A Fast-Speed Pulse Detector Based on N-Type Si-Schottky Diode via Tuning Circuit

A fast-speed pulse detector based on n-type Si-Sehottky diode mounted in the waveguide is investigated. The relation of the fast-speed pulse detector between response time and 3 dB bandwidth is analyzed. By adopting the tunable circuit, the matched bandwidth is achieved as wide as possible. Experi- mental results show that the pulse response time of the detector is less than 150 ps within random carrier signal 500 MHz bandwidth range between 35 GHz to 39 GHz via tuning circuit. The detector is very easy to operate because it does not need bias current or synch-pulse source.

直流快速开断技术研究进展和展望

由于直流电流无自然过零点且短路电流上升率高,直流电流快速开断与系统故障切除成为制约直流电力系统发展的一大瓶颈。该综述首先介绍了直流快速开断技术要求与难点。其次,详细分析了直流快速开断过程涉及的关键技术,包括电流转移技术、固态式直流开断技术、介质恢复技术和高速机械开关技术等,综述了各种技术的当前发展现状及其应用情况,对比了不同技术方案的特点及适应性。最后,对直流快速开断技术未来发展方向进行了讨论和总结,为小型化、高性能、低成本、高可靠快速直流断路器的研发及推广应用提供了新的技术思路。

永磁同步电机非线性增益非奇异快速终端滑模控制

为了研究传统滑模控制中系统误差在有限时间内无法收敛至0以及传统滑模控制中系统抖振与收敛速度互不兼容的问题,提出一种非奇异快速终端滑模控制与扰动观测器结合的速度控制器。通过将参数可变的非线性函数作为增益代替固定增益加入滑模控制策略中从而改善系统响应速度同时减小系统的抖振。针对转矩扰动对系统的影响,加入负载转矩扰动观测器并补偿到q轴电流中以进一步提高控制器抗负载扰动能力。根据李雅普诺夫稳定性理论对提出的新型滑模控制器进行稳定性证明,经过仿真和实验证明,电机在启动时响应快、无超调且抖振较小,在突加转矩时转速波动小且恢复时间迅速,证明了改进后的变增益非奇异终端滑模控制与传统非奇异快速终端滑模控制策略相比可以提高动态性能的同时抑制系统抖振、增强系统的鲁棒性。

100 kHz弹光调制器多功能调制仿真

针对弹光调制器(photoelastic modulator,PEM)在超高速全偏振领域的测量问题,研究一种目标频率在100 kHz附近的圆型PEM,由弹光晶体和2个方位角相差45°的压电驱动器组成。通过理论计算弹光晶体谐振频率和压电驱动器振动频率,当二者频率达到一致时,PEM工作在谐振状态,此时PEM的调制效率达到最高。当PEM达到谐振状态并趋于稳定后,调节两压电驱动器驱动电压的幅值与相位,实现纯驻波模式和纯行波模式两种特殊调制,纯驻波模式可实现纯电控制下调制快轴的延迟量和方位角;纯行波模式可实现纯电控制下调制快轴以PEM谐振频率的半频速度高速旋转。最后,利用COMSOL有限元仿真模拟两种调制模式下PEM,验证两种调制状态下的PEM振型及其快轴方向,表明PEM可实现多功能弹光调制,为后续偏振测量提供理论支撑。

一种新型混合型超导限流器的设计与实验研究

为解决传统电阻型超导限流器因超导组件参与常态通流而产生的超导带材用量过多及电流引线漏热功率过大等问题,提出了一种适用于中压船舶直流电力系统短路故障保护的新型混合型超导限流器拓扑结构。对其基于IGBT、高速真空开关的联合换流过程进行了试验研究与理论计算,得出了电容、电感、电阻等参数对换流过程的影响规律;采用盘式无感绕制的方式制作了超导带材盘,组成的高温超导组件电感值仅2.9μH;介绍了限流器用高速真空开关的触头运动特性;最后对限流器样机进行了试验,样机成功将预期峰值为57.6 kA的短路电流限流至24 kA以内,完成了在短路电流上升率为34 A/μs条件下,7.7 kA电流的换流,换流时间仅为61μs,电容电压最大值为1170 V,并实现了高速真空开关无弧分断。

