一种低功耗相位切换型分频器

提出了一种低功耗的可编程分频器,包括相位切换型预分频器和可编程计数器,将相位切换预分频器中的相位选择器和二分频器组成套叠结构,降低了互连损耗和失配,省去了缓冲器以及二分频器的功耗,实现了一种低功耗的相位切换预分频器。将程序计数器和脉冲吞咽计数器中D触发器进行共用,使计数器中D触发器的总数减少了一半,降低了可编程计数器的面积和功耗。采用SMIC 0.18μm CMOS工艺实现了相位选择器与二分频电路,并将之集成于4.8 GHz频段锁相环频率综合器中,工作频率为4.64~5.40 GHz,在1.8 V电源电压下,分频器消耗电流3 m A,其中相位选择器仅消耗550μA。

下肢康复外骨骼机器人步态相位切换研究

为实现下肢康复外骨骼机器人步态相位的稳定切换,通过压力传感器,编码器,陀螺仪以及拐杖按钮检测单元构建的感知系统实时采集人体步态运动信息,先根据足底压力信号的标志性事件将人体步态周期依次序划分为四个相位,然后对不同相位的运动状态切换进行具体研究。针对人体行走过程中支撑腿与摆动腿的切换判断,提出基于学习矢量量化(LVQ)的神经网络模型。将整个步态相位切换模型嵌入控制程序中进行在线测试,结果表明该模型实时性好,识别率高,能够实现稳定柔顺的步态切换。

一种新型7.5GHz 3.4mA相位切换三模预分频器

提出了一种新型基于相位选择结构的三模预分频器,与传统结构相比,提供了更多可选的分频比和更宽的输出频率覆盖范围,同时不增加电路复杂度与功耗,可以应用于支持多种无线标准的超高频频率合成器。设计采用了TSMC 0.18μm Analog/RF CMOS工艺,电源电压2.0V。仿真结果表明,电路最高工作频率为7.5GHz,最大电流消耗小于3.4mA。

信控交叉口多绿尾相位切换模式下驾驶行为的对比研究

针对中国城市道路交叉口控制实践中,绿灯信号相位多种切换方式同时存在而未有详细优劣对比的现状开展研究。设计1组驾驶模拟器实验,对绿灯闪烁(GSF)与绿灯倒计时(GSC)2种典型的相位切换模式下的驾驶行为进行对比观测和分析,建立驾驶员在2种切换模式下的"通过/停止"决策行为模型。研究结果表明,驾驶员在不同模式相位切换期间的驾驶行为具有一定复杂性,与驾驶环境(如车速、黄灯启亮时与停车线的距离)和个体特征(如性别、年龄、驾龄)等密切相关。驾驶环境方面,GSC模式对驾驶员有较为强烈的催促作用,驾驶员在GSC模式下的平均通过率提高了10%~20%,且陷入两难区的概率比GSF模式下提高了7.2%。黄灯通过率和黄灯启亮时车辆与停车线的距离呈负相关关系,且与黄灯启亮时的车速在不同相位切换模式下表现出相反的趋势:在GSC模式下呈现正相关关系,而在GSF模式下呈现负相关关系。驾驶员个体特征方面,男性、20~30岁、3~4年驾龄的驾驶员通过率明显高于其它分组。

城市道路行人相位切换方式评价研究

城市道路上行人过街交通与机动车交通的矛盾是造成行人过街不安全和机动车延误的主要原因,设置行人相位切换方式对解决人车冲突问题有重要作用。针对现有的行人相位切换方式展开研究,提出评价方法,通过实际调查数据进行理论分析,最后得到最佳的行人相位切换方式。

基于黄灯困境区的相位安全切换时机研究

在路口信号设计中通过合理设置控制参数可以消除黄灯困境区,但当实际车辆运行状态、道路交通环境发生变化时,原有保障信号控制安全的措施可能会失效,出现黄灯困境区。传统感应控制策略受固定检测器位置限制,可能在困境区域位置发生变化并存在车辆的情况下进行相位切换。通过先进的检测器可以获取车辆的实时轨迹数据,对车辆运动参数和位置信息进行分析,从交通安全的角度提出基于黄灯困境区内车辆安全性的相位最佳安全切换策略。结果表明:在不良天气和路面条件下,下坡车辆较上坡、平坡车辆遭遇困境区风险的概率更大,可以通过适当短时调整信号切换时机(时间为1~6 s),规避困境区内车辆通行的安全问题。

