非最小相位的单电感双输出Buck-Boost变换器的复合控制方法

单电感双输出Buck-Boost (SIDO Buck-Boost)变换器在电感电流连续模式(CCM)下工作存在交叉影响以及非最小相位特性的问题.为了解决上述问题,提出基于储能函数的扩张状态观测器(ESO)的改进非奇异快速终端滑模(NFTSM)和自抗扰控制(ADRC)相结合的控制策略.设计主路控制器,对系统的传递函数进行拟合得到ADRC范式,利用该范式对主路进行解耦控制.设计支路控制器,采用改进型ESO对储能函数进行观测,并将观测值反馈补偿到非奇异快速终端滑模控制律中,达到支路解耦的效果.为了抑制滑模控制的抖振问题,对趋近律进行改进.利用Lyapunov理论证明系统稳定性.基于硬件在环(HIL)实验平台进行实验验证.结果表明,所提控制策略与PI控制策略以及基于ESO的滑模控制策略相比,在超调量和响应时间上具有较好的效果.

氯乙烯合成系统撤热方式的探讨

介绍了4种氯乙烯合成系统的撤热方式——正庚烷撤热、自循环热水撤热、强制热水撤热、增压密闭热水撤热,并从操作工艺、转化效果、触媒消耗和安全等方面进行了综合对比。

面向无线传感网络节点的热电能量收集系统设计

针对无线传感网络供电的电池容量小以及能量收集效率低的问题,从系统升压和自启动等两方面提出一种应用于无线传感网络的热电能量收集系统。该系统利用LTC3108升压芯片进行升压操作,使系统能够在低至20mV输入电压下实现自启动工作;且该系统利用恒定电压法追踪最大功率点,提高能量收集系统升压转换效率。通过电路仿真和实验,验证最大功率点追踪与升压功能。仿真结果表明,当输入电压为0.5 V,输出电压约为2.5 V,转换效率为83%;试验结果表明:对主电路升压效率进行测试,温差发电机输出电压在100~600mV时,主电路升压效率维持在61%~75%,实验结果和仿真结果相近,表明所设计的热电能量收集系统设计满足无线传感网络工作需求。

井下动态环境基于DAE的XGBoost自适应定位算法研究

针对煤矿井下高动态环境导致WiFi定位模型的精度降低的问题,提出极端梯度提升(XGBoost)的指纹定位算法,利用其高维数据特征的学习能力完成定位。与传统的梯度提升树(GBDT)算法相比,在完成更好定位效果的同时,速度也大大提升。同时针对WiFi数据的波动性和XGBoost算法面对动态环境模型漂移问题,分别提出融合降噪自编码器(DAE)和自适应机制的D-XGBoost算法和Z-XGBoost算法。实验结果表明:XGBoost算法的定位精度比GBDT算法提高了,效率提高了5倍多。融合DAE的D-XG-Boost算法的定位准确率比XGBoost算法提高了17%;融合了自适应机制的Z-XGBoost算法有效降低了模型漂移造成的误差。所提改进算法更好地改善了WiFi定位模型精度降低和模型漂移问题。

自增压式能量回收装置的开发与效能分析

针对中小型海水/苦咸水淡化系统简化工艺、降低能耗的要求,在海水淡化阀控式能量回收装置的基础上,设计开发了一种自增压式能量回收装置.该装置利用差压式水压缸替代阀控式装置中原有的等径压力交换缸,实现能量回收功能和压力提升功能的有机结合.将自增压式能量回收装置与纳滤脱盐系统耦合,在进水水质为苦咸水(1.06%)、操作压力为2.0 MPa条件下研究分析了自增压式能量回收装置与纳滤脱盐系统的耦合运行特性及对系统节能降耗的贡献.结果表明,自增压式能量回收装置现场运行稳定性良好,能量回收效率为95.55%,与未配备自增压式能量回收装置的系统相比,节能降耗贡献率达27.61%,与配备阀控式能量回收装置的系统相比,不仅简化了工艺,而且降低了系统投资和产水能耗.

