基于毫米波雷达的桥梁索杆振动检测及自动控制

在多因素耦合作用下桥梁结构会产生振动,以毫米波雷达技术为测量手段,提出桥梁索杆振动检测及自动控制方法。分析在恒载作用下桥梁索杆静止状态与振动状态的应变能,结合动能、势能和恒载做功等建立索杆平面内与平面外的振动特征描述方程。通过发送多周期连续毫米波雷达探测信号,取得同周期回波信号。根据回波信号与对应瞬时相位得到单频差拍信号及瞬时相位,检测出索杆振动幅值。利用半正定矩阵和正定矩阵等函数,建立令振动幅值达到最小值的桥梁索杆振动自动控制模型。实验结果表明,所提方法检测精准度较高,自动控制效果较好,并有效抑制了振动幅度,具备良好的应用性能。

迭代次数自适应的Grover算法

本文提出了利用相位门自动控制Grover搜索算法迭代次数的算法.Grover搜索算法最终得到目标分量的概率非常依赖于酉算子迭代的次数.迭代次数的计算依赖于目标分量的数量.因此当目标分量数未知时,该方法无法以高概率测量到目标分量.在以往的解决方案中需要较高的Oracle查询复杂度才能以一定概率得到目标分量的数量.本文提出了一种通过判断叠加态相位正负性,可自动控制Grover搜索算法迭代次数的方法.只需要添加一个判断相位的门电路,仅增加一次Oracle查询次数就可以精确的在最优迭代次数时停止Grover搜索算法,在搜索空间较小时可比原算法有更大的概率得到目标分量.

多相无轴承永磁薄片电机故障运行特性分析

为解决多相无轴承永磁薄片电机因某相发生故障无法正常工作的问题,提出了更具通用性的故障容错控制方法。该方法以相应的断路容错控制方法为基础。考虑到故障相对悬浮力与转矩的影响,重构了其它非故障相定子电流。满足了电机在故障状态下稳定运行所需的悬浮力与转矩,实现了该电机短路和断路故障状态的容错控制。同时,介绍了一种基于相电流反馈量的故障检测方法。最后以该电机同时发生断路、短路故障以及两相短路故障为例,通过仿真和实验验证了所提的容错控制策略的正确性。

静止移相器和发电机励磁系统的自抗扰协调控制

通过构造扩张状态观测器对多输入多输出受控对象内环进行动态输出反馈线性化,并对补偿线性化后的对象外环进行预期动力学设计的方法,提出了基于自抗扰技术的静止移相器和发电机励磁系统的协调控制策略。利用Lyapunov能量函数法和H∞理论。分析了控制器的稳定性。为了比较不同的控制效果,文中同时给出了基于直接反馈线性化(DFL)的协调控制策略。数字仿真表明:该控制器与精确反馈线性化控制方法相比较,其结构更简单,且对模型的内外扰具有更佳的适应性和鲁棒性。

锁相环路的特性及其应用

锁相环路是一种以消除频率误差为任务的自动控制电路,由鉴相器、环路滤波器和压控振荡器组成,具有自动跟踪、锁定后没有频差、良好的窄带特性和易于集成的特点,广泛应用于倍频、分频和混频以及滤波、模拟数字信号的调制和解调、信号检测和接收、频率合成等许多技术领域,是现代电子产品中非常重要的部件。对环路结构和特性进行分析及锁相环路在不同领域的应用进行介绍,通过框图进一步阐述相应内容,使广大读者进一步认识锁相环路及其相应的产品。

不稳定对象及非最小相位对象的自抗扰控制仿真研究

针对倒立摆、水轮机调速器、鱼雷定深、飞机高度及直升机俯仰角的控制 ,分别设计了自抗扰控制器 ( ADRC) ,给出其数值仿真结果 ,并与其它控制方案的仿真结果进行比较。仿真研究发现 ,只要对控制器的设计略加改造 ,ADRC对上述对象都具有满意的控制性能 ,从而显示出 ADRC在不稳定对象和非最小相位对象控制中的应用前景。

