光纤环形腔半导体激光器光谱特性的研究

采用光纤环形腔半导体激光器,在直接调制下,获得重复频率为１．３６８ＧＨｚ,峰值功率３．０ｍＷ,半值全宽度低于１００ｐｓ的超短脉冲。并从理论和实验上研究了阈值电流与波长之间的依赖关系。     

光脉冲在LOA-XGM中传输的特性

为了验证线性光放大器的性能，建立了光脉冲在LOA中传输的理论模型，分析了放大器处于增益饱和状态下交叉增益调制效应对传输脉冲的影响、脉冲在LOA中传输的特性，以及不同脉宽对于增益、载流子密度和寿命的影响．结果表明：在相同的信号脉冲峰值增益下，增大抽运光功率或减小探测光功率均使输出脉冲峰值减小；当抽运光功率小于（大于）0．5mW时，输出脉冲上升时间随探测光功率的增加而增加（减小）；随着输入脉冲波长增加，输出脉冲上升时间变长，峰值功率变小；输入脉冲越宽，对载流子密度及其寿命和增益的影响越小．     

变脉宽脉冲序列控制DCM Buck变换器

为解决脉冲序列（pulse train,PT）控制开关DC-DC变换器稳态输出电压纹波较大的问题,通过研究较大输出电压纹波的产生机理,提出了一种变脉冲宽度脉冲序列（variable width pulse train,VWPT）控制方法.该方法基于电感电流断续导电模式（discontinuous conduction mode,DCM）Buck变换器,根据负载功率的变化,采用数字控制方式动态调节高、低功率脉冲占空比,得到两个能量差异较小的驱动脉冲,实现对变换器的控制,以获得明显优于PT控制的输出电压纹波特性.实验结果表明,相比于PT控制,VWPT控制可以有效降低变换器的稳态输出电压纹波50%左右.      

高变比脉冲变压器固态调制器的研制

固态半导体开关串联使用时要求均压和信号同步,导致固态半导体调制器的可靠性及稳定性降低.为解决该问题,对基于高变比脉冲变压器耦合全固态刚管调制器的设计原理、拓扑结构开展了研究.基于脉冲变压器等效电路模型,利用拉普拉斯变换法分析了脉冲变压器分布参数对输出波形的影响,并根据系统设计指标要求计算出过冲特征系数和上升时间系数,进而对脉冲变压器结构进行了优化设计.研究结果表明,输出波形的前沿与漏感和分布电容的乘积成正比,其过冲与漏感和分布电容的比值成正比;优化后脉冲变压器的变比从原来的1:30提高到1:70,其初级电压仅需1 kV即可达到设计要求,且保证了漏感和分布电容满足系统的需求.在此基础上研制的高变比脉冲变压器固态调制器在工作电压70 kV、负载阻抗1.4 k、脉冲宽度100 s的条件下,实现输出脉冲前沿2.8 s、脉冲后沿2 s,达到系统设计要求,且在100 Hz满功率条件下实现长时间稳定运行.      

逆变器驱动电机系统中共模耦合电流的研究

在电机驱动系统中，共模电压将会在电机内部的共模耦合回路中产生共模耦合电流，共模耦合电流将对系统构成共模干扰，并影响电机的使用寿命，因此对共模耦合电流的研究显得非常重要．文中分析了三相逆变器驱动电机系统中的共模激励源，发现共模响应只与系统的零序阻抗和共模阻抗有关，可以用等效的集总参数模型来模拟系统的共模耦合．在对电机内部的共模回路进行分析计算的基础上，得出了地电流及电机轴承电流的集总参数电路模型和参数确定方法，仿真和实验结果显示，该模型能对逆变器驱动电机系统中的地电流和轴承电流进行有效的预测。     

多周期后补偿DM系统中补偿长度优化

为获得一种较优的色散管理(DM)方案，通过数值模拟研究了40Gb／s长距离多周期后补偿DM系统中补偿长度优化问题．结果表明：脉冲宽度随传输距离呈一定规律性变化；长距离多周期系统中的最优补偿长度小于单周期系统中的最大压缩补偿长度；最优补偿长度随脉冲峰值功率的提高而提高．     

平面绕型对RFIC螺旋电感电性能的影响

基于RF集成电路硅衬底螺旋电感（SIOS）的典型物理模型,用HFSS（High Frequency Structure Simulator）对中空平面四边形、八边形和圆形螺旋电感的电性能进行了模拟计算,结果与理论分析吻合.在内半径相同的情况下,圆形螺旋电感最大品质因数Q分别比四边形和八边形增加约0.90和0.80倍;在最大品质因数频率点,圆形螺旋电感端口反射系数分别比四边形和八边形减小约32.5%和26.6%,金属材料用量分别比四边形和八边形减少约30%和20%;当Q〉5时,圆形螺旋电感的工作带宽分别比四边形和八边形增大约60%和30%.     

