摘要：该文研究宽输入电压范围临界导通模式(CRM)两相交错并联Buck平面电感高密度集成与优化设计方法。根据电感电流及其磁通分布特性,以减小电感总体积和损耗为目标,提出共用非绕线部分的新型集成电感磁心结构,分析集成磁心对电感耦合特性及电路工作特性的影响。以限定高度下电感的占地面积和损耗为优化目标,给出新型电感结构参数优化设计方法。最后研制一台高度仅为7mm,功率密度约800W/in~3,最高效率为99%的实验样机,实验结果表明了所提方案的有效性。

摘要：针对弱信号环境B1C信号难以跟踪以及积分时间难以延长的问题,设计了一种基于低阶扩展卡尔曼滤波(EKF)联合的相干与非相干积分组合跟踪算法。首先,分析了B1C信号结构,建立了数据和导频通道相关器联合跟踪模型;其次,根据B1C在弱信号环境下的变化特点,设计了相干与非相干积分组合跟踪算法;最后,利用模拟信号发生器生成-144 dBm的B1C弱信号,进行了仿真实验验证。实验结果表明,低阶EKF联合跟踪算法采用20 ms长相干积分,载波与伪码跟踪误差分别为0.014 rad与0.027 chip。采用相干积分与非相干积分组合积分后,载波与伪码跟踪误差均提高14%以上,且对更长积分时间的适应性明显提高,能够改善B1C弱信号的跟踪能力。

摘要：近年来,双向LLC-DCX在电源系统中得到了越来越广泛的应用。为应对系统功率等级的提升,多模块并联成为实现系统扩容的重要方法。然而,均流性能是LLC谐振变换器并联系统的设计难点,各模块微小的谐振参数差异即可引起较大的电流不均衡。该文根据双向LLC谐振变换器的增益特性,定量分析双向LLC-DCX的并联特性,提出一种通过优化谐振网络参数提升并联均流性能的方法。最后,搭建一套三模块双向LLC-DCX并联系统样机,实验结果验证了所提方法的可行性和有效性。

摘要：近年来基于运动想象(Motor imagery,MI)的脑-机接口(Brain-computer interface,BCI)技术迅速发展,广泛运用于各个领域。为了比较运动执行(Motor execution,ME)与MI脑电活动的差异,本文提出一种基于脑电信号(Electroencephalogram,EEG)时频域分析的方法。通过设计视觉诱导的上肢ME与MI对照实验,对被采集的10名健康被试的EEG数据进行预处理,并提取各波段特征值,最后分析ME与MI各波段功率值和同一波段功率差值。结果显示,MI过程alpha波为优势波,ME过程delta波为优势波。与MI相比,ME中alpha波呈下降趋势,delta波呈上升趋势。本研究结果表明,ME与MI的脑电活动有明显差异性,为进一步提高基于MI的BCI系统的实时性和普适性提供了理论和数据支撑。

摘要：针对高超声速飞行器上升段飞行过程中强耦合、强非线性同时要求满足过程约束的特点,提出了一种结合级联控制方法和控制障碍函数的新型三维制导控制一体化算法。首先通过对速度子系统设计控制障碍函数约束算法来满足飞行器的过程约束要求,然后利用反步法、动态逆控制方法设计其余子系统的控制器,两者共同组成制导控制一体化控制器。考虑到飞行器在上升过程中容易遭遇阵风扰动的问题,设计非线性干扰观测器以增强算法的鲁棒性。最后通过李雅普诺夫函数证明了系统的稳定性,并且通过仿真验证了该新算法能够在满足高超声速飞行器上升段过程约束的同时,实现飞行器的三维跟踪控制。

摘要：考虑地面目标参考信号短暂丢失与外部干扰等影响,研究无人直升机(Unmanned aerial helicopter,UAH)空地轨迹跟踪控制问题。首先,将短时丢失的参考轨迹进行分解,并将其建模成平稳信号与非平稳信号两部分。然后,利用差分整合移动平均自回归(Auto⁃regressive integrated moving average,ARIMA)模型预测平稳信号,并借助马尔可夫分析法对非平稳信号进行预测。其次,结合预测信息和跟踪误差信号,分别对UAH横纵向子系统和垂直子系统设计滑模控制器,以有效提升跟踪效率并减小外界干扰对跟踪性能的影响,并改进控制算法以减小由滑模导致的抖振现象。最后,利用仿真结果说明本文控制算法有效性与优越性.

