递进式N×N型采样方式次谐波海洋湍流相位屏模拟方法

以N×N型采样方式次谐波法为基础,引入了递进式采样,提出了一种递进式N×N型采样方式次谐波法,用于数值模拟海洋湍流相位屏。该方法利用Nikishov提出的海水折射率波动谱模拟海洋湍流相位,通过相位结构函数和补偿效果验证该方法生成相位屏的准确性。通过改变递进区域个数、补偿阶数和谐波次数,比较分析相位屏参数对改变对相位屏准确性的影响。此外,将所提方法与N×N型采样方式次谐波法、改进的次谐波补偿法和改进的次谐波法进行比较。结果表明:递进式N×N型采样方式次谐波法只需谐波次数为11时,补偿效果即可达到0.9995,并且在准确度相同的情况下具有更快的模拟速度。

均匀磁场下二维拓扑绝缘体边缘态的多重Andreev反射研究

研究均匀磁场下的二维拓扑绝缘体在超导隧道结中的电压偏置约瑟夫森结的输运性质,电流-电压特性显示了马约拉纳束缚态的存在。在亚谐隙结构中,也可以观察到磁场对超导能隙的影响。研究结果表明,在S波超导体/正常金属/S波超导结的隧道谱中存在亚谐隙结构。透明度只影响超导结的零偏压电导值的大小,而不影响亚谐隙结构的位置。但是在磁场作用下,亚谐隙结构会发生变化,不再固定出现在特定位置。这一结果对应于拓扑螺旋态中超导和铁磁序之间的相互作用。

星载220 GHz分谐波混频器设计

为满足星载辐射计系统应用,提出了一款220 GHz次谐波混频器。基于平面GaAs肖特基二极管3D电磁模型,混频器电路和结构优化设计采用HFSS和ADS联合仿真实现。通过在50μm厚的石英基板上倒装反向并联二极管对以及采用纳米银胶将基板粘接在硅铝波导腔的工艺方式,设计并加工实现了一款210~240 GHz分谐波混频器,单边带最小变频损耗仿真结果为7.33 dB,实测变频损耗优于9.6 dB。按照某卫星规定的各项环境试验条件验证其在不同环境条件下的性能,结果证明该混频器试验前后一致性较好。

基于反步控制的特定次谐波电流补偿研究

电网中广泛采用非线性负载,由此造成的谐波污染问题日益严重,有源电力滤波器是解决谐波污染的有效手段之一。基于谐波提取算法,兼顾稳态响应以及参数选取,提出将反步法引入谐波补偿的设计,对谐波电流跟踪控制器进行重新构建。依据反步法理论进行控制器的设计,能够达到较好的稳态补偿效果,其参数的选取较易。在MATLAB/Simulink中进行PI控制与反步控制的仿真对比,结果验证了所提控制策略对特定次谐波补偿的有效性,直流侧电容电压的反步控制较PI控制超调小、响应速度快,仿真结果证明了反步控制具有更高的补偿精度以及较快的动态响应。

一类附加斜弹簧支撑的悬臂梁碰撞系统的全局动力学

本文研究了双侧非对称刚性约束下附加斜弹簧支撑的悬臂梁碰撞系统的次谐分岔和混沌的全局动力学。由于斜弹簧支撑结构的刚度项为超越函数,给解析研究系统混沌和次谐分岔造成很大的困难。本文近似拟合了该系统的刚度项,并对比分析了近似系统和原系统的同宿轨道及其内部的次谐轨道。将Melnikov方法发展应用于非光滑的碰撞悬臂梁系统,给出了发生同宿混沌和次谐分岔的阀值条件。利用光滑流形的特征乘子结合碰撞函数分析了碰撞次谐轨道的稳定性,并分析了次谐分岔与混沌的关系。基于阀值条件研究了阻尼、激励频率、激励幅值以及碰撞恢复系数对混沌和次谐分岔的影响,进一步验证了理论分析的正确性。

一种斜坡补偿电路的设计

阐述在采用电流模为控制架构的开关电源电路中,需要引入斜坡补偿电路来避免因系统占空比大于50%以后,而带来的次谐波振荡。提出一种全程斜坡补偿办法,通过负反馈结构,实现线性补偿。

一种拓扑不对称的三相电力有源滤波器研究

提出了一种适用于三相有源电力滤波器的不对称拓扑,该拓扑结构将无源滤波器与低功率有源滤波器结合以降低电压型逆变器(Voltage Source Inverter,VSI)的容量,减少系统损耗。该拓扑包含一个三相桥、两相双谐振LC无源滤波器和一相耦合电感。所设计的拓扑方案通过减少器件数量,探讨器件参数差异对有源滤波器(Active Power Filter,APF)补偿效果的影响。并提出了一种基于虚拟电容电压的补偿控制策略,实现对系统的有效控制,仿真和实验表明本文所提出的拓扑和控制策略是可行的。该拓扑及其控制策略方案在减少器件数量的同时,也便于结合传统对称控制策略使用,易于工程实现。