集成的BiCMOSDC/DC开关电源控制器输出驱动电器的低功耗设计

为使 DC/DC开关电源的功率开关管及时地导通或截止 ,需要设计专用的输出驱动电路。基于整个开关电源系统低功耗的考虑 ,开关电源可以采用同步整流的拓扑结构[1] 。该拓扑结构需要一个电压自举的输出驱动电路。本文首先提出了一种有自举功能的 Bi CMOS工艺的输出驱动电路 ,在此基础上 ,采用电流源和电流沉串联的方式改进了前面提出的输出驱动电路。通过消除 CMOS电路的瞬态短路导通现象 ,不仅降低了该电路模块的功耗 ,而且起到了保护的作用。经 HSPICE模拟表明 :开关电源的输入电压 Vin为1 0 V控制器内部电压 [VL]为 5V,开关频率为 2 0 0 k Hz时 ,改进驱动电路的功耗降低了约 1 1 .5% ,同时避免了瞬态短路导通现象。

用于超声电机驱动的自振荡电路研究

为简化超声电机的驱动电路 ,采用了自振荡电路这种新型的驱动方法 ,提出了用自振荡电路来驱动电机的类型 ,分析了电路原理。从实验上证实 ,当温度变化时 。

直升机燃油系统增压转自吸供油动特性

通过某型燃油系统增压供油转自吸供油试验,研究了发动机入口处的流量历程。在试验研究和直升机燃油系统增压转自吸供油机理基础上,利用Flowmaster软件建立了某典型直升机燃油系统仿真模型,仿真结果与试验结果吻合较好,验证了模型的正确性。在此基础上,研究了直升机燃油系统增压转自吸供油动特性。结合仿真结果,分析了增压泵出口单向阀的弹簧预紧力、弹簧刚度对发动机入口燃油流量、压力的影响,为燃油系统零部件选型及参数确定提供参考。

一种新型飞跨电容型Zeta多电平逆变器

该文提出一种新型飞跨电容型多电平逆变器,该逆变器由Zeta变换器进行演变推导而得,具有可升降压、电容可自均压、钳位器件少、拓扑延展性好等优点,克服了传统多电平逆变器在应用方面的局限性。该文首先介绍该逆变器的工作原理,并采用单极性载波相移调制策略,在不提高载波频率的基础上提高其等效开关频率,降低输出电压的总谐波畸变率。此外,对Zeta五电平逆变器的开关器件电压应力、电容自均压的实现、升降压能力和拓扑延展性能方面进行分析。所提逆变器采用PR调节器对其进行闭环控制,通过仿真对其可行性进行验证,且在理论分析和仿真证明的基础上,对Zeta五电平逆变器搭建一台实验样机,实验结果验证该理论分析及仿真结果的正确性,以及该逆变器具有良好的动静态性能。

反馈稳定控制电流模式DC/DC变换器

首先给出了自稳定控制的物理概念及其基于滤波器的实现思路,同时依据PWM控制DC/DC变换器系统的分段线性特点,提出了一种新的Jacobian矩阵求解方法,将其应用于自稳定控制峰值电流模式Boost变换器系统,实现了反馈控制参数优化分析,最后给出了有关的仿真和实验结果,验证了文中所提控制方法的有效性和理论分析的正确性。

一种自适应斜坡补偿电路

基于CMOS工艺设计了一种能够自动调节补偿斜率的斜坡补偿电路。该电路可以跟随输入和输出信号的变化,相应地给出适当的斜坡补偿量,不仅使得峰值电流模式BOOST变换器可以稳定工作,而且可以避免补偿不当的现象,保证变换器有足够快的瞬态响应。仿真结果表明该电路产生的斜坡补偿信号的精度可以达到83%以上。

基于注意力模型的混合推荐系统

推荐系统作为信息爆炸时代下解决信息过载问题的重要方式受到了越来越大的关注。传统的推荐系统普遍存在精度不高、评价标准不明确等缺陷,将机器学习尤其是深度学习技术引入推荐系统将有效改善上述缺陷及瓶颈。提出了一种基于注意力模型的混合推荐系统,利用深度神经网络中的注意力模型对特定推荐商品的物品属性进行加权分配,获得预推荐商品的用户认可度评分;通过自适应增强模型替换传统的损失排序模型,使得精确度、召回率等相关评价指标获得较大提升。在现有推荐系统评价指标的基础上,首次引入了用户群体评价认可度指标,通过认可度指标可以在用户体验维度对推荐系统性能给出更精确的评价。

三类自激变换器及其解析结果

将三类基本的他激脉宽调制变换器(降压、升压、反向变换器)变为自激运行模式.给出三类相应的自激变换器(频率和脉宽调制)的电路拓扑及其解析结果.这将有助于扩大自激变换器在空间飞行器中的应用.

