基于指数函数的开关磁阻电机磁链非线性模型

开关磁阻电机（SRM）的双凸板结构导致其运行时磁链具有非线性特点,因而精确建立电机的数学模型比较困难.在分析开关磁阻电机的非线性特性和磁链曲线后,提出了利用一种指数函数来构建磁链曲线的新型数学模型.结合Ansoft软件的电磁分析功能,利用Matlab软件搭建一台3 kW、12/8极SRM的控制仿真模型,在角度位置控制（APC）模式下进行了仿真分析,并与实验结果进行了比较,验证了该磁链非线性模型的准确性.     

新二元模型结构在电力电子电路仿真中的应用

提出了用数字计算机对电力电子电路进行仿真的一种新的方法,半导体开关被描述成一种二元电感模型,在它导通期间,共电感值很小;而在它截止期间,其电感值为穷大,本文中给出了如何确定此小电感值的方法,采用改进节点法来建立方程,再利用ＢａｃｋｗａｒｄＥｕｌｅｒ积分方法来求解以确保值其收敛性,该方法能有效监控开关的状态,拓扑结构的变化通过量少的计算予以解决。     

电机软开关逆变控制系统的设计与实现

传统的逆变器开关管工作在硬开关状态下,存在诸多的弊端,克服这些缺点的有效方法是软开关技术.将一种新型的直流环节并联谐振软开关逆变器应用于基于CAN通信的交流电机调速系统中,组成了交流电机软开关逆变控制系统,阐述了其原理、拓扑及特点.在系统中,上位机(PC)通过CAN总线与下位机(TMS320 LF2407)实时通信,下位机通过SVPWM控制逆变器.使用LabWindows/CVI 6.0开发了控制软件,通过实验,对硬开关和软开关条件下电机的运行性能进行了对比,证明软开关技术具有明显的优势.     

电流谐振型变流器峰值电流的抑制

以简化的单相等效电路说明了电流谐振型变流器的工作原理，分析了不规则电流脉冲产生的原因及影响，在此基础上提出了一种电路拓扑结构以抑制电流脉冲的峰值，并进行了仿真研究。     

基于模糊理论的开关磁阻电机直接转矩控制

将直接转矩控制(DTC)策略引入到开关磁阻电机传动(SRD)系统中,通过滞环可将其固有转矩脉动限制在一个较小的容差范围内,但对于不同的偏差,开关状态的选择存在着不合理性,造成一定的转矩脉动.在引入模糊控制理论后,通过区分磁链偏差和转矩偏差的大小做不同的决策,可依此来优化开关状态的选择.仿真结果表明,采用模糊控制器的开关磁阻电机直接转矩控制系统,其转矩脉动明显得到抑制,系统的动、静态性能均得到改善.     

基于Markov模型的电解电容可靠性评估

基于Markov（马尔可夫）模型提出了一种对电解电容可靠性评估的方法.文中分析了电解电容的等效电路模型、老化损伤机理,通过RESR（等效串联电阻）表征了电解电容的失效率,然后将电解电容分为正常、老化损伤和完全失效三状态.根据马尔可夫模型建立电解电容的状态转移图,求出其可靠性,以开关电源的BUCK电路为例,通过仿真试验算出了电解电容实时的RESR和失效率,进而完成了对其可靠性的表征.     

爆炸活塞式高速开关的分析与设计

提出了一种爆炸活塞式高速开关,它是一种新型大容量高速电路开断装置.介绍了爆炸活塞式高速开关的工作原理,采用ANSYS热电耦合仿真进行了通流能力设计,计算了装置炸药量,用LS-DYNA仿真进行了爆炸气缸抗爆强度的设计,综合这3个步骤设计了380V/2 000A装置样机,并通过试验验证了样机的性能.试验中装置主载流体开断时间约116μs,动触头分离初始阶段平均速度约8.5 m/s.该装置与其他爆炸式高速开关相比,具有易更换,炸药安全性、稳定性高,炸药用量小等优点.     

