SQUARE WAVE COHERENT METHOD FOR EXTRACTING IP EFFECT

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基于电流与光强双反馈控制光源的在线浊度仪设计

针对投入式浊度检测仪长时间工作时容易受到环境光和温度等影响的问题,文中设计了一种新型投入式在线浊度仪。该仪器采用电流和光强双反馈控制光源以稳定光强输出,进而抑制温度变化和光源老化带来的不利影响;同时,由控制器产生低频方波信号开闭光源,通过对光源开闭时的电压信号作差的方式消除环境光和温度对检测电路的影响。最终在低浊度采用散射法,高浊度采用透射法,实现浊度的宽量程在线精确测量。实验结果表明:该浊度仪在0~1 000 NTU浊度范围内,测量重复性误差最大为2.08%,具有测量精度高、重复性好、零点漂移小的优点,能够满足典型浊度测量应用需求。

低开关频率下双三相感应电机矢量控制策略

双三相感应电机以其自身特有的优点,特别适用于轨道交通等低压、大功率、可靠性要求高的应用场合。在大功率牵引传动系统中,因开关损耗和散热条件等限制,逆变器的最高开关频率通常不超过1kHz。根据多模式调制的特点,提出低开关频率条件下双三相感应电机矢量控制策略,主要包括磁链观测、基波(αβ)平面电流调节器、谐波(xy)平面电流调节器、相位调节器以及磁场定向校正策略。此外,针对方波工况下电压幅值无法调节问题,提出方波工况下的改进型矢量控制策略。通过仿真系统和小功率实验平台,验证了所提出的低开关频率下矢量控制策略的正确性和可行性。

高频方波注入的永磁电机无传感器控制改进算法

为提高高频信号注入的内置式永磁同步电机无传感器控制系统的带宽,提出了一种方波信号注入的无传感器控制改进算法。利用方波信号代替传统的正弦波信号,将注入电压频率提高至逆变器的开关频率,通过简单的算术运算求取高频载波电流和基频电流,避免了带通滤波器和低通滤波器的使用,简化了信号处理过程,提高了系统的动态响应速度。仿真和实验结果验证了改进算法的可行性和有效性。

一种时分双频励磁电磁流量计设计

针对采用低频方波励磁的传统型电磁流量计响应速度慢、抗低频干扰能力较差、不适应流速剧烈变化情况下流量测量的缺点,提出一种结合高频方波励磁与低频方波励磁特点的时分双频励磁方案。新方案保持了传统方案零点稳定的优点,提高了抗低频干扰的能力,改善了对被测流体流动状态快速变化的适应性。根据所提方案研制了原理样机,样机测试和实验结果表明,采用本文方案实现的电磁流量计在较宽的流速测量范围内能保持测量结果准确性基本不受流动状态影响,可实现高精度的流量测量。

双基地高频地波雷达系统矢量流速探测精度分析

随着高频地波雷达海流探测技术的日益成熟,海流测量精度得到了海洋学者的高度关注。该文旨在分析T/Rm-Rb双基地雷达系统的矢量流速探测精度,得到该系统进行矢量流速探测的最佳工作区域。文章首次从矢量流速度的均方误差角度进行分析。首先将T/Rm单基地雷达测得的径向流速度和T-Rb双基地雷达测得的双曲流速度进行组合得到矢量流速度;然后通过全微分得到矢量流速度的误差,并分成I型误差(测量多普勒速度的有限分辨率引起的误差)和II型误差(观察散射角时的误差)来讨论其均方误差;最后绘制均方误差的水平分布图,确定矢量流速探测的最佳工作区域,即:T/Rm-Rb双基地雷达系统在提取矢量流速时,应尽量避免基线和双基地接收机Rb附近的区域。

双高频方波注入法双绕组永磁同步电机无位置传感器控制

针对高频方波注入法零低速下永磁同步电机无位置传感器控制存在的高频转矩脉动问题,提出了一种基于双高频方波注入法的双绕组永磁同步电机无位置传感器控制策略。建立永磁同步电机高频数学模型,分析得到转矩脉动与注入信号的解析关系。对于同相位表贴式双绕组永磁同步电机,当第一套绕组注入高频方波时,依据2套绕组的位置关系,推导了第二套绕组应当注入方波信号的形式,使同一时刻产生的高频转矩脉动代数和为零,以消除高频转矩脉动。提取2套绕组高频信号中包含的转子位置估计误差,比较得到同一时刻误差最小值,并使用龙贝格观测器追踪转子位置角,提高了位置角估计精度。实验结果表明,该方法能够完全消除高频转矩脉动,位置角估计误差减小了60%。

