微光学陀螺双频率调制理论与实验研究

对微光学陀螺双频率调制中需要极高调制频率差的问题,提出了一种基于三角波的双频率调制技术。解决了双频率锯齿波调制的回扫时间问题以及数字波形中的台阶效应;指出了不同检测范围和检测精度对应于不同的调制信号频率差;确定了产生特定调制频差的三角波信号波形参数的选取及其实现方法;指明了三角波斜率转折点对调制结果的影响,并提出该问题的解决方法。采用自由谱线宽度1.61GHz、本征谱线宽度30.1MHz的集成光学谐振腔陀螺进行实验,完成静态双光路锁定,验证了三角波调制的可行性和优越性。

开关DC-DC变换器双频率脉冲序列调制技术

提出一种新颖的开关DC-DC变换器调制方法:双频率脉冲序列调制(bi-frequency pulse train modulation,BF-PTM)方法。BF-PTM通过对两组频率不同、但导通时间相同的控制脉冲进行调制,实现开关变换器输出电压的调节。BF-PTM适用于各种开关变换器拓扑。以电感电流断续模式(discontinuous conduction mode,DCM)Buck变换器为例,分析BF-PTM开关变换器的工作原理及控制特性,并进行相应的仿真及实验研究。研究结果表明,BF-PTM控制开关变换器具有优于PWM开关变换器的瞬态响应和电磁干扰特性。

开关变换器双频率控制技术

提出并研究一种开关变换器非线性控制策略,双频率控制技术。研究电压型和电流型双频率控制开关变换器的实现方式及特点,对比分析电压型和电流型双频率控制开关变换器的工作特性和控制规律。理论分析、仿真及实验结果表明:电压型和电流型双频率控制具有相同的稳态工作特性;而在动态响应方面,电流型双频率控制具有比电压型双频率控制更为优越的性能。此外,与电压型双频率控制相比,电流型双频率控制具有自动限流功能和更为平稳的启动特性。

基于双频率DCM控制的交错反激光伏并网微逆变器

为了提高交错反激光伏并网微逆变器的并网控制性能,提出一种基于电流反馈的并网电流控制策略,并且为了增大微逆变器功率输出范围,进一步提出一种双频率DCM并网控制策略。在双频率控制策略下,反激变换器工作在DCM模式,输出较低功率时采用高频模式,而输出较高功率时采用低频模式,且依据较高开关频率设计电路参数。以额定功率280W、直流输入电压35V、并网电压220V的交错反激微逆变器为例进行了仿真分析,结果表明电流反馈控制具有较高的控制精度和动、静态响应特性,并网电流波形质量良好,采用双频率DCM控制策略在相同电路参数下增大了微逆变器的功率输出范围,且有利于简化控制器和滤波器的参数设计。

电流型双频率脉冲序列调制开关变换器

提出了开关变换器电流型双频率脉冲序列调制BF-PTM方法,研究了电流型BF-PTM的控制策略。电流型BF-PTM控制技术无需误差放大器及其相应的补偿网络,具有结构简单,稳定性好,动态响应速度快,电磁干扰噪声水平低,易于实现等优点;此外,通过将电感电流引入到控制环,易于实现电流型BF-PTM控制开关变换器的过电流保护和多变换器的并联均流控制。以电感电流断续导电模式Buck变换器为例,对电流型BF-PTM控制开关变换器进行了研究,仿真及实验结果表明,电流型BF-PTM比传统的电流型PWM具有更快的动态响应速度和更低的电磁干扰噪声。

恒定导通时间双频率控制开关变换器

本文提出并研究了一种新型开关变换器控制技术——恒定导通时间双频率(COT-BF)控制技术。COT-BF控制技术利用两组预先设定的具有相同导通时间但不同开关频率的控制脉冲,实现对开关变换器输出电压的调整。COT-BF控制器实现简单,无需误差放大器及其相应的补偿网络。本文以电感电流断续导电模式(DCM)Buck变换器为例,研究了COT-BF控制开关变换器的工作原理及控制策略,并进行了实验研究。实验研究结果表明,COT-BF控制DCM Buck变换器具有比传统电压型脉冲宽度调制开关变换器更快的瞬态响应速度和更低的电磁干扰。

