并联型12脉波整流系统直流侧有源谐波抑制研究

为提高多脉波整流系统的谐波抑制能力,降低系统的开关损耗,研究了一种多脉波整流系统直流侧有源谐波抑制方法.根据多脉波整流系统交、直流侧电流关系,分析了输入电流为正弦波时所需的环流,并给出了可实现的环流形状;根据有源平衡电抗器副边电压和可实现环流的关系,确定了可通过在有源平衡电抗器副边串联电阻消耗输入电流谐波能量;为回收串联电阻所消耗的谐波能量,设计了半桥PWM整流电路串联于有源平衡电抗器副边,回收谐波能量并返送给负载,实现了谐波能量的回收再利用.实验结果表明,PWM整流器正常运行时,系统功率因数近似为1,且系统的谐波抑制性能不受负载变化和输入电压变化影响.     

基于改进变步长电导增量法的光伏阵列最大功率点跟踪

针对目前变步长最大功率跟踪在复杂光照条件下的振荡问题，结合二分法查找原理，提出了一种改进的变步长电导增量法。采用boost电路作为阻抗匹配装置，此电路占空比大小与系统输出功率相对应。最大功率点附近的工作点对应的占空比。是一组有序数据。对该组数据使用二分法查找，搜寻到最大功率点所对应的占空比，以实现最大功率的跟踪。仿真结果表明，提出的算法能够有效地抑制变步长跟踪过程中的振荡。与常见的变步长算法相比，改进算法更易实现，且具有更强的适应性。     

非正弦供电多相感应电机稳态性能分析

性能分析是电机优化设计的基础,由于非正弦供电多相感应电机稳态性能分析计算远比传统三相感应电机复杂,进行相关研究则具有理论意义与实用价值.在3次谐波注入的非正弦供电多相感应电机中,以基波等值电路与3次谐波等值电路为计算工具,考虑气隙磁场的非对称分布性并用拓展分布磁路法计算基波与3次谐波感应电动势,通过3层迭代计算出给定稳态运行工况下的基波与3次谐波电流等变量进而得到电机的性能指标,分析中强调了对节点气隙磁密的内层迭代过程与对激磁电流的中间层迭代过程不同于传统三相感应电机相应迭代过程的特点.以非正弦供电十五相感应电机原理样机为例,分析了不同稳态工况下的运行性能,计算结果与实验结果相互吻合说明了分析计算方法具有高的准确度.     

多时间步长结冰数值模拟方法研究

时间步长是影响飞机结冰数值模批精度的重要参数之一。本文通过求解雷诺时均N-S方程，湍流模型采用k-ε两方程模型，获得空气流场，求解水滴运动轨迹方程获得水滴撞击特性，基于Messinger热力学模型求解能量和质量守恒方程计算冰形。并采用扇形分区法，更新机翼前缘结冰区网格，保持网格拓扑结构不变，实现多时间步长结冰数值计算。比较了采用单时间步长法争多时间步长法对翼型表面结冰增长数值模拟的计算结果，并与冰风洞试验数据及LEWICE预测数据进行对比。在此基础上，计算分析了不同时间步长对部件表面的结冰冰形的影响。结果表明，只有采用多时间步长法进行飞机结冰数值模拟方是有效的，并且存在一个合适的时间步长，既满足计算精度要求，又能提高计算效率。     

定子永磁型混合励磁双凸极电机设计、分析与控制

将"混合励磁"思想引入双凸极永磁电机,提出一种定子永磁型混合励磁双凸极电机,对其进行系统深入的理论分析和实验研究.理论上,建立了电机的数学模型;提出了切实可行的该类电机的一般设计方法,建立了电机的一般功率方程,推导出电机磁场调节能力与最大速度之间关系,为电机的电励磁绕组的安匝数、永磁体用量等关键电磁参数的确定提供理论依据.将2维和3维有限元相结合,提出快速、准确的"一步法"对电机特有的定子外漏磁以及端部漏磁进行研究,并对电机电磁性能进行了分析;提出了该类电机的驱动控制策略和方案,并进行了实验研究.原理样机的实验结果不仅验证了理论分析的正确性,而且表明,该电机在保留双凸极永磁电机优点的同时,能有效拓宽调速范围,在宽调速范围内具有较高的能量效率,在电动汽车等应用领域具有应用前景.     

