基于PWM可控电抗器的自调谐消弧线圈的研究

针对城市配电网的快速发展所带来的单相接地故障电流过大的问题,研究了一种基于PWM可控电抗器的快速自动调谐消弧线圈。对消弧线圈补偿作用的机理进行了简要分析,并对若干种消弧线圈的自动调谐控制原理进行了对比分析,指出电容电流间接测量法比较适合应用于这种消弧线圈的自动调谐控制。最后对某110kV变电所的10kV母线侧的接地故障电流的补偿情况进行了数字仿真研究,仿真结果表明这种消弧线圈响应速度快,具有非常好的补偿效果,有参考应用价值。

自调谐宽频带压电振动发电机的改进

压电振动发电机使无线传感器网络实现能量自给。然而,压电振动发电机仅在与外界振源共振时才得到较高的能量转换效率。为此提出一种改进的自适应频率调谐的压电振动发电机,利用同步开关刚度控制电路改变结构固有频率,使之趋近于激励频率,是一种控制简单、控制效果好的半主动控制方法。在建立系统机电模型基础上,推导了开关控制电路相关公式,并根据系统特点运用基于梯度法的模型参考自适应控制方法。实验结果与理论分析结果一致,改变调频系数,结构固有频率相对变化率可以达到5.1%,且在一定频率调节范围内可以实现自供能。

机械自调谐式动力吸振器的研究

为了拓宽吸振器的工作带宽,提高吸振器的减振效果,在分析了影响自调谐式动力吸振器减振效果因素的基础上,研制了一种通过调节自身的几何参数来调节固有频率的机械自调谐式动力吸振器,并设计了相应的控制系统。在梁结构实验平台上对该吸振器的动力学特性进行了实验评价,结果表明,该吸振器具有吸振频带宽、减振效果好等优点。

一个自调谐,自适应的1.9GHz分数/整数频率综合器

本文提出了一个具有自调谐,自适应功能的1.9GHz的分数/整数锁相环频率综合器.该频率综合器采用模拟调谐和数字调谐相结合的技术来提高相位噪声性能.自适应环路被用来实现带宽自动调整,可以缩短环路的建立时间.通过打开或者关断ΣΔ调制器的输出来实现分数和整数分频两种工作模式,仅用一个可编程计数器实现吞脉冲分频器的功能.采用偏置滤波技术以及差分电感,在片压控振荡器具有很低的相位噪声;通过采用开关电容阵列,该压控振荡器可以工作在1.7GHz^2.1GHz的调谐范围.该频率综合器采用0.18μm,1.8VSM IC CMOS工艺实现.SpectreVerilog仿真表明:该频率综合器的环路带宽约为100kHz,在600kHz处的相位噪声优于-123dBc/Hz,具有小于15μs的锁定时间.

主动式自调谐吸振器在浮筏隔振系统中的应用

以带有主动式自调谐吸振器的浮筏隔振系统为研究对象,运用子结构导纳矩阵法建立混合激励下有、无吸振器的系统动力学模型,并给出系统的功率流表达式。以传递到基础的功率流为代价函数,对比研究单频激励作用下不同主动控制策略的控制效果。仿真结果表明,总功率流最小化控制策略的控制效果最为理想,可以实现较宽频带下振动控制。轴向力最小化控制策略在低频段具有良好的控制效果,而轴向速度最小化控制策略在中频段的控制效果较佳。最后,采用总功率流最小化控制策略,验证多频激励作用下主动式自调谐吸振器的减振效果。

一种实现自调谐频率综合器的算法和结构

在集成的频率综合器中 ,工艺、温度和电源电压的变化使得频率综合器产生的中心频率和频率调谐范围与期望值发生偏移。文中指出了一种自调谐频率综合器的算法和结构 ,利用特殊结构的可编程压控振荡器和自调谐算法实现宽调谐范围的频率综合器 ,进而充分涵盖期望的输出频段。用 0 2 5 μmCMOS工艺设计了一个中心频率 2 2GHz,调谐范围为 338MHz的频率综合器 ,用于IEEE80 2 11b/g无线局域网系统的超外差收发机中 ,可以充分满足标准要求的 80MHz的调谐范围 ;给出了锁定某一目标频率时自调谐算法的具体工作过程 ,结果表明该算法和结构是正确的。

