基于Labview的模拟光伏MPPT研究

根据光伏电池的物理数学模型,以及基于Boost变换器稳态工作原理推导出来的光伏占空比扰动控制机理和扰动观察法控制流程,采用电压源串联电阻替代光伏电池板,并采用STC15W4K32S4单片机作为主控单元通过编程实现模拟光伏MPPT爬山法控制策略,采用Labview对模拟光伏的电压、电流的采样,通过Labview图形编程实现对模拟光伏系统工作状态和MPPT控制策略实施效果的实时直观呈现。实验结果表明,利用Labview强大的数据采集、处理、图形功能能够方便地把复杂系统状态和控制策略的实施效果实时直观地呈现出来,为光伏等系统的研究开发提供方便,对光伏控制器的研究设计具有实际意义。

自然光与人工模拟光辐射染色单板变色的对应关系

研究了室内自然光、氙光和紫外光辐射下桦木染色单板的变色过程及颜色变化之间的对应关系,分析了各色度指数对色差影响的显著性。结果表明,不同光源辐射下,染色单板的光变色规律基本一致,a*、b*比L*对辐射光的反应更强烈,Δa*、Δb*对染色单板光变色的影响显著;染色单板在氙光、紫外光辐射下的光变色度与自然光辐射之间存在关系式:ΔE*X=1.095ΔE*N+3.005,ΔE*U=0.651ΔE*N+1.458。通过回归分析推导出方程K加速因子=TN/TX=EX/EN,论证了加速因子的实质是光辐射度的比率,从而可将不同光源辐射下染色单板光老化程度的评价基础由辐射时间转化为辐射度。

模拟光条件下4个四川桤木品系光合特性的研究

为了研究四川桤木不同品系对光的响应,为其引种和扩大栽培提供理论依据,对模拟光条件下H1、H12、J5、J10品系光合特性进行了研究,结果表明:(1)4个桤木品系具有较低的LCP(介于3.16～50.61μmol/<m-2.s-1>之间)和较高的LSP(>800μmol/<m-2.S-1>),其LCP、LSP的大小排序均为J10>H12>J5>H1;4个品系能适应多种光照环境。H12、J10强光利用效率高,其生长速度高于H1、J5品系,H1、J5品系利用弱光能力较强;(2)表观量子效率为0.0303～0.0495mol/mol,与自然条件下一般植物的表观量子效率(0.03～0.05mol/mol)基本一致;(3)影响其净光合速率(Pn)主要生理生态因子是气孔导度、胞间CO2浓度和光照强度等,J5、J10品系Pn还受到CO2R较大的影响;而Tleaf、Vpdl对H1、H12品系的Pn影响比较明显。

模拟光环境系统的研制

研制一套用于视觉工效试验的模拟光环境系统,以模拟外界自然光的变化,并实现光照度的无极调节功能。经过系统的工程设计和软件仿真,在目标照明区域内,围绕照度、均匀度和色温等光学指标,研制而成工效学试验用的模拟光环境系统。该系统由光学子系统、结构子系统、电气控制子系统和冷却子系统组成。测试结果表明,该系统的照度范围、均匀度、色温、视觉效果及温升值等指标均符合系统研制要求。借助该系统,可开展显示设备(系统)的光环境适应性研究、人眼视觉适应性相关研究。此外,还可开展人眼视觉感知训练。

孕穗期冬小麦及田间优势杂草光合特性对模拟光强的响应

2006年4-5月冬小麦孕穗期利用Li-6400便携式光合测定系统测定了模拟光强(simulatedphotosynthetic radiation,SPR)下麦田杂草小花糖芥(Erysimum cheiranthoides)、酸模叶蓼(Polygonumlapathifolium)、小蓟(Cephalanoplos lapathifolium)和冬小麦(Triticum aestivum)的净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度(Ci)、叶面温度(Tl)及叶面饱和蒸气压亏缺(Vpdl).结果表明:3种杂草和冬小麦随光强增加Pn增大,小蓟和酸模叶蓼分别在SPR为700和1300μmol.m-2.s-1出现光饱和,小花糖芥和冬小麦在模拟光强范围内没有出现光饱和.Tr、Gs随SPR增加响应趋势一致,冬小麦、小花糖芥呈上升趋势,小蓟下降,酸模叶蓼气孔导度对SPR反应不敏感,保持在0.3 mol.m-2.s-1左右,Tr保持在大约5.0 mmol H2O.m-2.s-1,显著高于冬小麦和其它杂草(p<0.05).冬小麦和小花糖芥Tl和Vpdl随SPR增加变化较小,且高于小蓟和酸模叶蓼.模拟光强条件下小花糖芥与冬小麦的光合特性相似,是麦田自然资源的主要竞争者.

