摘要：互感变化会引起智能轨道列车动态无线供电系统输出功率波动,影响系统的稳定性和可靠性,而传统的线性控制策略动态性能差,不能很好地适应动态无线供电系统。为此,本文基于无源控制理论(PBC)提出了一种适用于智能轨道列车动态无线供电系统的恒功率控制策略。首先,介绍了智能轨道列车DWPT系统结构,建立了系统等效电路模型,分析了传输特性与启动特性,得到了实现系统恒功率输出所需条件。然后,在此基础上,推导出了DC–DC变换器的EL方程,验证了变换器的无源性;基于无源控制理论,通过能量塑造与虚拟阻尼注入设计了无源控制器,并通过控制流入副边DC–DC变换器电流期望值实现系统输出功率恒定。同时,设计了预充回路保护电气设备,利用车载储能设备反向对DC–DC变换器中的储能元件进行预充电,以防止启动瞬间冲击电流过大。在MATLAB/Simulink中搭建相应的仿真模型进行仿真,并搭建300 kW智能轨道列车动态无线供电系统实验平台进行实验。仿真和实验结果表明:相对于传统控制策略,本文提出的PBC策略可使得DWPT系统输出功率不受互感波动的影响,平均功率维持在298.2 kW,且预充回路能抑制启动瞬间的冲击电流,证实了本文所提控制策略的有效性与正确性,具有响应速度快和鲁棒性强等优势。

摘要：具备QoS保障能力的快速调度算法是高速交换机的首选.基于EPFTS(Ethernet-oriented physical frame timeslot switching)和CICQ(combined input-crosspoint-queued)交换技术的特点,提出了一类新的调度策略———TRWFS(ti meslot reservation weighted fair scheduling).为确保各端口对上保障业务的预留带宽,TRWFS以各端口对上保障业务预留时槽数为调度权重,以优先调度保障业务和平衡各保障业务的盈余时槽(surplus timeslot,定义为现实系统和理想系统之间的服务差额)为业务调度准则.基于该调度策略进一步提出了两种实现算法———TRWFS-I和TRWFS-II,总体上使实现TRWFS的时间复杂度降至O(1).性能分析和仿真实验结果均表明两种调度算法都达到了服务保障的设计目标,仿真实验结果还表明CICQ排队方式下与其他调度算法相比,TRWFS和轮询调度综合的调度机制具有交叉缓存容量要求更低的优点.

摘要：研制了基于电声脉冲法(PEA)直接测量聚合物中空间电荷分布的测试装置。首先分析了普通电声脉冲法测量空间电荷的原理和测试系统传递函数,得到了一种基于测试系统传递函数倒数的陡脉冲输入波形,以消除由系统硬件带宽限制而引起的过冲;根据一种线脉冲发生器原理研制的脉冲发生器能产生脉宽8 ns的陡脉冲。通过对压电传感器引出线的特殊设计,减少了因接触气隙而导致的声脉冲色散。最后通过对测试系统的实验和标定,表明该装置能有效去除过冲,并得到样本中的实际电荷密度值,并以此装置实测了聚酰亚胺膜中空间电荷的分布。

摘要：针对一类含分段常数项的仿射切换系统,在平均滞留时间分析方法的基础上研究此类系统的有限时间有界性(FTB)和干扰抑制问题.给出了仿射切换系统的FTB概念以及有限时间鲁棒H_∞性能的定义,并在此基础上提出使得系统有限时间内有界的充分条件以及H_∞控制器的设计方法,所得结论均以线性矩阵不等式(LMI)的形式给出.最后通过算例验证了所提出方法的正确性和有效性.

