基于电流信号的减速器状态监测技术研究

为了监控减速器的现场运行状况,使其工作在额定功率以内,对电机功率进行了理论研究,建立了电动机-减速器功率数学模型,并进行了模拟实验.运用Matlab对所采集的电动机功率监测信号进行希尔伯特变换,得到了所采集电机功率信号的包络线(调制信号).比较采集电机功率信号与其调制信号发现:通过监测希尔伯特变换解调的电机功率信号可以达到对整个减速器系统负载运行状态的监测,从而实现对减速器现场运行状况的监控.     

最佳FIR数字希尔伯特变换器的性质和设计

本文综述了数字希尔伯特变换器的性质和设计的若干问题。     

双向DC/DC变换器的建模及多项式控制器设计

为满足开关电源对低压大电流的要求,达到减小输入输出电流纹波,提高工作频率,改善变换器的功率密度等目的.以三相交错并联磁集成双向DC/DC变换器为研究模型,制定了Buck模式下的控制目标,同时建立相应模式下的交流小信号模型,并设计多项式控制器从而实现控制目标,通过Matlab仿真软件对三通道交错并联磁集成双向Buck/Boost变换器的Buck运行模式进行仿真验证.研究结果表明:设计方法具有良好的鲁棒稳定性.     

基于掩膜信号法的端点延拓方法

提出了一种基于掩膜信号法的端点延拓新方法,可以有效地解决产生于希尔伯特-黄变换中的端点效应;对信号进行外延后进行EMD,然后利用掩膜信号对IMF分量进行延拓后再进行希尔伯特变换;仿真实验证实了该方法的有效性.     

基于广义状态空间平均法单相功率因数校正的建模与仿真

功率因数校正(PFC)技术可以在解决由整流装置接入所引起的谐波污染问题上发挥重要作用。状态空间平均法已成功应用于脉宽调制功率变换器电路中;但是在开关变换器电路中有其自身的局限性。在分析升压电路(Boost)型PFC电路工作原理的基础上,利用广义状态空间平均法建立了较传统建模方式精确度较高的小信号数学模型;并与状态空间平均法创建的模型比较。利用该模型在Matlab上设计了双闭环PI调节器的参数。最后通过Matlab仿真验证了该模型的准确性和控制器的可行性。     

基于FPGA的数字量变换器测试台的设计

设计了一种数字量变换器测试台对弹载遥测系统数字量变换器的性能进行全面测试。用来模拟火箭飞行过程中的一些状态信号来检测弹上的数字量变换器。测试台要求能够向弹上设备数字量变换器发送计算机字信号、带电指令信号及勤务信号(包括帧同步信号和码同步信号),并能接收弹上设备数字量变换器输出的,经变换的计算机字数码及带电指令数码。设计了统一的通信协议,上位机对测试台进行整体控制,分别控制操作命令的下发和数码的接收。在实际应用中,该数字量变换器测试台设计可行,能全面检验数字量变换器的性能。     

基于VC和Simulink的电力电子仿真实验平台设计

对单纯用高级语言编程完成仿真平台设计,编程复杂,开发周期长,而仅仅利用Matlab环境构建仿真平台,其界面功能有很大局限性的问题,提出VC程序与Matlab环境一起构成"以电力电子器件和变换器仿真模型为对象的软件实验平台".该实验平台通过Visual C 6.0编程,将软件界面与Simulink仿真模型整合在一起,通过Matlab引擎对Simulink仿真模型进行控制,对整流、逆变等多种典型的电力电子器件和变换器进行仿真非常方便.可任意添加新仿真模型扩充仿真内容,也可通过设置或修改参数观察参数变化对仿真结果的影响,具有动态仿真效果,为研究电力电子器件和变换器的工作特性提供了有力支持.实验平台为电力电子系统的设计与实现提供了新的思路和方法,可有效缩短系统开发周期.     

