摘要：针对钻爆法和机械法在岩石破碎工程中的弊端,基于泡沫的高黏性和可压缩性,提出了高压泡沫涨裂破岩技术。首先设计高压泡沫涨裂破岩装置,理论分析高压泡沫瞬间释放冲击岩石涨裂孔过程,搭建高压泡沫涨裂力测试装置并开展涨裂力影响试验,建立高压泡沫涨裂破岩试验系统,探讨不同空气体积分数时的泡沫涨裂特性,揭示高压泡沫涨裂破岩机理。研究表明:高压泡沫释放时,能够在涨裂孔内产生比泡沫初始压力更高的涨裂力,但涨裂力随泡沫空气体积分数增加而先增大后减小,高压泡沫涨裂破岩经历了裂纹初生、裂纹扩展、涨裂抛掷、涨裂结束4个阶段,破岩重量随泡沫空气体积分数的增加而先增大后减小,当空气体积分数为60%时,由高压泡沫冲击涨裂孔产生的压应力波在岩石上表面反射形成的拉应力造成岩石破坏形式为涨裂坑,空气体积分数为70%~90%时,泡沫涨裂形式为大块岩石分离,这主要是由孔底直角处应力集中效应造成。

摘要：为贯彻落实部领导关于改革设计思想、修订设计规范的指示精神,建立起与铁路改革和发展相匹配的铁路工程建设标准体系,以促进铁路两个根本性转变,提高投资效益和建设水平,铁道部建设管理司于1996年组织设计、科研院校及部内有关单位和专家对设计规范改革问题进行了认真研究,提出了'铁路工程建设设计规范改革实施方案'(以下简称'规改实施方案').

摘要：为了高效回收环境中的声能,基于阵列式压电换能器、直管谐振腔以及能量回收电路提出了一种声能量回收系统.当声波进入直管谐振腔,管中产生谐振驻波作用于压电换能器,将声能转换为电能.本文设计了能量回收电路并且进行理论、仿真分析实验研究了压电振子数量、声波频率、声压级对输出电压的影响,分析了负载电阻对输出电压及功率的影响.实验结果表明,该装置可回收不同频率的声能量,在声波频率为96Hz时发电效果最优.当入射声压级为110dB时,不使用能量回收电路,输出交流电压有效值最高达12.9V,输出交流功率最高达到799μW;使用设计的能量回收电路,最高输出直流电压为64.2V,最高输出直流功率为473μW.该声能量回收系统不仅可以作为声能量采集器,还能对无线传感节点等独立工作的微型电子系统供能.

摘要：针对传统电流源逆变器(current source inverter,CSI)超高速电机驱动系统存在的控制对象阶次高、电流调节器设计困难问题,提出基于混合型两级式CSI的改进型控制策略。其基本思想为:前级引入宽禁带(wide band gap,WBG)器件高频调节定子电流幅值;后级采用普通硅器件调节定子电流相位。在此基础上,为实现最大转矩电流比控制,提出单电流传感器锁相环(phase-locked loop,PLL)方案,通过对转子位置信号与相电流锁相实现电流相位自动校正。混合型CSI前后级通过该改进控制策略进行协同控制,从而实现闭环系统降阶。同时考虑到混合型CSI在超高基频运行条件下控制延迟的实际问题,进一步完善电流控制环路模型,并与CSI传统拓扑及其控制策略下的电流环稳定性及动态性能进行深入分析与对比。最后研制一套混合型CSI驱动平台,并以一台(550000r/min)/110W的超高速永磁同步电机(ultra-high-speed permanent magnet synchronous motor,UHSPMSM)为对象进行仿真及实验验证,结果表明混合型驱动拓扑及改进型策略具备更高的稳定裕度与动态性能。

摘要：超高速永磁电机驱动系统在超高基频运行条件下,延迟会严重影响系统稳定性。该文对电流环动态模型进行精确重构,并系统分析高基频运行条件下延迟引入的交叉耦合与时延效应对系统稳定性的影响。在此基础上,提出一种适用于超高速电机的基于双采样电流预测的阻尼-积分型电流环调节机制,通过对系统阻尼比进行补偿,消除附加交叉耦合影响。此外,该文还设计一种分段执行式的双采样电流预测算法,可在不依赖任何参数的情况下实现下一拍反馈电流预测,有效补偿系统稳定裕度。以上两个措施为确保超高基频系统全局稳定提供有力保障。最后,在一台550000r/min/110W超高速实验样机平台上,对所提改进型电流环调节机制进行充分仿真与实验分析,有效验证了所提方案的有效性与优越性。

