基于新型单周控制技术的开关功率放大器

分析了新型单周非线性PWM控制开关功率放大器存在的延时问题及由此引起的直流偏置问题,提出了电压补偿解决方案,给出了补偿电压计算公式.补偿前和补偿后系统仿真结果的比较表明,电压补偿方案不仅能有效地消除延时问题,同时还改善了功率放大器的总谐波畸变率(THD),验证了理论分析的正确性.     

基于超级电容的地铁列车再生制动能量利用分析

为吸收地铁列车再生制动能量,对比了多种能量回收技术。研究一种基于非隔离双向DC/DC变换器的超级电容储能装置,分析了其工作原理和结构特点。在列车制动时,储能装置吸收制动能量,列车加速时释放能量,减少了能源浪费。根据地铁运行工况,分析了储能装置容量配置及能量管理控制策略。通过仿真验证了方案的可行性。     

计及少样本的YOLOv5s轨枕掉块小目标缺陷检测方法研究

轨枕作为固定钢轨和扣件的重要轨道零部件之一,由于长期承受钢轨传来的各种作用力,其端部易出现掉块,造成轨道机械结构稳定性下降,故轨枕掉块缺陷检测对保证列车正常运行起到重要作用。针对轨枕掉块缺陷检测方法存在精度较低和缺陷样本少的问题,提出一种计及少样本的YOLOv5s轨枕掉块小目标缺陷检测方法。首先,采用Copy-Pasting数据增强方法增加轨枕图像中掉块小目标数量,解决缺陷样本少的问题;其次,通过降低网络下采样倍数和删除大尺度检测层的方式改进YOLOv5s模型的多尺度检测层,提高轨枕掉块缺陷检测精度和速度;然后,将锚框之间的平均交并比作为距离量度改进K-means聚类算法,并使用遗传算法优化,重新匹配适合轨枕掉块缺陷检测的锚框;最后,使用跨尺度连接结构和双向特征加权融合模块改进YOLOv5s的特征融合结构,增强特征融合能力。实验结果表明,与原模型相比较,改进后的YOLOv5s模型平均精度达到94.1%,提高2.3%,检测速度达到93.3 fps,提高26.6 fps,能够准确且快速地识别轨枕掉块小目标缺陷。     

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.      

低电压大电流开关电源电路拓扑和控制方法研究

针对微处理器对低压大电流开关电源负载动态响应性能的特殊要求，分析了满足未来微处理器电源性能指标要求的新型开关电源拓扑结构和控制方法，表明交错并联SR-BUCK变换器电路输出纹波幅值小，等效效率高，V^3控制方法可显著改善开关变换器的输入和负载响应速度。     

谷值V2控制Boost变换器的频域与时域特性分析

基于对Boost变换器输出电压纹波的分析,本文将谷值V2控制技术应用于Boost变换器.详细分析了谷值V2控制Boost变换器的工作原理,首次建立了谷值V2控制Boost变换器的小信号模型,推导了控制-输出、输入-输出和输出阻抗等传递函数,研究了其频域与时域特性,并与谷值电流控制Boost变换器进行了比较分析.研究结果表明,与谷值电流控制相比,谷值V2控制Boost变换器具有比谷值电流控制Boost变换器更快的输入和负载瞬态响应速度,在给定参数下,谷值V2控制瞬态响应在输入电压增加时快530 s,输入电压减少时快800 s;当负载增加时快650 s,负载减少时快1 330 s.实验结果与仿真结果基本一致,验证了理论和仿真分析的正确性.      

基于前缘调制的数字V2控制

为促进数字控制技术的发展,基于数字控制器的基本功能模块和V2控制方法的基本原理,提出了基于前缘调制的数字V2控制算法,并探讨了该算法消除次谐波振荡的原理.基于MATLAB仿真软件平台,对采用数字V2控制算法的开关变换器进行了计算机仿真,并采用FPGA(现场可编程门阵列)作为硬件平台进行了实验.在相同的Buck变换器上,将采用数字V2控制算法与电压型控制算法的仿真结果和实验结果进行了比较,结果表明,采用数字V2控制算法可提高开关变换器的动态性能.     

V2控制BUCK变换器建模及控制器优化

根据V^2控制原理，用状态空间平均和线性化方法分别建立BUCK变换器和其控制环的数学模型，求出整个系统的传递函数，并根据优化控制理论对控制环补偿电路的参数进行优化．仿真结果表明，经优化设计的BUCK变换器比根据经验值设计的变换器的响应速度提高约50％，带宽增加约4倍．     

走进中国高速铁路(三)——探秘动车组(下)

上期杂志中,我们介绍了高速列车头型、车体和转向架。而如何让列车高速行驶？如何及时停车保障安全？庞大的列车又由什么控制呢？就让我们继续探秘动车组,了解高速列车的牵引系统、制动系统和网络控制系统。     

车载式地铁轨道缺陷巡检系统设计

提出一种新的车载式地铁轨道缺陷巡检系统,利用机器视觉技术,通过对系统硬件和软件的设计,实现轨道道床空间全断面高清晰成像、检测位置信息获取、轨道缺陷智能识别以及轨道缺陷数据无线传输保存等功能。最后,将该巡检系统应用在广州地铁8号线上,试验结果表明,该巡检系统具有定位精准、轨道缺陷检测精确、实时传输和分析的优点,适用于我国地铁轨道缺陷巡检,可有力保障列车安全、可靠运行。