无线电能传输系统最大效率追踪及恒压输出复合控制方法

针对无线电能传输(WPT)系统的传输效率受耦合线圈之间的互感以及负载影响的特点,该文提出一种基于阻抗匹配技术的最大效率追踪及基于前馈PI控制的恒压输出复合控制方法。首先,对双边LCC型WPT系统的参数和传输效率进行分析,通过调整系统参数优化系统的传输效率。其次,在二次侧使用DC-DC变换器采用阻抗匹配的方法实现最大效率追踪,同时在一次侧采用DC-DC变换器利用前馈PI控制器闭环控制负载端电压实现恒压输出。该方法中,效率追踪和电压控制之间相互独立,互不干扰。此外,该方法还通过系统工作时的电路参数来估算线圈间的互感值,并通过线性拟合的方法对该估算互感值进行修正,得到更精确的互感估算值。最后,通过搭建实验平台验证了该方法的可行性和有效性。与PI控制相比,前馈PI控制方法在快速性和抗扰动性上均具有明显优势。

指数补料联合升温发酵法提高治疗性HPV DNA疫苗产量的研究进展

宫颈癌是全球女性第四大常见癌症。目前上市的HPV疫苗均为预防性疫苗,对已感染HPV人群无治疗效果。HPV感染率仍然很高。近年来,科学家日益关注治疗性HPV疫苗的研发,可诱导细胞免疫杀死已感染HPV的细胞。治疗性HPV DNA疫苗以其低成本、稳定性好的特点备受青睐。为降低治疗性HPV DNA疫苗的成本,目前多采用大肠杆菌高密度发酵生产。本研究使用具有热敏感特性的DNA质粒特性的治疗性HPV DNA疫苗,采用摇瓶培养载有DNA质粒的大肠杆菌,30℃培养一定时间后,分别升温至37℃或42℃,结果显示,升温至42℃组比升温至37℃组的质粒产量明显升高;采用发酵方式培养大肠杆菌,30℃培养一定时间后,升温至42℃进一步提高质粒的拷贝数;分别探究恒速补料和指数补料两种方式联合升温发酵策略对DNA质粒产量的影响,结果显示,相较于恒速补料,指数补料可显著提高升温发酵过程中DNA质粒的产量,从125.76 mg·L^(-1)提升至619.94 mg·L^(-1)。发酵得到的治疗性HPV DNA疫苗可在293T细胞中高效表达,并能在体内引起HPV抗原特异性细胞免疫反应。本研究认为指数补料联合升温发酵策略对其他DNA质粒的发酵也有一定的借鉴意义,也为CAR-T等细胞产品、RNA相关产品提供高质量DNA质粒提供参考。

基于响应面法的饲料含水率模型建立

含水率是饲料品质的基本指标,对于畜禽生长和饲料储存都有着重要意义。为实现饲料含水率的快速检测,研究了饲料含水率与相对介电常数之间的关系。在温度和含水率单因素实验的基础上,设计2因素5水平响应面优化试验,探究温度和含水率对饲料相对介电常数的影响规律。结果表明,温度的上升和含水率的增加都会使得饲料相对介电常数增大,模型的决定系数R 2=0.9964,说明温度和含水率对相对介电常数有比较显著的影响。建立了羊颗粒饲料含水率模型,对饲料含水率模型进行试验验证,含水率检测的平均相对误差为2.1%,表明该模型具有很好的准确性,可以用于颗粒饲料含水率的检测。

基于滑模内模控制的珩磨恒速进给系统控制研究

针对传统PI控制策略下电机驱动珩磨恒速进给系统波动大、精度低的问题,提出一种新型的控制方法——滑模内模控制。基于进给系统结构,将对油石的恒速进给控制转换为对电机的恒转速控制,并对其系统进行仿真建模与实验验证。结果表明,基于滑模内模的控制方法比基于传统PI的控制方法响应速度快,转速波动和误差均较小,且没有超调量。传统PI控制策略下的转速和误差响应随着反向负载的增大变得不稳定,需要较长时间才能恢复,因此选用滑模内模控制策略更能满足珩磨恒速进给控制系统的要求。

牵引电机矢量控制转子磁场准确定向实时校正策略

磁场准确定向是异步电机间接磁场定向控制技术实现转矩和励磁独立解耦控制的关键,磁场准确定向对电机转子时间常数具有很强的敏感性。文中对转子磁场定向不准引起的电机励磁和定子电压控制问题进行了推导和讨论,分析了改进型带幅值相位补偿的电压模型转子磁链观测器实现机理。本文将其他影响磁场准确定向的因素都归结到转子时间常数中予以考虑,提出了基于观测转子q轴磁链误差的实用化转子磁链准确定向实时校正策略,仿真和实验结果验证了理论分析的正确性和磁场准确定向校正策略的有效性。

