电动汽车无线充电系统参数对耦合影响的研究

为提高电动汽车无线充电系统耦合能力以增强系统的传输效率, 总结了现有的无线电能传输(WPT: Wireless Power Transmission)方式, 分析了基于磁感应耦合电能传输(ICPT: Inductive Coupled Power Transfer)技 术的电动汽车无线充电系统的工作原理, 建立了带有磁芯的 ICPT 系统互感计算模型, 对系统互感与磁芯属性、 线圈属性、 轴偏移距离的关系以及不同结构松耦合变压器的磁屏蔽效果进行了仿真分析。 结果表明, 磁芯属性 对系统互感的影响有上限, 而线圈属性对系统互感的影响无上限, 发射端摆放条形磁芯且接收端摆放圆盘形磁 芯的 ICPT 系统能满足电动汽车无线充电系统的电源需求和电磁屏蔽要求。     

IMM算法在飞行目标无源跟踪中的研究

高速空中目标的运动状态多变,用单一跟踪模型很难描述目标的特性.通过分析飞行目标的空中运动关系,利用IMM(interacting multiple model)算法,结合CV(constant velocity),CT(constant turn)和PVT(planar variable turn)模型对空中高速飞行目...     

电磁铸造系统稳定性的数值分析

采用互感耦合模型对电磁铸造中的液柱高度和弯液面形状进行了数值计算。分析了液柱高度和弯液面形状对系统稳定性的影响。考察了电压和频率对系统电流的影响规律。计算结果表明,在其他工艺条件不变时,只要电压或频率的变化量小于±2％,系统是稳定的。     

铝的熔化极氩弧焊电弧稳定性研究

本文对铝MiG焊接电弧固有自身调节作用及其物理本质,形成机理及影响因素进行了研究。用自制的电弧演示装置及平特性(CV)电源和垂直下降特性(CC)电源及垂直陡降带短路补偿的等电弧电流(CAC)电源,测出了不同送丝速度下不同弧长的熔化特性曲线,并对曲线的各部走向进行了分析,得出最强的电弧固有自身调节作用是在上部短路过渡区。这是由于过渡型式的变化和接触型过渡熔滴尺寸(即短路频率)的变化引起的。     

考虑互感影响,形成结点导纳矩阵的互感元素修正法

(一)本文从结点导纳矩阵的奇异变换出发,导出互感元素修正量的计算公式,从而指出这一方法的一般运算规律。对于一般情况(不论有无互感影响),都可以通过奇异变换形成结点导纳矩阵Y:Y=A~t[y]A(1)式中:A——支路-结点关联矩阵;A~t——A的转置;[y]——原始支路导纳矩阵。下面将根据方程(1),进一步导出互感元素修正量~AY_M的计算公式。有了修正量算式,就仍可按常用算法,先形成无互感影响的结点导纳矩阵Y_L;然后,利用修正量计算公式计入互感因素,对Y_L中有关部分元素进行修正,即可求得考虑了互感影响的结点导纳矩阵Y。     

高K值LC谐振互感耦合系统的设计与分析

主要研究了LC谐振互感耦合系统的耦合性能。从平面螺旋电感线圈互感模型分析了LC谐振互感耦合系统的耦合因数与距离、线圈尺寸之间的关系,设计并制作多组不同参数的电感线圈进行比较实验。结果表明当传感器的尺寸大小受外界环境限制而固定时,线圈内径的增大、匝数的减小(线宽和线间距一定);线宽、线间距和内径的减小(匝数一定)能有效增大耦合因数;并提高了互感耦合系统的传输效率,更有利于对LC谐振传感器信号的提取;为LC谐振传感器应用在高温、高压等恶劣环境奠定了基础。     

超声振动系统非接触式高效电能传输的电路补偿

为提高超声振动系统的非接触式电能传输效率,对系统的电路补偿网络进行了研究和设计。结合压电振子的等效电路和松耦合系统的互感模型,阐明了电路补偿的理论依据,提出各自独立地对原、副边回路进行补偿,以消除互感的影响。结合理论和仿真计算的结果,设计并建立了超声振动系统非接触式电能传输的电路补偿网络。对系统的输出振幅进行实验测量,结果显示:补偿后的振幅得到了大幅提升,且气隙值越大、电功率越大,补偿效果越显著。对于超声振动系统的非接触式电能传输,所建立的补偿方法能够显著地减小无功损耗,提高能量传输效率,补偿网络设计合理、有效。     