金属卤化物灯的高频点灯和放电稳定化

为了提高金属卤化物灯的光效，将该灯用电子镇流器在高频下燃点，观察到灯的不稳定性，称为音响共鸣现象。为了克服音响共鸣现象，介绍了四种稳定工作的方法：①在超音响共鸣的频率下工作；②在矩形波下工作；③采用适当的调制频率下工作；④采用三次谐波叠加高频正弦波点灯。本文介绍金属卤化物灯用电子镇流器、高频点灯和放电稳定化。

相对论返波管研究进展

高功率微波(high power microwave,HPM)在民用和国防领域具有重要的应用前景。HPM源是HPM系统的核心。相对论返波管(relativistic backward wave oscillator,RBWO)具有相对较高的功率和效率及适合重复频率工作等优点,是最重要的HPM源之一。近10年来,本文作者所在团队在RBWO方面开展了系列研究,取得的进展有:(1)提出切伦科夫辐射和渡越辐射混合产生HPM的原理,发明了速调型RBWO,输出功率达数吉瓦,束波转换效率从30%提高到60%以上;(2)提出电子束与基模和高阶模同时相互作用的双模工作机制,发明了双模工作RBWO,使低磁场RBWO功率提升了约2.5倍,转换效率从低于30%提高到42%;(3)提出通过外加注入信号对电子束进行预调制控制振荡器输出微波相位的方法,发明了牵引锁相RBWO,实现了数吉瓦微波的相位控制和功率合成。

模块化多电平变流器的低频控制策略

为了研究模块化多电平(MMC)低频电容电压波动的问题,提出了一种MMC低频运行控制策略。首先,建立了MMC的数学模型,从能量流动的角度研究了MMC的电容电压波动情况,指出桥臂能量偏差与系统的运行频率呈反比,致使系统在低频下无法正常运行。针对这一问题,提出了一种在桥臂环流和输出电压中加入高频方波分量的方法来抑制电容电压的波动,确保MMC桥臂能量的平衡。理论分析结果表明,相比于加入高频正弦分量的方法,采用该方法得到的桥臂环流的峰值降低了50%。最后采用上述方法进行了阻感和电机实验,结果表明,模块电压波动得到了有效抑制,电机低频调速性能良好,证明了所提出的控制方法的有效性。

基于高调制频率的快速数字锁相算法

为了提高数字锁相的检测速度以及其最高调制频率,改善数字锁相放大的实时检测性能,文中提出了一种新型快速数字锁相算法。文中根据方波参考信号傅里叶展开存在奇次谐波,使得调制频率等于参考信号频率的2m-1倍。同时,通过将采样频率设为调制频率的4的整数倍,保证两路参考信号的正交性。在相敏检波算法实现中,仅仅存在加减法运算,消除了乘法运算,提高了数字锁相算法的运算速度。而且,基于普通微处理器的数字锁相放大能达到的最高调制频率也得到了有效的提升,改善了锁相放大的实时性能。实验表明,该算法既具备较高的速度,又能提高锁相放大的实时性,使得数字锁相对微弱信号的实时检测在普通微处理器上的实现成为可能。

数显式自动换挡频率计

本文主要介绍自动换挡频率计．在测频过程中，将每位计数器的计数信号作为被测信号频率范围的判断信号，以实现自动换挡的功能．

非连续信号注入的双三相永磁同步电机低噪声无位置传感器控制

双三相永磁同步电机常采用注入高频信号的方式来估计位置,实现其低速时的无位置传感器控制.然而,该方法会导致严重的噪声问题,因此在低噪声应用场合受限.本文提出了一种双三相永磁同步电机的低噪声无位置传感器控制策略.首先,为了消除注入信号频率处的功率谱尖峰,采用半周期随机频率方波信号替代传统的固定频率方波信号;其次,利用随机绕组选择的方式将半周期随机频率方波信号断续注入到两套绕组中.因此,在保证注入信号幅值不变的情况下,进一步降低了高频响应电流的含量.此外,提出了一种高频信号解调方法来获取高频响应电流中包含的转子位置信息.电流功率谱密度分析证明该方法能够消除离散谱,从而降低注入信号导致的可听噪声.实验结果验证了该方法的可行性和有效性.

可见光定位系统中扩展LED ID的双频率或运算调制方法

随着可见光通信的发展,室内可见光定位技术获得了广泛的关注。在以图像传感器为接收终端的见光定位系统中,针对单频率调制ID方案简单易实施,但受限于接收终端采集频率上限,可提供ID数量过少,难以满足实际较大面积场景的应用需要。提出了一种扩展ID方法,将两个不同频率的方波进行或运算,输出信号加载到驱动端作为LED ID标识。采用普通商用手机开展了实验研究,结果表明,与使用单一以频率作为LED ID相比,在本系统中可提供ID数量增加了6倍以上,可提供153种ID,且实验中识别ID准确率100%,在LED灯具被遮挡的面积达到1/3时,仍能正确识别出ID。