基于改进新型电压模型的永磁同步电机控制

传统电压型磁链观测器无法去除电动势中存在的直流量,通过采用新型电压模型能够有效解决直流量累积的问题,并分析频率突变对输出磁链的影响,进一步改进新型电压模型,从而增强系统的动态性能。此外,考虑到永磁同步电机运行过程中存在的功耗问题,进而引入一种给定变化参考磁链的方法,实现永磁同步电机定子电流的最优控制,从而提升电机的运行效率。仿真结果表明,新的磁链观测器不仅能够在感应电动势出现偏移的情况下保持磁链的稳定性,而且比优化前的动态响应性能更好。

单相接地时LCC-HVDC换相失败时序机理研究

为准确掌握换流站交流母线发生单相接地故障时,高压直流输电系统中容易发生换相失败的换流阀,以便从原理上采取针对性更强的换相失败抑制措施,以A相故障为例推导出换流站母线电压以及换流变换相电压幅值和相角变化量故障前后随接地电阻、接地电抗之间的数学关系式,影响故障后首次换相时换相失败顺序的因素包括故障相别、系统等值阻抗、接地阻抗和换流变接线组别。进一步通过计算故障前后换流阀的换相面积比值,找出故障发生后更容易发生换相失败的换流阀。换流站母线通过电抗接地时,接地故障发生后首次换相的阀容易发生换相失败的顺序相同,A相故障时依次为Y3(Y6)、D5(D2)、D3(D6),其余阀在故障发生后首次换相时不会发生换相失败。但通过电阻接地时,容易发生换相失败的换流阀顺序与接地电阻大小密切相关,详细推导出不同接地电阻范围内故障后首次换相时容易发生换相失败的换流阀顺序,并在PSCAD/EMTDC电磁暂态仿真软件中的CIGRE高压直流标准测试系统及实际工程模型中验证了文中理论研究结果的正确性。

抑制电网电压直流分量的改进锁相环研究

基于双二阶广义积分器的锁相环被广泛应用于并网逆变器,实现电网电压同步。但是,当电网电压中存在直流偏移时,滤波效果不理想,对输入信号的检测出现波动。因此,提出一种改进的二阶广义积分器结构,在分离正负序电压的基础上加入直流分量抑制模块,从而提高锁相环抑制直流电压的能力,准确提取电网电压同步信号。在MATLAB/Simulink进行仿真研究。试验结果表明,该锁相环在电网电压存在直流电压时能够滤除直流分量,锁频锁相效果较好。在锁相环加入直流分量抑制模块能够有效抑制直流分量的干扰,为分布式发电系统并网,保障逆变器与电网之间高效高质量的能量传输,以及提升电网稳定性提供了很好的方法。

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。

带通滤波器法电压积分型定子磁链观测器

针对定子磁链观测的低通滤波器法电压积分模型受电压电流零漂,积分初值和定子电阻误差的影响,使得观测结果存在直流偏置的问题,提出了能消除直流偏置的带通滤波器法电压积分模型。针对电压积分型定子磁链观测器基本模型进行了误差分析,建立了带通滤波器法定子磁链观测器模型,分析了带通滤波器法定子磁链观测器能够消除直流偏置的原理,并给出了幅值和相位的误差补偿方法。对带通滤波器法定子磁链观测器进行仿真和实验表明:带通滤波器法定子磁链观测器解决了低通滤波器法中的直流偏置问题,消除了观测结果的直流偏置,对观测结果进行幅值和相位误差补偿后,观测的定子磁链与参考磁链波形一致。

带高抗500kV长线路合闸引起的电流直流偏置问题及应对措施

以重庆电网张家坝—隆盛带高抗500kV长线路为研究对象,通过电磁暂态仿真,研究了典型线路合分闸操作时的电流直流偏置问题,包括不同合闸相位进行各种合分闸联动操作时的电流直流偏置情况。此外还研究了采用合闸电阻及控制相角合闸技术抑制电流直流偏置的效果,结果表明,采用这2种方法可以加快电流过零,降低电流延迟过零出现的概率,但并不能完全消除电流过零延迟现象,对此进行了讨论并给出了建议。

CMMB系统中RSSI电路设计

为了设计一款应用于中国移动多媒体广播标准(CMMB)系统射频前端的限幅器电路及场强指示器电路,提出一种新的直流失调补偿方案,该方案采用分段反馈原理实现限幅器内抵消直流失调部分电路的片内集成并且对直流失调量能起到有效抑制.该电路采用台集电(TSMC)0.18μm互补金属氧化物半导体(CMOS)工艺实现,测试结果表明,该限幅器达到64 dB的电压增益,可以对载波为5 MHz、带宽为9.9 MHz的中频信号进行放大;场强指示器的动态范围大于70 dB,场强检测的误差小于3 dB,符合CMMB标准接收机系统对信号强度指示电路(RSSI)电路的设计要求.

