基于超螺旋二阶滑膜的汽车主动悬架控制方法研究

汽车悬架的控制效果直接影响汽车的稳定性和舒适性,针对一阶滑模控制在主动悬架控制中存在的抖振和控制精度问题,基于汽车二自由度1/4主动悬架模型,提出了一种基于超螺旋二阶滑模控制的汽车主动悬架控制方法。在控制器前端串联一个负加速度反馈回路来调节悬架性能,并使用扩展的超螺旋观测器实时补偿系统的未知内部动态。为了验证控制方法的可行性,通过仿真进行对比分析。仿真结果表明,相比于一阶滑膜控制,该方法解决了悬架未知非线性动态的多目标控制问题,能更有效地改善汽车稳定性和舒适性。

基于全光混沌注入双环电光相位反馈环的混沌保密通信系统研究

针对现有混沌保密光通信系统时延特征隐藏所需反馈增益系数较大这一问题,设计了一种基于全光混沌注入双环电光相位反馈环的混沌保密通信系统。首先,由全光反馈产生光混沌并将其耦合至2个电光相位混沌反馈环中。然后,通过相位调制的方式实现信息与混沌载波的非线性耦合并参与混沌载波的生成。最后,在检测端通过光混沌同步实现信号的解密。借助MATLAB软件仿真分析了系统中混沌信号的复杂度、时延特征隐藏、同步性、鲁棒性和通信性能。仿真结果表明,所设计的混沌保密通信系统在较小的反馈系数时具有较高的复杂度且时延特征得到较好的隐藏。

白果内酯调控AMPK-SIRT3正反馈环路介导的线粒体生物发生改善ATDC5软骨细胞炎性损伤

旨在以AMPK-SIRT3正反馈环路为切入点,探讨白果内酯改善白介素1β(IL-1β)诱导的ATDC5软骨细胞炎性损伤的作用机制。采用IL-1β(10 ng·mL^(-1))诱导ATDC5软骨细胞炎性损伤来构建体外骨关节炎模型,随机分为对照组,IL-1β组,IL-1β和白果内酯共同处理组,其中,共同处理组按照白果内酯的应用浓度又分为低、中和高(15、30和60μmol·L^(-1))3个不同剂量组。免疫印迹法(Western blot)和实时荧光定量PCR(qRT-PCR)方法检测各组软骨细胞中ADAMTS4、PGC-1a、Collagen Type II、MMP-3、NRF-1和Fis1的蛋白与mRNA表达情况。试剂盒检测各组ATP含量,并通过免疫荧光方法检测SIRT3表达水平。Western blot检测AMPK-SIRT3正反馈环路相关蛋白p-AMPK、AMPK和SIRT3表达水平。使用Compound C和3-TYP处理ATDC5软骨细胞,构建AMPK-SIRT3信号通路阻断模型,检测下游PGC-1a、NRF-1和Fis1蛋白变化。结果显示,白果内酯通过下调ADAMTS4和MMP-3表达(P<0.05),促进Type II collagen表达(P<0.05)来调节ECM代谢平衡,并促进ATP合成。在机制上,白果内酯干预软骨细胞后p-AMPK、SITR3、PGC-1a和NRF-1水平显著升高(P<0.05),而Fis1蛋白水平显著降低(P<0.05),并且使用Compound C和3-TYP预处理软骨细胞后,PGC-1a、NRF-1和Fis1蛋白水平被不同程度抑制。综上所述,白果内酯通过AMPK-SIRT3正反馈环路激活PGC-1a,调节线粒体生物发生改善ATDC5软骨细胞炎性损伤。

某型地面发控点火电流异常分析和电路改进

针对某型地面发控系统在使用过程中出现的点火电流异常问题,采用数学方法研究点火电流与元器件参数的变化规律,发现地面发控点火电流在某些环境下不稳定的根本原因。最后提出一种闭环控制方案,增加电流反馈环节,解决点火电流异常问题。实际应用验证表明,改进后的点火电路能适应更大的点火负载,有效提高了点火的可靠性。