基于轨迹数据的交叉口相位切换期间危险驾驶行为实证分析

基于交叉口相位切换期间的车辆轨迹数据,分别根据单车和跟车行驶状态,识别和分析了相位切换期间可能发生的危险驾驶行为。通过视频拍摄和图像处理的方式,提取了曹安公路沿线3个交叉口共312条单车状态和四平路-大连路交叉口共449条跟车状态的高精度车辆轨迹数据。针对交叉口相位切换期间的危险驾驶行为特征,利用速度、加减速度、减速度变化率、潜在碰撞时间(TTC)等指标,研究在此期间车辆发生危险驾驶行为的特点和类型。对于单车状态下行驶的车辆,按停止、通过分类,依据减速度、减速度变化率、减速度变化率的峰值差等指标将停止车辆的危险驾驶行为分为紧急减速型、增强减速型和持续急减型,依据过停车线时间、速度、加速度等指标将通过车辆分为闯红灯型、超速过线型、激进加速型和持续高速型。对于在跟车状态下行驶的车辆,按前、后车不同的停止、通过决策组合分类,依据连续5个时间间隔(0.12s)的TTC分析前、后车的危险驾驶行为及发生追尾事故的危险程度。针对识别出的危险驾驶行为类型,讨论车辆的关键行为参数与危险驾驶行为之间的内在关联。研究结果表明:单车状态下有17%的车辆存在危险驾驶行为,其中53%为紧急减速行为;跟车状态下有19%的跟车行为是危险的,其中停止车辆的比例是通过车辆的2倍以上。研究成果可进一步应用于驾驶行为模型的参数标定、基于车辆轨迹的交叉口安全评价以及预防危险驾驶行为的主动安全控制策略等。

电动机离散变频软起动分频及最优切换相位控制

为了提高重载时异步电动机离散变频软起动的性能,解决采用标准触发角起动中各频段切换时产生较大的转矩脉动及转速波动等问题,进行了分频相位组合以及最优切换相位的研究。通过对离散变频相位组合及其序分量的理论分析,得到合理的分频系数。针对三相不对称频段,采用对称分量法建立了相序分量表,求出了正序分量最大的相序组合。建立了离散变频软起动仿真模型,计算分析了各频段的电流和转矩,确定了最佳分频等级及过渡频段。对各频段采用不同切换相位进行仿真,得到了最优切换相位的确定规律。最终确定了一种最合理的离散分频软起控制方案,为离散变频闭环控制策略的研究提供了理论依据,为异步电机重载软起动提供了新思路。

大间隙磁力传动系统电磁场切换相位角研究

基于ANSYS软件建立了行波磁场驱动的大间隙磁力传动系统的二维电磁场仿真模型,分析了电磁体四种磁极状态下,永磁体角位移位于0°到360°之间所受的磁力矩情况.为使系统获得最大驱动力矩,提出了电磁体磁极状态切换的最佳切换相位角的概念,并对其进行了求解.通过分析系统中电磁体和永磁体间耦合距离及两电磁体间磁极距离对系统最佳切换相位角的影响,得到了最佳切换相位角的近似计算公式.通过轴流式血泵负载实验,结合血泵负载力矩模型,计算并比较了各种切换相位角下血泵的最大负载力矩.结果表明:按仿真所得的最佳切换相位角进行相位切换可使系统具有最大驱动能力.

单点自适应控制策略的时间参数和相位结构研究

时间参数和相位结构是单点自适应控制策略的重要参数。介绍了最佳绿灯时间、最小绿灯时间、最大绿灯时间、单位绿灯延长时间、绿灯间隔时间、黄灯时间等的计算和取值方法。参考NEM A标准的双环相位结构,分析了单点自适应控制策略的备选相位切换方案,提出“三阶段”相位切换过程,能灵活地实现相位组合和相位切换,降低相位切换决策方法的复杂程度。

基于绿灯需求度的单点公交信号优先控制策略

传统的公交优先控制策略无法有效地解决公交车辆的多向请求问题.提出了绿灯需求度的概念,设计了绿灯相位、红灯相位下绿灯需求度的计算方法,提出了一种基于绿灯需求度的相位切换决策流程.充分考虑公交车辆和社会车辆的到达、排队和等候情况,计算得到考虑公交优先的绿灯需求度,在此基础上进行相位切换决策可以实现基于绿灯需求度的公交信号优先控制.仿真测试和结果分析表明,该控制策略比常规公交优先控制策略更有效;相比跳相序方法,定相序的控制策略优先效果略差,但是对社会车辆的负面影响更小;当背景流量增加时,公交车辆延误增加很小,但社会车辆延误增加较多.

用于核磁共振的直接数字合成频率源

直接数字频率源的使用可以简化核磁共振谱仪的设计 ,降低核磁共振谱仪设计的成本 .文中介绍一种采用AnalogDevice公司的AD 70 0 8芯片设计的基于PC机的直接数字合成频率源 ,它可实现频率和相位的高速切换 ,频率分辨率为 0 .0 1Hz,相位分辨率为 0 .0 9°,最后给出核磁共振实验结果 .

