基于自抗扰控制的圆纬机恒张力输纱控制系统设计

针对当前圆纬机积极式送纱方式中存在的纱线张力及输送速度不可任意调节、纱线张力波动大等问题,提出了一种可为圆纬机输送恒定张力纱线的输纱控制系统。构建了以无刷直流电动机速度环为内环、以纱线张力为外环的纱线恒张力双闭环反馈控制系统,通过自抗扰控制技术获取纱线实时动态指标,并对无刷直流电动机目标转速进行调整,最后通过磁场定向控制技术驱动无刷直流电动机。详细阐述了纱线张力的形成机制、纱线恒张力输送控制方案、系统硬件设计及控制算法。输纱测试表明,该控制系统可实现多种类型纱线的恒定张力输送。其中,棉纱张力波动标准差为1.5 cN(300 m/min测试条件),氨纶包芯纱的张力波动标准差为0.33 cN(240 m/min测试条件)。输纱速度的调节范围为0~600 m/min,纱线张力的控制范围为2.0~50.0 cN。

不同使用类别下隔离开关单极灭弧容量对比研究

随着光伏与储能系统技术的不断进步,电压提升至现在主流的1500 V,通常使用多极串联形式以满足电压不断提升的需求,导致现有直流隔离开关产品成本高、体积大且在使用类别中具有一定局限性。因此,针对直流隔离开关产品使用工况展开讨论,分析不同时间常数下预期电流波形的差异,提出一种改进型灭弧室结构,并对隔离开关产品在不同使用类别时灭弧容量差异导致的实验结果进行分析,为开关产品在不断提高的电压系统中提高适用性提供新思路。

两种电晕放电特性比较研究

为明确2种不同电源的电晕特性,对恒压电源和脉冲电源形成的电极对,通过控制变量法进行了2种电晕放电的电场特性及除尘性能的比较研究。实验结果表明:相同工况下,脉冲电晕放电的击穿电压和起晕电流都高于恒压电晕放电,其产生的平均电子密度高,使得粉尘去除效果略好,且除尘性能稳定,产生的副产物O3量少。

基于固定时间滑模的直流微电网系统电压控制

针对含有恒功率负载的直流微电网系统,为了抑制恒功率负载的负阻抗性造成的系统直流母线电压振荡现象,采用固定时间滑模控制方法研究直流母线电压的控制问题。首先,建立含恒功率负载和储能单元的直流微电网系统的数学模型;其次,结合固定时间稳定性理论,设计积分型滑模面,在此基础上构造固定时间滑模控制器,通过对系统状态进行可达性分析,给出系统收敛时间上界的估计值;然后,通过对滑动模态进行稳定性分析,结合线性矩阵不等式求解得到控制器增益;最后,以含有2个恒功率负载和1个储能单元的直流微电网系统为例进行仿真实验,仿真结果表明,所设计控制器能够有效抑制恒功率负载扰动对直流母线电压带来的不良影响。

用于传感器信号获取的恒定带宽PGA设计

阐述基于180nm CMOS工艺的一种用于传感器AFE(Analog Front End, AFE)的低噪声恒定带宽PGA电路设计,其1~4级为可选接入级,采用基于全差分放大器的低噪声开环结构。最后一级为推挽输出的增益精调级,采用基于跨导-跨阻闭环反馈型结构。芯片测试结果表明,该PGA的增益范围为0~66.7dB,步进为1dB;在1.8V供电电压下,功耗为1.01mW;等效输入噪声为3.9μ VRMS(1~100kHz积分)。此外,由于最后一级采用跨导-跨阻结构,该PGA的增益曲线还具有恒定带宽的显著优势。

频率自适应电流源克服电容影响的电导率测量

在电导率的测量中,为减小极化作用的影响,交流电源的频率越高越好,但频率提高的同时电容作用的影响也随之增强,因此,选择合适的频率是提高测量精度的关键。本文提出了一种在电导率测量中如何选择合适的信号测量源工作频率的方法,在恒流源驱动下,判断电导池输出电压导数可自动确定信号测量源工作频率。本文从理论上对该方法进行了分析,并给出实现的硬件电路和实验结果。

直流稳恒磁场对45钢摩擦磨损性能的影响

大气条件下,研究不同强度的直流稳恒磁场对45钢干滑动摩擦磨损性能的影响。结果表明:与无磁场条件下相比,材料的摩擦系数降低,磨损量明显减少,磨损表面光滑,磨屑细化。微观分析表明,45钢在磁场条件下磨损后,表面生成更多的氧,认为氧化磨损及磨屑的润滑作用是磁场降低摩擦系数、减轻磨损的主要原因。