干涉型光纤传感器相位生成载波技术研究与改进

对干涉型光纤传感器的相位生成载波解调技术进行了研究.对PGC算法进行了数学推导和仿真计算,对数字低通滤波器进行了详细分析,给出了其影响PGC解调性能的原因及数字滤波器的设计方法.讨论了传感器干涉光强对PGC算法输出结果的影响,提出了改进的PGC算法,该算法可以有效的实现自动增益控制,消除干涉光强漂移对解调的影响,并大大减小由干涉光强引入的系统噪音;还可以在有限阶数低通滤波器的情况下,极大的增加系统可解调的大信号幅度,提高系统动态范围12dB以上.

井口原油三相自动计量技术的应用

井口原油的两相分离计量能满足油田开发初期的生产要求,油田进入中高含水期后,两相分离计量技术逐渐暴露出许多与生产和技术进步不相适应的问题亟待解决。本文通过对中原油田计量现状的分析,提出了在计量站应用三相分离计量和自动化控制的技术路线,利用计算机和无线通讯技术,在新建的计量站上实现自动化计量和控制。

相控整流器相序相位自动识别算法

三相全控桥式整流器是应用最广泛的电力电子电路。为了实现正确的移相控制,传统方法是安装同步变压器以获取同步信号,还需借助带载实验和波形分析以确定同步信号与主电路的相位关系。针对这一问题,设计了同步信号产生电路形成2路相位差30°的同步信号,并设计了相序相位推算算法,可以推算出有效同步信号、主回路相序以及该同步信号过零点位于主回路中哪路线电压的自然换相点。给出了对传统相控整流器进行改造的关键算法。本方法相对传统数字相控整流器不增加成本,并且由于去掉了同步变压器而降低设备造价,尤其是适用于任意负载阻抗,并在若干产品中得到应用。

YBR型可变容量三相异步感应电机节能原理及其自控系统的研制

介绍了一种YBR型可变容量感应电机,分析了其节能原理,研制成该电机的自控系统.,并通过油田实际工况实验,证实了可变容量电机用于拖动变负荷机械负载时,具有很好的节能效果。

主动消声技术在地铁噪声控制中的应用研究

分析了铁轮运行过程中噪声构成及产生机理,并根据噪声频谱特性分析结果,运行在60~120 km/h的城市轨道交通中对车厢影响最大的噪声源为轮轨噪声,虽然噪声频带较宽,且频谱随车速、工况等变化较大,但可针对其噪声来源可在噪声控制过程中进行预测.基于PAT(phase auto-track)算法设计了地铁噪声主动控制系统,可将地铁运行特殊环境简化为管道系统,并通过MATLAB平台进行了噪声的主动消除模拟仿真.仿真结果表明,经过一定调整周期后,系统能获得明显降噪效果.

基于自抗扰的非最小相位伺服系统控制

非最小相位系统具有控制稳定性差、不容易控制的特点。文中证明了具有不平衡力矩正反馈的伺服系统是一种非最小相位系统,介绍了自抗扰控制算法以及自抗扰控制器的各个参数的设计和选择原则。提出将不平衡力矩看成系统的扰动,并利用自抗扰控制器能够对系统中的扰动进行很好估计和补偿的特点,采用自抗扰控制算法实现了对该类非最小相位系统的仿真和设计。通过在硬件平台中编程实现设计的算法,完成对系统的控制。从实测数据得到的控制效果显示,非最小相位系统控制中的负调响应已消除,且阶跃响应快速,达到了较好的控制性能。

配电网中自平衡电力电子变压器控制策略研究

采用由三相H桥级联整流器,带双主动桥高频变压器和交错并联的单相逆变器组成的三级式自平衡电力电子变压器的拓扑结构。着重介绍了各部分的控制策略,高压级整流器采用分层控制并引入交换载波控制,双主动桥则采用了单移相控制,而单相逆变器采用准比例谐振控制,同时加入基于虚拟阻抗的下垂控制策略,以抑制电路环流。针对三相电压平衡和不平衡的不同情况,进行了仿真验证,结果表明电力电子变压器均可正常运行。