废水处理用等离子体窄脉冲电源的研制

主要论述了一种气体放电等离子体窄脉冲电源装置的构成及工作性能;尤其对自行研制的核心部件八电极旋转火花隙开关（RSGS）的大小,尺寸结构进行了说明．分析了电源主电路工作原理,对电路的动态工作进行数学建模和解析求解,为电源设计和元件参数选取提供了依据．通过此套电源所产生出的高压脉冲波形,具有上升沿小于100BS,脉宽不大于1μs,脉冲频率可调,脉冲功率大等特点．通过实验表明,该电源应用于产生等离子体进行废水净化等领域,具有良好的降解效果．     

数字单周期电流控制在电磁悬浮系统中的应用

在串级控制的电磁悬浮系统中,电流环的响应速度和精度对整个悬浮控制起着至关重要的作用. 为了加快悬浮系统电流环的响应速度以及减小跟随误差,基于TMS320F28335设计了EMS （electromagnetic suspension system）的数字单周期控制（digital one-cycle control,D-OCC）电流控制器. 以悬浮斩波器为研究对象,建立起D-OCC的数学模型,对额定悬浮工作点处斩波器电流的D-OCC算法进行了详细推导;通过Simulink平台对算法进行仿真验证,并将D-OCC的电流环投入到实际悬浮系统中进行悬浮实验. 实验结果表明:对频率为5 Hz,幅值为3 A的方波信号进行跟随时,传统PID控制在方波上升沿和下降沿均存在一定的超调,且稳定后存在不小于20 mA的跟随误差,D-OCC在调节过程中不存在超调,且稳定后没有跟随误差,说明D-OCC算法能够实现对指令电流快速、准确跟随;采用电流环D-OCC的悬浮系统起浮过程需要约0.4 s的调整时间,并且悬浮稳定后可以克服50%荷载扰动和1.5 mm气隙扰动,说明该方法可以实现系统稳定悬浮,且具有较强的鲁棒性能.      

Design of DC Partial Discharge Detecting System for Electrical Equipment

A balancing method was used to build a DC partial discharge (PD) testing circuit for electrical equipment, and a narrow-band detection system was designed using detection resistance and a filter. After signal accessed a high-speed digital acquisition (DAQ) card, the system was triggered to extract a single partial discharge (PD) signal. To eliminate the interference pulses caused by power supply ripple, etc., the time domain and frequency domain features of pulses were extracted. Based on the features, cluster analysis was used to exclude interference pulses. Two-dimensional and three-dimensional histograms were obtained by use of the Δt method. Then, 22 discharge statistical operators were calculated for the two-dimensional charts. Lastly, the defective system is capable of PD detection in electrical equipment.     

30NiCrMoV12和EA4T材质高速动车组车轴服役性能

为全面掌握高速动车组30NiCrMoV12和EA4T两种车轴材质的服役性能，分别实测了新、旧车轴的化学成分、常规力学性能、标样疲劳特性、冲击性能、断裂韧性、疲劳裂纹扩展门槛值和疲劳裂纹扩展速率等，并对其金相组织进行观测，综合评价分析两种材质车轴服役性能. 结果表明:（1） 与EA4T材质相比，30NiCrMoV12材质车轴中Ni含量高10倍，Mo、V含量高2倍，C含量略高，抗拉强度高34%，屈服强度高54%，疲劳强度高30%；（2） 断裂损伤性能对比中，30NiCrMoV12材质车轴比EA4T材质车轴的常温冲击功约低12%，断裂韧性约高34%，EA4T材质新轴疲劳裂纹扩展门槛值比30NiCrMoV12新轴的高21%，旧轴时两者相当；（3） 当应力强度因子幅度小于50 MPa?m1/2时，30NiCrMoV12材质车轴裂纹扩展速率大于EA4T材质车轴，反之，30NiCrMoV12材质车轴裂纹扩展速率小于EA4T材质车轴；（4） 30NiCrMoV12材质车轴整个截面组织均为晶粒细小的贝氏体和回火马氏体，淬透性较好，制造工艺性能好；EA4T车轴在表面约30 mm深度范围为均匀的贝氏体和回火马氏体，后随深度增加逐渐出现铁素体，距表面60 mm为珠光体和铁素体，并以铁素体为主.      

