考虑右半平面极点的三相并网变换器小干扰稳定性分析

电力电子设备渗透率的不断提高使得电力系统转动惯量和阻尼水平下降,对新型电力系统安全稳定运行带来不可忽略的影响。目前并网变换器系统判稳方法常采用奈奎斯特判据和广义奈奎斯特判据,但这两种判据均适用于阻抗比中不含右半平面(right half plane, RHP)极点的场景。针对上述问题,基于考虑正负序耦合和源荷之间耦合的等效单输入单输出(single-input single-output, SISO)系统阻抗模型,提出了考虑RHP极点的三相变换器并网系统判稳方法。首先,对研究系统的RHP极点个数及奈奎斯特曲线包围点(-1, j0)的次数进行估算。然后,在奈奎斯特判据的基础上,利用SISO系统阻抗伯德图进行分析,在系统存在RHP极点的情况下对系统的稳定性进行判断。最后,基于Matlab/Simulink中搭建电磁暂态仿真模型,验证了在有无RHP极点的不同场景下,所提判稳方法均能对三相变换器并网系统的小干扰稳定性进行有效分析。

模糊信息分配法在裂隙结构面特征统计中的应用

针对传统裂隙结构面特征分析中未考虑样本过渡信息的不足,将模糊信息分配法应用到裂隙结构面特征分析中。介绍模糊信息的基本原理、一维及二维模糊信息分配公式和模糊信息矩阵,阐述基于模糊信息分配法的裂隙结构面玫瑰花图、极点图、等值线图和模糊频率直方图的绘制方法。使用该方法对实际野外调查的裂隙产状和间距数据进行分析,并对比传统方法统计结果,研究结果表明:该方法所得结果的统计特征更加明显和准确;方法提取样本点的过渡信息,避免统计结果受样本点波动的影响,具有更好的稳定性。

基于Matlab的系统稳定性分析实验设计

根据连续系统和离散系统稳定性的判定准则,利用Matlab GUI设计了系统稳定性分析实验,给出了主要回调函数代码。用户只需输入系统函数的分子、分母系数向量,即可自动绘制出系统零极点图,进而根据极点位置判断系统是否稳定。该实验界面友好,操作简单,可应用于系统分析和系统设计的教学与实验。

基于优势结构面的矿山边坡稳定性分析

针对露天边坡的稳定性问题,首先利用玫瑰花图和极点等密度图对结构面产状进行统计分析,然后结合边坡的地形地貌、地层岩性以及结构面发育程度等多方面因素得出对边坡稳定性起控制作用的优势结构面,并采用赤平极射投影对边坡的稳定性进行定性分析。结果表明,利用优势结构面判断矿山边坡是否稳定具有一定的可行性。

滇西羊拉大型铜矿床石英构造岩微观构造与动力学分析

构造岩的构造和组构是变形运动亦即岩石流动的直接记录。作者对滇西羊拉铜矿区的石英构造岩进行了微观分析,认为矿区内的南北向、北西向构造活动较强,北东向构造活动近岩体增强,北西西向构造活动在矿区北部有较强的显示。动力学分析表明,矿区最大主应力方向晚期为北西—南东向和北东向,东西向主压应力断续作用,导致岩石的脆性和韧性变形,石英光轴优选方位形式及弗林指数k值的测算均说明变形方式以压扁为主。

一种新型滞后-超前补偿器的设计与应用

传统的滞后-超前补偿器由1对实零点和1对实极点组成,校正效果往往不理想。本文先设计了1种由2对实零点和2对实极点组成的双重滞后-超前补偿器,随后在双重滞后-超前补偿器的基础上又设计了1种由2对共轭零点和2对共轭极点组成的复滞后-超前补偿器。同时给出了这3种补偿器模型之间的关系以及零极点之间的关系。理论研究及实际应用均表明本文设计的这2种补偿器较传统的补偿器在提高系统稳定性,增强系统抗干扰能力等方面有着各自的优势,而后者可以为模型设计提供更高的自由度。