重组大肠杆菌BL21(pUC19-Hyp)产羟脯氨酸的补料分批培养

利用自主构建的组成型重组大肠杆菌BL21(pUC19-Hyp)为出发菌株,运用间歇流加、指数流加和恒速流加3种流加C源的方式进行补料分批培养。结果表明:在装液量为4 L的7 L发酵罐中,以0.30 g/min恒速流加为最优,在发酵44 h时,羟脯氨酸的质量浓度达到最高,为42.50 g/L,脯氨酸转化率为81%,此时细胞干质量为21.33g/L,残糖质量浓度为0.17 g/L。L-羟脯氨酸含量与摇瓶发酵时的1.39 g/L相比,提高了大约30倍,比日本株式会社的发酵产量提高了1.50 g/L,发酵过程中糖酸转化率约为4.0∶1。发酵液中的氨基酸分析结果表明,除脯氨酸、羟脯氨酸外的其他氨基酸质量浓度均低于0.1 g/L,发酵液中主要氨基酸为脯氨酸和羟脯氨酸。

基于PLC的模糊自整定PID参数控制器在变频调速恒压供气系统中的应用

根据恒压供气系统的使用情况,采用变频调速和模糊控制理论对PID的参数K_P、K_I和K_D进行在线自整定,自动控制空压机的投入台数及转速,实现自动恒压供气,达到高效节能的目的。结果表明,此系统能够根据供气设备及环境的变化做出最优决策。

适用于海底观测网络的恒流远供系统可靠性分析方法

以水下单元的短路/开路故障模式为基础,提出一种分析缆系海底观测网络恒流远供系统可靠性的方法。根据系统供电和结构特性,将系统分成不同的供电链路和链路段。详细研究处于不同位置的各种水下单元发生故障时,对链路和观测设备的供电状态的影响。归纳导致系统和各链路无法正常导通、观测设备无法得到供电的状态情况,分析不同故障状态发生的概率,进而得出求解系统、供电链路与供电设备的供电可靠度的方法。通过算例分析,进一步梳理了3种供电可靠性的共性规律,说明在设计和建设恒流远供系统时,应综合考量这3种供电可靠性。

切削力基本恒定约束下球头铣刀加工自由曲面切削参数的优化

针对球头铣刀的铣削特点,建立了铣削的力学模型。利用经验公式,在保持切削力基本恒定的约束下,对加工自由曲面的NC代码进行了进给率的优化,从而减小切削力的波动,提高数控加工件的质量和加工效率,延长刀具的使用寿命并避免刀具折损等现象。建立了在切削力基本恒定的约束下的加工优化原型系统,并用实例进行了验证。

双馈风力发电机组网侧变换器电压空间矢量电流滞环控制

利用电压空间矢量滞环电流控制(VSM-HCC)和变速PI电压控制,实现了变速恒频(VSCF)双馈风力发电机组网侧变换器功率双向流动和直流侧电压稳定的控制目的。电压空间矢量调制方法的引入,降低了变换器的开关频率,同时也保留了滞环控制响应快、简单及鲁棒性好等优点。通过增加负载电流前馈补偿环节,提高了系统的响应速度,有效抑制了直流侧电压的波动。仿真验证了该控制策略比传统的双闭环PI控制对外部扰动有更好的自适应能力和良好的动态性能,并示出与VSCF双馈风力发电机组进行联调仿真的结果。

一种0.8V衬底驱动轨对轨运算放大器设计

采用衬底驱动技术设计低压低功耗轨对轨运算放大器。输入级采用衬底驱动MOSFET,有效避开阈值电压限制,将电源电压降至0.8V,实现低压下轨对轨共模输入范围。增加衬底驱动冗余差分对及反折式共源共栅求和电路实现恒定跨导控制,消除共模电压对输入级跨导的影响,输出采用前馈式AB类输出级,以提高动态输出电压范围。基于标准0.18μmCMOS工艺仿真运放,测得输出范围0.4～782.5mV,功耗48.8μW,电源抑制比58dB,CMRR65dB,直流开环增益63.8dB,单位增益带宽2.4MHz,相位裕度68°。版图设计采用双阱交叉空铅技术,面积为97.8μm×127.6μm。

光学玻璃细长孔超声加工技术

细长孔长径比大于8∶1,在切削力的作用下刀具易产生变形,从而影响加工质量和加工效率。特别是对难加工材料的深孔钻削来说,传统细长孔加工钻床受刀具强度及加工材料限制,容易将钻头折断,因而加工精度低。研究了硬脆材料细长孔超声波加工机的结构,分析了细长孔超声波加工技术的特点和机理,对加工刀具进行了设计,并对数控恒力进给系统进行了研究和设计。研究结果表明,该设计为硬脆材料细长孔超声波加工机在生产中的应用奠定了基础。