一种新颖的全数字式双向恒流源电路的设计

针对采用蓄电池作为后备电源的系统,设计出一套新颖的双向工作恒流电路。该电路既可实现蓄电池对低压负载的大电流放电,又可以对蓄电池本身进行恒流充电。同时,本文提出了一套全数字化控制方案,不仅实现了双向电路的恒流控制,而且对蓄电池本身进行了能量管理,使电路具有浮充和欠压保护等功能。另外,通过软件编程,采用数字控制可以很方便地实现电路的恒流、恒压、恒功率等控制功能,从而使电路具有很强的实用性。实验采用TI公司的F2407ADSP芯片作为控制核心,结果表明,该数控电路具有很好的恒流效果,可以用于电力、通讯系统的后备电源中。

DDS芯片AD9854在脉搏波阻抗谱测量中的应用

采用脉搏波阻抗谱法能够有效地减小个体差异和测量条件对阻抗测量的影响,是一种很有前景的血液成分无创检测方法.波阻抗谱测量系统需要两路同频严格正交信号源,且信号频率在要求范围内程控可调.采用直接数字脉搏合成技术,以DDS芯片AD9854为核心设计了用于脉搏波阻抗谱测量系统的恒流驱动信号源.实验结果表明:采用AD9854,电路设计简单,工作可靠,容易实现频率调整,频谱稳定度和精确度以及相位误差满足测量系统要求.

一种均衡考虑锂电池内部能量损耗和充电速度的多段恒流充电方法

锂电池快速充电方法应该均衡考虑电池的安全、寿命和充电时间。为此,应该控制锂电池的温度或能量损耗。提出一种均衡考虑锂电池能量损耗和充电时间的多段恒电流充电方法。首先,通过测试不同电流的恒流工况充电电压曲线,建立锂电池直流内阻随荷电状态(SOC)和电流I变化的函数关系式。其次,简化恒流段内能量损耗计算表达式,并设计用于均衡充电时间和能量损耗的充电目标方程。最后,设计一条权重变化曲线以确定各个恒流段的充电电流。此方法实验过程简单,充电电流的计算过程简单。通过与恒流充电方法的实验比较,验证了该方法的优点。

高频响双向开关式恒流源设计

针对"现有模拟式恒流源只能单向输出且效率低,而已有的数控式恒流源系统复杂、成本高、响应速度又比较慢"的普遍不足,提出了一种新颖的基于模拟PWM控制器的双向高频响开关式恒流源电路。该方案采用了脉宽调制控制器芯片MCP1630和集成功率H-桥L6201P作为核心,由设定输入电压和高边电流采样反馈所形成误差通过MCP1630内PI闭环实现了电流可控调节。实验测试结果表明,该电流源满载输出范围达±2 A,电流调节精度±5%F.S,响应频宽超过700 Hz;该电流源响应快,功耗和成本低,适应于高速双向比例电磁铁驱动要求。

基于Multisim仿真的直接耦合放大电路研究及测试

针对多级直接耦合模拟电路分析设计复杂的特点,借助Multisim软件进行电路仿真分析及测试。将场效应管输出的功率放大电路进行分解,分解后的单元电路能独立仿真,计算电路静态工作点及性能参数,制作实物并使用6 1/2台式万用表及四通道数字示波器进行测试,最后讨论电路产生失真的原理及解决对策。测试结果与仿真计算结果基本一致,使用虚拟仿真手段能提高电路设计与测试效率,缩短产品开发周期。

天广直流输电系统过负荷功能研究

直流输电系统的快速响应和过负荷能力有利于提高整个电网的稳定性,基于天广直流输电系统的控制策略,介绍了其过负荷功能的计算和实现方法,并结合实例进行说明,最后还讨论了运行中应引起重视的相关问题。

交流示波极谱基础研究V实验线路的改进

本文提出了两种不同类型的交流示波极谱实验线路,用运算放大器组装了i·r降补偿及微分线路,采用三电极系统。比J.Heyrovsky设计的原始线路优越。

具有V2G功能的电动汽车快速充放电方法

为充分发挥电动汽车的能量双向流动特性,提出一种具有V2G功能的电动汽车快速充放电方法。可逆充放电机主要包括可逆PWM整流器和双向DC/DC变换器。可逆PWM整流器采用前馈解耦的电压电流双闭环控制,并用LCL滤波代替L滤波,在保证相同滤波效果条件下,降低电感值并提高了系统的响应速度;双向DC/DC变换器采用电流闭环控制来有效控制充放电电流维持在恒定值,采用脉冲充电和恒流放电使电动汽车的充放电电流维持在35 A左右,实现快速充放电功能。仿真结果证明了所提方法的正确性和可行性。