系统动力学反馈环快速计算法研究

针对系统动力学传统枝向量行列式反馈环计算法存在计算时花费时间过长、计算结果容易出错且难以检验等问题,提出了系统动力学反馈环快速计算法。该方法借助Vensim软件Loops功能,以各流位变量为起点生成系统反馈回路集,再删除重复反馈环,可得到此系统所有非重复反馈环集合。以萍乡明鑫农场“基地+农户”供应链复杂系统为例,借助已构建的11棵强简化流率基本入树模型,分别用行列式计算法和该方法计算得出该系统所有反馈环。研究表明,两种方法最终计算结果相同,但反馈环快速计算法却能大大节省计算时间,并提高计算准确率。并可基于此深入分析系统结构,以期提出相对应的管理对策。

基于SABO算法的PMSM弱磁和MTPA控制方法

永磁同步电机因其结构紧凑、噪声较少、功耗较少、运行速度快、操作稳定,已被普遍采用。针对永磁同步电机弱磁控制过程中,转速环参数选取采用传统PI(proportional-integral)控制方法,依靠经验整定参数,外界抗干扰能力较差、难以保证在各运行区间具有优良性能等问题,提出了一种基于减法平均优化算法的永磁同步电机的弱磁和MTPA(maximum torque per ampere)控制的宽运行范围方法。将智能寻优算法、MTPA控制、弱磁控制三者相结合,利用减法平均优化算法优化PI控制器的参数,提高了系统的响应性能和抗干扰能力;工作电压未超过电压极限圆使用MTPA控制策略运行;工作电压超过电压极限圆利用电压闭环反馈,进行弱磁控制。使用MATLAB/Simulink构建的永磁同步电机弱磁控制仿真模拟,通过PI控制器和减法平均优化算法优化后的PI控制器性能对比,从仿真结果得到控制器方法的有效性。实验有效证明了该控制方法能够解决各种运行工况下控制器参数的优化整定问题,提高电机控制精度。

基于光遗传学技术的脑机接口研究进展

脑机接口作为一种大脑和外部设备之间的双向通信系统,在增强脑功能、人机交互和神经康复方面得到了广泛应用。基于光遗传学技术的脑机接口,弥补了电极刺激在生物兼容性、刺激精度与细胞类型特异性上的缺陷,成为神经工程领域的研究热点。综述了光遗传学脑机接口在动物实验中的应用,以及在闭环调控脑区活动、反馈虚拟感觉和脑-脑交互等方面取得的研究进展;介绍了集成化和微型化新型光遗传学接口的研究前沿;总结了光遗传学脑机接口面临的挑战,以及探讨在多模态脑活动监测和脑-机智能等方向的发展前景。

数据要素乘数效应的内涵与实现逻辑

数据是数字经济时代的关键生产要素,国家高度重视发挥数据要素乘数效应、赋能经济社会发展。基于凯恩斯主义经济学框架分析数据要素乘数效应的内涵,结合数据要素乘数效应的有利条件和制约因素分析其实现逻辑。研究发现,数据要素乘数效应的内涵包括溢出效应和反馈效应两方面,数据要素的开发利用可以提升投资水平、消费水平、供需匹配效率和政府调控能力等,从而实现溢出效应。研究还发现,数据要素开发利用过程中,可以通过干中学不断提高原始数据积累水平、畅通数据流通渠道、提高数据分析能力,从而实现反馈效应。数据要素乘数效应的实现逻辑包括:非竞争性可以使数据要素实现报酬递增和正反馈循环,是数据要素可以发挥乘数效应的根本原因;规模经济、正外部性、干中学效应和生产力跃迁是数据要素发挥乘数效应的有利条件;低数据质量、隐私负外部性、数据共享机会成本、数据安全保护成本等可能制约数据要素发挥乘数效应。研究表明,要促进企业数字化转型,构建跨界融合的数据要素应用生态;加强数商生态体系培育,畅通数据要素流通渠道;完善数据要素安全保护制度和公共服务,培育数据安全风险管理产业生态;以效率和公平为目标,完善数据要素收益分配机制。

“电力电子技术基础”闭环型教学控制模型分析与实践

自动控制原理中的反馈闭环控制结构可以消除设定值与输出值之间的误差,使输出值跟随设定值或输入值。本文给出几种单闭环或双闭环反馈型教学控制结构,在与自动控制原理中反馈闭环控制结构进行对比分析后,分析了反馈型教学控制结构的工作原理,并给出了过去反馈型教学控制获得的经验,表明反馈型教学控制结构概念清晰,互操作性强,执行效率高,可扩展性强,易于推广应用。

