基于bond-graphs的机电系统建模和仿真

研究了多领域机电系统的键合图建模方法,在此基础上采用20-sim软件包对直流电机伺服系统进行建模和仿真,设计了LQG控制器。建模和仿真过程表明,键合图法建模简练、实用,是一种理想的多领域机电系统图形建模方法,其参数与物理组件直接相关,可广泛应用于多领域机电系统的建模和仿真。     

非惯性系下平面机构系统动态仿真的回转键合图法

本文较详细地介绍了非惯性系下平面机构系统动态仿真的回转键合图法，给出了非惯性系下平面连杆机构系统的键合图模型，推导出了系统状态方程的统一表达式。本文方法可以用统一的方式对多种能量形式并存的机械系统进行动态仿真，并能直接确定不同能量形式的子系统间的相互作用。与现有传统标准键合图法相比较，本文方法更适用于混合因果关系与非线性约束并存的非线性系统。最后给出算例来说明本文方法及软件的实用性及通用性。     

基于遗传算法的分割可测试设计

基于遗传算法,建立了片上系统芯片(SOC)的图模型,对逻辑级的SOC结构进行精确量化;然后,对模型应用遗传算法进行分析,得到了电路的理想分割结果;最后,基于分割结果,实现一颗SOC的可测试设计(DFT).实验结果表明,在分割的均匀度与附加电路代价方面,该方法相比原有的DFT方法有显著的改进.     

键合图法非线性系统动态仿真

线性系统动态仿真的键合图法已经较完善地建立起来。但是对非线性系统应用键合图法进行动态仿真尚有许多工作要做,这不仅由于其系统状态方程的建立比较复杂,而且其解法也比较复杂。本文在考虑到混合因果关系的情况下,推出了非线性多流口系统状态方程的统一表达式,并采用有限差分同Broyden的拟牛顿法相结合来求解。最后,给出具体实例对所述方法加以验证。     

用符号法分析PWM DC-DC变换器闭环系统的瞬态

为了更好地指导电路分析与设计,提出了一种求解连续导通模式(CCM)下脉宽调制(PWM)DC-DC变换器闭环系统瞬态解析解及稳态纹波解析解的方法,并结合多尺度法,将等效小参量法推广到PWM DC-DC变换器闭环系统的瞬态分析中.仿真结果表明,符号分析法得到的仿真波形与基于电路原理的数值仿真波形相近,从而验证了文中提出方法的有效性.所得结果均为符号表达式,可为工程设计提供理论指导,并可进一步用于系统的非线性特性及稳定性分析.     

The Application of FDTD and Micro Genetic Algorithms on the Planar Spiral Inductors

1Introduction Printedcircuitsandplanarstructurehavebeenusedwidely intherecentyears.TheRFintegratecircuitbasedonCMOS andBi CMOShasmanyadvantagesoverthosebasedonthe GaAs.AlthoughlargerlossalongwiththeSi based semiconductor,thelowcostandtheeasyintegrationwiththe digitalsignalprocessor.Theadvantagesofthewireless telecommucationsuchaslostcost,lownoise,lowdissipation andhighworkingfrequencycanberealisedbyinductors,thereforethedesignoftheinductorsareofgreatimportance forthewholestructure.Theind…     

一类非线性不确定时滞系统的鲁棒容错控制

基于Lyapunov稳定性理论,针对一类具有非线性不确定的时滞系统,提出了鲁棒容错控制器的设计方法.就传感器失效故障和执行器失效故障2种情况,在非线性不确定性满足增益有界条件下,通过求解线性矩阵不等式(LMI)分别给出了在正常情况下和有失效故障情况下闭环系统都能渐近稳定的充分条件和控制器设计方法.该方法利用LMI可方便地得到容错控制器设计结果.设计实例和仿真结果验证了该方法的有效性.     

自抗扰控制器在气压伺服控制系统中的应用

为提高控制系统的鲁棒性,增强干扰抑制能力,提出了适用于气压伺服系统的自抗扰控制器方案,并讨论了控制参数的整定.自抗扰控制器为非线性控制器,由跟踪微分器、扩张状态观测器和非线性状态误差反馈控制律3部分构成.扩张状态观测器可以实时观测系统状态和扩张状态,从而实现全状态反馈及系统不确定性和外扰的补偿控制.自抗扰控制器的设计不依赖于被控系统的精确数学模型,并对内外扰有较强的抑制能力,在整个系统工作区间都有良好的鲁棒性.仿真结果表明,自抗扰控制器对气动伺服系统模型的不确定性以及外干扰的鲁棒性较好,且具有较优的动态性能.     

复杂柔性多体系统耦合动力学的键合图法

为提高多能域耦合复杂平面连杆机构系统动力学分析的效率及可靠性,提出了键合图法.阐述了非惯性系下综合考虑刚、弹性及多能域相互耦合的平面柔性多体系统键合图模型的建立方法,推导出便于计算机自动生成的完整形式的系统状态方程及运动副约束反力方程的统一公式.将约束反力视做未知势源加在系统键合图相应的0-结处,克服了微分因果关系及非线性结型结构所带来的难以解决的代数问题,实现了计算机自动建模及仿真.最后通过实际算例验证了所述方法的有效性.     