超声次谐波辅助压力估测技术的影响因素

目的探讨超声次谐波辅助压力估测(subharmonic-aided pressure estimation,SHAPE)技术的影响因素。方法在水槽内构建一个动态流量的体外模拟实验。通过SHAPE技术采集不同机械指数(mechanical index,MI)、超声造影剂浓度及流速下的次谐波幅度值共3600个,绘制总拟合曲线,量化与压力相关的次谐波幅度快速增长阶段的MI范围及次谐波幅度范围、最佳超声造影剂浓度及流速,明确SHAPE技术应用中的影响因素。结果①与压力相关的次谐波快速增长阶段:MI范围为0.04~0.38,次谐波幅度范围-61.94~-12.82 dB;②快速增长阶段,不同浓度及流速下,次谐波幅度差异有统计学意义(P<0.05);在其他参数一定的情况下,不同浓度、流速和MI下的次谐波幅值最大差异分别为-10.0 dB、-12.84 dB和35.96 dB;③造影剂浓度为3.2μL/100 mL,流速为8μL/min时,次谐波幅度与MI的相关系数最高(r=0.973);④增加相同的MI,不同浓度及流速间次谐波幅度变化的相对值进行比较,均无统计学意义(P>0.05),其中MI相差0.04,次谐波幅度相对值均值约(3.18±1.55)dB,95%可信区间:2.80~3.56 dB;⑤MI的增加导致次谐波幅增加值从9 dB逐渐减小到0.31 dB。结论与声压相关的MI范围及次谐波幅度范围,超声造影剂浓度及流速对SHAPE技术有影响,明确及量化这些影响因素,提高了SHAPE测压的准确性和有效性。

端部激励相位差对悬索亚谐波共振响应的影响

悬索受多个端部激励后可能产生复杂的非线性动力学现象.为研究端部激励相位差对悬索亚谐波响应的影响,建立两端受激励的悬索模型,得到无限维离散运动方程,采用多尺度法研究面内亚谐波共振,并通过数值积分加以验证.文中给出了多激励系统等效激励幅值和响应相位的一般表达式,定性定量分析了面内两两激励的不同组合对响应幅值和相位的影响.结果表明:端部激励相位差对悬索响应幅值的影响以2π为周期变化,关于π对称.端部激励间的相位差可以使响应相位在一个名义单激励系统的响应相位基础上发生移动,当激励相位差逐渐由0转变为π的同时,相频曲线也非同步地位移了π.激励相位差不改变系统的软硬性质,但会影响响应幅值和共振区宽度,且其共振区宽度关于σ=0对称.

非光滑变尺度凸峰频率识别法的优化及应用

基于非光滑变尺度SD(smooth and discontinuous)极限系统的非线性拓扑特性,优化了非光滑变尺度凸峰频率识别法,并将其应用到了轴承早期故障信号检测中。利用类同宿轨的周期性,推导了非光滑随机类次谐Melnikov函数,给出了均方意义下出现简单零点的充分必要条件,揭示了初始相位和噪声耦合因素对变尺度SD极限系统混沌阈值的影响。经数值模拟,发现微弱信号初始相位的存在会导致非光滑变尺度凸峰法识别频率时出现偏差或不可识别。当频率识别出现偏差时,利用数据的几何特性给出一个线性修正公式;当频率不可识别时,构造了检测方程组,使凸峰频率识别法依然有效。通过一个高速列车轮对轴承早期故障实例,运用优化非光滑变尺度凸峰频率识别法,确定了轮对轴承可能发生故障的位置。结果显示优化的非光滑变尺度凸峰频率识别法可更准确识别轮对轴承早期故障信号的频率,方法简单且精度较高。

基于MSOGI的APF特定次谐波补偿研究

电能质量对于新能源的开发和利用至关重要,而在有源电力滤波器中,谐波的提取是抑制谐波的先决条件。多重二阶广义积分器可以独立提取特定谐波成分,通过利用谐振频率的无限增益特性来生成APF的谐波指令,这种方法具有灵活性和可调性,适用于那些具有有限功率或抑制能力的APF情况。最后利用MATLAN/Simulink建立APF的补偿系统,进行了一系列实验,包括MSOGI的谐波提取对比实验和特定次谐波补偿实验,验证了其谐波提取算法的可行性和卓越性能。