关于异步电动机变频调速系统的仿真方法

仿真法是加速研究、开发工作的捷径。本文对由电源侧变流器、逆变器、异步电动机组成的变频调速系统提出了一体化的仿真方法，并导入开关函数的概念，对于不同的形状状态建立了统一的微分方程组形式，这使整个系统的数学模型变得简洁、明快，并简化了防真计算。     

考虑电流振铃特性的悬浮电磁铁等效电路模型

电磁悬浮型（electromagnetic suspension,EMS）磁浮列车通过悬浮斩波器调节悬浮电磁铁电流,进而控制悬浮力,使车体稳定悬浮. 悬浮斩波器驱动悬浮电磁铁过程中所产生的电流振铃会增加开关损耗,造成电磁干扰（electromagnetic interference,EMI）,甚至影响悬浮控制效果. 研究悬浮电磁铁电流振铃的产生机理,能为其抑制措施的设计予以指导. 为此,提出了一种考虑电流振铃特性的悬浮电磁铁等效电路模型. 首先,用策动点函数法推导了悬浮电磁铁导抗函数的一般形式,并结合悬浮电磁铁电流的单位阶跃响应特性确定了其导抗函数的最简表达式以及对应的等效电路模型;接着,用判别式法和仿真法分析了不同电路参数对电流振铃特性的影响;最后,比较了同一悬浮电磁铁电流振铃的仿真和实验波形. 结果表明:在所给参数条件下,实验所得悬浮电磁铁电流纹波幅值、振铃峰峰值和振铃频率分别比仿真结果小9.7%、20%和11%;此外,仿真的电流振铃衰减时间约为1 μs,与实验结果接近;仿真和实验所得悬浮电磁铁电流振铃的幅值、频率和衰减特性均能较好吻合,证明了所提电路模型的正确性.      

温储备可修系统在两种开关模式下的可靠性

对由n个同型部件和一个修理设备组成的温储备可修系统，在部件寿命、开关寿命和维修时间均服从指数分布，并且所有变量相互独立等条件下，建立开关失效系统立即失效和开关失效系统不立即失效两种模型，利用齐次马尔可夫过程确定系统的转移概率，并在n＝2时，求出系统的一系列可取性数量指标．最后论证两种模式在某些特殊条件下的结果，即在一定范围内推广了前人的模型．     

铝转子单边盘式感应电机的新型等效电路

铝转子单边盘式感应电机气隙较大,主要参数随半径变化,用传统电机分析法会造成较大误差,且无法准确描述铝转子中集肤效应的影响.采用一种新的电磁模型,利用分环计算和多层行波磁场模型有效解决了该电机存在的特殊问题,提高了模型精度.通过磁场分布计算得到电机的T型等效电路.分析了等效电路中电感和电阻参数.制作样机并通过空载试验和短路试验测定其T型等效电路参数,试验结果与计算结果误差较小,证明该方法能准确估算铝转子单边盘式感应电机的主要参数.计算电机电磁转矩随转差率变化的情况,高转差率下的实验转矩输出值与计算值接近.     

A Statistical Parameter Analysis and SVM Based Fault Diagnosis Strategy for Dynamically Tuned Gyroscopes

Gyro's fault diagnosis plays a critical role in inertia navigation systems for higher reliability and precision. A new fault diagnosis strategy based on the statistical parameter analysis (SPA) and support vector machine (SVM) classification model was proposed for dynamically tuned gyroscopes (DTG). The SPA, a kind of time domain analysis approach, was introduced to compute a set of statistical parameters of vibration signal as the state features of DTG, with which the SVM model, a novel learning machine based on statistical learning theory (SLT), was applied and constructed to train and identify the working state of DTG. The experimental results verify that the proposed diagnostic strategy can simply and effectively extract the state features of DTG, and it outperforms the radial-basis function (RBF) neural network based diagnostic method and can more reliably and accurately diagnose the working state of DTG.     

并联逆变晶闸管中频电源启动方法的研究

建立了中频电源启动过程4个阶段的等效电路,分析了负载变化对并联逆变晶闸管中频电源电路启动的影响,建立了各阶段电路参数与晶闸管触发导通及反压关断的关系,基于负载充磁启动原理,提出了能使并联逆变晶闸管中频电源可靠启动的方法,进而提出了并联逆变晶闸管辅助电路参数的设计方法,用500kW/1kHz并联逆变中频电源的PSpice仿真实验证明了此方法的正确性.     