自调谐VCO频段选择技术比较与设计

系统分析了自凋谐的必要性和各种具有频段选择功能的LC VCO(电感电容压控振荡器)的特点, 设计了一种可以应用于自调谐的LC VCO结构。该压控振荡器用5层金属O.25 μm的标准CMOS工艺制造完成,测试结果表明,该压控振荡器在电源电压为2.7V时的功耗约为14mW,它具有约180MHz的调谐范围,在振荡中心频率为1.52GHz时的单边带相位噪声为-110dBc/Hz@1MHz。

双自由度自调谐吸振器及其吸振特性

研制一种双自由度自调谐吸振器,可在竖直平动和横向摆动两个方向上调节自身的固有频率,实现两个方向的吸振。首先建立该吸振器的力学模型,对其移频特性进行分析,得到在两个方向上的移频特性曲线。其次建立多模态减振系统,对不同安装位置和不同激励频率条件下吸振器的吸振效果进行仿真研究,并与相同条件下的单自由度吸振器的吸振效果进行比较。结果表明,双自由度吸振器具有较大的移频范围,当安装在激励同侧时更有利于发挥其吸振效果,且其吸振效果优于单自由度吸振器。

一种新的锁相环自调谐方案

提出了一种用数字和模拟电路的方法实现宽调谐范围，减小VCO增益的方案。该方案将宽调谐范围分成一系列相互重叠的子带，用数字调谐电路来设置安排正确的子带频率，结合模拟调谐，锁相环（PLL）能锁定到正确的频率值。深入讨论了方案的具体实现及相关问题，并实现了一个调谐范围为1．7～2．1GHz，控制位为5位的自调谐锁相环。Spectre Verilog仿真表明，电路能够有效地工作，在20μs内完成自调谐，并自动切换到模拟调谐，且能工作在复位自调谐和信道切换自调谐两种工作模式，适合应用在全集成、宽调谐范围的VCO锁相环中。

用于大时滞系统的自调谐模糊调节器研究

分析了一般自调谐模糊控制器的优点，指出了它在大时滞系统中存在的问题．从人工控制经验出发，应用智能控制原理，提出了一种改进型自调谐模糊控制器模型，并将其应用子电炉温度控制中，文中给出了实验结果，并作了对比分析，证明改造型自调谐模糊控制器具有较好的鲁棒性，能有力地改善系统性能，对大时滞系统的控制有实用价值．

磁流变弹性体主动式自调谐吸振器控制系统的研究

为了实现对一种基于磁流变弹性体的主动式自调谐吸振器的减振控制,提出了变步长寻优与反馈控制相结合的控制算法,设计了以TMS320F2812DSP为核心的控制器。利用以上控制系统,在多模态实验平台上进行了吸振器的减振实验研究,结果表明该控制系统能够独立控制磁流变弹性体主动式自调谐吸振器的减振,寻优时间小于15 s,并且减振效果良好。

提高电网安全的有效措施──自调谐消弧装置

介绍了自调谐消弧线圈在配电网中的作用及主要设备参数选择。

基于光纤自适应耦合和自调谐的光纤光栅传感系统设计

针对光纤光栅传感系统应用中面临的应变弱和可靠性不稳定等问题,研究并设计了一种基于自适应耦合切换和自调谐光纤光栅传感系统;主要从事首先,基于光纤光栅的波长边化特点和多耦合特性设计了自适应耦合功能器件,并依据波长交叉点特性建立了长-短周期切换算法,然后考虑了波长对工作电压和耦合周期的影响特点,设计了支持自调谐功能的光纤光栅传感器及其调谐算法,最后给出了具有自适应多耦合切换和自调谐功能的光纤光栅传感系统;主要从事实验表明,在检测精度、抗干涉能力和应变能力等方面,所提方案表现出了明显优势。

多压力传感器中自调谐整流和谐振自调的零点漂移消除

针对由压力腔外界干扰、工作电压不稳定和压力检测误差等因素导致的零点漂移问题,基于自调谐整流和谐振自调技术研究了一种多压力传感器零点漂移消除算法;首先根据多压力传感器的外界干扰向量、内置电阻和非线性系数特性建立了三维分析空间,据此研究造成系统工作电压变化的外界干扰因素于是设计了自调谐整流电路,然后分析了保障多压力传感器处于谐振状态的必要条件,设计了谐振自调电路和功率放大器,最后提出了将自调谐整流和谐振自调相结合的零点漂移消除算法;验证实验从检测精度、抗外界干扰和系统稳定性等方面,证明了所提方案与紧凑型多压力传感器和电容式多压力传感器相比的优越性。

