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[期刊] 清华大学学报(自然科学版)
[作者]
石冰清 赵争鸣 魏树生 聂金铜 林云志
Boost变换器作为升压DC-DC变换器被广泛应用于光伏发电、储能及电动车领域。然而由于Boost变换器的右半平面零点的频域特性,传统的PI控制策略会限制变换器的动态性能,在较大负载突变的情况下造成较大的输出电压波动,进而造成过压或欠压故障;预测控制可以有效提高动态性能、避免调整控制参数以及可增加系统约束,但由于系统参数不匹配及对损耗的忽略会造成输出电压的稳态静差。为了减小负载突变带来的电压波动同时兼顾稳态特性,本文提出了无负载电流传感器的滑模-预测控制策略,外环采用滑模面生成电感电流指令值,内环采用无差拍预测控制,并使用了滑模观测器来观测电流。该控制策略不需要负载电流传感器,相比PI控制器,不仅可以同时减小负载突变时的输出电压波动和过渡时间,还可以有效限制稳态静差。实验验证了该套控制策略的性能优越性。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
李文娟 马鸣一 邸金霖 岳春风
为了使控制理论课程的教学效果更加理想,提出将控制理论的教学与负载模拟变换器仿真实验相结合的教学方法。探讨解决传统PI控制稳定性差、无法实现对指令电流的无静差跟踪等问题,提出了改进重复控制的方案。给出了改进重复控制器的设计步骤以及具体参数。在Simulink仿真平台上建立了负载模拟变换器的系统仿真模型,对阻感性负载、阻容性负载以及突变负载进行了模拟与分析。结果表明:采用改进重复控制的负载模拟变换器,可以实现对指令电流的无静差跟踪,并且谐波畸变率低,可以更好地模拟负载。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
陈龙 卢旺
设计一个滑模变结构控制器以实现变换器良好的输出性能。根据变换器的状态方程,建立系统的数学模型,以指数趋近律作为控制律,得到滑模控制器表达式,采用边界层滑模控制技术减小控制器的抖振,并利用李雅普诺夫函数验证系统的稳定性。Matlab仿真与实验平台实测结果表明,设计的滑模控制器与PID控制器相比具有响应快速、过冲小、鲁棒性强等优点。该实验可加强学生对滑模变结构控制与Buck变换器相关知识的理解,提高学生的实践动手能力以及实验积极性。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
胡堃 徐磊 周君威 田里思
针对传统EKF（TEKF）需要长时间试凑噪声协方差矩阵且噪声特性变化时估算性能下降甚至发散的问题，提出了一种基于极大似然估计准则和有限记忆指数加权的自适应EKF算法（EW-MLE-AEKF）。在使用新息序列进行自适应调整时，系统容易因新息序列的不准确而发散，为此可以利用后验残差序列对噪声矩阵Q和R进行实时调整来提高系统的稳定性。同时在加窗方法的基础上使用了有限内存指数加权算法来提高近期数据的权重，加快了估计的收敛速度。仿真和实验验证了算法在电机系统中的可行性，结果证明该算法避免了噪声矩阵的试凑过程，能够适应噪声的变化，提高了滤波精度且系统稳定性强。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
于长秋 陈志远 马世昌 周铁军
该文开展了基于偏芯光纤马赫-曾德尔干涉仪和磁致伸缩介质Galfenol构建的光学电流传感系统的实验研究,为"传感器原理"课程中电流传感理论教学环节做实验示范。利用透射光谱中波谷处的光波长解调待测电流信号,相应的电流灵敏度为66.8nm/A。该传感器提供了一种电流信号测量的替代方法,在电力和电子电路相关行业中具有一定的应用价值。教学实践结果表明:通过引入电流传感系统的实验教学,可激发学生学习兴趣,加深学生对传感系统相关理论知识及实际应用价值的理解,提高学生分析与解决实际问题的能力,取得了良好的教学效果。
关键词：
电流传感 偏芯光纤 马赫-曾德尔干涉仪
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
张丽霞 王洋 杜银景 康伟 康忠健
双向全桥直流变换器的电感电流应力和回流功率大小决定着变换器工作效率的高低。通过构造拉格朗日函数的方法对单移相(SPS)和双重移相(DPS)直流变换器的电感电流应力和回流功率进行分段优化控制,从而最大程度地降低变换器的电感电流应力和回流功率,提高变换器的工作效率。比较分析了各类型优化策略的回流功率和电感电流应力,最后通过MATLAB/Simulink平台仿真验证各种优化策略的可行性与有效性,在提高学生仿真能力的同时,使学生对双向全桥优化控制有一个更直观、全面的认识。
[期刊] 福建农林大学学报(自然科学版)
[作者]
卢玉宇
提出三相无位置传感器无刷直流电机的转子位置检测、判定与控制方法.并根据该方法采用单片机控制制造出样机,对样机的性能进行测试.结果证明本研究的方法是可行的.该样机的结构更加简单、紧凑,具有低成本、高可靠性特点.