基于Freescale单片机的新型自适应电控天然气喷嘴驱动设计

设计出一种采用输出脉宽调制(PWM)信号来控制电控天然气喷嘴喷射的自适应式新型驱动电路,实现了高压打通低压保持喷射,解决了传统驱动方式喷嘴发热过大的问题,提高了喷射的稳定性和喷嘴的使用寿命。结合仿真软件AMESim进行了仿真实验。将计算流量和实验流量进行对比,验证了自适应式驱动方式的正确性。     

基于多源预报的热带气旋危险区域的确定方法

为了提高热带气旋信息的完整性与准确性,分析了目前确定热带气旋中心周围危险区域的方法,提出了基于多源预报的热带气旋中心周围危险区域的确定方法。根据中、日、美三国对热带气旋中心位置的预报结果,求出预报的离散度,由预报位置与平均误差的关系,得出热带气旋90%落入概率的概率圆范围,然后将大风浪半径套在此概率圆的外面,可得到充分考虑多家热带气旋预报结果的热带气旋中心周围大风浪危险区域。可见,此方法提高了热带气旋预报圆的落入概率,有力保障了船舶绕避热带气旋的安全性。     

基于SHEPWM的多模式调制切换算法

为了抑制切换过程电流和转矩冲击，提出了一种基于特定次谐波消除脉宽调制（SHEPWM）的多模式调制平滑切换算法. 根据SHEPWM算法的基本原理分析了相电压波形谐波分布情况；基于异步电机等效电路模型得到不同开关角个数下各次电流谐波幅值和调制度的关系；将切换过程抽象为电流基波及各次谐波的一阶暂态响应过程，建立了切换过程的数学模型，从电路原理的角度分析了切换冲击的产生机理；基于RT-LAB半实物实验平台对两种切换算法进行了硬件在环半实物试验对比. 研究结果表明:谐波幅值突变是造成转矩冲击的原因，在相电压基波相位π/2和3π/2处切换谐波电流幅值不发生变化，相电流可以平滑过渡；三相无法同时满足相位为π/2或3π/2的条件，因此分别在相电压基波相位π/2和3π/2处切换，切换过程电流和转矩冲击得到有效抑制.      

Dynamic recrystallization behavior and microstructural evolution in SPHC steel

The dynamic recrystallization(DRX) behaviors in SPHC steel were investigated with hot compression tests at deformation temperatures of 950-1 150,strain rates of 0.1-15 s-1,and initial austenite grain sizes of 86-232 μm.The effects of deformation temperature,strain,strain rate and the initial austenite grain size on the microstructural evolution during DRX were studied in detail.The results show that DRX is observed under the condition of the Zener-Hollomon parameter being less than 1.07×10 13 s-1.The deformation activation energy for SPHC steel is calculated to be 299.4 kJ/mol by regression analysis.Austenite grain size of DRX is refined with decreasing temperature and increasing strain rate under steady state conditions,but it is not influenced by the initial grain size.The mathematical equation of DRX grain size of SPHC steel is obtained.     

电动汽车蓄电池内阻脉冲控制检测方法

为了利用电池内阻对电动汽车蓄电池健康状况进行判断和续驶里程进行计算,提出了两种蓄电池内阻在线检测脉冲控制法。采用光耦和变压器将检测电路和蓄电池隔离,微控制器输出脉冲串经过光耦控制蓄电池产生恒定电流信号,该信号在电池内阻上引起的电压信号通过变压器回传给微控制器,微控制器根据电流、电压和两者之间的相位差(脉冲控制法一)或者电压的变化量(脉冲控制法二)计算电池内阻。计算结果表明:利用脉冲控制法一和脉冲控制法二计算的12V铅酸电池内阻的误差分别在13%和11%左右,误差较小,因此,两种脉冲控制法适于电动汽车串联电池组的在线内阻检测。     