基于三阶广义积分的改进型单相谐波电流检测方法

随着单相分布式可再生能源并网系统的普及与发展,单相电力有源滤波器及采取有源阻尼的单相逆变器广泛应用于单相电网系统中,该类设备都需要对单相电流谐波进行快速与准确的检测。为解决单相谐波电流快速检测的问题,文中依据瞬时无功功率理论,基于广义二阶积分,将三相谐波电流检测的方法推广至单相系统,并针对单相电流中直流分量对谐波电流检测的影响,提出了一种基于三阶广义积分的改进型单相谐波电流检测方法。最后,基于MATLAB/Simulink平台对所提的谐波检测算法进行了仿真分析,并搭建小功率低压单相有源滤波器实验平台进行了实验,验证了该新型单相谐波检测算法的正确性与有效性。

电子式互感器暂态特性测试系统的研制

电子式互感器暂态特性必须采用直接法进行测试,现有的测试方法投资大、试验控制复杂,并不适合工程化的现场应用,针对该问题,提出了一种以三套电源装置为核心的暂态特性测试系统,测试系统通过计算机进行波形的计算、分解以及组合控制,提供宽范围的调节能力,合成一次侧全偏移暂态电流。该试验装置能够提供真实的暂态电流试验条件,对互感器的出厂检验和高压电力系统交接试验具有一定的指导意议和应用价值。

载波泄漏与I/Q失配矫正技术

提出了一种基于数字基带的载波泄漏与I/Q失配矫正方案.该方案只需在射频芯片上引入一条矫正通路,将载波泄漏与I/Q失配量检测出来发送给数字基带,数字基带完成矫正工作,减小了芯片面积和功耗,降低了设计难度.在TSMC 0.13μm CMOS工艺下,系统仿真结果表明,该矫正方案的载波泄漏误差小于1.5%,I/Q失配的相位与幅度矫正误差均小于6.5%.矫正链路的测试结果表明,I/Q幅度的不匹配体现在输入信号两倍的频率上,矫正链路的带宽为20MHz,链路增益变化范围为15dB,步长为5dB.

新型压电作动器驱动的直线电机驱动电源研究

基于压电作动器的大容性负载特性,通过电路匹配分析提出了基于直流升压变换器和谐振驱动控制电路;根据压电作动器驱动偏压要求,设计偏压电路使输出电压在-20~100 V之间;采用微处理器和D触发器设计驱动信号产生电路;将设计的驱动电源用于双作动器驱动的压电直线电机,电机运转平稳,电路功耗小,通过匹配不同的电感实现了宽频范围驱动.

双低通滤波器法改进电压型定子磁链观测器研究

针对低通滤波器法电压型定子磁链观测模型所存在的零漂问题,提出了双低通滤波器代替纯积分求解定子磁链的新方法,该方法采用两个不同截止频率和比例系数的低通滤波器,对输入反电势滤波后相减消除零漂。从理论上证明了双低通滤波器法定子磁链观测器能够完全消除直流偏置。根据滤波器的特点,提出了幅值和相位的补偿方法,进一步分析了双低通滤波器中参数的选择对其磁链观测的影响。仿真和实验验证了该磁链观测器的正确性和有效性。

带有DCOC的超低功耗可调谐低通滤波器

应用于零中频接收机,设计了一种具有4阶跳蛙结构且能有效消除直流失调的有源RC低通滤波器。该滤波器的4个可调带宽分别是180,360,720,1 400kHz,通带增益范围为0~72dB,能够实现多模移动通信的信道选择以及抵抗邻频干扰;在带宽为180kHz时,功耗仅为350μW;当增益为0dB时,该电路的直流失调抑制值为-128dB,IIP3可达30dBm,实现了信号的线性传输。该电路采用TSMC 0.18μm CMOS工艺实现。

零中频接收机的直流偏移消除和自动增益校准

为了精确消除零中频接收机中的直流偏移并快速响应射频接收机增益调整时引入的输入直流偏移变化,提出了一种混合型直流偏移消除电路.该电路结合了模拟型和数字型直流偏移消除技术的优势,在降低输出直流偏移的同时缩短了响应时间.模拟型直流偏移消除电路用于实时地自动消除各级输入的直流偏移,数字型直流偏移消除电路通过自动校准进一步减小接收机的最终输出直流偏移.同时提出了一种接收机增益自动校准电路,能够自动校准零中频接收机I/Q通路的增益失配.采用65 nm CMOS工艺实现了集成直流偏移消除的可编程增益放大器和增益自动校准电路.芯片测试结果表明,放大器最大输出直流偏移为2 mV,增益调整具有严格单调性,自动校准后的输出I/Q增益失配小于0.1 dB.该电路具有响应快、仅需开机自动校准和无需数字基带电路参与等优点,完全满足IEEE 802.11ax-2021等宽带通信接收机的系统要求.