模拟光接收机输出信噪比的计算

对采用雪崩光电二极管和砷化镓场效应管前放组件 (APD GaAs FET)的模拟光接收机而言 ,传输函数幅频特性在阻带不可能是理想的 ,在这种情况下 ,给出了一种分析、计算阻带幅频特性不理想带来的输出信噪比代价的方法 ,并得到了用低通滤波器改善阻带幅频特性时 ,输出信噪比改善的定量关系 .推导出的输出噪声功率表达式对APD GaAsFET模拟光接收机普遍适用 .

基于PDM-MZM的线性模拟光链路设计

模拟光链路因其大带宽、低损耗等优势,在宽带无线通信、多基地雷达、卫星载荷信号馈送、电子战存储转发中极具应用前景,成为了当前微波光子领域研究的热点。然而由于电光调制和光电探测的非线性,模拟光链路的动态范围受限。基于偏振复用马曾调制器的线性模拟光链路,通过改变两个RF信号的电功率比及两个子调制器的直流偏置点,可以分别改变调制指数比和光功率比,从而构造了两个相位相反的非线性失真信号以抵消链路的三阶交调失真,改善系统的无杂散动态范围。实验结果表明,与基于单个马曾调制器的常规链路相比,基于偏振复用马曾调制器的链路三阶交调失真被抑制33.7dB,无杂散动态范围提高17.6 dB,宽带射频信号的星座图和误差矢量幅度改善明显。

多级模拟光链路级联的应用实践和指标分析

在有线电视网络向农村发展过程中经常会遇到三级模拟光链路级联的问题。本文介绍了上海有线电视网中三级模拟光纤网络在市至村联网中比较典型的应用实例，分析了该网络的Ｃ／Ｎ、Ｃ／ＣＴＢ和Ｃ／ＣＳＯ指标，提出了在当前加载频道下调整系统参数，对Ｃ／Ｎ和Ｃ／ＤＴＢ、Ｃ／ＣＳＯ进行折衷处理，使其满足指标要求的方法，并提出了以后逐步改造的方法。

1550nm模拟光系统超长距离传输载噪比的计算和改善

本文对1550nm模拟光系统实现超长距离传输的载噪比的计算方法进行了分析研究,并探讨了改善载噪比的技术措施。

自然光照和模拟光照在检验棉花品级中的差异

现行棉花标准中的棉花品级检验受光照条件影响大。虽然棉花分级室的模拟昼光照明或者北窗自然光线照明都符合标准要求,但是实际检验中,因使用的光源性质不同会造成检验结果的差异。本文通过分析自然光照和模拟光照条件对棉花成熟度、色泽特征、轧工质量检验的影响,总结出使用自然光和模拟光照检验品级的经验以减少误差。

Bezier函数和混合控制的光伏模拟器优化设计

对当前光伏电池模拟器存在的误差、纹波和响应时间难以兼顾的问题,从I-U曲线建模、硬件参数优化和控制策略改进3个关键环节入手,提出了一种新的光伏电池模拟器设计方法。首先,利用两条平滑连接二阶Bezier曲线拟合光伏电池的输出特性;其次,采用正态分布配置特性曲线不同点的权重,构建了基于Buck变换器电压输出纹波和阻尼系数的多目标函数,借助粒子群算法求解出整个电压域内电感和电容的优化结果;再次,设计了以最大功率点为分界点的电压和电流混合控制策略。最后,搭建了硬件试验平台。结果表明,所设计的光伏模拟器响应时间小于7 ms,电压和电流的误差均不超过1.7%,有效地兼顾了精度与响应时间,减少了输出电压纹波。

基于激光器RIN抑制的宽带低噪声微波光传输技术

微波光子链路中的核心器件激光器、调制器、光电探测器均为有源器件,在微波信号的电光光电转换过程中会引入额外的噪声,导致微波信号的噪声性能恶化,高的噪声系数会降低电子信息系统的灵敏度、动态范围、探测精度等关键性能指标,因此抑制噪声成为实现高性能微波光子系统的关键。文章针对当前激光器噪声较高的限制,提出采用常规分布反馈(DFB)激光器与光放大器、窄带光子滤波相组合的方式来抑制激光源噪声,实现微波光子链路的宽带低噪声。建立了微波光子链路传输模型,分析了链路性能与器件参数之间的映射关系。实测对比了采用该组合光源方案与常规微波光子链路的噪声性能,结果表明采用高功率光源结合光滤波可对激光器远端相对强度噪声(RIN)实现高的抑制,通过优化,噪声系数较常规水平可改善15dB以上。