基于TL494的PWM等速送丝电路的设计

通过对电压负反馈配合电流正反馈的送丝调速系统与转速负反馈调速系统的比较,得出了这两种调速系统的等效条件.设计了一种基于TL494芯片的电压负反馈配合电流正反馈的CO2焊机送丝调速电路.该电路通过PWM脉宽调制,实现转速的均匀调节,并具有过电流截止保护功能.通过实验,验证了该调速电路的可靠性.实验中,当电源电压由342V变到418V,负载从25N变到50N时,送丝速度的变化率小于5%,符合JB/T9533 1999专业标准要求.

机床沿曲线高速进给加工的最大安全恒定进给速度的确定

分析了曲线、曲面轮廓数控加工中,刀具路径曲线的几何特性与机床运动学特性的关系,建立了机床沿曲线恒速进给的运动学方程;基于虚功原理推导出刀具路径几何特性、机床特性及电机特性等之间关系的动力学方程。并用解析法,计算了在各坐标轴加速度、伺服电机额定转矩及额定转速约束条件下,机床沿曲线进给时的最大安全恒定进给速度。在最大安全恒定进给速度范围内,选择合适的进给速度,既能使加工表面粗糙度均匀,保证加工表面质量,同时又能获得较高的高速加工效率。

双机架平整机的自动穿带和恒延伸改造研究

某公司于 2 0世纪 90年代引进的双机架平整机 ,为适应市场对产品质量要求日益提高的现状 ,在以下两方面急需进行改造 :机架间实现自动穿带 ,以提高轧机作业率 ;实现恒延伸轧制 ,提高并稳定产品质量。笔者工作是 :对影响机架间自动穿带的原因进行分析 ,选择合理、可行的自动穿带方式 ,设计并制造穿带装置。分析影响恒延伸平整的因素 ,研究现有测速设备对采用恒延伸控制的适用性 ,实行恒延伸平整。经过以上工作 。

关于后置处理器设计中进给速度处理方法的研究

在多轴联动数控机床加工中,实际表面进给速度与程序中定义的速度往往不一致,从而影响了加工效率和表面质量。本文针对上述问题,探讨了后置处理器设计中关于进给速度的处理方法,并基于本文方法进行了后置处理系统开发。生产实践表明了这些方法的可行性。

定量皮带秤自动定量误差测定方法研究

关于皮带秤的国际建议与国家标准都没有涉及到定量皮带秤特有性能的技术要求。该项研究的目的是为实现对定量皮带秤所称量的连续输送过程中物料流量的调控性能进行恰当地评价,并为制订合理可行的产品技术规范创造条件。为此,首先界定定量皮带秤的范围,确定自动定量误差的定义,以此为出发点寻求适用的定量皮带秤自动定量误差测定方法。两种测定自动定量误差的物料试验方法:分离检测法与集成检测法,不仅合乎量值溯源和传递原理,而且经验证,测得的数据比模拟载荷试验方法更接近真实状况,并均被我国首个《定量皮带秤》产品标准所采用。研究结果表明,上述两种自动定量误差测定方法在测试精度上相互等效,又各有更加适用的场合。研究结果为定量皮带秤的生产制造单位、检测检验机构、使用单位采用统一的评价规则和规范市场起到促进作用。

水下光缆通信系统中恒流供配电网络的研究

首先总结水下光缆通信系统中供配电的特点,分析由远供电源设备组成的水下恒流供电网络的类型及特性,提出了水下光缆通信网络中恒流供配电系统的网络预算和设计方法。水下供配电网络的预算和设计方法对海底光缆通信系统的建设及应用具有一定的指导意义。

基于BPCSP系统平台的结构化编程及应用

BPCSP(BGRIMM Process Control System Platform)系统是一种面向对象的PLC系统平台。本文介绍了在BPCSP系统平台的基本结构,同时介绍了矿物加工工程中常见的碎矿连锁控制、磨矿过程中的恒定给矿、比例给水、磨矿分级等流程的基本算法,并给出了使用BPCSP系统平台搭建这些控制回路的基本方法。

海光缆远程供电系统可靠性研究

设计了一种基于电能分支单元的海光缆远供系统.通过计算海缆的电感、电容及电阻量,将海缆和电力设备等效电路模型编入仿真程序,建立远供系统模型,归纳出远供系统的5种故障类型,并利用专业仿真软件对系统可靠性进行仿真.结果显示,在多种不同故障下系统均能保持串联恒流供电特性,且工作稳定,说明基于电能分支单元的海光缆远程供电系统具有较高的可靠性,能够实际应用于海底观测网络.