针织物的感温变色涂层整理及性能研究

为了使人体温度变化可视化,设计开发了智能温度监测变色织物。选择云母改性凉感涤纶长丝编织三种不同组织结构的针织物作为基布并对其进行感温变色涂层整理。采用2种不同变色温度及变色效果的可逆温敏变色粉末,与水性聚氨酯、增稠剂等按一定比例制成变色涂料,将其涂覆在织物表面得到不同温度范围的变色织物。分析水性聚氨酯质量分数、烘干温度及烘干时间对变色织物的色牢度、透气性等性能的影响,并探究不同组织结构对变色效果、响应速度等变色性能的影响。结果表明:面密度越大,织物的响应速度越慢,透气率略有下降;水性聚氨酯质量分数达到60%,烘干温度90℃,烘干时间7 min时,织物的色牢度最好;以凉感纬平针织物作为基底时,织物的变色性能及服用性能综合效果最佳。

玻璃破碎新鲜表面吸气特性及其诱导下快速抽气新方法研究

高真空获得及维持技术对微纳材料制备、微电子设备制造、真空电子器件工艺优化等领域的科学研究及工业应用至关重要。文章面向高真空获得及维持过程中吸气材料吸气机理解析及寻优材料替代之关键科学问题,致力于克服传统高真空技术维持高真空状态能耗高、传统高真空获得方法依赖于昂贵设备和复杂操作等缺陷,提出了一种基于玻璃破碎新鲜表面诱发高真空获得及压力下限突破的新方法;文章首先开展了吸气成分及分压力测试实验及最大有效抽速实验研究。实验结果表明新鲜玻璃破碎表面具备吸气效应;解析玻璃新鲜表面吸附的主要气体成分及分压力变化,剖析出主要吸附气体组分为氢气和氮气;定量评估了新方法的抽气能力,利用蒙特卡洛方法仿真分析了泵出口管道的传输概率,获得新方法的最大有 效抽速。相比现有真空获得和维持技术,文章所提出的新方法具有易激活、材料性价比高、抽速可观等优势,有助于为狭小 空间高真空获得及维持提供新型技术途径及应用有效性参考。

72.5 kV快速真空断路器技术研究及开发

短路故障的快速切除对提高电网输电线路的输电能力和提高电力系统暂态稳定性至关重要。快速真空断路器是实现短路故障快速切除的理想选择。文中目标是设计一款新型单断口72.5 kV快速真空断路器并对其短路电流开断性能进行验证。采用具有多重悬浮屏蔽罩与轻量化技术的72.5 kV真空灭弧室用作灭弧器件,电磁斥力机构用作操动机构,一款特殊设计的油阻尼器用作速度调节器。为满足短路电流开断要求,依据阳极放电模式将分闸速度特性定量化调控为:前15 mm行程内平均分闸速度v1为5 m/s,满开距30 mm内平均分闸速度v2为1.59 m/s。经测试,开发的72.5 kV快速真空断路器的分合时间分别为(1.2±0.04)ms和(18±0.20)ms;进行了T100s(b)方式下的40 kA(rms)和80 kA(rms)的短路开断性能验证。开断结果显示,研制的72.5 kV单断口快速真空断路器满足了国标GB 1984—2014全燃弧时间窗口开断要求。

旋挤钻法在软土及砂土地层施工灌注桩的研究

研究目的:采用常规旋挖钻法在地下水丰富的黏土地层和软土及砂土地层施工的灌注桩,部分灌注桩因坍孔出现扩径和缩径,扩径浪费混凝土,缩径使灌注桩不合格,由此提出把旋挖钻法改进为旋挤钻法,达到灌注桩轻微扩径不缩径不浪费混凝土的完整合格桩,本文对其展开研究。研究结论:(1)把旋挖钻法钻斗的慢速重钻改进为旋挤钻法钻斗的快速轻钻可行,可减小振动,挤密孔壁土,预防孔壁坍孔;(2)旋挤钻法成孔对于地表浅部极易坍孔地层用长护筒护壁,且护筒长度要大于极易坍孔地层厚度,对于易坍孔和不易坍孔地层用比重1.25和1.15等指标的泥浆护壁,且泥浆护壁是以垂直式的可控泥浆和离心力水平式的扰动土混合泥浆共同作用于护壁,迫使孔内部分扰动土与泥浆粘黏旋挤进入孔壁内,孔壁得到加固稳定不坍孔;(3)采用旋挤钻法在地下水丰富的黏土地层和软土及砂土地层施工的灌注桩,灌注混凝土充盈系数为1.02~1.03和1.04~1.05,均达到轻微扩径不缩径不浪费混凝土的完整合格桩;且成孔效率高,可减少污染、节约成本;(4)本研究成果可为铁路、公路等领域提高混凝土灌注桩施工质量提供参考。

