基于半马尔科夫链的双模单待终端通信控制方法

针对窄带物联网(NB-IoT)和低功耗蓝牙(BLE)双模单待终端的低功耗、BLE连接时延和NB-IoT下行业务低响应时延的需求,提出一种基于半马尔科夫链的终端通信控制方法以提高终端综合性能。结合NB-IoT的扩展型非连续接收(eDRX)模式和省电模式(PSM),其中PSM下BLE独占射频,构建终端通信状态转换的半马尔科夫链模型,获取功耗节约率和NB-IoT下行平均时延的计算模型;基于BLE连接和NB-IoT下行业务响应的时延要求,结合NB-IoT实时业务流量,动态计算eDRX的关键参数,再通过优化BLE广播时长以获得终端最优综合性能。仿真与实测结果表明,所提方法在低功耗需求场景下的功耗节约率高于0.96,在低时延需求场景下的NB-IoT下行业务平均响应时延低于10 s,满足通信时延需求的同时降低了终端通信功耗。

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.

独立充放时序SIDO开关变换器电流型变频控制技术

单电感双输出(single-inductor dual-output,SIDO)开关变换器工作在共享充放时序下存在电感电流纹波大、输出支路间交叉影响严重以及电路参数宽范围变化下控制电路不能正常工作等问题.为此,提出一种独立充放时序电流型变频控制(current-mode variable frequency control,C-VF)技术.首先,具体描述变换器在连续导电模式(continuous conduction mode,CCM)下的工作原理,并推导主电路开环传递函数;进一步构建闭环小信号模型,推导闭环交叉阻抗,详细分析不同输出电压及负载电流下变换器的交叉影响特性;最后,通过仿真和实验进行验证.研究表明:相较于共享充放时序,独立充放时序C-VF CCM SIDO buck变换器减小了交叉影响,改善了负载瞬态响应性能;当两支路负载电压不等时,减轻某一支路负载可以降低该支路的交叉影响;当两支路输出电压相同但负载不同时,重载支路对轻载支路的交叉影响更小.

纳米生物传感器在食源性致病菌检测中的应用研究进展

食源性致病菌污染对人们的健康造成了极大的威胁,传统检测方法操作繁琐且不能实时检测,因此,构建一种灵敏、安全、简便且消耗少的食源性致病菌检测方法很有探索意义。与传统方法相比,基于纳米生物传感器的检测技术具有特异灵敏、简易快速、检测实时、材料消耗少和检测限低等优势,本文主要阐述了基于纳米生物传感器的方法,并展开讨论了其中单模式、双模式及多模式检测的原理及应用优势,同时对纳米生物传感器在食源性致病菌检测中的应用前景提出展望,以期为优化食源性致病菌的检测方法提供一定参考。

非煤矿山双重预防机制宏观模型研究

本文通过研究安全系统管理内涵和基本特征,提出基于系统安全理论的非煤矿山双重预防机制全生命周期基本要素,运用系统科学建模方法,构建非煤矿山双重预防机制架构和PDCA动态循环运行模型。经过实例验证,具有实际应用意义,对我国非煤矿山安全生产特别是遏制重特大事故的发生具有一定的指导作用。

基于拉梅模谐振器的无线式石英测温系统设计

本文提出一种采用单端支撑型拉梅(Lamé)模石英热敏谐振器的无线式石英测温系统的设计。它包括一体式热敏-载波双模谐振组件、同步激励式双模相干振荡组件、调频与整形滤波组件、无线发射、接收与鉴频组件、STM32F407型单片机软硬件信号处理单元等。详述了频率为1.8 MHz的Lamé模石英热敏谐振器、频率为98 MHz泛音厚度切变模的超小型载波石英谐振器的设计与创新点。实验结果表明:典型样品Lamé模热敏谐振器的Q值可达6.5×10^(4),测温系统分辨率为0.01℃,精度为0.2℃,达到设计要求。

广播播出系统双核冗余模式传输架构设计

本文提出了广播播出系统中双核冗余模式传输架构,通过常态时单核处理、异态时相互接管的模式,实现了传输系统数据处理核心的实时热备份,有效规避了播出链路中出现故障节点导致后续整条播出链路中断的安全隐患,极大提升了传输系统的安全性与稳定性。

