主动反馈控制下无绝缘层缠绕线圈的匝间损耗和力学行为

高温超导无绝缘层缠绕线圈具有较长的充放电延迟.比例积分(PI)主动反馈控制方法可以有效降低无绝缘线圈的充电延迟,但该方法需要给线圈提供更高的电源电流,这可能会带来额外的损耗能量和力学损伤,因此需要研究层缠绕线圈在PI控制下的电磁和力学性能.本文结合电路模型和有限元方法,采用混合数值模型计算了PI控制下线圈的匝间损耗和力学响应.数值计算结果表明,对于无绝缘层缠绕线圈,使用PI控制进行充电需要更大的电源电流,同时充电过程中会产生更高的匝间损耗能量和环向应力.PI控制下线圈内会产生更大的应力,但相比于匝间损耗的显著增加,线圈内应力增大并不显著.在10 T背景场下,两种线圈环向应力差别为20 MPa.另外,随着线圈匝数或层数的增加,PI控制下线圈内的损耗及应力会进一步增大.考虑到匝间损耗的上升趋势,应优先选择轴向匝数较少的线圈.此外,增加充电时间也可以减少充电过程中的匝间损耗和峰值应力.

一种稳健的窄带反馈型主动噪声控制系统

传统窄带反馈型主动噪声控制系统采用并型自适应滤波器结构,用于合成参考信号时,仍存在参考信号合成质量较差、滤波器权值的初值设置难度高、应对非平稳窄带噪声的能力不足等问题。为解决以上问题,通过引入高效的串并型自适应滤波器结构来合成参考信号,提出新型的窄带反馈型主动噪声控制系统,改善参考信号合成质量,进而提升系统的整体降噪性能。新型系统不仅有效解决了传统系统存在的参考信号合成质量较差的问题,还降低了滤波器权值的初值设置复杂度,同时还提升了系统应对非平稳窄带噪声的能力。实验结果表明,新型系统较传统系统的前后两部分的降噪量分别提升了7.89和9.18 dB。仿真和实验结果共同验证了提出的系统较传统系统具有更强的稳健性和降噪性能。