局部放电脉冲形波的自回归模型参数识别法

介绍了基于自回归 (Antoregression,简称 AR)模型理论对局部放电脉冲波形进行特征提取的方法。以 AR模型参数作为波形特征量 ,利用前馈神经网络对放电模式进行了识别比较 ,并分析了影响识别效果的各种因素。研究结果表明 ,以 AR模型系数作为特征向量进行局部放电模式识别是有成效的。在 AR模型的基础上结合波形的其它特征能进一步提高放电的识别率。

GaAs中对撞光致载流子光栅引起的能量转移和脉冲形变

GaAs中光致载流子光栅引起的瞬态能量转移是光放大,光开关等研究的基础,Smirt等人对光栅沿平行GaAs表面方向形成的情况进行了广泛而深刻的理论和实验研究,并认为两强度相同的脉冲间不存在能量转移。本文研究了光栅沿通光方向形成的光对撞光致光栅引起的能量转移和由此以及光自衍射引起的脉冲形变,给出了光栅自衍射的普适公式,理论计算了这些过程,得到了相同强度光脉冲间的能量转移,获得了与预计一致的脉冲形变。

环形铥光纤激光器中台阶形脉冲的产生

研究了基于非线性偏振旋转(NPR)锁模的铥光纤激光器中台阶形脉冲的产生。通过在NPR锁模器件前后各引入一段长度分别为100 m和350 m长的SMF-28光纤以增强腔内非线性和积累负色散,得到底座宽度为50 ns,重复频率为615.6 kHz,信噪比为55 dB的双波长(波长分别为2025 nm和2034 nm)台阶形脉冲。发现仔细调节偏振控制器和改变泵浦功率可以精细调节台阶形脉冲的形态。通过研究发现台阶形脉冲是由两个矩形脉冲组合而成,且前后泵浦对两个矩形脉冲的影响不同,通过改变偏振态能实现能量在前后两个矩形脉冲之间的转化。本实验为研究被动锁模光纤激光器脉冲动力学和脉冲整形提供了良好的实验平台。

基于6014铝合金汽车引擎盖的冲压预成形—磁脉冲渐进校形工艺机理研究

本文建立了6014铝合金汽车引擎盖冲压模型、回弹模型和磁脉冲校形模型。对校形过程中板件变形行为和变形历史进行研究,分析磁脉冲校形的成形机理。结果表明,校形工艺的成形过程中,板件发生了剧烈的碰撞,随后在电磁力和反弹力的双重作用下发生多次“碰撞-反弹”的震荡现象;碰撞引起了最大剪应力的突变,震荡现象又使板件的应力得到重新分配,进而实现了精准校形。

基于小波变换的双指数信号高斯脉冲成形算法研究

高斯脉冲具有信噪比高、弹道亏损小的优点,因此,在核辐射测量系统中常将核辐射探测器输出信号成形为高斯波形。核辐射探测器实际输出的核脉冲信号更接近于双指数信号,因此在小波变换的基础上,利用卷积运算的微分特性,提出了双指数信号高斯脉冲成形算法,并建立了成形系统的冲激响应。采用模拟核脉冲信号,从时域和频域两方面研究了成形参数对成形脉冲形状、滤波特性的影响规律;采用FAST硅漂移探测器(Silicon Drift Detector,SDD)测量标准Mn样品获得实测核脉冲信号,分别进行高斯脉冲成形算法和梯形脉冲成形算法处理,并生成能谱;通过对比5.89 keV特征峰峰面积、能量分辨率,研究两种成形算法在能量分辨率和堆积脉冲分离方面的性能。结果表明:当达峰时间为3.2~6.4μs时,两种成形算法所得能谱的能量分辨率最佳,此时,两者之差小于5 eV;在相同达峰时间条件下,高斯脉冲成形算法的堆积脉冲分离能力优于梯形脉冲成形算法。