一种高电源抑制比快速启动的带隙基准的设计

文章采用5 V、0.35μm CMOS工艺,设计一种适用于低噪声高速系统的带隙基准电压源电路。为了保证电路具有较高的电源抑制比(power supply rejection ratio,PSRR),设计一种抑制电源电压波动的负反馈回路,并且在电路中采用具有较高增益的两级放大器结构。针对某些系统快速启动的需求,设计快速启动电路,当电源上电时启动电路直接作用于基准电压,加速带隙基准电路的启动,在电路正常启动后通过开关管使启动电路停止工作。仿真结果表明,温度在-40~125℃范围内,带隙基准的温漂系数为13.05×10^(-6)℃^(-1);低频时PSRR为100.6 dB;线性调整率(line regulation,LNR)为0.024 mV/V;启动时间为4μs。

微纳光栅MOEMS加速度计优化设计与测试

提出了一种基于微纳光栅泰伯效应的微光机电系统(MOEMS)加速度计,通过Comsol软件对加速度计结构和光栅结构参数进行优化,使其在20g量程范围内获得较大的结构灵敏度和衍射效应灵敏度,同时通过仿真分析了该结构的交叉轴串扰情况。由于受外界温度起伏影响,双层光栅结构间距受热膨胀系数的影响产生相对位移。为了减小由于温度起伏对光栅加速度计零偏的影响,采用温度闭环反馈控制技术将加速度计温度变化控制在±10 mK范围内。经实验测试,加速度计零偏稳定性达3.7μg,相较于无温控情况提升了近7倍。最终实现光栅MOEMS加速度计的灵敏度达5.23 V/g,线性相关系数为99.9%,分辨率达286.8μg。

从“一锤定音”到“循环反馈”:研究生课程考核范式转换研究

课程考核是研究生课程教学的重要组成部分,创新课程考核范式可以提升研究生学习能力,进而增强其创新能力与批判性思维。从研究生课程考核实践来看,一些研究生课程感知价值过度以获取学分为导向,产生了“浅层学习”以及“伪学习”等学习行为偏差,导致研究生课程“一锤定音”式考核方式失效,研究生跌入学习能力难以提升的陷阱。应改进研究生课程考核范式,推动研究生课程考核从“一锤定音”式向“循环反馈”式转变,引导研究生持续反思价值观、学习态度与学习行为,进而提升双环学习能力,走向“正确感知价值—积极学习行为—学习成效提升”的良性循环。

改进VSG有功和无功双回路的协同反馈控制策略

为了减缓可再生能源入网时会产生的功率振荡问题,提出了一种虚拟同步发电机(VSG)控制回路的改进方法.分析了现有模型,并对有功和无功控制回路进行了详细说明.在传统下垂控制的基础上引入协同控制理论,设计了有功和无功部分的协同控制器,将对应控制器的输出以负反馈的形式分别添加到2个控制回路中,完成了对原有模型的改进.该方法通过宏变量中的状态变量建立了有功和无功控制回路之间的参数联系,实现了2个回路的协同控制.与原有模型的控制结果进行了对比,结果表明,增加反馈环节可以减小虚拟同步发电机的输出功率和频率振荡,证明了该策略的有效性.与单反馈协同控制相比,双反馈协同控制形式在三相短路故障情况下能进一步减小系统的输出超调量,且状态变量均能在0.5 s内实现稳定控制.对协同控制参数影响的分析为后期参数的选取提供了参考.

