SJ─93型数字化双制式机车信号硬件和软件设计

ＳＪ－９３数字化双制式机车信号可以接收移频和ＵＭ－７１轨道电路的信号。它采用现代数字信号处理技术，信号的接收全部采用数字化方式处理。硬件电路结构简单，尽可能地集成化，并采用最可靠的元器件。软件由开机自检、移频接收、ＵＭ－７１接收、输入输出控制、动态检测等部分组成。接收程序对ＦＳＫ信号的两个边频独立处理，移频接收过程设置５０Ｈｚ及其谐波陷波器。数字化双制式机车信号符合故障－安全原则，可靠性高，抗干扰能力强。     

新一代的机车信号和检测仪

新一代的机车信号和检测仪ＳＪ型数字化通用式机车信号采用现代化的数字信号处理技术，实现了机车信号接收多种制式信息的全数字化处理，故称为数字化通用机车信号。其特点有：①可接收电化和非电化４信息、８信息、１８信息移频制式信号，交流计数２５Ｈｚ、５０Ｈｚ、７...     

高分子电阻型湿敏元件复阻抗的测量

为研究湿敏元件的湿度敏感特性, 在了解湿敏元件导电机理的基础上, 采用复阻抗分析法研究湿敏元件的湿度敏感特性。根据矢量法测量原理设计出有效的阻抗测量电路, 可对湿敏元件在不同湿度下的复阻抗进行测量, 且可实现在不同频率信号下对湿敏元件复阻抗的测量。测量系统主要由程控信号源和相敏检波电路两大部分组成, 分别采用DDS(Direct Digital Synthesizer)技术和模拟乘法器实现, 结构简单, 易于实现。实验结果证明了整个系统设计的可行性。     

井下短路电流快速检测的研究

提出了采用变值整定实现短路电流快速检测的新方法，设计了变值整定短路电流快速检测电路，并进行了短路动态试验，用数字贮存示波器 各主要电量的动态过程。结果表明变值整定短路电流快速检测电路的短路电流采样时间短，优于恒值整定类的检测电路。     

恒频PWM型零电流开关准谐振变流器——分析,设计及电路实验

对传统的零电流开关准谐振变流器电路加以改进,通过引入辅助开关,使准谐振变流器工作在恒频ＰＷＭ方式下。改进后的变流器,其滤波电路及高频变压器的体积明显减少,开关功率管及二极管的工作条件,以及变流器的负载调整特性等均得到明显的改善。文中对变流器的工作原理、输出特性、电路参数设计等给出了详细的介绍,一台１５０ＫＨｚ、２５Ｖ／７５Ｗ变流器的电路实验证实了改进后变流器所具有的优点。     

同步外差相敏检波器

相敏检波器是鎖相放大器的核心部分,本文所要討論的是一种新型的同步外差相敏检波器,着重原理、性能、基本綫路及实驗結果进行闡述。     

动态电路全部支路电流电压稳态演化规律

求解复杂多输入多输出动态电路全部支路电流电压稳态演化规律,难题之一是列出以动态元件电流电压为状态变量的时域微分积分方程组,难题之二是求解时域微分积分方程组的过程中必须对一元n次多项式分解因式。用Laplace积分变换将时域动态电路问题映射为复频域电路问题,编程运行可以自动列出电路节点像电压满足的代数方程,可以破解第一个难题。设计并运行程序,对节点像电压函数分母多项式进行因式分解,可以破解第二个难题。讨论复杂动态电路全部支路电流电压演化规律求解方法,设计出可以快捷求解动态电路全部支路电流电压演化规律的Mathematica程序。     

互补推挽功放电路自举电容的作用

本文对互补推挽功放电路中自举电容的作用作了深入地分析讨论及实验验证，结果表明，自举电容具有扩展电路动态范围，提高功放电流增益及电压推动级增益，提高功放电路效率，改善电路性能之功能。     

相敏检波电路的理论分析

以差动变压器的相敏检波电路为例,对相敏检波电路给出了波形分析和电路理论的分析.     

扩展尾流激光雷达动态范围的举动式接收系统

针对水下航行体尾流激光雷达近场后向散射信号强、易导致接收系统饱和的难题,采用电流模式电路设计理论设计了一种举动式水下激光雷达接收系统．该系统充分挖掘接收电路的动态范围利用率,在探测周期内产生举动电流,将输出电压的基点由0V调整到跨阻放大器正向饱和电压附近,有效扩展了动态范围区间,使接收系统对近场信号的接收动态范围有效利用率提高约40％,而举动式电路部分的存在导致的系统带宽减小幅度仅为13％．该系统已成功应用于尾流激光雷达样机并进行了海试,结果表明：该系统完全可以满足大动态范围尾迹探测的需求,可广泛应用于各种大气和水下后向散射式脉冲激光探测系统．     

轨道电路传导性干扰抗扰度试验的设计

讨论了轨道电路受牵引电流传导性干扰的试验内容和技术要求 ,设计了 50Hz基波和谐波试验方案 ,并提出了试验方法 .     