PCMC Boost变换器与EMI滤波器的级联设计

为避免电磁干扰(EMI)滤波器与峰值电流模式控制下Boost变换器级联时的性能下降,同时保持级联后的稳定性和动态性,提出利用状态空间平均法来构造Boost变换器的小信号模型,以获得阻抗等传递函数集;设计了使变换器环路增益具有4 kHz的控制带宽和67°的相位裕度的比例积分(PI)控制器;在Matlab上设计的EMI滤波器达到相关标准规定的噪声抑制,通过图形化阻抗比判据结合奈奎斯特稳定判据来评估级联系统的稳定性,并对构成闭环的级联系统进行了仿真和建模.仿真和实验结果证明,文中设计的级联型EMI滤波器不仅能抑制噪声电流,达到欧盟EMC标准,而且保持了级联系统的稳定,动态性能良好,从而提供了一个在PCMC Boost变换器应用的解决方案.     

HHT在提取Lamb波特征参数中的应用

超声Lamb波被广泛用于薄板状结构的损伤检测,其频散特性为损伤信号特征参数的提取增加了难度,因此提出HHT方法对时域的Lamb波进行频域转换,以提取信号的能量和时间特征.首先,介绍了Lamb信号的特性及生成方式;其次,详细说明希尔伯特-黄变换(HHT)的实现方法及步骤,用Matlab进行了算法实现,获得Lamb波信号的...     

仿真研究单周期控制开关功率变换器的稳定性

研究了单周期控制技术用于功率变换器的PWM控制,对单管功率变换器设计了单周期控制器,该控制器可使系统输出严格跟踪参考信号,并利用仿真软件对电路进行了仿真试验,证明单周期控制具有较强的抗电源干扰能力.     

基于希尔伯特-黄变换周期平稳类微弱故障信号检测

在希尔伯特黄变换可以将振动信号分解为有限的模式函数的基础上,针对周期平稳类微弱故障信号难以检测到的问题,对信号进行经验模式分解,然后对本征模式函数进行希尔伯特变换;接着通过希尔伯特谱对多频信号中的弱信号和仿真齿轮裂纹弱故障信号分析,得出多频信号中弱信号成分和其时间分布以及调相频率;最后分析滚动轴承损伤弱故障,从希尔伯特谱中可以分析时频和振动量的分布情况,进而提取故障特征,分析出故障;表明希尔伯特谱对周期平稳类微弱故障信号具有一定的分析能力.     

基于副边无源箝位的FBZVZCS变换器的设计与仿真

一种副边带改进的能量恢复缓冲电路的无源箝位ZVZCS全桥变换器,可以有效实现超前臂开关管的ZVS和滞后臂开关的ZCS,同时可以大大降低整流二极管的电压应力,实现副边整流二极管和续流二极管的零电压开关,减小二极管的反向恢复损耗和寄生振荡。对该种变换器各个阶段模态的工作原理和实现软开关的条件进行了分析,对主要参数进行了设计,利用仿真软件Matlab中的Simulink模块对主电路进行了仿真,验证了设计的正确性。     

希尔伯特-黄变换在微电网故障定位中的应用

基于微电网双向潮流结构运行及故障电流小等特点,采用不受波速和线路弧垂影响的三端行波测距与希尔伯特-黄变换(Hilbert-Huang Transformation,HHT)结合对故障电流行波进行检测。通过经验模态分解(Empirical Mode Decomposition,EMD)提取故障电流行波信号的固有模态函数(Intrinsic Mode Function,IMF),再对首个固有模态函数(IMF1)进行希尔伯特谱分析(Hilbert Spectrum Analysis,HSA),得到相应的瞬时频率谱,根据瞬时频率谱的突变点对行波波头到达测量端的时刻准确检测。利用Matlab/Simulink建立微电网仿真模型,针对微电网不同故障类型进行仿真分析,仿真结果表明所提出的故障定位方法有效且具有较高的定位精度。     