基于肖特基势垒二极管的太赫兹固态倍频源和检测器研制

本文基于GaAs肖特基势垒二极管以及混合集成电路工艺,对太赫兹固态倍频和检测技术开展了研究.文章结合肖特基势垒二极管物理结构,采用电磁场仿真软件和电路仿真软件相结合的综合分析方法,对各模块电路进行优化设计,研制出了高倍频效率的倍频源和高灵敏度的检测器(检波器和谐波混频器).0.15THz检波器测得最高检波电压灵敏度1600mV/mW,在0.11～0.17THz灵敏度典型值为600mV/mW,切线灵敏度优于-29dBm.0.15THz二倍频器测得最高倍频效率7.5%,在0.1474～0.152THz效率典型值为6.0%.0.18THz二倍频器测得最高倍频效率14.8%,在0.15～0.2THz效率典型值为8.0%.0.15THz谐波混频器测得最低变频损耗10.7dB,在0.135～0.165THz变频损耗典型值为12.5dB.0.18THz谐波混频器测得最低变频损耗5.8dB,在0.165～0.2THz变频损耗典型值为13.5dB,在0.21～0.24THz变频损耗典型值为11.5dB.

PWM BUCK变换器不同工作方式下的次谐波和混沌行为

该文建立了PWM Buck变换器2种工作模态的离散数学模型;利用稳定性判据确定了系统不同工作模态下的稳定工作区域;分别对系统离散数学模型和系统状态方程进行了仿真研究,证实系统中次谐波和混沌行为。从而为进一步应用混沌理论探索DC-DC功率变换器的非线性运行规律打下了基础。

中性点接地系统铁磁谐振非线性动力学分析

为了有效地抑制电力系统中铁磁谐振经常发生并严重威胁系统运行安全的复杂现象,应用非线性动力学中相平面、庞加莱截面、Lyapunov指数等方法分析了一典型110kV变电站中由断路器均压电容、系统设备对地电容及电磁式电压互感器铁心电感构成的铁磁谐振电路。通过对不同参数条件下系统中出现的基频谐振、分频谐振及混沌谐振的计算分析,可知应用非线性动力学相关理论及分析方法研究铁磁谐振现象,可确定不同谐振类型及其谐振区域。该法也将为深入理解系统铁磁谐振物理机理,有效防治铁磁谐振提供理论依据。

正交各向异性圆板非线性振动的亚谐分岔

研究了正交各向异性圆板在简谐激励q0 cos(Ω0 t)作用下 ,非线性受迫振动的亚谐分岔问题。采用多尺度法和伽辽金原理求得了 1 2和 1 3阶亚谐解 ,并通过Runge Kutta法进行数值仿真 ,给出响应的时间历程、相图、功率谱。

畸变电功率的模型化测量方法

本文为畸变电功率提出了一模型化的测量方法。在对待测畸变瞬时功率信号建立一参数化模型的基础上，证明了畸变电功率可由其瞬时功率信号采样值的加权平均准确获得，并推导出了由采样值求权参数的方法。提出的方法，允许畸变的瞬时功率信号含有电网频率的非整数次谐波（Ｓｕｂｈａｒｍｏｎｉｃ），允许采样过程小于电网的周期，据此方法获得的测量结果在理论上严格成立。

基于二极管3D精确模型的0.42 THz分谐波混频器

基于电子科技大学与中国电子科技集团第十三研究所自主联合设计的肖特基二极管研制宽带360~440 GHz分谐波混频器。详细描述二极管建模,以模拟在极高频复杂电磁环境中由于二极管结构引入的相关寄生效应.在软件HFSS与ADS中,通过场与路结合的方法对分谐波混频器进行优化.实测结果显示在本振信号为210 GHz本振功率6 d Bm的驱动下,在406 GHz可得到最小变频损耗9.99 d B,在380~430 GHz范围内,变频损耗小于15 d B,在360~440 GHz范围内,变频损耗小于19 d B.

杜芬方程的1/3纯亚谐解及其过渡过程

通过谐波平衡法和数值积分法研究了杜芬方程的 1/ 3纯亚谐解· 对参数变化的过渡过程的敏感性和扰动初始值的过渡过程进行了研究· 同时 。

索-梁组合结构中拉索的非线性响应

研究由桥面振动引起的斜拉索参数共振和亚谐波共振问题。首先,建立索-梁组合结构力学模型,推导了考虑拉索初始垂度的索-梁组合结构非线性动力学方程。然后利用多尺度方法研究斜拉索的参数共振和亚谐波共振,并对稳态解的稳定性进行了分析。最后对斜拉索参数共振和亚谐波共振进行数值模拟,得到不同阻尼及不同初始条件下的拉索时间历程曲线。数值模拟结果表明斜拉索振幅与阻尼有关,但不受拉索初始条件影响。

基于注入锁模光纤激光器的OTDM时钟提取技术实验研究

提出了一个新的全光时钟提取方案 :用非均匀复用后的OTDM信号去驱动主动锁模光纤环行激光器中的调制器件 ,得到复用前的单路时钟光脉冲 ,并且成功地从 2×10Gb/sOTDM信号中提取出