A controllable resistor and its applications in pole-zero tracking frequency compensation methods for LDOs

This paper presents a controllable resistor, which is formed by a MOS-resistor working in the deep triangle region and an auxiliary circuit. The auxiliary circuit can generate the gate-source voltage which is proportional to the output current of an low dropout regulator for the MOS-resistor. Thus, the equivalent output resistance of the MOS-resistor is inversely proportional to the output current, which is a suitable feature for pole-zero tracking frequency compensation methods. By switching the type of the MOS-resistor and current direction through the auxiliary circuit, the controllable resistor can be suitable for different applications. Three pole-zero tracking frequency compensation methods based on a single Miller capacitor with hulling resistor, unit-gain compensation cell and pseudo-ESR （equivalent serial resistor of load capacitor） power stage have been realized by this controllable resistor. Their advantages and limitations are discussed and verified by simulation results.

OFDM水声通信多普勒估计与跟踪方法

水声通信中传统宽带多普勒估计方法难以准确跟踪时变多普勒因子,从而导致正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM)在变速运动通信场景中补偿性能不佳。针对该问题,文章提出了一种基于空载波的多普勒估计与跟踪算法。首先对三频信号做线性调频Z变换(Chirp-Z Transform,CZT)得到多普勒先验值,然后利用OFDM符号中的空载波结合载波频偏(Carrier Frequency Offset,CFO)搜索补偿技术,把估计的最优CFO值转换为宽带多普勒因子,进而计算当前符号的加速度并预测下一符号的速度。通过更新加速度对预测值进行修正,实现每个OFDM符号的多普勒估计。数值仿真和湖试结果表明,文中算法不仅能有效跟踪多普勒的变化,在匀速和变速条件下都有较好的补偿性能,而且对帧结构设计要求低,对先验误差不敏感,有利于水声通信系统的工程实现。

基于NESO-LFDC的四旋翼无人机滑模姿态控制

针对四旋翼无人机姿态控制中存在空气动力学特性复杂,易受干扰的特性,提出一种基于非线性扩张状态观测器(nonlinear extended state observer,NESO)和低频干扰补偿器(low-frequency disturbance compensator,LFDC)的非奇异快速终端滑模控制方法。该方法内环设计了NESO和LFDC结合,以获得干扰补偿值并补偿总干扰的低频分量。在外环设计了跟踪微分器和可变切换增益的非奇异快速终端滑模控制器,用于补偿虚拟干扰估计值的误差和总干扰的高频分量。仿真结果表明,该控制方法可以更好地估计总干扰的低频和高频分量,减少虚拟干扰估计值的误差对四旋翼无人机姿态控制的影响,并提升响应速度。

超磁致伸缩旋转超声加工系统研究进展

旋转超声加工是集传统旋转机加工方式和超声振动于一体的新型特种加工方法,在加工硬脆材料时具有切削力小、切削效率高、工件表面质量高、刀具寿命增长等优势。超磁致伸缩旋转超声加工系统具有相同功率条件下伸缩系数大、能量密度高等优点,在大功率、大振幅研究方面的前景广阔,是目前广受关注的一种新型旋转超声系统。因此,总结了超磁致伸缩旋转超声加工系统的核心功能部件和关键设计技术,综述了当下的超磁致伸缩旋转超声加工系统振幅控制研究现状,并展望其未来发展趋势。

无线电能传输零电压开关角跟踪和动态电容补偿矩阵复合控制策略

为了保证动态无线电能传输(DWPT)系统工作于较高的电能传输效率和传输功率,减小由于系统参数变化导致的传输功率和传输效率的下降。该文提出一种零电压开关角(ZVSA)跟踪和动态电容补偿矩阵(DCCM)相结合的无线电能传输系统频率跟踪控制策略。采用电流传感器来获取谐振电流的相位,并利用处理器产生的参考信号来测量谐振电流的相位。微控制根据频率漂移的程度计算补偿电容的大小,粗略地将自然谐振频率调至85 kHz,然后系统自动跟踪谐振电流相位,对谐振频率精确跟踪。该方法通过直接对相位检测电路输出的直流信号进行采样,轻松地获取高频电流的相位,大大降低了对微控制器的占用。该文提出的控制策略和系统结构结合了模拟电路和数字控制的优点,不仅对系统参数变化有高动态响应,而且极大地节省了处理器资源。

铁路轨道信号在线测量仪补偿电容检定结果不确定度评定

为了保障铁路轨道信号在线测量仪测得的ZPW-2000A轨道电路补偿电容容值准确、可靠,依据JJG(铁道)702—2021《铁路轨道信号在线测量仪检定规程》,利用XHBQ-Ⅰ型轨道信号测试设备综合校验仪,检定铁路轨道信号在线测量仪。介绍检定方案,评定补偿电容检定结果不确定度,并进行验证。结果表明,检定方案满足量值传递要求,能保证铁路轨道信号在线测量仪测量的电容结果准确、可靠。

