摘要：针对传统高精度集成轴角-数字变换系统外围电路复杂、成本高的特点,提出一种基于锁相环跟踪算法的全数字式轴角-数字变换系统方案。利用TMS320F2812的PWM模块产生旋转变压器激磁信号,根据该激磁信号,旋转变压器输出差分正、余弦信号,采用高精度的外围独立采样模块AD7606采样该差分正、余弦信号,依据采样的差分正、余弦信号,基于TMS320F2812设计的锁相环跟踪算法计算电机磁极位置。将该轴角-数字变换系统应用于一台安装有电气误差为±10′的单极对旋转变压器的伺服同步电机,对其进行了实验研究。研究结果表明,该轴角-数字变换系统外围硬件电路简单、成本低,角度测量误差小于10.66′,实现了高精度的轴角-数字变换。

摘要：为了减小典型输入整形器引起的柔性臂振动抑制响应延迟时间,提出一种最优整形器结合模糊PID抑制柔性臂振动的新型控制策略。利用假设模态法和拉格朗日动力学方程,推导了柔性臂的动力学模型,采用模糊PID设计了柔性臂的角度控制器,基于最优输入整形器设计了前馈控制器,结合最优输入整形器与模糊PID构建了柔性臂伺服控制系统的MATLAB仿真模型,基于运动控制卡搭建了柔性臂振动抑制实验平台,进行了仿真与实验研究。结果表明,与采用典型输入整形器结合模糊PID的控制策略相比,提出的新型控制策略缩短了系统的响应延迟时间,且柔性臂振动位移大幅度减小。

摘要：为研究含有状态时滞的分数阶直驱风电系统(D-PMSG)混沌控制问题,提出模糊记忆状态反馈控制策略。首先,利用T-S模糊理论和分数阶微积分理论建立D-PMSG时滞系统模糊混沌模型;其次,基于并行分布补偿(PDC)控制技术,设计出模糊记忆状态反馈控制器;然后,利用Lyapunov稳定性理论和分数阶微积分性质,基于Schur补引理,以线性矩阵不等式(LMI)形式给出系统渐近稳定的充分条件;最后,利用Oustaloup滤波器逼近分数阶微积分算子,搭建仿真模型,验证该系统模型的正确性及控制方案的有效性,与无记忆状态反馈控制器相比,模糊记忆状态反馈控制器具有更好的控制性能和鲁棒性能。

摘要：为了收集环境中的振动能量,实现传感器等低能耗器件的自供能,设计了一种可收集环境中低频机械振动能量的发电电能收集电路,通过三倍压电路将压电晶体产生的交流电压进行倍压放大,利用LTC3588-1电源管理芯片中的低噪声全波整流及高效降压转换器进行变换,获得可为传感器等低能耗器件供电的直流电压。分析与实验表明,设计的振动能量收集电路可为传感器等器件提供电能,实现微弱电能的收集。

摘要：针对传统电磁轴承开关功放采用两路独立的H桥控制结构存在的体积庞大、功率损耗高等缺点,以空间电压矢量分布(space voltage pulse-width modulation,SVPWM)控制理论为基础,结合H桥三电平控制的优点,提出一种三电平三桥臂功率放大器的实现方法。该方法通过对不同结构载波的选择分别设计了基于对称结构、非对称结构下SVPWM主动电磁轴承开关功放的控制算法,对比分析了在不同载波结构下纹波电流的特性,并在Matlab/Simulink环境下构建出两种原理性仿真模型。在dSPACE实时仿真系统下搭建出一个三桥臂功放电路控制平台,并对两种不同结构下功率系统的频率特性进行了测试。理论与实验结果表明,基于对称结构的三态SVPWM控制算法,不仅可有效地提高电流响应速度,而且还能够使纹波电流频率加倍、纹波幅值显著减小,当频率为1 750rad/s时,其系统增益仅为-3dB。因此,该方法在满足电磁轴承系统低纹波电流和良好动态特性要求的同时也提高了主动电磁轴承系统的可靠性性能。

