偶极子阵列运动感应电场三分量的积分运算,得到了潜艇运动感应电场的分布规律,解决了由高斯定理计算感应电场因电场方向不同难以进行积分运算的难题。利用海水中布放的传感器,实际测量了运动潜艇模型的感应电场,测量结果验证了所提出的感应电场计算方法的正确性。

无陀螺捷联惯性导航技术

无陀螺捷联惯性测量装置与传统捷联惯导系统的主要区别是角速度的获取方式不同,角速度的解算精度是无陀螺捷联惯性导航系统的核心问题,决定了系统的性能及实际应用的可行性。本文剖析了无陀螺捷联惯性测量装置的误差来源,建立了无陀螺捷联惯性导航系统角速度解算数学模型,并重点探讨了加速度计元件误差对角速度解算精度的影响。进行了无陀螺捷联惯性测量装置试验,结果表明,尽管计算误差较大,但无陀螺捷联惯性测量装置可以反映出运动平台的角运动规律,实际应用中对加速度计精度和计算机速度要求较高,另外应寻找更好的算法尽量补偿角速度解算误差。

沿任意方向运动的磁偶极子感应电场特性

磁偶极子是磁理论研究最基本的磁单元。根据相对论电磁变换推导了单个磁偶极子沿任意方向匀速运动时产生的感应电场三分量的计算公式,并通过坐标变换,得到了感应电场在惯性系中的空间分布,解决了由高斯定理只能计算沿极矩方向运动的磁偶极子感应电场的缺陷。利用Matlab语言进行仿真,直观展示了沿任意方向运动的磁偶极子感应电场分布特征,并画出了感应电场的电力线分布,分析了感应电场随着磁偶极子运动方向与极矩方向间夹角的变化而变化的规律,为通过磁偶极子拟合磁性物体的磁场分布从而研究其感应电场提供了参考。

RL与C并联谐振电路品质因数精确值的计算

在谐振电路中,品质因数是一个重要的参数.一般教材对RLC串联谐振电路和RLC并联谐振电路的品质因数讨论较多,品质因数一般定义为电压或电流之间的比值.对实际应用中较为常见的电感线圈和电容并联谐振电路,即RL与C并联谐振电路的品质因数的讨论较少.本文根据谐振电路储能与耗能所定义的品质因数,计算了实际中常用的电感线圈和电容并联谐振电路的品质因数的精确值.

微机电系统(MEMS)及其在弹药中的应用

对微机电系统技术的概念及发展状况进行了介绍,并探讨了微机电系统技术在军事中极具发展潜力的应用,即 MEMS 在弹药制导与引信中的应用。

二阶滑模控制算法在滑翔增程弹中的应用研究

滑翔增程是目前采用的较为有效的一种弹箭增程技术,对滑翔增程弹进行控制,就要使弹丸在飞行过程中,能够尽可能地跟踪方案弹道。利用无陀螺捷联惯性测量装置,实时解算弹丸滑翔飞行过程中的实际飞行姿态和弹道参数,与方案弹道中的理想飞行参数进行比较,其偏差信号构成控制指令。将增程弹的弹道分为升弧段和降弧段:升弧段为无控飞行;降弧段采用二阶滑模控制算法设计控制器。通过鸭式舵控制弹丸飞行实现增程,获得了较高的指令跟踪性能,对滑翔增程弹的设计具有一定的参考价值。

无陀螺捷联惯导系统角速度解算方法研究

传统的捷联惯导系统通常用陀螺仪测量载体的角速度,无陀螺捷联惯导系统用加速度计代替陀螺仪,从加速度计输出的比力中解算载体的角速度,角速度的解算精度决定了无陀螺捷联惯导系统的性能及能否在实际中得到应用。分析了一种12加速度计配置方式的无陀螺捷联惯导系统的角速度解算方法,并将卡尔曼滤波技术应用于角速度解算,提高了角速度求解精度。

对无功功率物理意义的讨论

有功功率和无功功率是电工理论中非常重要的基本概念,有功功率物理意义明确,是瞬时功率在一个周期内的平均值,而无功功率概念模糊,正弦稳态电路中,一端口网络无功功率的值为端口电压有效值与电流有效值及电压与电流相位差的正弦函数三者的乘积,即Q=UIsinφ,有的教材将无功功率解释为网络内部与外部电源能量交换的最大规模,本文通过纯电阻、纯电感和纯电容电路,以及对RL与C并联电路的分析,证实对无功功率的这种解释是有歧义的.