转子绕组星-三角接法的无刷双馈电机研究

磁阻式和特殊笼型是目前研究的无刷双馈电机的两种转子结构,但均因导体利用率低、谐波含量大而导致性能达不到工业应用要求。本文提出一种转子采用星-三角接法的绕线式无刷双馈电机,这种电机可以作为发电机或电动机。转子绕组采用星-三角接法能够有效地提高导体利用率。文中引入双极数槽号相位图以用于说明星-三角结构的工作原理,并通过列举绕组实例说明了方法的有效性,同时对所选方案的磁势谐波进行了分析。样机实验结果表明,基于星-三角原理设计的绕线式无刷电机具有优良的性能。

新型高阶Butterworth低通滤波器的设计与分析

针对传统Butterworth低通滤波器存在检测精度、稳定性和响应时间之间的矛盾问题,提出了一种新型高阶Butterworth低通滤波器。首先将高阶Butterworth低通滤波器最靠近虚轴的主导极点与虚轴之间的夹角θ指定为常数,剩下的极点均匀地分布在复平面的Butterworth圆周上,从而设计出新型高阶Butterworth低通滤波器。最后对新型高阶Butterworth低通滤波器进行分析,分析结果表明:新型高阶Butterworth低通滤波器的响应速度较快,超调量较小,从而可以提高检测精度。

大气隙磁通切换无轴承永磁电机径向力绕组设计与比较

以大气隙磁通切换无轴承永磁电机为对象,研究基于反电动势矢量图的径向力绕组配置原则,并详细分析隔齿绕法和全齿绕法两种绕组形式。在径向力建模过程中,推导计及转矩电流影响的完整径向力模型,并利用有限元分析验证其正确性。从转矩特性、径向力特性和铜耗特性等方面比较隔齿绕法和全齿绕法绕组结构的性能差异,并对比忽略转矩电流前后径向力合力幅值和方向角的变化,研究转矩电流对径向力性能的影响,进而提出在保证稳定悬浮前提下最大可忽略转矩电流的理论计算方法。随后对两种绕组配置方式进行综合评价。结果表明,隔齿绕法绕组结构除径向力脉动性能外,其他各项性能均优于全齿绕法绕组结构。最后在一台采用隔齿绕法绕组结构的原理样机上实现稳定悬浮运行。

基于MATLAB的离散系统分析

利用MATLAB分析离散系统的时域响应和频域响应,对建立的系统数学模型进行模拟仿真,进而分析离散系统的因果性、稳定性、幅频特性和相频特性。仿真结果能直观清晰的反映离散系统特性,为研究数字通信系统物理实现特性和评价数字通信质量提供了前提基础。

具有不稳定零极点对消的结构图等效问题

为进一步完善经典控制论中的结构图简化规则,深入研究具有不稳定零极点对消的结构图等效问题。指出复杂结构图等效后,如果其等效式与其他环节存在不稳定零极点对消,则对消后系统的性质将发生改变,此时应保持原结构图而不做进一步的简化,仿真示例验证这一结论。

位移无静差ITAE最优传递函数的研究

位移无静差ITAE最优传递函数具有较好的平稳性和快速性,是一组适用于工程控制系统的最优参数。首先介绍了ITAE最优传递函数,然后研究了ITAE最优传递函数的极点分布、时域响应和频域响应,最后研究了ITAE最优传递函数的分母多项式系数与加权矩阵的关系。研究结果将大大促进ITAE最优传递函数的广泛应用,为进一步研究ITAE最优控制问题打下基础。

电流互感器减极性和相量图常见疑惑辨析

从磁通势和感应电动势的角度阐述了电流互感器的减极性含义,绘制的电流互感器相量图消除了二次电流方向与实际工况明显相反的弊端。相关的概念、分析方法适用于电压互感器、变压器的原理分析。

应用网络理论拓扑液压系统的物理模型

依据电液相似系统原理,将实际液压系统的物理模型视为由若干个相互独立的子系统多极模型经若干节点拓扑而成的多极图。这种多极模型较目前通常使用的方块图更接近于真实的物理系统,并比键合图使用更方便,按照液压系统的工作原理图便可直接建成,可用来对液压系统进行更有效的计算机仿真和自动设计。