体内微机电系统无线能量传输技术的耦合特性研究

首先介绍体内微机电系统无线能量传输技术的原理和构成。在互感基础上建立四种拓扑补偿的数学模型。用Mat-lab进行计算和仿真,研究了负载和工作频率对反映阻抗特性的影响以及电磁耦合结构参数如耦合系数和初次级绕组内阻等对系统性能的影响。表明耦合系数增大,可以大大增加系统传输效率;与次级绕组内阻相比,初级绕组内阻对系统传输效率影响更大。因此减小初级绕组内阻,可以显著提高系统传输效率和性能。     

ZigBee协议支持下的现代医疗监护系统设计

采用超低功耗MSP430单片机和CC2420射频芯片,利用CC2431型芯片进行节点定位,对处理器模块、数据采集模块和无线通讯模块进行了硬件电路设计,编写了数据采集程序、移植Z-Stack协议栈及定位程序的软件。对系统进行整体实验及调试。结果表明:在定位过程中信号稳定、通信良好、接收到的数据准确、节点定位精度高,达到了系统定位的要求,具有实用价值。     

邻仲丁基苯酚在碳糊电极上的电化学行为

通过循环伏安法(CV)、微分脉冲伏安法(DPV)和计时库仑法(CC)等研究了邻仲丁基苯酚(o-secbutyl phenol,osBP)在碳糊电极上的电化学行为.结果表明:在pH7.5的B-R缓冲液中,osBP在碳糊电极上发生的氧化反应是受吸附控制的不可逆等电子、质子转移过程,且氧化产物部分被还原.氧化峰电流与浓度在1.0～200μmol/L之间呈良好的线性关系,检出限(S/N=3)为0.54μmol/L.相对标准偏差(RSD)为3.2%(n=5),该法用于模拟环境水样分析,加标回收率为84.9%～98.6%.     

永磁同步电机参数扰动抑制方法

在电机参数发生扰动的永磁同步电机控制系统中,为提高无差拍预测控制性能,需要对电机参数扰动进行补偿. 文中利用永磁同步电机数学模型分析了参数扰动对无差拍预测控制的影响;针对定子电感和定子电阻的扰动设计了自回归模型,利用前若干控制周期的参数扰动量估计出当前控制周期的扰动量;将估计的参数扰动量补偿到无差拍预测控制的输入端,实现对永磁同步电机的控制. 仿真和实验结果表明提出的自回归模型参数扰动估计方法能够有效抑制永磁同步电机定子电阻和定子电感的扰动.      

电压型PWM整流器直接功率控制系统主电路参数设计

为了解决电压型PWM整流器直接功率控制系统主电路参数设计问题,根据整流器在dq两相同步旋转坐标系中的数学模型建立了其功率控制数学模型. 基于功率控制数学模型,结合整流器直接功率控制系统的特点,推得交流侧电感是由功率、功率滞环比较器环宽及开关平均频率决定的;直流侧直流电压是由交流电压、电感及负载决定的;突加负载时直流侧电容是由直流电压波动、功率、电感及负载决定的. 根据上述影响主电路参数的诸多因素,提出交流侧电感、直流侧电压及直流侧电容的设计方法. 计算机仿真和实验证明了本文提出的设计方法是可行的.     

无线电能传输恒压拓扑及恒压输出控制方法

针对无线电能传输系统在负载和距离动态变化时,引起原边线圈电流不稳定和失谐问题,由此导致副边输出电压不恒定,设计一种原边LCL拓扑与副边恒压控制相结合的无线电能传输系统。首先,依据阻抗分析得到LCL-S型无线电能传输系统的数学模型;然后,通过设计参数,建立Simulink仿真模型,对该拓扑进行负载特性和频率特性分析;最后依据拓扑特性,设计了以DC-DC变换器为主控环节的副边恒压控制,使系统可以在变距离和变负载条件下,实现恒压输出特性。设计了副边的闭环控制程序,仿真验证了恒压控制效果。结果表明该控制策略可以实现快速有效的恒压控制。     