基于非线性下垂控制的单模式微网并/离网无缝切换技术

双模式并/离网切换过程中会出现并网静态开关滞后于控制程序切换以及控制指令在切换前后会发生突变的现象,切换前后易产生电压、电流畸变,危害供电安全。分析了并/离网切换过程产生电压、电流畸变的原因,提出了改进的并/离网下垂单模式切换方法,采用平移下垂曲线并结合非线性下垂曲线控制策略。在此基础上,切换前对逆变器功率输出进行调整,实现了切换前后控制指令平滑过渡,抑制了电压电流畸变冲击,实现了并/离网平滑无缝切换。仿真和实验结果验证了所提策略的可行性。

双管反激型DC/DC变换器的研究

单管反激变换器主开关电压应力大、效率低、电磁干扰(EMI)严重,不适合用于高输入电压场合,而双管反激变换器的每个主开关的电压应力仅为输入电压。此外,该拓扑无需外加吸收电路,效率比单管反激型高得多。因此该变换器适用于高电压输入、高性能要求场合。分析了考虑漏感时该变换器的工作原理和特性。通过一个240～400V/100W样机验证了以上优点。

电流型脉冲序列控制单电感双输出Buck变换器

提出了一种电感电流断续工作模式(DCM)单电感双输出(SIDO)Buck变换器的电流型脉冲序列(PT)控制方法。为避免两路输出的交叉影响,应用时分复用理论,由时分复用信号决定两路输出中相应输出支路的调节,从而实现每一个输出支路的独立调节,避免了两个输出支路的交叉影响;通过在脉冲序列中加入空白脉冲,改善了变换器轻载时的瞬态响应及开关损耗;在控制回路中引入了电流环,实现主功率回路的逐周期限流。有别于传统电流型脉冲宽度调制(PWM)控制技术,电流型PT控制不需要误差放大器及相应的补偿网络,因此具有实现简单和瞬态响应快的优点。仿真与实验验证本文研究结果的正确性。

房地产“限购令”的调控机制与政策反思——基于单中心双环城市模型的分析

近年来中国城市住房价格快速上涨,政府推出房地产"限购令",以期调整房地产市场,控制城市房价。本文构建了带"限购令"政策约束条件的单中心双环城市住房市场模型,利用数值模拟的方法,从理论上分析房地产"限购令"的政策效果和作用机制。结果显示,限购政策使大中小城市房价均有所下跌,中小城市房价的下降幅度大于大城市的幅度,城市的投机性住房需求越大,限购政策的效果越明显。本文认为"限购令"作为非市场调控手段,仅可作权宜之计而非长久之策,应充分考虑城市的异质性特征,对限购政策进行辨证选择。

临界连续模式单电感双输出Buck-Boost功率因数校正变换器

针对传统两级结构的多路输出功率因数校正(power factor correction,PFC)变换器成本高、体积大的问题,提出临界连续模式单电感双输出Buck-Boost PFC变换器及其控制策略,分析其工作特性,通过对电感的分时复用控制,实现了两个输出支路的独立控制。相对于传统两级结构的多路输出变换器,减少了电感与控制器的数量,降低了变换器的体积与成本,提高了变换器的效率。实验结果验证了变换器高效率、高功率因数、低总谐波失真及两个输出支路的高输出精度控制特性。

水泥窑余热发电技术的分析及优化

以新型干法水泥生产过程中产生的废气为热源,建立了3种常规余热发电系统模型,分析了采用单压、双压、闪蒸系统回收水泥生产余热的性能.采用遗传算法对各种余热发电系统进行优化,得出了循环系统对外输出的最大功率及最优参数.研究了热力参数对系统性能影响的规律.对各种余热发电系统进行了分析,指出了提高效率的方向.结论:在给定的余热条件下,双压系统对外输出功率最大,具有最大发电量;采取措施减少余热锅炉中的不可逆损失,可以大大提高余热发电系统的性能.

优秀速滑选手于静实地滑冰和陆上模拟滑冰肌电特征比较研究

运用表面肌电遥测和高速摄影同步测试方法,结合功能解剖学知识,对于静实地滑冰和陆地模拟滑冰动作结构和肌电特征对比分析,探讨两者差异。结果显示:陆地模拟滑冰单步周期各动作阶段用时明显长于实地滑冰;实地滑冰和陆地模拟滑冰单步周期技术动作构成不一致;两者单步周期各阶段腿部肌肉放电强度存在差异,从单步周期总体来看,实地滑冰腿部各肌肉放电强度明显强于陆地模拟滑冰;实地滑冰腿部各肌肉最大用力程度均大于陆地模拟滑冰,主要用力肌肉股四头肌和股后肌群尤为明显。表明:陆上模拟滑冰作为陆上训练期保持滑跑感觉、体验滑跑技术细节和模拟滑冰全过程力量训练的方式不合理,长期坚持练习对改进滑冰技术动作细节有负面影响。