摘要：考虑模型不确定性和外部干扰等影响,基于径向基函数神经网络(radial basis function neural network,RBFNN)和改进的误差符号函数鲁棒积分(robust integral of signum error,RISE)技术,建立无人直升机(unmanned aerial helicopter,UAH)轨迹跟踪控制设计方案。首先,建立包含模型不确定性和外部干扰的UAH非线性系统模型,利用跟踪误差作为RBFNN输入信号估计由模型不确定性和外部干扰组成的复合扰动。其次,将滤波信号及其变化率权重组合作为RISE输入信号设计控制器,从而降低控制设计方案对UAH动力学模型的依赖程度。进而,借助Lyapunov稳定性理论分析整合后闭环跟踪误差系统的稳定性,并给出控制参数的选取方法。最后,借助现有文献中UAH系统模型,仿真与比较结果均说明所提控制算法的有效性和优越性。

摘要：由于永磁直驱电机的直驱特性,电机转速平稳性受转矩扰动影响大,低速运行时受齿槽转矩影响,电机转速波动剧烈。该文分析传统比例积分速度控制方法无法兼顾跟踪性能和抗扰性能的缺点。为此引入传统降阶状态观测器,对转矩扰动进行估计和前馈补偿;分析系统扰动转矩到真实转矩之间传递函数的伯德图及锯齿波响应,根据零极点对消原则对传递函数进行期望设计,引入微分环节对传统降阶观测器进行改进,给出改进观测器的锯齿波响应并证明其补偿响应速度的提升,提出基于引入微分模块的降阶观测器前馈补偿方法。搭建永磁直驱伺服电动机扰动抑制实验平台,通过仿真和实验验证改进的降阶观测器对补偿谐振的抑制具有良好性能,且抗扰动能力更强,实现较大扰动低速下的稳定运行。

摘要：针对第二代非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)计算过程中存在种群分布不均匀、收敛性速度较慢的问题,提出超平面NSGA-Ⅱ(HP-NSGA-Ⅱ).该算法通过连接反映种群边缘分布的极值点构造超平面,以其法向量为进化趋势,对临界层个体在超平面进行投影,促使种群朝着分布均匀且收敛良好的最优解进化.以双输入双降压型逆变器(DIDBI)为多目标优化对象,开关损耗、输出电压总谐波失真和滤波元件体积为优化目标,依据谐振频率、电感电流纹波和功率因数的要求,推导出滤波电容、滤波电感和开关频率的约束条件,比较分析HP-NSGA-Ⅱ与NSGA-Ⅱ、考虑各目标重要度的γ-NSGA-Ⅱ的应用场合和价值.以某型逆变器样机为例,开展参数优化设计实验研究,结果表明了设计的有效性与正确性.

摘要：针对电流源逆变器(Current source inverter,CSI)超高速电机驱动系统控制对象阶数高、耦合强的特点,提出一种基于定子电流反馈有源阻尼的三闭环改进型解耦控制策略。首先,通过在Z域构建考虑控制延时的CSI超高速电机二阶系统等效模型,设计了复矢量解耦电流外环、前馈解耦电压内环构成的分级解耦驱动系统。其次,基于重构模型分析三闭环控制系统在全速域的稳定性,讨论了该解耦策略在高速工况下失稳与二阶系统谐振问题的相关性。本文将定子电流反馈有源阻尼引入电流环调节器,在解决高阶系统谐振问题的同时实现超高速电机在全速域的高性能稳定运行。最后搭建了550000(r⋅min^(-1))/110 W超高速永磁同步电机的CSI驱动平台,并进行相关仿真及实验验证,证明了所提改进策略的有效性和优越性。