感应加热电源无相差频率跟踪控制电路

对感应加热电源无相差频率跟踪控制电路的频率跟踪方法、相位补偿及起动问题进行了理论分析和实验研究；给出了实验结果。

大光程差弹光调制干涉仪的温度补偿策略及实现

针对大光程差弹光调制干涉仪工作中的温漂问题,提出了一种包含电压和相位补偿的温度补偿控制策略。首先,根据相似与模化理论,建立了弹光调制干涉仪机械特性的等效电路模型,分析了温度对弹光调制干涉仪谐振频率的影响,建立了驱动电压、频率和谐振频率之间的数理模型,确定了大光程差条件下达到稳定状态的控制方法;然后,将数字锁相环技术与电压和相位补偿程序相结合,给出了包含电压和相位补偿的光程差偏移数字式控制设计方法;最后,将包含电压和相位补偿的数字式驱动控制系统与传统的模拟驱动控制系统进行对比测试,采用激光多普勒测振仪记录3小时内光程差偏移量。结果表明,该方法将长时间工作中温漂造成的光程差偏移率降低了约50%。

磁耦合谐振式无线电能传输系统频率复合控制方法

频率的稳定及精确控制是磁耦合谐振式无线电能传输系统高效稳定运行的基础。提出一种基于PI锁相环频率跟踪控制和动态补偿调谐相结合的频率复合控制方法,实现了常规频率控制方法无法同时实现的大范围、高精度和快速频率调节。首先,根据建立的磁耦合谐振式无线电能传输系统数学模型,从原理上分析发生频率失谐的原因,给出了合理的频率失谐检测方法,并分析了系统等效阻抗角与谐振频率之间的对应关系;建立频率跟踪控制与动态补偿调谐的数学模型,以计算并确定锁相环PI参数及动态补偿参数;随后进行仿真并搭建试验平台验证,仿真结果表明该方法对谐振频率的调节速度快、精度高,试验结果验证该方法可以实现谐振频率的快速跟踪,保证系统工作在谐振状态。

改进多通道注入式HAPF与TCR联合系统

针对多通道注入式混合有源电力滤波器(HAPF)无法动态补偿无功功率的问题,在对比两种不同结构多通道注入式HAPF的基础上,提出一种改进多通道注入式HAPF与晶闸管控制电抗器(TCR)联合运行系统,实现中高压配电网谐波与无功的综合动态治理。在提出的谐波电流分频控制方法中,采用改进的ip-iq算法对电网中的各次谐波进行分频检测,各次谐波电流在注入电网过程中产生的相角偏移可在相应的sin-cos函数表中进行校正,直流侧电压实时值与给定值的误差通过PI控制后送入有功通道经d-q变换转化为三相交流值后与谐波电流控制信号叠加形成最终的控制信号。仿真及实验结果证明了所提出的控制方法的有效性。

锁相技术在感应加热电源中的应用

实现了一种由ＣＤ４０４６集成锁相环设计的应用于感应加热电源的无相差频率跟踪控制系统，并就锁相瞬态性能进行了重点分析与设计，还就控制系统的相位补偿等问题进行了分析讨论。将该系统用于１０ｋＷ－５０ｋＨｚＩＧＢＴ超音频串联感应加热电源样机中，使控制回路更加简单、可靠，电源运行良好。

基于二维虚拟空间平滑算法的跳频通信系统跟踪式干扰抑制研究

基于均匀矩形阵列,利用阵列接收信号及其共轭信息,推导出2维的虚拟空间平滑算法。通过构造2维虚拟子阵,消除干扰信号与期望信号之间的相关性,避免了有效阵列孔径的损失,提高了算法的空间谱分辨率。将该算法与相位补偿技术相结合,给出了一种抗跟踪式干扰的跳频通信系统。通过理论分析和模拟仿真,验证了该系统对跟踪式干扰具有较好抑制能力,在干扰方向的零陷抑制深度达50 dB以上,并且与普通跳频系统相比在-3 dB的强干扰环境下具有优良的误码率特性。