基于扩张状态观测器的永磁同步电机自适应滑模调速控制

针对永磁同步电机(permanent magnet synchronous motor,PMSM)调速系统存在参数不确定性及负载扰动问题,提出了一种基于扩张状态观测器的自适应滑模控制方法.在系统模型存在参数不确定性及负载扰动情况下,通过扩张状态观测器对系统的总和扰动进行实时观测,并在控制过程中加以前馈补偿以降低系统总和扰动对控制精度的影响,提高系统的动态性能.由于系统观测误差上界无法精确获得,自适应滑模控制器中的切换控制增益采用参数自适应律来调节,可有效改善系统的抖振现象,保证系统输出高精度跟踪期望信号.仿真结果表明,与传统的比例-积分(proportional-integral,PI)控制方法相比较,提出的基于扩张状态观测器的自适应滑模控制方法具有转速超调量小,响应速度快,对系统的参数不确定性及负载扰动具有很强的抑制力,且能够有效减弱滑模控制的抖振问题和提高系统的鲁棒性能.     

基于STM32F407的单相电参数测量仪

以高精度电表集成电路CS5460A为计量核心,设计基于SIM32F407单片机的单相电参数测量仪．该系统与电流电压互感采样电路配合,利用CS5460A片内A／D转换器,瞬时采样测量系统的电压、电流有效值,计算出视在功率、有功功率和无功功率,并通过12864LCD显示出各参数．实验结果表明,该系统设计合理,工作稳定．     

静止同步串联补偿器抑制次同步谐振研究

针对静止同步串联补偿器(SSSC)常电抗模式下可能引起次同步谐振(SSR)的问题,提出了一种新的SSSC控制模式--电感模式.该控制模式补偿指令为电感,且可正可负,补偿的电抗与线路电抗随次同步频率同比例线性变化.理论和仿真对比分析了次同步频率范围内电感模式和常电抗模式的阻抗特性,证明了电感模式下SSSC不会与线路感抗发生谐振,有效提高线路阻抗,明显抑制次同步电流,消除了系统产生SSR的可能性.     

基于参数辨识的磁场定向感应电机自适应控制

在矢量控制感应电机的数学模型的基础上 ,通过理论推导和分析 ,建立了恒磁链矢量控制感应电机转矩扰动和转子电阻辨识模型及在线辨识的方法和方案 ,提出了矢量控制感应电机的自适应控制方案 ,理论推导分析和仿真结果表明该方法正确可行且具有快速简单等优点。     

基于极坐标的异步电机新型参数辨识方法

在异步电机矢量控制系统中,电机参数的准确性严重影响着系统的控制性能。利用极坐标方法,研究了一种异步电机新型参数辨识的方法。系统的电压、电流、频率、相位角均能够通过软件来实现。基于SVPWM算法,向电机施加相应电压信号,并利用极坐标方法,简化了参数计算过程,即通过直流斩波实验、单相实验和空载实验实现对电机定子电阻、转子电阻、定子漏感、转子漏感以及互感的测试。实验结果证明,该辨识方法得到的参数准确性高,且模型简单,计算量小,易于实现。     

基于多新息限定记忆的永磁同步电机参数辨识

在永磁同步电机伺服控制系统中,为了抑制由电机参数变化导致的控制精度下降,引入了电机参数辨识修正调节器参数.为了增强辨识系统的抗干扰能力,提出将多新息方法与限定记忆最小二乘法相结合,增加单步递推数据量,对电机参数进行辨识.通过采集电机运行下的电压、电流及转速信号,对电机定子电阻、交直轴电感、转子磁链参数进行同时在线辨识.通过仿真及实验验证,多新息限定记忆最小二乘法辨识收敛速度快,能有效减小辨识结果的稳态误差且鲁棒性强.     

小功率磁耦合谐振式无线电能传输频率分裂的研究

针对在磁耦合谐振式无线电能传输过程中当传输距离到达一定值后,耦合因数超过临界耦合值而出现的频率分裂问题。利用互感耦合理论和等效电路模型对系统进行建模分析,得出负载电压和传输效率与耦合因数、失谐因子的关系表达式,并对其频率特性进行分析。为了改善系统在过耦合状态出现的负载电压频率分裂问题,采用了在保持其轴向距离不变的前提下,横向移动接收侧线圈的方式。进行了小功率磁耦合谐振式无线电能传输实验,结果表明通过横向移动接收侧线圈,可以有效改善频率分裂的问题,为无线电能传输在现实中应用提供了有效参考。