单电感双输出CCM Buck变换器输出交叉影响分析

以工作于电感电流连续导电模式(continuous conduction mode,CM)的单电感双输出(single-inductor dual-output,IDO)Buck变换器为研究对象,采用时间平均等效电路方法,给出SIDO CCM Buck变换器的直流电压增益及系统的输出/控制、交叉影响、耦合等传递函数。在此基础上,得到一种分析SIDO CCM Buck变换器交叉影响的功率级小信号模型。论文建立电压控制SIDO CCM Buck变换器的闭环小信号模型,分析变换器两路输出负载变化对两路输出支路的交叉影响。最后,通过仿真和实验结果验证理论分析的正确性。

临界连续模式单电感双输出Buck功率因数校正变换器

提出了一种临界连续模式(CRM)单电感双输出(SIDO)Buck功率因数校正(PFC)变换器及其控制策略,并分析了其工作特性。通过对电感的分时复用控制,实现了2个输出支路的独立控制。在输入电压接近各输出支路电压情况下,控制器限制了开关管的最小关断时间,解决了工作于CRM时电感在输入电流过零点附近难以分时复用控制的问题,并抑制了电感在输入电流过零点附近的复用频率。相对于传统两级结构的多路输出PFC变换器,CRM SIDO Buck PFC变换器减少了控制器与电感的数量,降低了变换器的体积与成本,并提高了变换器的效率。实验结果验证了所提变换器高效率、高功率因数以及2个输出支路的高输出精度控制特性。

基于两滤波器级联和饱和吸收体的单纵模双波长光纤激光器(英文)

提出和证实了一种光纤环形激光器.将一个带通滤波器与一个带阻滤波器级联,用一段保偏掺铒光纤作为饱和吸收体,得到了一种单纵模双波长光纤激光器.结果表明,该激光器波长间隔为0.4nm,边模抑制比大于49dB.如果将两个波长进行差拍,该激光器有潜力得到49.85GHz的微波信号.

基于圈的单水源树状管网优化改进遗传算法

以投资、运行费用之和最小为目标函数,建立了单水源树状管网优化数学模型.根据完整的树状管网优化需同时对管网布置和管径优化的特点,采用二进制编码和整数编码相结合的双重编码遗传算法对模型进行求解,其中二进制编码表示管网的布置形式,整数编码表示管径.通过整数编码的设计,使管径约束自动得到满足.根据单水源树状管网与图论中生成树的相似性,在二进制编码操作时,采用基于圈的方法产生初始解及进行交叉、变异操作,使初始解和变异操作时生成的均为可行解,交叉操作时满足了生成树的基本条件.通过上述操作,大大降低了不可行解的产生几率,提高了算法的计算效率.优化算例说明了该方法的有效性.

基于改进非线性下垂控制的微电网并/离网切换技术研究

双模式并/离网切换过程中由于控制指令突变产生电压、电流畸变现象,对电网造成不良影响。而传统的下垂控制虽然避免了双模式出现的问题,但它是一种有差调节,也会产生一定的功率波动,影响电网的稳定。因此本文在分析上述问题的基础上提出一种改进的并/离网下垂单模式切换控制策略,即在切换前对逆变器输出电压幅值、频率和功率进行预同步,在切换过程中利用改进的非线性下垂曲线进行控制。实现了并/离网平滑无缝切换。实验仿真结果验证了所提策略的可行性。

双轴驱动混合动力车辆能量管理策略

建立双轴驱动混合动力车辆(DDHEV)效率分析模型,并构建杭州市循环工况.根据动态规划控制策略的仿真结果获得新规则控制策略,评估新规则控制策略的节油效果.结果表明:相比于传统的规则控制策略,新规则控制策略可以使车辆燃油经济性在拥堵工况下提高35.5%,在顺畅工况下提高24.9%,在高架工况下提高4.8%.为提高新规则控制策略在不同工况下的适应性,采用学习向量量化神经网络识别实际运行工况,调整相应的控制参数,并评估节油效果.结果表明:在实际运行工况下,相比于采用单个新规则控制策略,采用工况识别来调整新规则控制策略参数可使燃油经济性提高28.2%以上.所提出的模型满足了双轴驱动混合动力车辆的实际应用需求,提高了车辆的燃油经济性.