微波加热陶瓷中热失控现象的分析与控制

对微波加热的热失控过程进行模拟，使用基于时域有限差分法fFDTD）的算法求解Maxwell方程和热传导方程（HTE）耦合的方程组，模拟了微波加热陶瓷板的温度变化过程．在施加不同微波功率的情况下，计算了微波加热下多种介质参数的陶瓷板的温度变化，分析了出现热失控现象的条件．提出一种单温度阈值双微波功率的控制方法，用于提高微波加热效率并且控制热失控现象．同时给出了该控制方法中最终施加微波功率与监视温度闯值的关系．本文的模拟和分析方法可以在微波加热技术相关的领域得到应用．     

自励异步发电机带载稳态的解析计算

从自励异步发电机的暂态等效电路出发,基于其在两相静止坐标系上的状态空间数学模型,对其带载建压暂稳态过程提出了应用Lyapunov稳定性理论的整体性分析方法.依据理论分析方法分析得到了带载自励建压达到稳态的过程之应用暂态数学模型表示的稳态条件.解极限环条件得出了定子频率和转子转速的解析计算式,以及确保自励建压的负载取值范围和电机磁路过度饱和稳态励磁电感的解析关系式;为求解稳态运行点条件,提出了一种基于物理背景的等价转化解析计算方法,解得了稳态运行点的解析计算式.算例分析检验了稳态条件的唯一组解析解.实测值与计算结果相互吻合,验证了稳态条件解析计算式的正确性、科学性和有效性,表明了通用性和工程参考价值,解决了长期以来对异步发电机暂稳态运行性能无法解析计算的难题.理论分析方法适用于具有动力学特性的其他类型电力系统运行分析.     

电汉追踪问题

电力市场的输电费用计算问题要求知道各发电厂对各输电线路的利用份客和应分摊的网络功率损耗，这些问题可归结为电流追踪问题，是经典电路理论无法解决的问题，提出了两个公理，在此基础上建立了电流追踪问题的数学模型，进而利用图论原理开发了计算电流追踪问题的高效算法，并以数字例说明了算法的有效性。     

PCR仪中TEC模块的PWM功率驱动装置设计

本文针对PCR仪温控系统中TEC模块的驱动要求，设计了其PWM功率驱动装置。以SG3525A为核心设计了PWM信号产生电路，采用功率模块MSK4226实现PWM信号功率的放大，设计了低通滤波器和保护电路，并采用MSP430单片机对功率驱动装置进行控制。测试结果表明此PWM功率驱动装置很好地满足了所用TEC模块的驱动要求。应用本功率驱动装置的PCR仪取得了较好的温度控制效果：升温速率〉2．2℃／s，降温速率〉1．8℃／s，｜稳态误差｜〈0．20℃，超调量〈1．0℃。     

新型分裂绕组双凸极变速永磁电机的分析与控制

提出了一种新型分裂绕组双凸极变速永磁(doubly salient permanent magnet, 简记为DSPM)电机,对其磁场、静态特性、控制策略等进行了系统深入的理论和实验研究. 在理论上,给出了DSPM电机的稳态和动态数学模型,进而导出了该电机的输出方程,并论证了采用分裂绕组拓展电机转速范围的可行性. 用有限元法分析了电机磁场,计及该电机所特有的外漏磁. 根据DSPM电机工作原理和静态特性,提出相应的控制策略,制定了控制方案,并在以单片机为核心的控制器上实施. 针对4相8/6极电机的特点,提出了无中线四相半桥式功率变换器拓扑结构,简化了控制系统. 样机实验结果不仅验证了理论分析的正确性,而且表明该新型电机驱动系统具有优良的稳态和动态性能,在很宽的功率范围内具有高效率,分裂绕组能有效拓展电机运行范围.     