负直流电场对不同初始压力预混甲烷/空气火焰的影响

在定容燃烧弹中研究了常温(298 K),初始压力P_(initial)为0.1~0.5 MPa,加载U=-5、-10 kV直流电场对甲烷/空气预混火焰燃烧特性的影响。结果表明:不同初始压力下,加载电压,火焰主要在水平方向发生拉伸变形,加载电压幅值越高,火焰变形越明显,初始压力越高,火焰不稳定性增加,火焰面褶皱增加。加载电压后,火焰传播速率明显提高,电压幅值增大,其提高程度逐渐明显,初始压力增大,其提高程度更加明显,电场对火焰的促进效果更加明显,λ=1.4,U=-10 kV,P_(initial)=0.1~0.5 MPa时,平均火焰传播速率分别提高35.67%~52.71%。相对于未加载电压,加载电压后,各初始压力下质量燃烧率均增大,随电压幅值升高而升高,且初始压力越大,质量燃烧率变化越明显;火焰的初始燃烧期和主燃烧期均缩短,初始压力越高,缩短程度也越明显,二者相比,初始燃烧期缩短的程度更为明显。

以Pd-MoO_2/C为阳极催化剂的乙醇燃料电池

制备了Pd-MoO2/C作为乙醇阳极催化剂,循环伏安,计时电流测试结果表明该催化剂对乙醇氧化具有良好的活性和稳定性能。制备了以Pd-MoO2/C作催化剂的阳极,与空气电极组装了乙醇燃料电池,采用恒流放电法测试了电池的放电性能。组装了4个单电池组成的电池组,以该电池组负载一个2.5 V 0.3 A的灯泡,在常温下可稳定运行。向电池的阳极槽中添加乙醇,电池可持续放电。

基于Zigbee通信的植入式神经电刺激系统的研究

目的:研制一种植入式神经电刺激系统。方法:采用Zigbee通信技术和双相恒流刺激产生技术设计系统,利用Zigbee同步时间唤醒技术实现系统的低功耗设计。结果:系统植入电刺激器和外部控制器之间可以双向无线通信,植入电刺激器的刺激强度、频率、脉宽、极性能够可控输出。结论:系统实现了PCB的一体化集成,功耗低,并且刺激输出波形不会因为人体组织负载阻抗的变化而变化,同时可以减小大电流刺激的疼痛感。

Al掺杂对CaCu_3Ti_4O_(12)陶瓷介电性能的影响

采用标准电子陶瓷工艺,制备了CaCu3Ti4-xAlxO12-x/2(CCTAO,x=0,0.06,0.10,0.20)陶瓷样品,研究Al对CCTAO材料的微观结构和介电性能的影响.结果表明,Al的添加可促进CaCu3Ti4O12(CCTO)晶界处小晶粒生长,拟制大晶粒长大,增强晶界的绝缘性,使低频介电弛豫行为明显减弱,降低了CCTAO陶瓷样品低频范围的介电损耗.x=0.2时在40 Hz^1 kHz频率范围内,tanδ均小于0.05,最小值仅为0.033.对该样品偏压下的介电性能的研究发现,Al3+取代Ti4+可实现P型掺杂,改变基体的半导状态,拟制表面作用,从而使样品低频范围受偏压影响明显减弱.

双极晶体管中子辐照后的高温退火特性

利用硅双极晶体管在线监测中子注量,其直流增益和损伤常数是作为探测器指标的重要参数。高温退火可使受到中子辐照的双极晶体管性能部分恢复,进而可以重复使用。开展高温退火特性研究,分析双极晶体管直流增益的恢复程度以及损伤常数的重复性。在快中子脉冲堆上对贴片型3DG121C双极晶体管进行三轮中子辐照,每轮辐照累计注量2.64×10^(13)cm^(-2)。经过第一轮中子辐照后,双极晶体管直流增益下降至辐照前的40%,经过180℃连续24 h的高温退火后,直流增益恢复至辐照前的67%;经过第二轮辐照后,直流增益下降至第二轮辐照前的50%,在相同条件下退火后,直流增益恢复至第二轮辐照前的73%;经过第三轮辐照后,直流增益下降至第三轮辐照前的58%,在相同条件下退火后,其直流增益恢复至第三轮辐照前的87%。三轮实验结果表明:双极晶体管直流增益倒数随辐照中子注量变化的线性关系基本一致,具体表现为其损伤常数具有很好的重复性。利用该高温退火特性,将双极晶体管作为中子注量探测器应用于快中子脉冲堆中子注量在线监测,监测结果与活化箔结果基本吻合。