基于单固体F-P标准具的双频率多普勒激光雷达研究

提出了基于单固体Fabry-Perot(F-P)标准具的双频率多普勒激光雷达技术。介绍了系统结构,并分析了系统的风场探测原理。根据探测指标要求,对系统各单元参数,特别是F-P标准具参数进行了详细的优化设计。利用得到的优化参数对雷达系统的探测性能进行了仿真。仿真结果表明:采用100 mm口径的望远镜和脉冲能量50μJ、重复频率6 kHz的半导体激光器,在发射激光仰角60°、距离分辨率60 m和脉冲累计时间1 min的情况下,晴天时,系统在3 km高度处的径向风速误差小于0.75 m/s;有薄雾时,系统在1.5 km高度处的径向风速误差小于0.58 m/s。在发射激光仰角8°、距离分辨率60 m和脉冲累积时间10 s的情况下,不同的能见度天气时,系统在4 km处的径向风速误差都小于1 m/s。

双频率控制开关变换器低频波动现象抑制方法

针对传统双频率控制技术应用于电感电流连续导电模式开关变换器时存在的电感电流和输出电压低频波动问题,在介绍该技术控制原理的基础上,建立了输出电容储能迭代模型,利用该模型揭示了一个开关周期内电感储能变化量不为零是产生低频波动现象的根本原因。为解决此问题,通过将电感电流信息引入反馈控制环路,提出并研究了峰值电流型固定关断时间双频率控制技术,分析了该技术的工作原理和低频波动现象抑制机理。通过与传统双频率控制技术进行仿真和实验对比研究,结果表明峰值电流型固定关断时间双频率控制方法能够有效抑制低频波动现象的发生。

双频率调制谐振式光纤陀螺谐振谷分裂现象研究

谐振式光纤陀螺(Resonator Fiber Optic Gyro,R-FOG)是利用光纤环形谐振腔的Sagnac效应实现对转动角速度检测的一种高精度惯性传感器件.双频率锯齿波组合调制技术可应用于谐振式光纤陀螺数字处理系统.实验发现,在基于双频率锯齿波组合调制技术的R-FOG系统中,对激光器输出光频率进行扫描时,在示波器上观察到光纤环形谐振腔的谐振曲线会分裂成两个谐振谷.利用频谱分析与光波场叠加原理相结合的方法对光纤环形谐振腔的输出光场进行了具体推导和仿真分析,并对谐振谷分裂现象的物理原因作了解释.仿真分析发现,光纤环形谐振腔的谱线宽度越窄或两个锯齿波组合调制频率相差越大,谐振谷分裂现象越明显.最后对这种谐振谷分裂现象进行了具体测试,实验测试结果和理论分析结果一致.

基于多电平逆变器的感应加热双频率输出设计

为了提高双频率感应加热设备的电源利用率,对基于多电平技术的双频感应加热的电压输出问题进行了研究。采用阶梯波近似模拟所需双频信号的合成波形,依据近似波形构造逆变器的输出电压波形。利用输出波形的傅里叶展开式,建立以逆变器触发延迟角为自变量的频率信号幅值方程。基于方程的求解结果,对所构造的输出电压信号和相同电平数的常规多电平信号进行基波调制系数及3次谐波调节范围的对比分析、所构造的输出电压信号具有更大的谐波调节范围。采用二极管钳位H桥逆变器拓扑,设计了实现所构造电压信号的逆变器触发方式,并兼顾考虑了逆变器分压电容的电压均衡问题。逆变器的仿真与实验结果验证了所提逆变器触发方式的有效性及对所构造信号计算分析的正确性。

一种具有双频率带隙特性的PBG微带线

基于光子带隙(PBG)传输特性研究,提出了一种由3行3列相同大小9个圆孔等间距排列的光子晶体结构,用于微带线设计来实现双频率带隙。同时,分析了该PBG微带线的光子晶体结构变化、衬底介质厚度与双频率带隙的中心频率、带隙深度的关系。最后,引用chirp技术对光子晶体结构圆孔间距加以修正。测试结果表明,双带隙中心频率的实际测量值与理论设计值基本吻合。

双频率锚泊线动力分析

本文比较详尽、全面地介绍了一种求解锚泊线动力响应的方法,即将锚泊线的非线性基本运动方程应用摄动法展开,并考虑了运动过程中由于锚泊线位置的变化所引起的对动力响应的影响,得到一阶和二阶的线性偏微分方程。并将此两方程在频率域内求解,得到一阶和二阶频率响应函数,再用傅里叶变换求得脉冲响应函数,将脉冲响应函数与输入卷积,即得锚泊线动态时历响应。为了验证这种方法,作者在上海交通大学流体力学实验室的水槽中进行了模型试验,并与理论结果相比较,两者获得了很好的一致。