基于CCII的一种双采样保持电路的研究与设计

本文设计了一种高性能双采样保持（DSH）电路，在165V的电源电压下，其性能满足12位精度、200MS／s转换速率的流水线型ADC的要求。设计中采用了轨到轨自偏置第二代电流传输器（CCII）提高了S／H电路的可靠性和线性度；采用双采样结构，使得在同样性能的CCII条件下，采样速率成倍提高；对于大带宽自偏置CCII，采用了两个电流跟随器降低了端口的寄生电阻。DSH电路的采样电压幅度达到2V，对于输入为20MHZ的正弦波，测得其平台稳定精度为89μV，平台稳定时间为1．05ns，噪声失真比（SNDR）达到了84dB，满足12位ADC的要求，整个电路的功耗约为3．41mW。     

基于高阶面元法与模态法的静气动弹性分析方法

建立了一种基于高阶面元法与模态法的静气动弹性分析方法，并基于此方法对弹性机翼进行了静气动弹性分析．基于机翼几何实体模型建立了三维气动力模型，利用高阶面元法计算气动力，通过模态法实现气动与结构的耦合，以AGARD445．6机翼和一个小展弦比机翼为研究对象，分析了机翼结构弹性变形对气动力的影响．本文重点研究了机翼的气动力系数、翼根载荷、结构变形、不同展向位置的压力分布等参数的变化趋势，并将部分结果与风洞试验、基于风洞试验气动力所得弹性结果进行了对比．结果表明：高阶面元法计算所得气动力具有较高的精确性；基于高阶面元法与模态法的静气动弹性分析方法具有可行性、可靠性和高效性，可以提供较为全面的静气动弹性数据为飞机初步设计参考．     

新型分裂绕组双凸极变速永磁电机的分析与控制

提出了一种新型分裂绕组双凸极变速永磁(doublysalientpermanentmagnet,简记为DSPM)电机,对其磁场、静态特性、控制策略等进行了系统深入的理论和实验研究.在理论上,给出了DSPM电机的稳态和动态数学模型,进而导出了该电机的输出方程,并论证了采用分裂绕组拓展电机转速范围的可行性.用有限元法分析了电机磁场,计及该电机所特有的外漏磁.根据DSPM电机工作原理和静态特性,提出相应的控制策略,制定了控制方案,并在以单片机为核心的控制器上实施.针对4相8/6极电机的特点,提出了无中线四相半桥式功率变换器拓扑结构,简化了控制系统.样机实验结果不仅验证了理论分析的正确性,而且表明该新型电机驱动系统具有优良的稳态和动态性能,在很宽的功率范围内具有高效率,分裂绕组能有效拓展电机运行范围.     

模块化多电平换流器谐波特性解析分析

模块化多电平换流器（Modular Multilevel Converter，MMC）谐波特性的解析分析，对深入了解MMC的工作原理具有重要意义，同时对MMC主回路参数设计、降低损耗、提高电能质量具有实际应用价值．本文基于平均开关函数法和Fourier级数分析法，推导出了MMC各电气量谐波特性的解析表达式．在PSCAD／EMTDC中搭建了21电平仿真模型，通过仿真值与解析计算值的对比，验证了提出的解析计算表达式的准确性和有效性．     

协同多点传输中迫零预编码和天线选择技术

MIMO无线传输技术极大地提高了系统的容量，在实际通信系统中，整个网络是一个干扰受限的系统，小区间干扰对MIMO系统传输的影响是显著的，每个相邻小区的基站天线都可以看成一个干扰源．由于基站端数据处理能力的提升和回程容量的增加，多个小区协同多点传输技术引起了人们的广泛关注．目前的大部分工作都是集中于研究系统的容量（吞吐量），而在实际系统中，每个用户的接收等效信噪比（即公平性）对系统的性能如误帧率等有重要的影响．对于每个用户为单天线的情形，研究了总功率受限和每天线功率受限下采用迫零预编码的系统容量和公平性．对两种功率约束条件下的公平性进行了分析，得到了公平性算法的闭式表达式．当每个用户为多天线的情形，为了降低计算的复杂度，引入了信道范数最大的接收天线选择算法，把每个用户为多天线的情形转化成等效的每个用户单天线情形，推导的每用户为单天线的公平性算法仍然适用．仿真结果显示，采用迫零预编码的多小区协作可以使系统性能显著提升．在相同的迫零预编码下，不同的功率分配策略对系统的容量和公平性有显著的影响．和用户为单天线相比，采用天线选择算法可以提升系统的容量和公平性．考虑了用户公平性时的吞吐量和最大系统吞吐量之间的折中关系，并给出了仿真结果．     