火箭助推滑翔增程炮弹弹道模型研究

阐述了火箭助推滑翔增程炮弹的飞行原理,对滑翔弹道分三段进行了分析,最初为自由上升段,当弹 丸到达顶点附近后受舵翼控制进行水平滑翔,最后以水平滑翔结束时炮弹的参量为下降弹道的起始参数下滑到终 点。在弹丸水平滑翔段速度变化较小和保持较小攻角的假设条件下,本文对此弹道进行了建模和仿真计算,得到了 滑翔增程弹弹道曲线及炮弹飞行速度沿全弹道的变化曲线,所得结果对滑翔增程炮弹的弹道设计有一定的参考价 值。

舰载近程武器系统反导能力模型研究

给出了以拦截概率为效能指标的近程舰炮武器系统拦截导弹的模型,该模型全面考虑了整个拦截过程,具有一定的参考价值。

关于RL与C并联电路阻抗的最大值

在谐振电路中,教材[1]讨论了线圈RL与电容器C并联电路的谐振问题,给出了谐振时电路的阻抗模值最大等结论,但容易使学生产生误解。实际上,如果通过调节电源频率使电路达到谐振,谐振时电路的阻抗模并不是最大值,一般教材对此没有给出阻抗模的最大值。本文通过推导,给出了RL与C并联电路阻抗模最大值的精确表达式及阻抗模达到最大时电路的频率。

舰载近程武器系统服务概率模型研究

舰载近程武器系统是海军近程防御系统中的最后一道防线,对舰艇的安全至关重要。本文建立了由多座舰载近程武器系统组成的舰炮群对来袭导弹流的服务概率模型,为评价这种武器系统的效能提供了一种定量分析的依据。

关于谐振电路中能量问题的讨论

在谐振电路中,一般学生会认为电源所提供的能量全部被电阻所吸收,能量的互换只是发生在电感和电容之间。本文以RL与C并联谐振电路为例,给出了电路谐振时电感和电容中所储存的总能量随时间的变化规律,其电感和电容所储存的总能量并不是恒定值,因此认为谐振电路中,能量的互换只是发生在电感和电容之间的观念是错误的。

回路电流法和节点电压法解题技巧分析

回路电流法和节点电压法是电路分析中很常用的方法,对于含有无伴电流源支路的电路,当用回路法分析电路时,除了回路电流外,通常还需要将无伴电流源的电压增加为未知变量;对于含有两个无伴电压源支路的电路,当用节点法分析电路时,通常选择其中一个无伴电压源的负极作为参考点,除了节点电压外,通常需要将另外一个无伴电压源的电流增加为电路未知量.这样的处理都增加了电路方程中未知量的个数,增加了求解方程的难度.系统分析了这类电路方程的特点,分析了求解这类方程的技巧,剖析了这类电路的回路电流方程和节点电压方程本质,为更好理解这类电路的求解提供参考.

电动汽车无线充电系统负载消失时保护问题研究

电动汽车无线充电系统运行过程中,当出现车辆离开、接收端断路或短路等情况时,发送端逆变器电流幅值与ZVS状态将会发生急剧变化,甚至可能造成逆变器损坏。在分析接收端阻抗消失对逆变器输出电流及其相位角影响的基础上,提出了基于过流保护、相角失调保护、相角饱和保护相结合的电路保护策略,并设计了相应的检测电路。为验证上述检测电路与算法,开发了原型机并进行试验验证。试验结果表明,所设计的保护电路及算法能够及时检测出系统的异常工作状态并采取动作,保护系统主电路不受损坏。

使用环状极板的电容耦合式无线电能传输系统

提出了一种新型的环状极板电容耦合式无线电能传输系统。系统利用耦合极板电荷分布的边缘效应,以环状金属板代替全面板作为耦合电容,具有与全面板系统相近的传输效率。给出了系统的等效电路模型,通过有限元仿真软件分析了固定距离下环宽变化对互容值的影响,并选取了最佳环宽值。在选用最佳环宽的情况下,分析了距离变化对互容值的影响,并对系统的功率、效率随距离的变化特性进行了分析。最后,利用实验室搭建的真实系统进行多组数据测试,验证了所提系统结构和电路模型的可靠性,试验与理论结果均表明了环状极板电容耦合式无线输电系统的有效性。

基于加速度计的无陀螺捷联惯性制导系统设计

针对舰炮武器系统射击精度低的问题,研究了适宜在炮弹中应用的基于微加速度计的无陀螺捷联惯性制导系统.采用三种方法对载体的角速度进行解算并分析了各种方法的利弊,提供了载体运动参数解算模型,通过仿真计算验证无陀螺方案的可行性,为惯性制导炮弹的发展提供了参考.