双频率调制光纤陀螺中阶梯波实现的研究

在双频率调制的谐振式光纤陀螺中 ,要求阶梯波易于控制且具有较高的精度 ,本文针对此 ,提出了一种实现方案 ,详细阐述了如何求解单个阶梯波的台阶高度、个数和组合方式 ,以及如何形成两种频率组合的阶梯波 ,最后在DSP上进行了方案的验证。

双频率阻抗法在呼吸监测中的应用研究

目的对应用双频率阻抗测试和自适应处理技术相结合的方法消除呼吸阻抗测量中的运动干扰问题进行一些探索性的研究。方法采用自行研制的双通道呼吸阻抗测量硬件系统和以自适应抵消处理为主的软件系统进行了人体实验研究。结果运动干扰信号基本消除。低频与高频呼吸阻抗信号的比值Ｋ随着运动强度的增加而增大。结论应用该方法消除呼吸阻抗测量中的运动干扰具有一定的可行性，但是在实际应用中，为了得到更好的结果，应注意考虑Ｋ值的准确取值。

双频率调谐质量阻尼器在桥梁抖振控制中的应用

DTMD是一种新型的具有双频率的调谐质量阻尼器,与普通TMD(调谐质量阻尼器)相比,可以同时实现对桥梁主梁竖向和扭转振动的控制.文中基于多模态耦合抖振理论,导出带有DTMD的桥梁抖振系统运动微分方程,列式中考虑了多模态参与作用和模态间的气动耦合效应,并应用随机振动理论求解系统运动微分方程.最后以一座斜拉桥为例,分析了频率和阻尼比对减振效率的影响,并评价了DTMD对桥梁耦合抖振的双重制振性能.结果表明,与普通TMD相比,DTMD对桥梁抖振具有更高的减振效率.

双频率阻抗式呼吸检测系统的设计

本文介绍了一种双频率阻抗式呼吸检测系统的设计过程。该系统基于生物阻抗法,在频域上采用双频率获取呼吸信号来降低运动干扰的影响;在空间上将两路呼吸信号进行空域叠加来降低干扰;在时域上采用软件滤波的方法来提高信噪比。样机的初步人体试验证明该系统运行稳定,抗干扰性能好。

双频率、双调谐电路原理及其应用

简要解释双频率、双调谐电路的工作原理,重点分析它的中和和隔离作用,除了作为金属探测电路以外,希望它能有更广泛地应用。

双频率信号驱动下的随机共振

用数值方法研究了白噪声背景下的双频率信号在双稳系统中的随机共振行为，计算结果表明：利用非线性系统的随机共振。

一种用双频率超声进行体内无创测量的方法研究

对人体组织内部温度进行无创测量是肿瘤热疗技术的难点也是生物医学工程领域长期以来有待解决的问题。以前曾有人根据超声传播速度的温度依赖性而试图用单频率超声对体内组织温度的变化而进行检测，但由于体内器官的运动而使超声的传播路径不确定，从而使这一方法的测量误差过大。人体组织对超声的传播速度不仅与组织的温度有关，而且与超声的频率有关，因此当用双频率超声方法进行测量时，就有可能使测量结果避免由于超声传播路径的变化而造成的对结果的影响，从而排除器官运动而导致的结果误差，实现体内温度的无创测量。本文对这一方法进行了研究，实验中以水中的一块肝组织为介质进行了实验。最后指出了这种方法的可行性及存在的问题。

双频率控制LLC谐振变换器分析与设计

针对传统LLC谐振变换器负载动态响应较慢的问题,提出并研究了双频率控制LLC谐振变换器。与传统变频率控制LLC谐振变换器相比,双频率控制LLC谐振变换器无需补偿网络和压控振荡器,简化了控制电路的设计。此外,双频率控制LLC谐振变换器保持了传统谐振变换器开关管的零电压导通(ZVS)和二极管的零电流关断(ZCS),实现了高效率功率变换。详细分析了双频率控制LLC谐振变换器的工作原理及其关键参数的设计原则。最后通过实验验证了理论分析的正确性。