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
冯兴田 崔晓 陶媛媛 王世豪
为了将直流母线电压维持在所需的水平,并更好实现整流器的单位功率因数运行,基于预测控制设计实现了三相Vienna整流器的电流控制策略。提出一种改进预测电流控制算法,在每个开关周期的开始,计算整流器平均电压矢量,同时在开关周期结束时消除输入电流矢量分量的跟踪误差,输出矢量再以空间矢量调制SVPWM方法得到调制波,经过驱动电路实现对开关器件MOSFET的控制。基于改进预测电流控制设计了三相Vienna的仿真与实验平台,结果展现了其在动态和稳态下的良好性能。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
杨建军 王俊博 赖广升
针对移动终端图像处理传感器对速度和精度的高要求,设计了一种CMOS图像传感器(CIS)的10 bit的ADC模块,在该模块的DAC单元,采用基于多级电流镜的电流型DAC电路的设计,以提高响应速度,同时采用多重采样的方式抑制电路本身的噪声比;在比较器单元,采用了并列开环多级比较器的设计,以达到芯片对速度的要求;在计数器单元,用格雷码进行计数编码,同时对编码结果以阵列的方式进行高速锁存。电路使用SMIC 65 nm的工艺进行设计验证,测试结果表明在500 MHz的工作频率下,ADC的DNL为0.787～1.192LSB,INL为–0.0548%～0.0608%,有效位数为10 bit。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
张德钱 洪远泉 赵永泉
介绍了高性能环境光传感器TSL2581的基本特性和软硬件控制设计方法,搭建了隧道灯光按需照明调光系统,以STM32微处理器为核心,输出直流电压控制LED功率,利用TSL2581检测隧道照明亮度。测试表明,系统能实现公路隧道照明亮度检测与节能优化功能。
关键词：
公路隧道照明 环境光传感器 亮度
[期刊] 湖南农业大学学报(自然科学版)
[作者]
吴明亮 杨洋 官春云 向伟 陶栋材
对2BYD–6型油菜浅耕直播施肥联合播种机上采用的偏心轮型孔轮式排种器,设计制作了变量播种控制系统。该控制系统主要由排量检测系统和排量调控系统两部分组成。排量检测系统借助压力传感器直接检测排种箱的质量变化,实现油菜排种量的检测;排量调控系统依据检测系统的检测结果转变为电信号,由单片机控制驱动排种轴电机转速来实现排量调控,达到所需的排种量。台架试验表明:控制系统能够精确检测排种器单位时间的排种量,实现变量播种;对油菜排种量检测每分钟积累误差可控制在3.5%以下,排种均匀性变异系数低于7%。
关键词：
压力传感器 油菜 排种 变量控制
[期刊] 中国科学技术大学学报
[作者]
吴一尘 章曙光
虫洞攻击破坏路由操作、影响节点定位,对整个无线传感器网络(WSNs)的安全性造成极大的威胁.针对这种情况,提出了基于网格的虫洞攻击抵御策略(DEAD).通过附加的网格属性,借助特定网格内节点的信息交换来检测网络中的虫洞攻击,包括具有伪造篡改能力的特殊虫洞攻击,从而大大减少了虫洞攻击造成的危害.仿真实验表明,该策略能够在网络受到攻击时,有效地检测出恶意节点.
关键词：
无线传感器网络 虫洞攻击 基于网格的检测
[期刊] 清华大学学报(自然科学版)
[作者]
谷庆 袁立强 赵争鸣 段任之 陆子贤
双有源桥DC-DC变换器(DAB)在三重移相(TPS)控制下拥有3个独立的控制自由度,通过移相自由度的合理组合可以减小DAB的电流应力,然而软开关分析表明,当DAB的电流应力处于最优状态时,系统的效率并不一定是最优的。该文在电流应力优化控制的基础上,提出一种同时考虑电流应力和效率的DAB性能综合优化方法。首先,基于DAB的开关组合规律建立了TPS控制下DAB的损耗模型,通过换流回路分析,对任意开关组合下功率半导体器件的通态损耗、开关损耗,磁性元件的铜耗和铁耗分别进行计算。在此基础上,引入效率优化权重,构建综合考虑电流应力和效率的优化目标函数,采用二维遍历算法寻优获得DAB综合性能最佳时的工作点。实验对比了单独优化电流应力或者效率时DAB的性能差异,通过合理选择效率优化权重,使得实验样机在传输6kW功率时的效率绝对增加了0.83%,而电流应力只增加了0.5A。该方法可以在基本不增加电流应力的前提下,有效提高DAB的效率。
[期刊] 南京农业大学学报
[作者]
丁守强 刘彬 谭勋 潘韬
为构建可定量检测牛奶中结合珠蛋白(Hp)含量的电流型免疫传感器,以三电极系统中的金电极为工作电极,采用层层自组装技术将L-半胱氨酸、纳米金颗粒和抗牛Hp抗体依次组装在工作电极上,制成免疫传感器。制成的免疫传感器对Hp的线性检测范围为15～100 mg.L-1,最低检测限为0.63 mg.L-1,并具有较好的重现性和稳定性。分别采用该传感器和ELISA检测试剂盒对隐性乳房炎患牛乳样中的Hp含量进行检测的结果表明,两种检测结果间无显著差异(P>0.05)。结论:制备的免疫传感器可定量检测牛奶中的结合珠蛋白(Hp)。
关键词：
牛奶 结合珠蛋白 免疫传感器
[期刊] 中国农业大学学报
[作者]
张宾 余群
在室内土槽台车上，研制了用于滑转率控制实验的拖拉机机组瞬态阻力模拟器，利用磁粉制动器作为施力装置。它可以替代拖拉机机组中的犁和电液伺服系统，既能模拟机组静态阻力和阻力扰动，又能模拟犁调节过程中的阻力变化，加载迅速，调节中力的变化以相应的犁调节电液系统的简化数学模型为理论基础，适于对多种机型的模拟。这为研究滑转率控制系统的特征、寻求最佳控制算法提供了必要的实验手段。
关键词：
拖拉机 清转率 阻力模拟 磁粉制动器
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