牵引网微机保护设计的探讨

通过对牵引负荷的特殊性（单相、可移动、不停变化）和牵引网短路参数的分析,提出了牵引网应采取的保护方式,因牵引负荷电流谐波含量较大,但对相应速度要求不高,所以采用带差分滤波的全波傅里叶算法,同时设计了牵引网微机保护的流程图。     

基于RC等效电路的动力电池SOC估计算法

精确的动力电池剩余电量(SOC)是混合动力系统进行动力分配的重要依据,也是整车控制和降低使用成本的关键.因而,采用简化的RC电池等效电路,建立了电池的动态充、放电模型,把该模型转化为状态空间表达式.基于不同温度下的镍氢动力电池开路电压,通过混合脉冲功率性能(HPPC)测试方法测量,得到动力电池的动态工作内阻.根据电池的动态工作电流,在线实时估算动力电池的SOC.仿真及实验室测试结果表明,该方法的估算误差小于8%,验证了该SOC估算方法的有效性.     

高铁牵引供电系统对实时电网运行影响研究

以武广高速铁路沿线某牵引变电站为背景,研究高铁牵引供电系统对实时电网运行的影响.利用PSCAD搭建了适用于高速铁路的牵引供电仿真系统.运用Jiles-Ather-ton铁磁磁滞原理建立了V/v牵引变压器的暂态模型,并在仿真系统中通过统一电磁等效电路(unified magnetic equivalent circuit,UMEC)普通变压器模型表示.设置UMEC模型中分段线性的U-I曲线来等效铁芯的饱和特性,并进行空载合闸仿真.在此基础上,对电网侧进行单相短路故障仿真、三相短路故障时的有载合闸仿真.仿真结果验证了牵引变压器暂态模型和牵引供电仿真系统的实用性和有效性,并为相关调度运行部门提供了可靠的理论依据.     

电网电压过零检测及倍频电路的研究与实现

针对电网电压的过零点检测以及检测后方波的倍频进行了研究与设计。将过零检测电路与倍频电路相结合,利用电流互感器1421和集成运放LM311实现了对电网电压的过零点检测,得到了与电网电压同频同相的50Hz方波信号。在此基础上,分别使用硬件电路和FPGA成功实现了对50Hz方波的两倍频。     

重载运输中扼流变压器容量配置预算的理论基础

在电气化铁道中，钢轨既是机车牵引电流回流的通道，又是自动闭塞系统传输信息的通道，两者之间存在着电磁兼容性的问题。本文首先介绍了一种现场模拟产生大牵引电流的方法，然后在实测数据的基础上，分析了钢轨回流随牵引电流的变化关系．根据轨流在一定范围内随牵引电流呈线性变化这一关系，可以在己有测试数据的基础上预测出重载运输牵引电流下，钢轨回流的大小，确定沿线扼流变压器容量的配置。这为扼流变压器容量的预先配置计算奠定了电流特性方面的理论基础。     

电驱动车辆发电机-电池组动态建模和仿真

为分析电驱动车辆发动机和动力电池组混合驱动的动态特性,采用等效阻抗法建立永磁同步发电机、整流桥和动力电池组在发电机转子d-q坐标系中的统一动态电路模型,并运用状态方程和直流水阻负载对模型进行了仿真和实验验证.模拟车辆转向工况,仿真得出电池组对减小发动机转速和转矩超调量,平滑直流母线电压剧烈变化效果显著,并能发挥助力和吸收再生制动能量的能力.     

电驱动车辆发电机-电池组动态建模和仿真

为分析电驱动车辆发动机和动力电池组混合驱动的动态特性,采用等效阻抗法建立永磁同步发电机、整流桥和动力电池组在发电机转子d-q坐标系中的统一动态电路模型,并运用状态方程和直流水阻负载对模型进行了仿真和实验验证.模拟车辆转向工况,仿真得出电池组对减小发动机转速和转矩超调量,平滑直流母线电压剧烈变化效果显著,并能发挥助力和吸收再生制动能量的能力.     

脉冲MIG焊熔滴过渡阶段波形控制研究

在自行研制的软开关逆变电源上改变脉冲MIG焊控制波形,在电流波形的下降沿增加熔滴过渡阶段,实现焊接过程的稳定可控。通过小波分析仪采集并统计了瞬时电流、电压、动态电阻、瞬时能量、概率密度分布等数据,对焊接过程进行了客观分析和评定。实验结果表明：增加熔滴过渡阶段有助于实现焊接过程的稳定可控。过渡电流较小时,能量不足,易出现短路过渡,焊接不稳定等现象;过渡电流接近峰值电流时,焊接情况与普通脉冲MIG焊类似,达不到波形控制目的。过渡电流不变,焊接质量随着过渡时间的增加而提高,当焊接时间为7ms时焊接效果理想,随着时间的进一步增加,过多的能量使熔滴过渡不规则,焊接质量开始降低。熔滴过渡电流为160A、过渡时间为7ms是本实验条件下的最佳工艺参数。