基于速度差补偿的双频连续波雷达室内人体定位方法

目前,用于室内定位的雷达技术为了达到高精度而使用高带宽的调频连续波,这样不仅对设备要求高且杂波干扰大。为降低带宽开销,该文使用双频连续波比相测距机制来实现室内人体定位。在该方法中复杂的室内环境和人体变化的移动速度会造成频谱扩展,导致有效信号信噪比降低,能量发散甚至出现峰值误判,直接降低测速和定位的精度。由此,提出应用于室内环境中的基于双频连续波比相测距的局部速度差补偿算法,以校准频域信号,获取高精度的速度与距离信息。实验结果表明在设备功率提供的测距范围内固定位置均方根误差在9~14 cm内,与已有调频连续波有同等级的测距精度,最终实现了低带宽下的高精度人体定位。同时该系统的算法复杂度较低,能更好地适用于人体轨迹的实时跟踪。

简单、高效串联谐振逆变电源研究

针对脉冲密度调制功率调节方式实现复杂的缺点,提出了基于时间分割法的串联谐振逆变电源功率调节方式,该方法可确保串联谐振逆变电源输出电压频率和幅值恒定,开关管工作在零压开通和近似零电流关断状态,开关损耗小,电源效率高;同时给出了相应的频率自动跟踪电路,详细分析了其工作原理。时间分割法功率调节方式尤其适合于负载要求串联谐振逆变电源的输出电压频率和幅值恒定的场合。电源长期运行结果表明,所提功率调节方式和频率自动跟踪电路具有简单、可靠、高效、成本低、工程应用价值高等优点。

CD4046锁相环在感应加热电源中的应用

采用了LEM电流传感器、电压比较器和CD40 4 6锁相环对负载电流实现了频率跟踪 ,使逆变器工作在功率因数接近或等于 1的准谐振状态 ,并分析了电路中的相位补偿和起动问题。

展宽雷达涂层吸波材料频带的新方法

为了展宽薄型吸波涂层的频带，分析了涂层结构的频率特性及本征带宽，提出利用材料的色散特性展宽频带的频率补偿法与频带跟踪法，通过计算机模拟，得到有效的结果。

宽频带相控阵雷达子阵数字调制新技术

针对探测远距离空间目标群的大口径宽频带相控阵雷达系统设计,提出了宽频带相控阵雷达子阵数字调制新技术,采用子阵频率调制和数字去斜,替代模拟延迟线,以解决宽频带相控阵雷达宽角扫描波束发散难题,实现宽频带相控阵雷达大成像窗口、脉间相参;并可支持宽带数字多波束、零点形成以及检测前聚焦处理,提高复杂电磁环境下的抗干扰能力。通过宽频带雷达和差三通道精确校正技术,可以采用宽频带进行检测、跟踪,提高雷达时间资源利用率。

采用误差估计补偿的改进型零相位误差跟踪控制

针对伺服系统中零相位误差跟踪控制器(ZPETC)对系统建模误差和参数变化非常敏感的缺点,提出了一种改进型ZPETC设计方法.将信号估计器估计的跟踪误差和系统实时误差作为ZPETC的输入信号,控制器针对系统的跟踪误差进行实时补偿,从而减小零相位误差跟踪控制器受系统参数变化的影响,同时采用低通滤波器(LPF)来消除误差信号中的高频噪声.理论推导与仿真结果表明,该方案在保持伺服系统零相位滞后的同时,减小了系统的跟踪误差,提高了系统的跟踪精度.

一种针对802.11a/g/n系统的改进型残余频偏跟踪算法

提出了一种适用于802.11a/g/n内接收机设计的改进型残余频偏跟踪算法,提出采用基于OFDM自带导频数据在频域进行残余频偏跟踪补偿的总体策略,采用逐次估计增量相位,对逐次估计相位和求平均,对总体相位迭代求和的方法,降低了噪声对估计精度的影响,并解决了估计相位超过[-π,π]范围的问题.全系统链路级仿真结果表明,算法能很好地降低接收机误码率.

考虑运算放大器带宽限制包络线跟踪电源的前馈控制策略

为提高3G通信中功率放大器供电电源的效率,本文提出多电平开关切换结构与线性电源串联构成ET电源的方案。该方案可以使电路中选通开关的开关频率等于参考信号的频率。与其他现有方法相比,其可以用同样的开关频率获得更高的跟踪带宽。针对包络线跟踪电源基本控制策略中闭环无法有效抑制扰动电压影响的问题,本文提出了阶梯波电压前馈的控制策略。为克服运算放大器线性放大能力受其带宽限制的影响,本文提出级联运算放大器的频率补偿方法以扩展等效级联带宽,保证前馈控制策略相对低频部分的实现;提出输出电压高频尖峰抑制方法以匹配阶梯波电压到输出电压间两条通路的传递函数,消除阶梯波电压中高频分量对输出电压的影响。本文以一台跟踪信号为300kHz正弦波,输出电压为10~32V,峰值功率为50W的原理样机进行实验验证。实验结果表明了本文所提方法的有效性。