一种基于双重非线性正反馈的节能降碳航向保持控制方法

[目的]为了解决船舶航向保持过程中舵角幅值过大以及舵角变换率过高而导致能耗过大的问题,提出一种基于双重非线性正反馈的节能降碳航向保持控制方法。[方法]采用闭环增益成形算法(CGSA)设计控制器,引入双重非线性反馈算法,通过双极性S函数与反正切函数的结合降低舵角幅值与操舵频率,最后使用正反馈的方法实现整个控制系统的控制。[结果]仿真结果表明,在6级海况和8级海况下,采用所提出的双重非线性反馈控制方法,反映舵机能耗的综合节能评价指标分别改进了31.53%和18.63%。[结论]验证了双重非线性反馈在降低舵机能耗、减少船舶航行过程中碳排放方面具有较好效果,以及正反馈和负反馈的等价控制效果。所提方法为船舶航向保持控制的研究提供了较好的应用参考价值。

单相级联H桥整流器平方电压反馈控制算法

以单相级联H桥整流器为研究对象,对其控制策略进行了研究。首先在采用双闭环控制策略的基础上,构建了dq前馈解耦模型,并通过二阶广义积分算法改善了虚拟交流分量对系统的影响,实现了网侧电流对电压相位、频率的快速精确追踪。其次,对传统电压平衡控制算法进行了改进,通过对功率平衡关系的定义,将输出电压平方作为控制信号,增强了系统自适应能力,提高了系统在投切载时的动态性能。最后,基于MATLAB/Simulink软件进行仿真,验证了所提策略的正确性和有效性。

3.125 Gb/s自适应模拟均衡器设计

采用标准0.18μm CMOS工艺,设计了一种3.125 Gb/s自适应模拟均衡器。其中,均衡滤波器模块采用了一种新颖的有源负反馈结构,可以有效提高均衡滤波器的带宽和增益补偿范围。自适应控制环路采用包含截割电路的单回路结构,通过检测信号的斜率以产生不同的调节电压来调整均衡滤波器的高频增益值,从而能够对不同长度的信道进行自适应补偿。由仿真结果可知,在3.125 Gb/s和4 Gb/s两种数据速率下,输出信号的抖动值为0.24 UI和0.31 UI。在1.562 5 GHz和2 GHz处可均衡的信道损耗分别为13.04~22.04 dB和16.94~28.50 dB,均衡后信号的输出摆幅为270 mV。在1.8 V电源电压下,测得电路的总功耗为59.4 mW。

基于交流反馈的电容式加速度计闭环数字系统

针对加速度计系统中普遍存在的信号零偏漂移与低频噪声,文中采用一种基于交流反馈的闭环系统,结合结构参数和电路参数,对加速度计系统进行仿真,设计FPGA数字电路。搭建模拟直流反馈与数字交流反馈的闭环系统测试平台,在相同环境下进行对比实验。实验结果表明:交流反馈相较于直流反馈信号输出零偏稳定性与噪声水平改善约45%,产生了较好的效果。

激光器自动锁频方法研究综述

介绍了激光自动锁频的意义与目的,阐述了实现激光自动锁频的算法和常用的光学频率参考,分析了不同算法和频率参考的区别和优劣,探讨了在自动领域下实现激光锁频需要解决的问题和方法,指出了有待加强的领域,提出了部分仍待解决的困难,得出了当前激光自动锁频领域的发展方向和改良趋势,为激光器自动锁频的后续研究提供了参考。

基于模糊控制的PWM整流器电压调速策略

针对三相脉宽调制(pulse width modulation,PWM)整流器控制系统的直流侧电压响应速率问题,提出一种基于模糊控制的电压快速响应控制策略.建立PWM整流器在qd坐标系下的数学模型,并进行欠驱动特性分析和控制策略研究,设计级联双闭环控制结构.利用部分反馈线性化策略,设计电流内环控制器,为提升直流侧电压响应速度,提出电压外环模糊控制策略.所提控制策略能够在0.05 s实现稳定,功率因数达到了0.99,提升了系统抗扰动能力,仿真结果证明了所设计控制方案的有效性.

一种车规级LED驱动芯片的电流检测电路

为了使车规级LED驱动芯片满足ISO 26262功能安全要求,设计一种高精度LED电流检测电路。在传统LED恒流驱动输出电流检测电路的基础上,在电流复制模块加入负反馈环路,实现了对检测电流的精确复制,避免传统电流检测电路的采样误差,提升了电流检测的准确度。同时新电路采用采样管和功率管串联结构,减小电流漏检测的情况发生,扩大了有效检测的覆盖率。该LED电流检测电路采用SMIC 0.18μm CMOS工艺进行设计,测试结果表明,在5 mA~60 mA的LED电流范围内,检测精度可达±1%。