Y形结构垂直极化电磁脉冲模拟器特性阻抗

提出了一种基于时域反射原理的Y形结构垂直极化电磁脉冲模拟器特性阻抗仿真计算方法,基于仿真结果对耦合微带线特性阻抗公式进行了修正,给出了Y形电磁脉冲模拟器特性阻抗的计算公式。在CST微波工作室建立了耦合微带线的时域反射模型,研究了特性阻抗与线宽w、双线间距s、线地间距h及微带线下极板尺寸的关系。研究结果表明,下极板边缘效应和双线耦合效应均会对耦合微带线的特性阻抗产生影响。结合仿真结果,给出了考虑边缘效应和双线耦合效应的实际Y形模拟器特性阻抗的修正计算公式,计算结果和测量结果的偏差在合理范围内。可为此类电磁脉冲模拟器的设计优化及工作特性研究提供参考。

数字高斯脉冲成形算法仿真研究

高斯脉冲具有良好的时间、频率响应和较高的信噪比,探测器输出信号通常被滤波成形为高斯波形或类高斯波形。在高斯脉冲成形算法基础上,引入截止频率和品质因子,讨论成形参数对成形脉冲幅度、宽度的影响。通过与梯形脉冲成形算法对比,研究高斯脉冲成形算法的滤波效果以及对核信号幅度谱的作用。结果表明,在相同达峰时间条件下高斯脉冲成形算法具有更好的噪声抑制能力,同时可减小核信号幅度谱的半高宽;结合使用梯形脉冲成形算法可改善高斯脉冲成形算法在处理堆积脉冲中的不足,提高核信号通过率。

紧凑型脉冲成形模块的设计与实验研究

采用了人工线、开关和直线变压器结构一体化的设计方法,为重复运行的长脉冲直线变压器驱动源(LTD)装置研制了一种紧凑型低阻抗脉冲成形模块。为优化空间结构、减小分布参数、提高波形质量,脉冲单模块由两条20ΩBlumlein脉冲成形网络(PFN)并联储能,人工线采用相向L型布局,通过一个同轴开关同步放电,分两路向直线变压器初级线圈对称馈入快前沿的高压电脉冲。为了进一步减小线路电感,缩短脉冲前沿,研制了新型的嵌入式激光触发开关。与同轴开关相比,引线长度缩短了一半,脉冲前沿减小了10%。两级LTD模块实验装置在18.5Ω负载上获得了电压240 kV、半宽180 ns的脉冲输出,重复频率可达25 Hz。

7kA半个衰减正弦波闸流管脉冲成形瞬态特性研究

对合肥电子储存环注入系统新冲击磁铁脉冲发生装置中充氘闸流管脉冲成形主回路进行了较细致的分析，建立了基本电路模型并进行了仿真计算，针对其不足建立了具有反向能量吸收电路及负载消尖峰电路的脉冲成形电路模型，对该电路也进行了分析和仿真计算并将结果与基本电路进行了比较，最后给出了实测波形．

20kJ能源系统脉冲成形单元的研制

为完成神光Ⅲ原型装置20 kJ能源系统脉冲成形单元的研究设计,采用基于RLC串联谐振电路的临界阻尼特性对其进行了理论计算和仿真软件辅助验证并搭建了实际电路进行修正以确定最终放电参数。用这种方法,得到了神光Ⅲ原型装置20 kJ能源系统脉冲成形单元的设计参数。根据该参数建造出20套脉冲成形单元符合用户要求的结果证明该法可行。此方法可迅速完成棒状放大器脉冲成形单元的优化设计,也可供激光片状放大器脉冲成形单元设计参考。