电动汽车充电过程分析以及提高充电速度的方法

充电系统是电动汽车中的一个重要基础支撑系统,当前阶段动力电池充电技术是电动汽车发展的一大瓶颈技术,根据采用充电模式的不同电动汽车内部分为快速充电系统和慢速充电系统。本文首先介绍两种充电系统的结构,然后对充电过程进行分析,最后总结出提高电动汽车充电速度的五种方法。

快速功率波动下大型定/变速机组的响应特性研究

本文对定速机组和变速机组应对快速功率波动时的响应情况进行了对比仿真,研究了九种不同大小、不同频率的功率波动下定速机组和变速机组的响应情况,并利用功率差的平均值、标准值、功率上升(下降)响应时间的平均值、功率延迟时间这四个量化评估指标对定速机组和变速机组的功率响应特性进行了具体分析。结果表明变速机组不仅能有效应对秒级时间内快速波动的新能源出力,对快速新能源出力波动的响应能力也远优于传统定速机组,进一步说明了变速机组应对新能源波动的有效性。

多电机速度同步控制性能优化研究

为了提高多电机转速的同步性和系统鲁棒性,提出了一种新颖的控制方法,即基于非奇异快速终端滑模控制(Non-singular Fast Terminal Sliding Mode Control,NFTSMC)与改进型偏差耦合控制结构(Improve Deviation Coupling Control,IDCC)相结合的多电机速度同步控制方法(NFTSMC+IDCC)。为了提高多电机系统的控制精度和整体稳定性,引入非奇异快速终端滑模控制算法,从而提升单个电机转速的鲁棒性。对传统的偏差耦合多电机速度同步结构进行改进,仿真结果表明,NFTSMC+IDCC方法下的速度同步总误差为17.58 r/min,多电机同步性上相较于其他两组方法提高了50.5%和29%。

基于改进模糊滑模控制的列车速度跟踪研究

列车运行过程具有强耦合、非线性等特征,且往往存在较大且不可观测的外界干扰,这些特性加大了列车运行控制的难度,针对列车运行速度跟踪控制问题,提出一种新的模糊滑模控制器设计方法。首先基于模糊滑模控制,引入全局快速终端滑模控制,使系统在有限时间内达到稳态;然后构造以李亚普洛夫函数导数的绝对值为补偿的自适应干扰估计项,对外界干扰进行准确估计,进而提出一种双层递阶指数趋近全局快速终端模糊滑模控制器,并且引入指数趋近率来调节滑模面的动态品质,该控制器能快速收敛到稳定状态,且有效地消除了控制器的抖振情况;最后通过仿真算例验证了所提方法的有效性,且提高了列车运行控制系统性能。

基于分类配准与全景像素坐标系的显微图像快速拼接算法

目的提出一种基于分类配准与全景像素坐标系的显微图像实时拼接算法,以解决现有图像拼接算法精度低、计算复杂度高等问题。方法依据单视野图像的质量特征,利用评价函数对图像进行分类配准,适应不同的配准模型;构建全景像素坐标系,依据配准结果在此坐标系下进行整体拼接与缝隙融合;基于自主搭建的尿液样本显微扫描系统进行实验,以验证算法的有效性。结果实验结果表明,相比现有的图像拼接方法,本文基于分类配准与全景像素坐标系的显微图像快速拼接算法更有利于拼接缝隙的融合,且更稳定,拼接效果显著优于加速鲁棒特征和快速傅里叶变换单独拼接;在拼接时间方面,基于分类配准与全景像素坐标系的显微图像实时拼接算法的拼接时间大大缩短,拼接速度提升了1倍,且对于矩形扫描区域拼接的大视野图像,无明显拼接缝隙痕迹,可完成高质量的实时拼接。结论基于分类配准与全景像素坐标系的显微图像快速拼接算法能够满足快速高分辨率的大视野图像拼接需求,为显微图像拼接提供了一种更优的方法,便于相关人员进一步分析和应用。