单相三电平脉冲整流器无差拍预测直接功率控制

以我国CRH2(China railways highspeed 2)型高速动车组的单相三电平脉冲整流器为研究对象,以提高其动态响应速度及控制精度为目的,该文首先建立单相三电平脉冲整流器数学模型,分析传统基于比例积分(proportional-integral,PI)控制器的定频直接功率控制(direct power control,DPC)的工作原理,在此基础上,提出一种基于自回归算法的单相无差拍功率预测DPC算法。与传统PI定频DPC算法相比,该DPC算法无需网压相位检测装置,如锁相环(phase locked loop,PLL),降低了硬件设计及软件编程的复杂度;而且由于采用自回归算法,实现了有功和无功功率的无差拍预测,提高了整流器负载动态变化时的响应速度。然后,结合内嵌中点电位平衡功能的单相三电平空间矢量调制算法(space vector pulse width modulation,SVPWM),构建了完整的单相三电平脉冲整流器DPC与SVPWM控制系统。最后,对该功率预测DPC和传统PI定频DPC算法分别进行了计算机仿真和半实物实验对比研究。仿真与实验对比分析结果证明了该无差拍功率预测DPC算法的正确性和有效性。

一种峰值电流模两相交错Buck转换器

提出了一种降压型两相交错直流转换器。与传统单相转换器相比,该两相转换器具有输出纹波低、瞬态响应快、重载效率高等特性,适合为多核处理器供电。采用峰值电流模式,基于公共电压反馈回路及峰值电流信息,实现两相支路电流的均衡。依据负载电流范围自动选择运行支路个数,保证转换器在整个负载范围内具有高转换效率。基于TSMC 0.18μm工艺进行设计,电源电压范围为2.7~5V,支持330nH^1μH的小封装电感,最大电流驱动能力为5A。仿真结果显示,在输入电压为4.2V,输出电压0.9V的条件下,整个负载范围内转换器的峰值效率为86%,最大稳态输出纹波低于2mV,在5A/1μs负载瞬变条件下,负载调整率不超过28mV/A。

相控开关技术在电力机车自动过分相中的应用研究

同步选相分合闸即相控开关技术能够根据不同负载特性控制断路器在电流或电压的特定相位完成分、合闸。利用此项技术解决电力机车自动过分相时开关转换过程中产生的过电压和涌流问题,从理论分析及仿真验证两方面证明,同步分合闸可以有效地缓解暂态过程对电力系统及机车设备的冲击,避免过电压、过流造成的牵引变电所保护跳闸,提高了系统电能质量及电气化铁路的运行可靠性。

基于组态软件MCGS的多相流实验控制系统

基于MCGS开发的多相流实验控制系统,能够实现油、气、水单相、多相流程的控制,自动采集并记录温度、压力、流量等参数,避免了人工数据记录、整理和烦琐的数据处理工作,提高了实验精度与工作效率。

阀门电动装置控制器的开发

开发的智能化阀门电动装置控制器,具有常规仪表的检测、控制、自动判相,更智能化,包括无触点控制、实时显示各项参数、进行故障诊断、失效保护等多种功能。实验调试结果表明,整个系统运行准确、可靠,达到了预期目标。

无电自控天然气真空相变炉在川东气田的应用

常压天然气水套加热炉是气田上常用的加热炉,但存在传热效率较低、能耗较高等问题。为此,介绍了一种新型的天然气真空相变炉的工作原理、技术特点,经在川东气田现场应用证明,其具备安全、节能、耐用、无电自控等优点,具有良好的技术性能和经济效益,在气田开发中具有广泛的推广应用前景。

防区外联合攻击武器火控系统分析与研究

从一般的空面精确制导武器系统到远射程的防区外联合攻击武器系统,技术更新和发展很多。针对防区外联合攻击武器系统的特点,对防区外联合攻击武器火控系统的总体技术进行了研究探讨,对其武器火控系统的组成、功能、攻击发射方式、工作流程等进行了分析,给出了防区外联合攻击武器火控系统精度分析与分配的方法,并进行了仿真计算和分析,验证了精度分析的有效性。