脉冲成形网络参数对轨道型电磁驱动系统效率的影响

针对分布馈电式(DES)轨道型电磁驱动系统,建立了基于PSpice的电路模型;采用最常见的电容储能方式构成脉冲成形网络(PFN);负载模型充分考虑电枢运动时的滑动摩擦,以及导轨电感、电阻等非线性因素。由仿真结果得到的电流值可以计算出电枢所承受的电磁力,从而得到电枢的加速度、速度,以及动能。分别选取不同电容器组的电容量或初始电压,脉冲成形电感器的电感量,主放电开关的闭合时间间隔,以及PFN模块参数(包括模块的数量、结构等),进行仿真分析,得出在各种参数下的系统效率,并加以比较,确定了几种可以有效提高轨道型电磁驱动系统效率的方法或者最优化的参数。仿真结果表明:在电枢质量与加速距离不变的条件下,电容器组的电容量或初始电压越高,电枢初速度越大,而系统效率随着电压的升高先增大后减小;脉冲成形电感器的电感量越大,电感器中的剩余能量越大,系统效率越低;主放电开关的闭合时间间隔越短,系统的效率越高;在初始能量一定的前提下,电源的模块数越多,电枢的出膛速度越大,系统效率也越高,可以通过采用多组小电容值的电容,来提高系统的效率;优化的PFN模块参数设计能够提高系统的效率。

基于电磁脉冲成形技术的电缆接头压接装置的研制及实验研究

电缆接头压接质量直接决定着电缆线路的安全运行。然而,现有的液压压接方式受限于机械工艺、技工经验等因素,难以确保电缆接头的可靠压接。为此,尝试将电磁脉冲成形技术引入电缆接头的压接,成功研制出一套新型电缆接头压接装置,其最大放电能量为28 kJ、最大工作电压为20 kV。在此基础上,开展70 mm^2电缆与接头的压接实验,分别从接头的力学性能和电学性能两个方面对电磁脉冲成形技术与现有液压技术进行对比分析,同时还探讨了充电电压对压接电缆接头性能的影响规律。结果显示:电磁脉冲成形技术可实现电缆接头的有效压接。在一定充电电压(12 kV)下,相较于液压压接方式,电磁脉冲成形技术所压接的电缆接头拉伸强度至少提升35%,而接头处电阻降低则达36.15%。实验还发现,压接接头的拉伸强度和接触电阻与充电电压存在一定依赖关系,随着充电电压的提高,压接接头的拉伸强度随之增强,接触电阻则随之减少。此外,还通过仿真研究对上述现象予以解释。

40kV/20kW开关型脉冲成形网络充电高压电源

采用软开关恒流充电技术,研制了一台40kV/20kW开关型脉冲成形网络(PFN)充电高压电源装置,该装置在重复频率范围、PFN电容容量较大变动时,都能达到高的稳定性,并具有体积小、效率高、可并联运行的特点,可用于环型加速器注入引出、直线加速器、雷达发射等领域。介绍了该装置的研制及带PFN负载的实验状况。

基于数字脉冲成形技术的HPGe γ谱仪系统研究

为满足高能量分辨率γ能谱测量要求,设计了基于数字脉冲成形技术的HPGeγ谱仪系统。该系统由前端电路、数字信号处理模块和上位机软件3部分组成,实现了8 192道能谱测量。本文对前端电路的设计及数字脉冲成形参数的选择进行了介绍,并用^(60) Co、^(134) Cs、^(137) Cs和^(152) Eu源对该系统进行了初步测试。测试结果表明,基于数字脉冲成形技术的HPGeγ谱仪系统对1 332keV能量峰的能量分辨率为1.8keV;^(152) Eu特征能量峰与相应道址的线性拟合参数R^2=0.999 993。该系统可满足高能量分辨率γ能谱测量要求。

变负载电阻脉冲成形网络放电的初步分析

负载特性对脉冲成形网络的放电过程有直接影响,进而影响整个系统的发射效率。因此,建立了一个变负载电阻的脉冲成形网络放电计算模型,用于讨论回路的响应特性。并采用快速Fourier变换(FFT)方法探究了回路电流和负载电阻之间的内在关系。结果表明,实验和模拟计算的回路电流和负载电阻在频谱上都集中在低频率段。负载电阻的变化主要对回路电流的FFT相位有明显的影响。相对峰值电流随着负载电阻频率的增加做阻尼振荡变化,而与负载电阻的幅值存在线性关系,对于负载电阻初始相位呈现出正弦变化。特别是在短脉冲放电(电感很小时)过程中,相对峰值电流与负载电阻的振幅和相位有相反的变化。负载电阻对峰值电流的影响大约有±2%。负载电阻的振幅对回路电流峰值的影响超过其相位和频率对回路电流峰值的影响。