摘要：工作于输入电感电流断续模式的Cuk功率因数校正(PFC)变换器,在半个工频周期内占空比恒定时,其输入电流存在谐波畸变,功率因数(PF)较低。针对此问题,研究了工作于输入电感电流断续模式、输出电感电流连续模式的Cuk PFC变换器。通过推导输入电流和PF值的表达式,设计了一种基于变占空比控制的Cuk PFC变换器,可保证在宽输入电压范围内使PF值接近于1,且减小器件的电流应力。通过占空比拟合的方法简化了控制电路的设计。充分利用了Cuk变换器输出电流无脉动、纹波小的特点,实现了低纹波的恒流输出。最后,通过仿真和实验对定占空比控制的Cuk PFC变换器与提出的变占空比控制Cuk PFC变换器进行了性能对比,验证了理论分析的正确性。

摘要：本文提出一种一次侧控制的Buck-Flyback单级功率因数校正(FCP)变换器LED驱动电路,分析其主电路的工作原理和一次侧恒流控制策略的原理。它由共用一个开关管的前级Buck变换器和后级Flyback变换器级联而成,前级Buck变换器实现PFC功能,后级Flyback变换器实现DC-DC恒流输出。该LED驱动电路无需使用光耦和二次电流采样电路,仅使用一个开关管和一个控制器,就能够实现高功率因数、高效率、低成本和无频闪。最后设计了一台36W的实验样机验证了理论分析的正确性。

摘要：T-S模糊控制可以处理复杂非线性系统,并已成功地应用于许多工业领域.分别从模型建立、稳定性分析、控制器设计等方面,概述了一型T-S模糊控制和区间二型T-S模糊控制的研究现状,对一型T-S模糊系统、一型T-S模糊多项式系统及区间二型T-S模糊系统分析和设计中的保守性问题进行了全面的分析.探讨了松弛变量法、参数依赖李雅普诺夫法、隶属函数形状依赖法的原理,及其在降低模糊反馈控制器保守性方面的应用.对一型T-S模糊系统的建模、区间二型T-S模糊系统的参数依赖李雅普诺夫设计法等进行了展望.一型T-S模糊多项式系统的输出反馈控制、区间二型T-S模糊时滞系统、区间二型T-S模糊系统的鲁棒控制和模型化简,以及利用硬件实现相关算法,并将提出的方法应用到工程实际,是T-S模糊控制未来的研究方向.

摘要：作为新一代牵引供电系统的关键技术，同相供电系统设计需要匹配牵引变压器接线方式，优化电能质量综合补偿策略，降低潮流控制器（PFC）容量及其造价．针对高速和重载铁路推广采用的自耦变压器（AT）供电方式和vx接线牵引变压器，设计了一种组合式同相供电系统．首先，基于该系统各端口接线角关系，建立了三相电网与单相牵引负荷之间的电气量变换模型；其次，利用三相电压不平衡与无功功率综合补偿理论，将相关电能质量限值为约束条件，给出了组合式同相供电系统各端口补偿电流计算方法，提出了潮流控制器动态跟踪补偿控制方案，与已有补偿方案相比，在达到相同补偿目标时所需补偿容量可以减少10％～58％；最后，通过对多种牵引负荷工况下系统运行特性的仿真模拟，验证了上述补偿模型的正确性和控制策略的有效性．

摘要：对基于平衡变压器的同相供电系统拓扑结构和补偿原理进行分析;以变流器控制模式和电能质量指标要求,研究变流器容量优化设计方法,建立电能质量指标约束方程;以某一个具体的牵引变电所为对象利用实测数据对变流器容量进行优化设计。实例分析表明本文所提变流器容量优化方法,在保证系统满足电能质量指标情况下,能明显降低变流器安装容量,从而使得系统工程造价降低,有利于提高系统容量利用率。

摘要：长大铁路隧道工程采用多工点并行同向或反向掘进等复杂施工组织策略,导致数字孪生三维模型时空分布稀疏、时空重叠度大,已有的时空索引针对连续均匀时空分布特征,难以满足时间、里程、语义多维度高效检索需要,制约了数字孪生应用的实时虚实互馈效率。为此,提出一种适用于铁路隧道数字孪生模型的多维度高效时空索引方法,设计了时间、里程、语义多维度关联的铁路隧道三维瓦片数据结构,建立了全局最优解约束的有向包围空间纠偏机制,实现了铁路隧道线路-瓦片-构件多粒度时空索引。利用典型长大铁路隧道孪生模型数据验证了所提方法的有效性,结果表明,所提方法在时间、里程、语义多维度混合检索时间平均值为135.44 ms,与现有典型时空索引对比,提升了三维空间单一维度与时间-里程混合维度的检索效率,可有效支撑铁路隧道数字孪生三维模型高效时空检索及高性能可视化分析等应用。