高线性波分复用模拟光链路的设计及实现

面向多路射频模拟信号的高线性传输需求,基于强度调制-直接探测的原理,提出了基于波分复用技术的模拟射频光传输方案;利用高线性度模拟直调半导体激光器、波分复用器、模拟光电探测器,设计了基于微波光子技术的波分复用射频光传输链路,该链路具有低串扰、低失真、链路增益可调等性能。利用该链路进行了直调激光器、驱动控制电路、射频光发射模块和光接收模块的样机研制。对所研制出的样机进行了实验测试。测试结果表明:通道增益可在-30~10 dB调谐,通道内基波与二次谐波抑制比高于50 dB,相邻及非相邻通道间射频串扰均低于60 dB,相位一致性在±5°以内。针对不同的信号输入功率,在线调整链路增益,改善链路的信噪比或非线性失真效应。设计和研制的样机可用于低频段射频信号的光纤传输。

光伏模拟器的设计

本文为了更好的在实验室中开展光伏系统的相关研发工作,提出了一种基于ZVCS变换器和BUCK组合的拓扑结构组合的光伏模拟器,ZVCS变换器作为光伏模拟器的整流器可以高效地运行,BUCK电路采用双闭环控制策略,消除了控制延时的影响。在进行光伏模拟器负载工作点跟踪策略控制上平抛运动模型,推导出了负载工作点参考电流和负载之间的函数关系式,并采用分段迭代法可以快速准确的寻找负载工作点,提升模拟器动态性能。

基于光舒适度的济南地区高校教室窗墙比优化研究

文章梳理了光舒适度两个重要影响因素(照度、眩光)。借助Rhino+grasshopper平台,建立济南地区高校教室典型模型,采用Ladybug+Honeybee进行模拟,探究0.3、0.4、0.5、0.6、0.7五种窗墙比下的采光阀占比(sDA)及冬至日夏至日典型时间的白昼眩光概率(DGP)变化情况,并综合考虑这两种要素,最终得出济南地区高校教室窗墙比为0.5左右时创造的光环境较舒适。

基于三维模型的枇杷冠层光截获模拟与分析

利用点云数据与L-系统规则结合的建模方法,生成高精度、高真实感的枇杷果树模型;利用辐射度模型模拟枇杷冠层截获的光合有效辐射,并从受光面积与光合速率的角度对不同冠形的枇杷冠层光截获效率进行定量分析.结果表明:植物冠形对于入射光的响应有明显差异,枝叶排列较为开阔且均匀的冠形,其光截获能力与光合速率更优,冠层日平均直射和散射的光合有效辐射强度分别为154.77和47.20μmol·(m^(2)·s)^(-1),日最高光合速率为3.97μmol·(m^(2)·s)^(-1).

光伏模拟器半实物仿真平台设计与实验验证

针对难以利用实际光伏电池组成试验平台进行光伏系统研发的问题,设计并搭建了一种用于模拟光伏组件的半实物实验仿真平台。平台主要包括通用实时仿真器(UREP)、双核控制器以及由多组电压可控的IV象限变流器构成的物理装置。仿真器与Matlab/Simulink软件较好兼容,建模操作简易直观,模型可直接下载编译到仿真器运行,省去了烦琐的嵌入式开发过程。控制器采用双核技术,在发送控制信号的同时可对电压、电流采集信号进行实时反馈。通过对光伏组件伏安输出特性进行仿真模拟,初步验证了所提实验平台的可行性。该平台通用性和实时性良好,开放程度较高。

基于模拟光突发交换结构的星载光网络资源预留机制研究

为了适应可实现性强、稳健性高的卫星光交换网络,选择模拟偏置时间光突发交换(E-OBS)作为转发卫星的激光通信架构,并结合现有的地面光交换资源预留方法,提出了一种偏置时间固定的资源预留机制。通过流量估计把突发数据按照目的地址和服务质量(Qo S)区分为单个突发和突发流,按照分类对卫星光网络资源进行了成功预留,并建立了平均端-端时延、吞吐量、链路利用率、丢包率数学分析模型。理论分析与仿真证明,该资源预留方法通过突发流机制降低了光交换矩阵的重置时间和交换时延,通过E-OBS架构降低了核心节点控制复杂度和对边缘节点的缓存需求,提高了网络吞吐量,适用于星载光交换网络。