电容储能高功率脉冲成形网络浪涌过程分析

针对电容储能高功率脉冲成形网络工作过程中存在的电流和电压冲击问题,建立了脉冲成形网络的等效电路。采用理论分析和数值计算的方法,研究了电路放电时的瞬态过程,分析了冲击电流和浪涌电压产生的机理,讨论了抑制电流和电压冲击的措施。研究表明:硅堆结电容的存在使硅堆所在的回路具有二阶电路的特性,负载的非线性或时序放电过程会引起硅堆两端反向电压的振荡。通过在硅堆旁并联一定阻值的电阻,使系统处于过阻尼状态,可以起到抑制电压振荡的目的。实验验证了方法的有效性,为硅堆的保护提供了一种新的技术途径。

补偿脉冲发电机电流脉冲成形的分析

补偿脉冲发电机利用电磁感应定律和磁通压缩原理,集能量存储、机电能量转换和脉冲成形于一体,是一种很有潜力的高功率、小型化脉冲电源。为深入研究补偿脉冲发电机的工作原理及脉冲成形电流,在简化的电机原理图和一定假设的基础上,详细推导了脉冲发电机在3种不同补偿方式下输出电流的表达式;以选择被动补偿为例,应用MATLAB软件对建立的脉冲成形电流进行了分析计算,得到了各种情况下脉冲发电机的典型脉冲电流波形,进而对比分析了电流脉冲波形与点火角度、线圈相对位置、耦合深度、补偿形式等因素的关系;比较了有补偿和无补偿情况下的脉冲电流波形;通过对补偿式脉冲发电机脉冲成形电流的分析得到了其与脉宽、脉冲能量等的对应关系。

快恢复硅堆在电热化学炮脉冲成形网络中的应用研究

该文对使用大功率高压硅堆的脉冲成形网络 (PFN)的放电特性进行实验和理论分析 ,讨论了影响PFN输出脉冲电流波形的因素 ,通过引进触发真空开关(TVS) ,设计、调试了储能 2MJ的多PFN模块电热化学炮 (ETCG)脉冲功率源。

基于广义Gabor变换的最优LOFDM系统的脉冲成形

LOFDM(LatticeOrthogonalFrequencyDivisionMultiplexing)是时频弥散信道上的一种高速数据传输技术。但当LOFDM系统的脉冲成形滤波器不具有最优的时频局域化特性时,必将引入严重的ISI和/或ICI。因此脉冲成形滤波器的设计是最优LOFDM系统设计的重要组成部分。Strohmer和Beav(2001,2003)给出了一种LOFDM脉冲成形滤波器的设计方法,但是计算量较大。为此,该文提出了一种广义Gabor变换,通过构造广义紧致Gabor原子来完成最佳LOFDM脉冲成形滤波器的设计的数值实现。理论分析和仿真试验都证明该方法比Strohmer和Beaver给出的方法更简单有效。

Bloch方程的解析解及其在水峰抑制和特形脉冲设计中的应用

用Ｌａｐｌａｃｅ变换方法求出了Ｂｌｏｃｈ方程在各种不同物理条件下的解析解，这些解析解物理图象清楚，便于分析，克服了数值解中的困难，解析解和相应的结论已用于水峰抑制和特形脉冲的设计，对于水峰抑制，本文指出抑制效果是有极限的，并给出了抑制效果的极限以及最佳抑制时间的近似计算公式．在特形脉冲的模拟过程中，我们发现只有同时考虑全部四类解析解，才能得到正确的模拟结果，另外，模拟还表明，要在保持激励频谱形状不变的条件下，得到不同倾倒角的脉冲必须改变激励脉冲的形状，相应实验的结果与我们给出的上述结论完全吻合。