La/V2O5复合电极材料的制备及电容性能研究

采用电化学沉积和高温热氧化法制备了La/V2O5复合电极材料.研究了电位范围、扫描速度和焙烧温度及La掺杂量对样品的影响.利用SEM,EDS和循环伏安法对所制备的复合电极的形貌、组成及电化学性能进行分析、表征.结果表明,所制备的La/V2O5复合材料主要由V、O、La组成;V2O5粒子形成层状结构,La弥散分布在层状结构的间隙处.电化学测试结果表明,煅烧3 h温度为200℃所得的样品在电位范围为0.2~1.0 V,扫描速度为0.1 mV/s的2 mol/L KCl溶液中复合电极的电容性比纯的V2O5明显提高,且La含量为0.005 g时比电容提高了51%.经1000次循环后,循环稳定性较好且容量衰减仅为初始容量的10.3%,适于作超级电容器电极正极材料.     

一种新型并联动力头的前馈控制策略与实验

为满足高速并联动力头在高速加工时的动态控制精度要求,研究了基于Turbo PMAC运动控制器的动力学控制方法,提出一种基本伺服算法与动力学前馈补偿相结合的控制策略.通过二次插补获得粗插补信息,再根据虚功原理建立力矩补偿模型.利用Turbo PMAC的力矩偏置设置功能,将补偿力矩按照粗插补周期发送给基本伺服系统,进而减少偏差反馈所需的控制能量.在新型三坐标并联动力头上进行了不同工况的实验,证明该控制策略易于实现,通用性强,可大幅减少高速运动下的跟随误差和力矩波动,明显改善系统的动态特性,提高运动精度.     

电容器模型在功能转换方面的应用

以电容器为模型,具体讨论了该模型在机械功转换为电能以及热能转换为功方面的应用,更加深入地挖掘电容器模型在物理教学中的作用,为利用已知物理模型进行中学物理情景创新教学提供参考。     

马达起动电容器耐高温结构的改进

正一、引言传统的铝电解电容器的芯包是由阳极铝箔、两层电解纸、阴极铝箔、两层电解纸等六层重叠卷绕而成;芯包在经过浸渍工序后,用铝壳密封盖板密闭起来构成一个电解电容器。铝电解电容器的阳极是表面生成的Al2O3介质层的铝箔,阴极并非我们习惯上认为的负箔,而是电容器的电解液。马达起动电容器作为铝电解电容器的一种,主要应用于制冷压缩机上,为压缩机提供起动转矩。马达起动电容器的芯包是由两层电解纸、阳极铝箔、两层电解纸、阳极铝箔由外到内六层重叠卷绕而成(见图1)。由于引出脚均是铆接在相同材质的阳极铝箔上,所以在实际使用过程中不用区分正负极(无极     

滑动平均滤波在谐波和无功电流检测中的应用

为改善电网电能质量,提出一种采用滑动平均滤波的无锁相环谐波和无功电流检测方法.该方法通过选择滑动窗宽度,采用移动指针的方法构建滑动平均滤波器,代替传统的低通滤波器以减小检测延时,并采用电网电压矢量的同步参考坐标变换代替锁相环以减小检测误差,利用Matlab/Simulink对负载突变的情况下进行仿真研究.结果表明:与传统检测方法相比,该方法可以更加快速而准确地检测谐波和无功电流,易于数字实现.     

基于DSP+CPLD的大功率高效电动汽车充电电源

多单机充电模块并联运行方式在充电后期或是在给电池容量较小的电动汽车充电时,各充电模块均处于轻载状态,且充电电源效率低下,谐波污染严重.为此,文中研制了一款基于DSP+CPLD的ZVZCS大功率电动汽车充电电源模块,搭建了输出功率可达288 kW(600 V/480 A)的实验平台,并提出了一种新型的并联控制策略,该控制策略确保始终以最少的充电模块提供电动汽车所需的充电电流(电压).实验结果表明:单机运行时,充电电源的效率在满载时最高可达96.5%;多单机并联运行时,运用上述控制策略可使充电电源效率始终保持在90.0%以上.     

3-RRR并联机器人含间隙的运动学标定及误差补偿

机器人构件几何尺寸误差与关节间隙共同影响了机器人的定位准确度与精确度.文中基于考虑关节间隙的误差模型,使用运动学标定的方法对上述两误差源进行了识别,分析了关节间隙对重复定位中误差分布规律的影响.通过在逆运动学模型中补偿识别到的构件几何误差,以及将标定后的定位误差补偿到控制指令,提高了机构定位准确度;通过在控制中实时补偿关节间隙对定位误差的影响,提高了重复定位精确度.     

基于遗传算法优化的机器人非奇异终端滑模控制

六自由度并联机器人是一个强耦合、高度非线性的系统,针对此特性研究了非奇异终端滑模控制方法,为改善其运动品质,结合指数趋近律的思想,给出了系统的控制律.利用李雅普诺夫（Lyapunov）理论验证了存在建模误差和外部干扰时六自由度并联机器人控制系统的稳定性,确保了控制系统的鲁棒性.为了进一步减少滑模控制的抖振,提高系统收敛速度和跟踪性能,采用了遗传算法来优化非奇异滑模面和控制律的参数.仿真结果表明：提出的控制策略参数优化后能使机器人的轨迹跟踪稳态误差趋近于零、系统调整时间短、驱动器控制律平滑,达到了高性能的位姿控制.     

Heteroatom-doped graphene for electrochemical energy storage

The increasing energy consumption and envi- ronmental concerns due to burning fossil fuel are key drivers for the development of effective energy storage systems based on innovative materials. Among these materials, graphene has emerged as one of the most promising due to its chemical, electrical, and mechanical properties. Heteroatom doping has been proven as an effective way to tailor the properties of graphene and render its potential use for energy storage devices. In this view, we review the recent developments in the synthesis and applications of heteroatom-doped graphene in supercapacitors and lithium ion batteries.     

Functionalized graphene oxide based on p-phenylenediamine as spacers and nitrogen dopants for high performance supercapacitors

p-Phenylenediamine （PPD） functionalized graphene oxide （GO） materials （PPDG） were prepared through a one-step solvothermal process and their appli-cation as supercapacitors （SCs） were studied. The PPD is not only as the spacers to prevent aggregating and re-stacking of the graphene sheets in the preparing process but also as nitrogen sources to obtain the nitrogen-doped graphene. The structures of PPDG were characterized by Fourier transformed infrared spectroscopy （FT-IR）, X-ray diffraction spectroscopy （XRD）, Raman spectroscopy and X-ray photoelectron spectroscopy （XPS） and the results show that the nitrogen-doped graphene was achieved with nitrogen content as high as 10.85 at.%. The field emission scanning electron microscopy （FE-SEM） and high resolu-tion transmission electron microscopy （HR-TEM） have confirmed that the morphologies of PPDG were looselayered with less aggregation, indicating that PPD mole-cules, as spacers, effectively prevent the graphene sheets from restacking during the solvothermal reaction. The special loose textures make PPDG materials exhibit excellent electrochemical performance for symmetric SCs with superior specific capacitance （313 F/g at 0.1 A/g）, rate capability and cycling stability. The present synthesis method is convenient and may have potential applications as ultrahigh performance SCs.