基于车载数据的城市道路交叉口自适应控制研究

在总结现有交叉口交通控制弊端的基础上,通过对控制目标和任务的分析,基于车路协同系统的全时空车载数据,以单车道的车队和多车道的车队簇为控制对象,利用车头时距和间距研究车队和车队簇的形成和动态变化规律,建立了基于车载数据的交叉口自适应控制模型,同时在相位切换逻辑中考虑了两难区.最后基于二次开发的仿真平台,对研究成果进行了测试和验证,相关的案例分析表明,模型应用对于交叉口平峰和低峰情况下的运行效率和安全性有显著改善.

基于风险收益平衡的驾驶员停止/通过决策行为

通过在上海市6个信号控制交叉口采集的数据,基于风险平衡理论和随机效用理论,建立了驾驶员停止/通过决策行为模型.研究表明,驾驶员停止/通过决策行为受红灯时长的影响显著,并具有在交通冲突风险和时间收益之间的博弈特征.小汽车驾驶员在距离交叉口时间和等待红灯时间之间的权衡比重约为180∶1;大型车辆驾驶员比小型车辆驾驶员的停止/通过行为更加激进,市区比郊区的停止/通过行为更加激进;激进的驾驶行为会显著增加严重交通冲突发生的概率.

单点自适应控制策略回顾与展望

阐述了单点自适应控制策略的基本内涵,回顾了典型单点自适应控制策略的技术特点,分析了存在的主要问题.为了进一步深化单点自适应控制策略的研究,应借鉴社会公正的规则体系建立相位切换决策方法的一般设计原则,将相位结构设计视为相位切换决策方法设计的首要工作,宜遵循通行权利保证、通行机会平等、通行时间分配和弱势群体补偿4项原则,设计相位切换决策方法的优化模型和逻辑规则.

基于Q学习的智能交通信号灯优化

利用Q学习发展出的D3QN模型来实现交通信号控制智能体,模型采用离散交通状态编码的状态集,将交叉口处车辆的位置-速度二维矩阵图经过卷积网络层进行特征提取,以捕捉更精确、完整的交叉口信息。分别基于相位切换策略和马尔科夫决策过程型(Markov decision process,MDP)动作策略,利用SUMO交通仿真软件进行模拟训练。结果表明,与传统的定时定序信号灯控制策略相比,相位切换策略下车辆的平均等待时间减少了约45%,而MDP动作策略下减少了约78%。

基于有效绿灯时间利用率的自适应控制策略研究

为了优化单点交叉口信号控制方案,使其适应各个进口道方向交通流动态变化,提高交叉口通行效率,根据交叉口进口道排队车辆数建立有效绿灯利用率模型,提出了一种交叉口自适应控制策略。有效绿灯时间利用率模型以交叉口通行能力最大为控制参数,实时优化确定出最佳相位放行方案以及最优相位切换方案,根据进口道排队车辆最大流向的排队车辆数和车辆到达预测确定相位放行绿灯时间。利用VISSIM交通仿真软件对该自适应控制策略仿真运行,与定时控制以及感应控制对比,评价分析不同车辆到达情况下交叉口通行情况。结果表明:该自适应控制策略能有效降低车均延误,提高交叉口服务水平。

基于粗集理论的模糊交通控制器的设计与实现

本文提出了一种基于粗集理论的模糊交通控制器的设计方法。首先利用相位切换模糊控制器根据所角相位的车流饱和度来确定下一相位,在此基础上,用基于粗集理论的模糊控制器控制当前相位的绿灯延时时长,仿真结果证明能使车辆平均延误较小。

频率综合器中低功耗高速多模分频器设计的“时间借用”方法

提出一种基于"时间借用"方法的相位切换型多模高速分频器,新型的相位切换控制策略有效地减少相位切换控制环路的延时,使得多模分频器在较低的电源电压下仍能在较高的输入频率下工作,同时获得最大可分频模数.本文设计的多模分频器采用0.35μm标准CMOS工艺流片.测试结果表明,该多模分频器能够在2.5V电源电压下对2.4GHz输入信号进行48到64分频,所消耗的最大功耗仅为4.85mW,与近来报道的CMOS多模分频器相比,进一步降低了功耗速度比.

基于VisVAP的过饱和交叉口群自适应控制评价

为了提高交叉口群的运行效率,以改进的TACOS模型为基础,提出了适应过饱和状态下交通流动态变化的自适应控制策略。该方法以交叉口的关键路径通过最大车辆和平均排队长度最小为目标,实时优化相位放行方案,并根据最大排队长度的车流方向放行绿灯进行实时控制。利用Vissim中Vis VAP模块对过饱和交叉口群自适应控制策略进行多项指标评价分析,并与定时控制相比较。结果表明,该控制方法可有效降低车辆平均等待时间和车均延误,提高通行能力。