轻型飞机翼根整流设计方法研究

受成本和用户市场限制，轻型飞机通常采用相对简单的增升系统满足起降、爬升等极高的飞行安全要求，这些飞行状态涉及飞机的大迎角空气动力学特性．翼身接合部流动分离是影响大迎角性能的主要因素之一，因此，控制翼身接合部的流动分离，对改善轻型飞机的大迎角性能具有重要的工程应用价值．本文采用CFD和风洞试验方法，针对某轻型飞机增升构型开展翼根整流设计方法研究，给出了翼身接合部形状影响流动分离的物理机制，由前缘、展向和中后段构成的整流设计方法，整流参数及其三维参数化建模方法．采用该设计方法完成的某轻型飞机翼根整流设计方案，有效控制了翼根流动分离，改善了大迎角气动性能，有利于提高飞行安全性．研究结果已用于中国通用飞机公司某轻型飞机研制．     

电流追踪问题

电力市场的输电费用计算问题要求知道各发电厂对各输电线路的利用份额和应分摊的网络功率损耗 .这些问题可归结为电流追踪问题 ,是经典电路理论无法解决的问题 .提出了两个公理 ,在此基础上建立了电流追踪问题的数学模型 ,进而利用图论原理开发了计算电流追踪问题的高效算法 ,并以数字例说明了算法的有效性 .     

基于DSP的谐波电流检测

随着电力电子技术的迅猛发展，电力电子装置产生的谐波对公用电网产生的危害，引起了人们越来越多的关注。文章基于瞬时无功功率理论的ip-iq算法，重点研究了采用TMS320F240芯片时电网中的谐波电流进行实时检测的方法，并借助MAT-LAB进行了仿真。仿真结果表明，这种检测和计算方法以及硬件结构可以满足电网中谐波检测实时性、准确性的要求。     

转子斜槽及不同槽斜度对鼠笼式异步电机损耗影响的时步有限元分析

为研究转子斜槽及不同槽斜度对电机损耗的影响,利用多截面场-路耦合时步有限元法,针对一台5.5kW异步电机,分析了转子斜槽后定转子铁心典型位置的基波及谐波磁场沿轴向的分布特点,经分析得出如下结论：斜槽一方面会降低定转子谐波电流产生的谐波铜耗;另一方面会引起电机内部磁场沿轴向分布不均匀,导致铁心饱和严重、铁耗增加,且负载越大斜槽对铁耗的影响越明显.进一步研究了槽斜度在0.5～1.5个定子齿距之间变化时电机各项损耗的变化情况,最终得出当转子斜0.8个定子齿距时文中5.5kW电机的总损耗最小,同时也能够有效削弱齿谐波磁场.     

大型同步发电机组NR-PSS及RTDS大扰动实验研究

基于非线性鲁棒控制理论和发电机的精确模型，给出了多机电力系统NR—PSS的设计方法，在此基础上研制出了NR．PSS工业装置．为便于推广使用，所给出的NR-PSS投运前的参数整定方法完全与我国现行通用的对“电力系统整定器（PSS）”参数调试规则一致．为了证实设计理论的正确性，利用实时数字仿真系统（RTDS）进行了在发电机励磁系统中装有NR—PSS和PSS的大扰动对比实验．实验结果表明，与古典PSS相比，所设计的NR-PSS能显著改善系统阻尼特性，更为迅速地抑制振荡，大幅提高电力系统小干扰和大干扰的极限传输功率．该具有自主知识产权的NR—PSS已在东北白山水电厂300MW机组上成功地投入运行达20个月以上．