基于DSP的机械式自调谐吸振器控制系统的研究

为了实现对一种机械式自调谐吸振器的减振控制,设计了以TMS320F2812为主处理器的控制器和以L298N为核心的驱动器,结合变步长寻优控制算法开发了LabVIEW人机界面。利用这套控制系统,在多模态实验平台上进行该吸振器的减振控制实验,结果表明控制系统能够实现对吸振器的嵌入式控制,并且控制过程可实时观测。

基于自调谐相移干涉算法的相移误差分析

相移干涉技术由于其测量精度高的特点被广泛应用于波面检测干涉仪中。相移误差为测量过程中主要误差来源。基于一种自调谐相移干涉算法,研究在标定误差和随机相移误差下,算法的波前相位还原精度。对于标定误差,算法能精确地求解出实际相移步长,从而极大地提高了相位还原精度。与经典五步Hariharan算法对比,仿真结果表明,该算法的相位还原PV(峰谷)、RMS(均方根)误差响应更低,其PV误差响应远低于10^(-3)λ(λ为光源中心波长),而Hariharan算法在10^(-3)λ量级。基于自调谐算法在标定误差时的相位求解过程,扩展该算法以更适用于随机相移误差。在相同20%随机相移误差范围内,与Hariharan算法计算结果偏差的绝对值接近10^(-9)λ,能达到较高还原精度。将该自调谐算法运用在干涉仪测量光学元件表面形貌实验中,实验结果表明,与Hariharan算法相比,自调谐算法在仅存在标定误差时,能较明显地抑制纹波误差,两者计算面形PV存在偏差。在较小振动环境下,两种算法计算得到的相位面形分布高度一致。

悬臂式刚度自调谐吸振器动力学特性研究

根据轴力变化对悬臂式结构固有频率的改变规律,设计一种由压电材料驱动的刚度自调谐动力吸振器。首先,研究适用于这类吸振器的半主动控制方法,分别采用逐步寻优和遗传控制算法对吸振器固有振动频率进行实时调节;其次,结合实际受控系统进行动力学仿真分析;最后,在获得有效振动抑制的基础上进一步将吸振器应用于风洞测力模型的振动控制试验研究。试验结果表明:吸振器能够将风洞测力模型端部振动抑制效果提高至40dB以上,与其他类型的振动控制器相比具有更为优异的动力学性能。

宽频自调谐压电振子发电性能研究

传统悬臂梁固定方式下压电振子频带较窄,存在环境适应性差、发电效率低的问题。为此,提出了一种通过改变固定位置实现宽频的自调谐压电振子。建立了调谐模型,对压电振子在不同固定位置的发电性能进行了仿真分析,并通过实验进行了验证。结果表明:所提出的自调谐压电振子可实现f~2.1 f范围内的调谐。同时通过调节合适的占空比,调谐装置可以实现自给自足。在休眠时间为411 s以上的条件下,可以实现最大频率范围内的调谐,并且能量收集效率在40%以上。此外,在充电时间和激励加速度相同、激励频率不同的条件下,与无调谐压电振子相比,有调谐装置的压电振子的充电效率提高了223%。

基于可控电抗器的单调谐滤波器

介绍了一种基于可控电抗器的单调谐滤波器,通过将普通的无源滤波器进行有源化的改造,改善传统无源滤波器易受参数影响而失谐的缺点,实现当系统其他参数变化时,可以通过调节电感值使滤波器在原来的频率处保持谐振状态,从而保持较好的滤波效果。对检测滤波支路n次谐波电压、电流同相位法和滤波后系统侧n次谐波电流幅值最小法2种闭环控制策略的可行性和特点进行了分析,并利用基于自寻最优的控制方法进行了7次单调谐滤波器的实验,结果证明了基于可控电抗器的单调谐滤波器具有良好的滤波效果和对系统参数变化的自调谐功能。

多参仪器模糊自调谐离散滑模控制方法

针对多参数仪器的非线性高精度大动态控制问题,提出对电机力矩脉动、摩擦扰动及其他未建模干扰等非线性因素,用两个独立的模糊自调谐回路进行自适应抑制衰减的方案,并进行了理论分析和建模仿真,表明该方案在宽速率范围内以及高动态仿真情况下,幅值误差小于5%,相位误差小于5°,并可在大动态宽速率范围内进行自适应调整,因此可改善多参数仪器在非线性复杂扰动情况下的工作性能。