基于变转速磨煤机的机组快速变负荷控制策略研究

由于制粉系统的延迟惯性特性,对锅炉的响应速率有较大影响,改善制粉系统的迟滞性对于提高机组变负荷速率具有重大意义。本文通过系统建模及数据仿真分析了磨煤机变转速对机组响应特性的影响,设计了基于变转速磨煤机的机组快速变负荷控制策略,根据变负荷过程及需求控制磨煤机转速,最大限度地发挥变转速磨煤机的优势,提高机组的变负荷速率响应能力,并通过试验验证了策略的有效性。试验结果表明,在配有变转速磨煤机的机组上采用该套控制策略能够有效提升机组变负荷速率,机组变负荷速率可达3%Pe/min以上,极大地提升了机组的负荷响应能力。

高铁列车冷链快餐食品质量与安全管理

本文探讨了高铁冷链快餐食品质量与安全管理的各个方面,包括其独特性、管理流程和保障措施。高铁冷链快餐食品特定的运输和保存条件对食品质量与安全提出了特殊要求,为确保食品质量与安全,餐饮企业应建立完善的质量管理体系及食品安全管理体系,覆盖从产品研发到销售的各个环节,并实施严格的供应商管控、异物控制和售前检查等措施,保障高铁冷链快餐食品的质量与安全,为乘客提供优质的餐饮服务。

快速掘进工作面局部通风管控装置研究

为进一步提升快速掘进工作面作业安全系数,实现按需供风,设计快速掘进工作面局部通风管控装置,对装置的组成结构、关键部件布置以及按需供风流程等进行了详尽的研究。通过多传感器实时监测工作面环境参数和运行状态参数,经控制器分析、计算后对局部通风机进行按需、智能变频调速。完成的试验分析结果表明,该局部通风管控装置能够实现按需供风,提升了快速掘进工作年作业安全系数,保障工作面安全、高效、快速掘进。

多源快变干扰船舶永磁同步电机调速控制方法

船舶运行环境中存在多种快速变化的扰动源,导致同步电机负载突变、电流输出产生误差等问题,从而影响电机的调速性能。因此,提出多源快变干扰船舶永磁同步电机调速控制方法。基于电机数学模型,利用分数阶积分滑模调速控制器控制电流输出;构建多源快变扰动观测器,获取多源快变总扰动,并输入至调速控制器内,实现永磁同步电机调速控制。实验结果说明,该方法控制下电流输出控制平滑,在应对多源快变干扰时能够有效减少转速跌落幅度。

城市抗震防灾规划中建筑物易损性评价方法的研究

基于功能和后果的抗震设防理念,提出了城市建筑物的分类方法并根据不同类别采取不同抗震易损性评价方法,其中包括应用能力谱的理论易损性分析方法和快速群体震害预测方法等。根据这些方法和泉州市规划区内的房屋调查资料,对泉州市的房屋进行了震害预测,并通过泉州市建筑物地震易损性分析的结果,提出了针对性的抗震减灾策略。所发展的易损性评价方法和对策措施对其他城市编制抗震防灾规划也具有一定参考价值。

基于LabVIEW的瞬态温度测试系统

针对极端工况下瞬态温度动态诊断的难题,设计了以钨铼快速热电偶为传感元件和LabVIEW为开发平台的测试系统,对热电偶进行了冷端温度补偿,实现了在侵蚀环境下的瞬态温度的诊断。对锌熔滴扁平过程瞬态温度测试表明,其温度变化范围在ms级,并以波形图的形式显示出了瞬态温度的变化情况,对其进行了分析。该系统可用于发动机进口、爆发器内壁等工业和军工中需要快速高温测量的领域。