逼近希尔伯特变换对的小波基的设计

很多研究者已经证实在信号处理中利用一对小波变换能够获得显著的改进，其中这一对小波形成一对希尔伯特变换对。基于谱分解本文构造了互为希尔伯特变换对的二进小波基对。但是从一个已知的小波出发，利用它的希尔伯特变换来得到第二个小波，此时第二个小波不会是有限支撑的。本文设计一个有限支撑的小波去逼近无限支撑的小波。这个方法和Daubechies构造带有消失距的紧支撑小波的方法很相似，只是逼近希尔伯特变换要用到一个平坦延迟的滤波器。     

基于HHT的微震信号分析

利用希尔伯特-黄变换(HHT)中经验模态分解(EMD)法,对武钢金山店铁矿微震监测信号进行分解,得到满足一定条件的IMF分量,再对其进行希尔伯特变换,得到能量谱图,通过对波形和谱图的分析,实现微震震源的提取及分类。     

微型燃气轮机分布式发电系统的建模和仿真

研究了双PWM变换器结构的微型燃气轮机分布式发电系统的模型,基于下垂特性设计了永磁同步电机侧和网侧变换器的控制系统,可对永磁同步电机转速和变换器直流电压进行控制.利用Matlab建立了微型燃气轮机分布式发电系统的动态模型,对其在不同的负荷情况下进行了仿真.仿真结果表明,在负荷变化情况下,微型燃气轮机分布式发电系统具有较好的稳定性.引入的转子惯性响应能改善系统的动态品质,使整个系统承受较大的负荷冲击.     

基于BPNN-PID算法的改进型DC/DC变换器控制系统研究

为提高DC/DC变换器信号处理速度与控制精度,对隔离型H桥DC/DC变换器的主电路进行了改进,在其超前臂加箝位二极管,滞后臂加辅助网络,使变换器获得了良好的零电压开关效果;提出了基于BPNN-PID混合算法的隔离型H桥ZVS DC/DC变换器系统控制策略,对主电路与控制系统参数进行了设计,并对控制系统进行了建模与仿真,得到了稳态时的工作波形和负载突变时的动态响应波形。利用DSP TMS320LF2407快速数据处理平台对该控制系统进行了Matlab仿真和实验分析。结果表明该控制系统响应时间短、超调量小、控制性能优良,系统的稳定性得到了提高。     

基于小信号模型的正激式变换器稳定性研究

采用连续建模的状态空间平均法,建立了正激式DC-DC开关变换器的稳态和小信号数学模型,并利用控制理论,对单环反馈控制方式下的正激式变换器进行了补偿和稳定性分析,总结了开关稳压电源系统稳定性设计的一般原则.     

基于Hammerstein模型的DC/DC变换器建模方法研究

由于开关器件的存在,DC/DC变换器作为一种强耦合、强非线性的装置.可将静态非线性特性和动态线性特性分开考虑.提出了一种采用Hammerstein模型建立DC/DC变换器数学模型的方法.该方法从输入、输出信号的相关函数出发,采用m3序列作为输入信号,从而建立变换器的Hammerstein数学模型.最后,以CUK变换器为例,在Matlab/Simulink中通过仿真验证了提出的方法是有效的.     

带恒功率负载的Boost变换器非线性控制

针对Boost变换器在带恒功率负载的情况下可能会导致系统不稳定的问题,采用基于端口受控耗散哈密顿模型的无源控制方法对带恒功率负载的Boost变换器进行控制,从而可以实现系统的大信号稳定.同时,本文引入自抗扰控制技术与无源控制相结合,以此来消除无源控制在系统受到扰动时产生的电压稳态误差问题.在Matlab/Simulink中搭建系统仿真模型,与PI结合无源控制、PI控制相比,本文所提控制策略下的系统动、稳态性能更好,有效增强了系统的鲁棒性,为带恒功率负载的变换器控制设计提供了新的思路.