摘要：基于超高速微型永磁电机(UHSMPMM)受多物理场特性制约的问题,该文对超高速微型永磁电机支撑系统、电磁(热)设计、结构强度及动力学等方面进行综合设计研究。首先,结合超高速微型永磁电机的工作特性及微型转子结构特点设计整体式支撑系统及电机整机架构;其次,研究高频条件下的电磁-损耗-温升特性,其中重点分析温升特性对转子结构强度的影响,并给出基于温度场耦合下的超高速转子结构强度关键参数的优化方法;再次,探究整体支撑系统中转子临界转速的影响因素及变化规律;最后,依据多耦合特性分析及优化结果,研制一台550000(r/min)/110W原理样机,并对样机进行实验测试。结果显示,该样机实现了稳定运行,从而证明了所提设计方法的有效性。

摘要：采用自行研制的两只 C波段 5 .2～ 5 .8GHz 4W以上的 Ga As MESFET功率管芯 ,通过设计适当的匹配网络、优化网络元件参数 ,结合工艺制作技术 ,实现了 C波段 5 .2～ 5 .8GHz8WGa As MESFET功率管。该功率管在 5 .2～ 5 .8GHz频带内的功率增益约为 7.0 d B,1 d B的压缩功率约为 3 9d Bm,功率附加效率约为 3 0 %。功率管的测量值与计算值基本吻合。

摘要：采用多节平调阻抗变换器技术制作 5～ 1 0 GHz1 5W Ga As MESFET功率放大器。阻抗变换器的长度设计为最高频率的 1 /4波长 ,实现宽频带内稳定的增益和输出功率。采用这种阻抗变换器 ,放大器在 5～ 1 0 GHz范围内具有 9± 1 d B的线性增益 ,其 1 d B压缩功率为 41 .8± 1 d Bm,功率附加效率为 37.5± 7.5%

摘要：高速永磁同步电机驱动系统具有电磁时间常数小、高速区载波比低的特征,加剧了电流纹波,影响系统效率、振动噪声和电磁干扰。为降低高速永磁同步电机的电流纹波,基于SiC-MOSFET/Si-IGBT混合型逆变器设计了一种改进型低损耗空间矢量调制算法。首先,通过调整零电压矢量的生成方式和各功率器件的开关动作时序,将大部分开关动作转移至低损耗的SiC-MOSFET中,并为高损耗的Si-IGBT提供零电压开关条件,降低了逆变器损耗,提高了驱动系统的效率和可用开关频率,逆变器开关频率的提高有效降低了电机电流纹波。其次,对该算法作用时的电流纹波特性进行深入分析,在此基础上提出一种变开关频率模式的最优交轴电流纹波峰值调制算法以优化交轴电流纹波性能。然后,根据预测的交轴电流纹波峰值实时调整载波频率,通过削峰填谷的方式对交轴电流纹波进行平均,在不增加开关损耗的条件下,分散开关能量、降低转矩脉动、改善振动噪声和电磁兼容性能。所提方案的优势在于:较于传统型逆变器,逆变器开关损耗降低、效率提高,可进一步提升开关频率以改善电流纹波;较于传统空间矢量调制算法,改进了电压矢量的生成方式,并利用载波频率这一新增自由度分散能量,降低了交轴电流纹波。最后,通过仿真与实验对所提出算法的有效性进行了验证。

摘要：对超高速电机驱动系统而言,因其具有超高基频与超宽速域特性,传统驱动方案中低载频比及参数失配问题已无法忽略,否则难以保证电机稳定运行。针对上述问题,该文从系统模型、控制律和稳定域等方面进行深入分析与优化设计。首先,对考虑数字延迟的超高基频驱动系统进行重构建模与稳定性分析,并归纳总结控制策略设计难点。其次,为保证电机超高基频稳定运行,通过指令电压修正与电流预测,设计出一种改进型超高速电机控制策略,实现了系统延迟主动补偿。同时,为提高电流调节器超宽速域参数适应性,采用“DBC+IC”结构对其进行优化设计,有效解决了参数失配问题。最后,在基于GaN宽禁带器件驱动平台上实现了一台超高速微型永磁电机0~550000r/min宽转速范围稳定运行,验证了该文所设计驱动系统的可行性及优越性。