基于不等磁路面积设计方法的磁轴承刚度

磁悬浮转子需同时满足抗干扰与共振隔离需求,为了从磁悬浮轴承结构角度奠定设计基础,基于磁悬浮轴承结构参数对支承刚度的影响,对高刚度磁悬浮轴承设计方法展开研究. 首先,通过磁悬浮轴承刚度解析式推导,分析磁悬浮轴承结构参数对支承刚度的影响因素,确定支承刚度优化方向;其次,提出高刚度磁悬浮轴承设计方法,分析支承刚度的优化效果;最后,通过转子固有频率测试及压缩机升频实验,验证所提出方法的可行性. 结果表明:在压缩机样机中,磁悬浮轴承采用不等磁路面积结构,在齿轭宽度比为1.2时,可使轴承在最恶劣工况,即对应最大控制电流时,支承刚度较常规等磁路面积结构提高了25%,压缩机在工况运行区间有效避免共振,为工程应用中磁悬浮轴承刚度优化设计提供参考.      

On-line detecting of transformer winding deformation based on parameter identification of leakage inductance

Transformers are required to demonstrate the ability to withstand short circuit currents. Over currents caused by short circuit can give rise to windings deformation. In this paper, a novel method is proposed to monitor the state of transformer windings, which is achieved through on-line detecting the leakage inductance of the windings. Specifically, the mathematical model is established for on-line identifying the leakage inductance of the windings by applying least square algorithm （LSA） to the equivalent circuit equations. The effect of measurement and model inaccuracy on the identification error is analyzed, and the corrected model is also given to decrease these adverse effect on the results. Finally, dynamic test is carried out to verify our method. The test results clearly show that our method is very accurate even under the fluctuation of load or power factor. Therefore, our method can be effectively used to on-line detect the windings deformation.     

基于漏磁补偿的混合电磁铁磁力修正研究

电磁永磁混合磁铁的悬浮磁力具有强非线性特点,与磁铁结构密切相关,而现有混合磁铁磁力解析计算公式忽略了磁路漏磁等因素影响,在实际计算中存在较大误差. 针对这一问题,建立了两种常用混合磁铁结构的磁路模型,分析了边缘磁通分布、磁路漏磁对磁铁工作磁路的影响,推导了两种混合磁铁的磁路方程及相关磁阻,提出了一种新的混合磁铁磁力修正计算方法,最终通过有限元分析对两种结构的混合磁铁磁力进行了验证. 研究结果表明:由于悬浮气隙较大,电磁永磁混合磁铁在电磁力计算中漏磁影响不能忽略;采用本文磁力修正公式计算,两种混合结构电磁力误差分别降低为3.8%和8.3%.      

一种游戏币检测系统的研究与设计

介绍了一种游戏币检测系统的功能、工作原理、硬件电路设计及程序设计方法,该系统能准确识别真币和假币,其可靠性和稳定性较好。     

扰动观察法的MPPT负载突变误判现象研究

在光伏系统中,Boost电路常常作为前级电路,使其工作在最大功率点处,以向后级电路传输最大的能量。然而在系统运行过程中,由于后级电路在调整过程中以及到达稳态后负载的加载、掉载等原因,会造成后级电路等效输入电阻(前级电路输出电阻)发生变化。因此可能会造成前级Boost电路功率点比较发生错误,从而发生误判现象。针对前级电路在应用扰动观察法做MPPT时,负载突变对电路误判的影响,对电路从开始调整到电路稳态后的全过程中的误判现象做了理论分析和总结。最后搭建了Boost实验电路验证了分析的正确性。     

Optimization design and experiment of the radio frequency transmission utilized in video capsule endoscope

In view of fuzzy and unstable images received in video capsule endoscopy, and the poor communication effect, an improved radio frequency (RF) transmission circuit module with low power consumption and helix antenna is designed to improve the performance of video transmission and to extend the working time of the capsule. Simulation and analysis of the circuits and antenna with HFSS12 and ADS2011 software are highlighted. Video capsule endoscope prototypes are made and evaluated to verify the feasibility of the proposed design. In vitro tests and animal experiments show that the results of the antenna tests basically meet the simulation, and the power consumption of RF circuit is 15.9mV. The video capsule endoscope works well with the receiver with multiple receiving antennas, and the working time is more than 9 h. It can realize the wireless transmission of the video data, and images received are clear and stable in comparison with the previous designs.     

VF-Sepic-PFC电路的设计

介绍了ＶＦ－Ｓｅｐｉｃ－ＰＦＣ电路的工作原理,提出了其主电路和控制电路的设计方法,样机设计和实验证明该方法的正确性。与通用的Ｂｏｏｓｔ－ＰＦＣ电路相比,ＶＦ－Ｓｅｐｉｃ－ＰＦＣ电路无需专用ＩＣ,控制电路设计和调试简单;输出电压可以高于也可以低于输入电压峰值,易于实现输入输出隔离。