摘要：逆变器作为光伏并网发电系统中重要的功率转换装置,其开关频率提高带来的电磁兼容问题不可忽视。传统分立电磁干扰(electromagnetic interference,EMI)滤波器的电感和电容体积大,导致功率密度低。对EMI滤波器的无源器件采用磁集成技术,将多个磁性元件绕组集成在一个磁性结构上,对于减少磁元件数量、缩减磁元件尺寸、降低损耗和成本具有重要意义。文中通过选择合适的磁心将共模电感和差模电感的印刷电路板平面线圈集成在一个磁心上,实现平面磁集成。通过插入电介质板和层连接方式的规划,集成滤波电容,进一步减小EMI滤波器体积。通过搭建单相逆变器实验平台,对平面磁集成的EMI滤波器进行实验分析,验证所提方法的可行性。

摘要：发光二极管(light-emittingdiode,LED)作为正在兴起的固态冷光源具有效率高、寿命长、体积小、响应快、抗振、驱动电压低、绿色环保等特点,在照明光源、仪表指示等领域显示出较大的发展潜力.针对LED器件寿命在实际使用环境中应力影响因素复杂、加速寿命试验模型考虑的应力因素不全面以及LED器件寿命预测模型准确性低等问题,本文提出了一种LED器件多应力条件下寿命快速评估系统模型.该模型适用于各种工艺制造的不同结构的LED器件.以光效衰减30%为寿命依据,以环境温度、湿度和驱动电流为输入量、LED器件寿命为输出量,采用设计的自适应遗传算法确定被测器件的辨识参数.利用构建的加速寿命试验获得较高温度湿度电流应力下的少量样本数据,基于得到的样本数据辨识该模型的未知参数,获得了模型.在常温常湿常电流应力下,通过该模型进行了LED器件寿命预测.研究结果表明:在任意温度湿度电流应力下,提出的模型可以快速较精确地实现LED器件寿命预测;在常温常湿常电流应力下,基于提出的模型得到的LED器件寿命接近于LED行业平均技术水平的LED预期寿命;提出的模型应用于LED器件寿命可靠性测评具有实用性,并可继续拓展成为纳入更多应力的模型.

摘要：详细阐述了改进的SCPI命令解析器的设计,该设计主要采用链表算法,同时结合二维数组存储解析执行函数的标号来共同实现,增强了解析器的可读性和扩展性。在此基础之上,将此改进的解析器应用于IGBT可靠性测试系统。制定符合该系统特征的程控命令,并通过以太网总线传输至系统,系统对其进行解析处理从而完成命令对系统的控制。经过实践证明,该应用具有可行性。

摘要：为了实现高效率地收集环境中的各种微弱能量,设计了一种低功耗的微弱能量收集电路。采用LTC3588-1电源管理芯片为核心的电压变换电路、LTC4071充电控制芯片为核心的充电控制电路、TPL5100为核心的定时器电路搭建低功耗微弱能量收集电路,设计的电路能够将收集到的微弱能量转换为电能存储到锂电池或者提供给负载供电。实验结果表明,设计的低功耗微弱能量收集电路实现了微弱能量的收集,能量收集电路自身平均功耗低至182μW,验证了收集微弱能量给无线传感器网络节点供能的可行性,电路因低功耗、低成本等优点,具有应用前景。

摘要：针对含有负载扰动的非线性分数阶直驱永磁同步风力发电机组(D-PMSG)存在混沌现象,提出一种抑制混沌运动的新型H∞鲁棒控制方法。在非线性D-PMSG混沌模型下,验证负载扰动会导致D-PMSG呈现混沌现象。采用Takagi-Sugeno(T-S)模型建立受扰分数阶D-PMSG模糊混沌模型。基于并行分布补偿(PDC)控制理论,提出一种新型模糊状态反馈H∞鲁棒控制器设计方法。利用分数阶Lyapunov稳定性理论,依据Schur补引理和合同变换,以线性矩阵不等式(LMIs)形式推导出D-PMSG系统Mittag-Leffler稳定的充分条件。Matlab仿真结果表明,该控制器在分数阶阶次变化和外界负载扰动随机变化情况下具有良好的控制性能和较强的鲁棒性。