变极电机绕组设计的一种新方法──对称块图法

提出了应用双极对数槽号相位图设计变极绕组的一种新方法─－对称块图法．阐述了对称块图法的原理，分析了槽号不重复选用的原则，提出了在对称块图法中保证槽号不重复选用的法则，并以反向法变极为例讨论了对称块图法的具体应用，研究了与其对应的对称块图划分的规律及相应的最佳方案．这些规律只与变极绕组的联接方式有关，而与具体的绕组方案无关，因而易于掌握，可以实现变极绕组的直观、灵活设计．

无轴承电机并联式集成绕组设计准则与快速分相方法

针对无轴承电机采用的传统双绕组结构设计复杂、铜损耗大、功率密度低的问题,提出一种基于槽号相位图法的并联式集成绕组快速设计方法,这一绕组结构能有效提升定子槽利用率,显著降低绕组端部长度,提高无轴承电机的工作效率。通过分析并联式集成绕组的结构特点,得出流经各线圈的电流情况并结合无轴承电机的特点推导该类绕组的设计与优化准则。对比基于槽矢量星形图法的绕组分相过程,说明了改用槽号相位图法的优势,这一方法显著简化了设计步骤,并能与程序自动设计结合快速实现绕组分相。搭建一台21000 r/min的表贴式高速无轴承永磁薄片电机的有限元仿真模型并进行仿真分析,通过对电机的电磁转矩、主动悬浮力及可控特性、被动悬浮力的分析,证明采用并联式集成绕组的无轴承电机兼具良好的电磁性能与悬浮能力。

液压系统多极模型的研究

从各类能量领域通用的连续性和相容性条件出发 ,详细讨论了如何建立适合于具有混合能量领域特征的现代液压系统的物理模型———拓扑多极模型及多极图 ,并提出了建模所应遵循的一些主要规则。系统多极图的结构与实际系统的结构是同形的 ,设计师只须依据实际系统的工作原理图或计算简图便可直接完成系统多极图的建立工作 ,而无须预先去建立其他图形和方程式。这种多极模型较通常使用的方框图和状态方程更接近于实际物理系统 ,并比键合图使用方便 ,可有效地被利用来进行计算机仿真和自动设计。

采用负电容结构的新型CTLE均衡器设计

随着数据传输的速率不断提高,信道对数据的损耗愈发严重,采用传统的连续时间线性均衡器(CTLE)对信号的均衡补偿已无法抵消信道对信号的严重衰减。为了更好地补偿衰减,对传统的CTLE均衡器做了进一步的改进,提出了基于负电容的新型CTLE。在传统的CTLE基础上,使用两个交叉耦合的MOS管构成负电容,将其叠加在传统一级CTLE的输出端,形成二级结构,可以增加高频增益和实现更大的带宽,以便更好地补偿信道的衰减。仿真结果显示,在25 Gibit/s的数据传输速率下,负电容结构的均衡器具有良好的补偿能力,经过均衡后,眼图的水平张开度达到了0.9个码元间隔(UI)以上,采用负电容结构的新型CTLE,对于提升整体传输数据速率具有重要意义。

基于28 nm工艺的斜率检测自适应连续时间线性均衡器设计

为解决传统零极点固定的连续时间线性均衡器(CTLE)只能针对特定信道均衡的问题,在TSMC 28 nm CMOS工艺下,设计了一个可工作在28 Gbps数据速率下的自适应CTLE均衡器。该CTLE通过斜率检测技术来比较均衡输出信号与理想信号的斜率,从而生成控制信号去自动调节CTLE的零极点位置,以便适应不同的信道,进而达到自适应均衡的目的。仿真结果表明,在28 Gbps的数据速率下更换不同损耗的信道,该自适应CTLE均能起到显著的均衡效果,均衡补偿范围可达1~14 dB。经过自适应均衡后眼图的水平张开度均达到了0.9个码元间隔(UI)以上。

先天八卦科学内涵初探

运用群论及其方法研究中华易经八卦 ,揭示了先天八卦图和太极图的一个科学内涵即其数学结构 ;获得了如下结果 :①先天八卦图构成一个群 ,它与四元数群同构 ,太极图构成它的中心 ;②伏羲八卦群连同太极符号生成实数域上的一个八维非结合交错代数 ,它与Cayley代数同构 ;③由伏羲八卦群可以构造出所有的 2 n(n>3)卦 (2 n 阶 )群 .