摩擦型轨枕道床的横向阻力研究

川藏铁路有砟道床断面尺寸受限，所处环境地震多发、日温差大且变化剧烈，这些情况容易导致横向阻力不足，对无缝线路稳定性和震区轨道韧性提出挑战. 为合理设计轨枕底部设有箭头型凹槽的摩擦型轨枕，并量化其提升无缝线路稳定性与韧性，采用道床横向阻力试验，测量摩擦型轨枕对道床横向阻力增幅情况；合理设计并优化了轨枕底部凹槽，制作了3种不同箭头型凹槽，除去凹槽排列方式不同外，箭头型凹槽面积、尺寸完全一致；并且验证砟肩宽度减小情况下摩擦型轨枕提供的横向阻力是否可以满足川藏铁路运维要求. 结果表明:各型摩擦型轨枕均可增大道床横向阻力，可最少提升横向阻力7%，最高提升21%；单向箭头型双向阻力存在较大阻力值差异，相比于普通轨枕顺向可增大7%，逆向可增大24%，因此在曲线地段铺设时候，应严格注意铺设方向；砟肩宽度由50 cm降低到30 cm，采用单向箭头型轨枕逆向仍然可达到Ⅲ型轨枕砟肩宽度50 cm横向阻力值.      

基于Fe-SMA的钢桥面板疲劳裂纹装配式主动加固方法

为实现对钢桥面板的快速加固,提出了基于铁基形状记忆合金(Fe-SMA)的钢桥面板疲劳裂纹新型装配式主动加固的方法;通过精细化双面加固有限元模型计算结果及对初步激活与加载试验的观察,验证了加固系统安全性与可靠性;在此基础上以U肋对接焊缝的疲劳裂纹为研究对象,根据线弹性断裂力学,结合该疲劳细节受力与开裂特征,采用循环荷载作用下表面裂纹和中裂纹尖端的Ⅰ型裂纹应力强度因子幅值对加固系统的加固效果进行评价,确定了针对不同长度裂纹的具体加固方案。研究结果表明:基于Fe-SMA的钢桥面板疲劳裂纹主动加固方法可将裂纹尖端应力强因子幅值降低至扩展阈值以下,能有效遏制疲劳裂纹的进一步扩展;对于长度在50 mm以下的未贯穿型疲劳裂纹可采用宽度为60 mm的Fe-SMA进行加固,裂纹前缘关注点应力强度因子降幅达90%以上;当贯穿型疲劳裂纹长度为50~120 mm时,可采用宽度为120 mm的Fe-SMA进行加固;当疲劳裂纹长度为120~350 mm时,需采用底板、腹板同时加固的方法来对疲劳裂纹进行加固,均能达到理想的止裂状态。      

DL—四氢巴马汀对豚鼠心乳头肌动作电位和收缩力的影响及局部麻醉作用

用离体豚鼠心乳头肌观察了DL-四氢巴马汀对正常心肌细胞动作电位和收缩力的影响。结果表明,DL-四氢巴马汀产生浓度依赖性负性肌力作用;同时明显缩短APD_(20)和APD_(50),但APD_(90)和ERP延长,RP降低,对APA和Vmax影响较小。出现兴奋-收缩脱偶联。此外,豚鼠皮内注射DL-四氢巴马汀使局部刺激疼痛减弱,蟾蜍离体神经法观察到DL-四氢巴马汀使神经干动作电位振幅降低,表明该药具有局部麻醉作用,但较奎尼丁弱。实验结果提示DL-四氢巴马汀主要阻滞Ca~(2+)内流,但对Na~+内流、K~+外流也有阻滞作用。     

随机抖动电磁脉冲串的频域特性

针对工程实践中电磁脉冲发射机辐射的随机时间抖动周期性电磁脉冲信号，在分析随机时间抖动周期δ-函数功率谱密度的基础上，得出了随机时间抖动周期性电磁脉冲串的功率谱密度．结果表明，这类电磁脉冲串的功率谱密度由离散谱分量和连续谱分量组成，它们组成的总功率守恒．数值计算结果表明，随时间抖动范围增大和频率提高，离散功率谱分量所占比例下降。