新型直线伺服驱动加载实验教学平台

为引导学生掌握直线伺服驱动系统的运行特性,提出了新型直线伺服驱动加载实验教学平台,解决了传统直线伺服实验教学平台中加载难、测试精度低、动态性能差的弊端。基于该实验教学平台,开展了永磁直线伺服电机静态推力、动态推力、加速度以及突变负载的实验研究。该实验教学平台的研制,不仅丰富了电机类、电力拖动类课程的教学实验工作,又激发学生的学习兴趣,提升创新能力。

AlGaAs/GaAs PIN超宽带微波毫米波单刀三掷开关

研制了基于异质结AlGaAs/GaAs PIN二极管的超宽带微波毫米波开关单片。通过异质结外延材料结构的设计和MOCVD生长技术、高台面PIN开关电路制备工艺技术、超宽带模型管S参数测试与电路设计,制作了一款0.05~50 GHz的超宽带PIN单刀三掷开关。测试结果表明:该微波毫米波开关在0.05~18 GHz频带内插入损耗为0.5~0.75 dB,隔离度大于41 dB;18~50 GHz频带内插入损耗为0.75~1.2 dB,隔离度大于27 dB;具有低插入损耗和高隔离度的开关切换特性。

高推力永磁直线作动器及其关键技术综述

磁力传动式直线作动器通过非接触式的磁场耦合实现能量传输,避免了机械磨损、卡死、过载能力不足等问题,并且提升了可靠性,降低了振动和噪声。将永磁磁力传动技术引入到直线作动器领域,使得兼具高推力密度、高可靠性的直线作动器成为可能。该文首先系统阐述了高推力永磁直线作动器的基本特点和研究现状,对典型的永磁直线作动器进行综述,并引入高推力密度磁力丝杠作动器的概念,分析其永磁磁力传动的一般性原理;然后,对近年来国内外学者在磁力丝杠作动器领域已开展的研究工作进行整理和归纳,并对拓扑结构、磁路加工等关键技术问题进行分析和探索;之后,讨论了该作动系统在航空航天和轨道交通等领域应用的可行性;最后,对磁力丝杠直线作动系统的研究方向进行展望。

毫米波GaAs单片限幅低噪声放大器

设计了一款毫米波GaAs单片限幅低噪声放大器。限幅器采用两级反向并联二极管结构,通过优化限幅器匹配电路,增大了限幅器的耐功率,降低了限幅电路的插损。低噪声放大器为四级级联设计,输入端采用最小噪声匹配,偏置电路增加RC串联谐振电路,减小了噪声,提高了电路稳定性。测试结果表明,该毫米波GaAs单片限幅低噪声放大器在33~37GHz频带内,增益达到22dB,增益平坦为±1dB,输入驻波小于2,输出驻波小于1.5,噪声小于3.0dB,输出1dB增益压缩点(P1dB)大于5dBm,可以承受15W的脉冲输入功率。

基于k-means聚类和变分位鲁棒极限学习机的短期负荷预测方法

随着售电侧市场的逐步开放,集中式的供售电模式被打破,为获取更精确的区域短期负荷预测值,提出一种基于k-means聚类和变分位鲁棒极限学习机的短期负荷预测方法。首先利用传统的k-means聚类算法对历史电力负荷数据进行负荷模式的提取,获取相同用电行为的用户负荷曲线。然后采用变分位鲁棒极限学习机对不同类负荷曲线分别建立预测模型,最后叠加单个的预测值形成最终的预测结果。通过设定不同的分位值来模拟不同的预测场景,以此得到所有可能性的预测值,即实现变分位-多场景的VQR-ORELM灵活预测。为验证所提方法的有效性,采用2个实际案例进行仿真分析。结果表明,相对于支持向量机、BP神经网络、极限学习机模型、鲁棒极限学习机模型,所提模型在聚类前后预测精度始终最高,进一步验证了所提方法的优越性和灵活性。通过k-means聚类后,所有模型预测性能都有较大提高。

具有带外抑制的限幅低噪声放大器一体化设计

基于0.15μm GaAs赝配高电子迁移率晶体管(PHEMT)工艺,研制了一款27.5~31 GHz具有带外抑制特性的限幅低噪声放大器(LNA)单片微波集成电路(MMIC)。限幅器采用两级并联结构,用微带线进行输入输出匹配,以减小限幅器的插入损耗和电压驻波比。未单独设计滤波器,而是在LNA的匹配网络中加入滤波支路,且分散置于各级匹配网络中,以减小噪声损耗。LNA为三级级联结构,采用单电源和电流复用结构,以实现较小的电流和功耗。测试结果表明,该MMIC在27.5~31 GHz内增益大于21 dB,噪声系数小于3.6 dB,1 dB压缩点输出功率大于5.5 dBm,在17.6~20.6 GHz内带外抑制比小于-50 dBc,可以承受20 W的脉冲输入功率。

Torque production mechanism of switched reluctance machines with field modulation principle

This paper aims to investigate the torque production mechanism and its improvement design in switched reluctance machines(SRMs) based on field modulation principle. Firstly, the analytical expressions of the air-gap magnetic field are derived from the perspective of DC-and AC-components, respectively. Meanwhile, different slot/pole combinations and winding arrangements are considered. Secondly, the torque productions are analyzed and evaluated with emphasis on the interaction between the DCand AC-components of air-gap fields. Thirdly, the 12-slot/8-pole and 12-slot/10-pole SRMs are established and studied by using the finite-element method. The effects of slot/pole combination and winding arrangement on the average torque production are clarified. Then, two new designs to improve the average torque are proposed. Finally, the prototype of the 12-slot/10-pole SRM is manufactured, and the experiments are carried out for validation.