用于视频编码的维纳滤波器抽头系数表示新方法

针对已有视频编码系统中自适应环路滤波器抽头系数编码方法存在冗余的问题,提出一种基于直流补偿的抽头系数编码表示方法(DCTCC).首先,对解码恢复图像与原始图像的直流差值进行补偿;然后,以直流补偿后的恢复图像为输入信号、原始图像为期望值设计维纳滤波器,进一步补偿恢复图像的交流失真;最后,仅编码传送所设计滤波器的各非中心抽头系数,而根据提出的抽头系数之和等于1的特点则可计算得到中心抽头系数数值,从而提高滤波器参数传送效率.实验数据表明,对于所用的各种格式视频测试序列,DCTCC的编码效率均优于已有自适应环路滤波方法,与H.264/AVC标准相比,DCTCC的编码效率最高可达26.31%.

一种基于W LAN零中频CMO S混频器的设计

本文提出了一种应用于无线局域网(WLAN)的2.4GHz的零中频下变频混频器的设计方案,采用中芯国际5层金属0.25μm的CMOS工艺制作完成。测试和仿真结果表明,该混频器增益为-1.2dB,IIP3为-11.1dB,其单边带噪声NF为7dB。文中对混频器的噪声进行了简单的分析,提出了一种解决直流溃通的方法。

视频编码失真两步补偿法及其参数描述

为了减少视频编码失真,论文提出了一种新颖的视频编码失真补偿方法——两步补偿法。该方法优先补偿解码恢复图像的直流失真,再利用直流补偿后的恢复图像设计维纳滤波器,进一步减弱解码恢复图像中的交流失真。实验数据表明两步补偿法的编码效率优于现有自适应环路滤波方法,提高H.264/AVC的编码效率最高可达26.31%。此外,利用分析得到的交流补偿滤波器系数和为1的特点,提出相应的滤波器系数的量化编码方法,去除了滤波器系数表示方法中的冗余。

直流电压对氦有阀线性压缩机活塞偏置及输出性能影响

基于活塞偏置理论,建立了直流电压对活塞偏置抑制数学模型,搭建了氦有阀线性压缩机活塞偏置抑制实验台,分析加直流电压抑制活塞偏置对压缩机的影响。研究表明:直流电压可完全抑制活塞偏置。当有效行程达到最大时,所需直流电流为1.09 A,占总电流的20.8%,直流功耗5.347 W,占总功耗的4.9%。采用直流电压抑制活塞偏置增大了压缩机有效行程能够提高压缩机的最大压比和质量流量,增加等熵效率,但引入的直流电流会造成电机绕线的总电流增大,对绕线直径提出更高的要求,导致电机尺寸增大。该研究为使用直流电压抑制活塞偏置的可行性及合理性提供理论和实验支撑。

单相接地时高压直流换相电压相位偏移量特性

高压直流输电系统逆变侧不对称故障会造成换流阀换相电压相位发生偏移,进而引起换相失败的发生,严重影响了系统的稳定运行。为此,对不对称故障下的换相电压偏移量特性进行研究,基于电力系统暂态分析方法,对不对称故障下高压直流输电系统进行正负零序分解,推导出YNy0接线和YNd1接线换流变压器阀侧三相电压幅值、相位的计算公式,得到不对称故障下12脉动换流阀换相电压的最大偏移量,并对换流变网侧交流母线线电压幅值进行计算,通过MATLAB解析计算分析不同类型故障接地阻抗下,换流阀换相电压偏移量的变化特性。PSCAD/EMTDC电磁暂态仿真结果证明了文中所分析换相电压偏移量影响特性的正确性。

扬声器直流偏置产生机理研究及其估算方法

直流偏置会对扬声器性能造成不良影响。研究了扬声器驱动力系数、劲度系数和电感等主要非线性特性与所对应的驱动力、回复力和磁阻力中的直流分量的相互关系,进而分析了这些力的直流分量所导致音圈位移直流偏置。提出了一种基于集总参数模型(Lumped Parameter Model,LPM)的扬声器直流偏置估算方法,它先通过数值仿真分析方法(或测量方法)得到扬声器的驱动系数Bl(x)、劲度系数K(x)和电感L(x)等非线性参数,再将它们代入到LPM模型,求解该模型得到位移时域响应,并进一步后处理得到直流偏置。采用该方法估算了一款6.5 in(1 in=2.54 cm)汽车扬声器和一款2 in全频带扬声器的直流偏置,并分析了它们的非线性参数对直流偏置的影响。扬声器样品直流偏置的实测结果表明,估算曲线与实测曲线趋势基本一致。合理调整非线性参数,可调整或减小直流偏置,进而优化设计高品质的扬声器。