一种基于开关电容的九电平逆变器

基于开关电容的多电平逆变器具有电路拓扑简单和电容电压自动平衡等优点。然而,现有开关电容型多电平逆变器存在元器件数量较多和电压应力较大等缺点。针对这些问题,该文提出一种九电平逆变器,该电路通过较少的元器件数量和较低的元器件电压应力实现了4倍升压的九电平输出,具有较低的成本和较小的体积;结合最近电平逼近法和基频调制策略来产生开关控制信号,通过开关管的有序通断实现良好的交流电输出。对九电平逆变器的工作原理、调制策略和电路参数等方面进行详细分析,最后搭建一台样机进行实验,证明了所提出电路的有效性和可行性。

一种无线传感节点风能自供电系统的设计

无线传感器网络凭借其体积小、布局灵活、可靠性强等优势,得到了日益深入的研究及应用,但是节点的工作寿命严重依赖供电电池的持续时间.为实现网络节点工作的持久性,研究了微型风力发电机供电的无线传感节点的设计,采用超低功耗电源管理电路,结合相应的MPPT算法(Maximum Power Point Tracking)实现风力发电机在变化风速下的最大功率点跟踪,并维持无线传感节点的稳定运行.实验结果表明,通过本电源管理电路及MPPT算法,风能采集单元对电机输出电能的转换效率提高到了75%,所采集能量提高为改进前的三倍,本设计可使无线传感节点依靠风能独立运行,具有一定的应用前景.

一种精准的升压型DC-DC转换器自调节斜坡补偿电路

设计了一种精准的升压型DC-DC转换器自调节斜坡补偿电路,包括反馈信号产生电路,固定斜率的斜坡信号产生电路,反馈信号转移电路和自调节斜坡信号产生电路四部分。其产生的斜坡信号斜率随输入电压变化而自动精确调节,消除了欠补偿和过补偿现象。与传统的设计相比,该结构具有精度高、电路结构相对简单等特点。最后,给出了具体的仿真结果。

电压型buck-boost变换器的混沌控制

由于科学技术发展水平的限制,还无法利用处于混沌态的DC-DC变换器来达成一些期望的目标,所以对于DC-DC变换器中的混沌现象几乎都是抑制它的出现.本文针对工作在断续模式的电压型buck-boost变换器的混沌分岔现象,分别采用两种方法控制系统稳定工作在单周期态.第一种是无源延时反馈控制,它具有动态响应速度快、不改变系统频率的优点,但它在扰动过大时失效.第二种是改进的滑模控制,它具有动态响应特性好、鲁棒性好的优点.仿真结果表明,两种控制方法都能使buck-boost变换器稳定工作在单周期态,达到抑制其进入混沌态的目的.

输入输出共地型三电平Buck/Boost变换器飞跨电容电压自平衡分析

输入输出共地型Buck/Boost变换器中飞跨电容的平衡机理是变换器正常运行及飞跨电容电压控制的关键。在实际应用中,飞跨电容虽然具有一定的自平衡作用,但是其平衡能力与多种因素有关。在现有的文献中,针对Buck/Boost变换器飞跨电容的自平衡能力与哪些因素相关的问题尚未有深入的分析。因此,基于输入输出共地型Buck/Boost变换器,建立高次谐波模型,定量分析飞跨电容具有自平衡能力的原因;在谐波模型基础上,更进一步分析驱动误差、变换器回路交流阻抗、母线电容、负载电阻及飞跨电容对于飞跨电容平衡能力的影响,指出变换器回路交流阻抗是实际应用中飞跨电容具有自平衡能力的主要因素。最后,在实验平台上对相关分析进行实验验证。

压电式提花经编机自升压节能控制电路设计

针对提花经编机压电贾卡针(piezo jacquard needle,PJN)的驱动电路存在功耗高、需要额外的高压电源等问题,设计了一种将自升压电路和工作电路集成为具有能量回收功能的新型PJN驱动电路。基于压电陶瓷晶片的压电方程和PJN结构,介绍了PJN的工作原理,详细分析了所提出的PJN驱动电路的工作模态,给出了电路模态转换的脉冲宽度调制(pulse width modulation,PWM)控制策略。新型PJN驱动电路采用储能电感器代替传统驱动电路的限流电阻器,不仅能够限制PJN的正向充电电流,减少能量损耗,而且可以利用从低压电源吸收的能量将PJN的低压供电电源自适应升压至工作状态所需的高压。为了验证电路的自升压过程,进行了仿真分析。仿真结果表明,该新型PJN驱动电路具有自升压功能,无须外接高压工作电源,仅需低压供电电源即可以高压驱动PJN,能有效降低功耗,实现节能环保,具有广阔的工程应用前景。

自适应变步长占空比扰动法在光伏发电MPPT中的应用

根据光伏电池的电气输出特性,建立了光伏电池的等效模型,在Boost电路中实现最大功率点跟踪控制.采用自适应变步长占空比干扰观察法,通过扰动步长的改变来获得较高的响应速度和稳态跟踪精度.仿真结果表明,该算法能够有效减小系统在最大功率比点的震荡,可以提高跟踪效率.