专用VAD集成电路可测性设计研究

在专用集成电路设计,基于功能单元的片上系统（FCBSOC,function-core-based system-on-a-chip)设计技术正得到广泛使用。这种片上系统的可测性设计方法很多,如Fscan-Bscan法、Fscan-Tbus法和层次化测试生成法等。通过对这些可测性设计方法的研究,该文提出一种测试开销低、测试故障覆盖率高的层次化分析法来实现专用VAD（Video add data)集成电路的可测性设计。     

集总元件的多网格FDTD模型及其在混合电路中的应用

采用时域有限差分析（ＦＤＴＤ）法对印刷电路板中端接各种负载的导体互连线性进行时域电磁场全波分析,直接在时域得到系统对高速脉冲的响应,在集总元件的单网格ＦＤＴＤ模型基础上,根据实际电路的要求,推导了各种线性和非线性,无源集总元件的多网格三维ＦＤＴＤ迭代格式,并参与分布电磁系统的电磁场模拟,由于是电磁场全波模拟,计算结果比电路模拟所得结果具有更高的精度,同时,这一模型对分析结构复杂的混合微波电路有很大     

Analysis and design for the second order nonlinear continuous extended states observer

The extended state observer (ESO) is a novel observer for a class of uncertain systems. Since ESO adopts the continuous non-smooth structure, the classical observer design theory is hard to use for ESO analysis. In this note, the self-stable region (SSR) approach, which is a nonlinear synthesis method for nonlinear uncertain systems, will be used for ESO design and its stability analysis. The advantages of the non-smooth structure in ESO for improving the convergence properties and the estimation precision will be shown.     

有限元分析下的大功率LED 灯优化热设计

为解决LED(Light-Emitting Diode)因功率过低而使其寿命受限的问题, 对现有的LED 轨道灯的散热器结构及驱动电路进行了改进与优化设计。设计以图形用户界面应用程序Ansys 作为开发平台, 通过Gambit 剖分以及温度场Fluent 仿真实现了LED 轨道灯的优化热设计。同时, 以50 W 功率的LED 热分布模型为例, 给出了LED 温度分布机制和温度场分析的解析模式及其理论公式推导、实验数据测量和仿真场图分析。研究结果表明, 该新型LED 优化热设计在提高LED 功率(从30 W 提高到50 W)的同时使温度从80 益降低到76 益, 从而提高了灯具的使用寿命, 改善了照明效果。     

基于键合图模型的机车制动系统故障检测与隔离

针对机车制动机列车管压力控制模块,采用键合图理论开展了动态建模分析,由建立的故障键合图模型推导出相应的解析冗余关系,提取出完整的故障特征矩阵.利用序贯概率比检验方法对采集的监测数据进行连续判读,实时跟踪识别工况下的系统异常状况,并将得到的残差状态向量同故障特征矩阵进行匹配,实现对故障部件的检测与隔离.仿真实例验证了建议方法的技术可行性.     

基于Matlab/Simulink的键合图仿真

提出基于Matlab的Simulink仿真工具箱的键合图仿真方法，此法可以省去状态方程的推导，还可以利用Matlab的强大仿真及二次开发功能。介绍了将键合图模型转化为方块图的步骤和方法，以及如何选择和自定义Simulink模块，实现与方块图的一一对应。最后结合实例做了说明，验证了该方法的可行性。     

阀控液压缸伺服系统的键图分析

利用传递函数或者状态方程无法准确地描述出阀控制非对称缸系统的非线性特性和一些隐含特性。为此建立了该系统的键合图模型，利用该模型进行仿真，提高了仿真方法的准确性，仿真结果表明动压反馈是一种有效的补偿方法，提出的观点方法对此类伺服系统的设计具有积极的指导意义。     

基于PSPICE的光接收机电路设计与仿真

文章基于PSPICE通用软件,设计了一个由金属-半导体-金属Schottky势垒光探测器(MSM-PD)组成的GaAs光接收机电路,并对其进行了电路级仿真,仿真结果显示达到了设计目的。     

大功率逆变器的键合图模型及故障诊断方法

大功率逆变器是风力发电机组中主要的变流装置之一,也是故障发生比较多的装置.提出将键合图与解析冗余方法相结合的故障诊断方法,建立元器件的键合图故障诊断模型、故障解析冗余关系及特征矩阵,通过观测矩阵和特征矩阵的对比,进行系统的故障检测.在20-sim软件中的仿真实验结果表明该方法对于大功率逆变器的故障诊断具有良好的便捷性和有效性.     

PWM型数/模混合电压调节器芯片电路设计

给出了一种新型的汽车电压调节器电路结构.该电路的电压调节功能由脉宽调制过程实现,电路芯片的设计采用双极模拟I2L数字混合结构.通过闭环仿真模拟验证了电路原理的正确性,在模拟分析的基础上,对芯片电路的工艺设计和版图设计进行了讨论     

金属带式无级变速传动键合图建模及仿真

无级变速传动是汽车理想的传动方式,金属带式无级变速器是目前最成熟的无级变速器,作者在详细分析金属带式无级变速汽车传动工作机理和变速性的基础上,运用键合图理论,建立了该传动系统的键合图分析模型,推导出无级变速传动的状态方程。基于这一动态模型,仿真分析了汽车在加速及阻力突变时的动态响应过程。结果表明：键合图模型能够很好地反映变速传动的动态特性,本研究结果为进一步研究无级变速传动系统提供了理论分析方法和