摘要：为了提高超精密定位系统的定位精度和行程,设计一种新型的单级驱动气动伺服定位平台。以金属波纹管为执行机构,以气浮导轨支撑,研究无摩擦条件下的较大行程的精密控制。为减少建立PI模型时的算子数量,减小求逆过程的计算量,提高建模精度,改进基本迟滞算子,建立基于广义迟滞算子的广义PI模型,并对模型进行验证。给出广义PI模型的求解析逆方法。设计基于广义PI逆模型的复合控制方案,并进行试验研究。结果表明,基于广义逆模型的阶跃响应系统的定位精度达到30 nm,锯齿波和复频跟踪试验输入下,基于PI逆模型的跟踪精度平均误差为0.96μm和0.63μm,基于广义PI逆模型的跟踪精度平均误差为0.49μm和0.45μm。试验数据表明改进广义PI模型对于增加系统定位精度有效。

摘要：为提高超精密定位平台的行程和精度,设计了一种新型的气动伺服定位平台。金属波纹管为单级驱动机构,采用有限元法设计气浮导轨。以气浮导轨支撑,研究无摩擦条件下的较大行程和精密控制。结合实验数据对波纹管的机械特性进行分析。根据初载曲线,进行参数辨识,建立了基于PI模型的定位平台系统迟滞模型,并对模型进行了验证。为改善系统动态特性,设计了复合控制器。前馈控制基于PI逆模型进行设计,反馈控制采用数字PID控制,并通过粒子群算法进行参数优化。对系统分别进行阶跃响应,锯齿波和正弦波跟踪实验。结果表明,参数优化后,系统阶跃响应的定位精度达到50 nm,平均跟踪误差,锯齿波输入为0.12μm,正弦波输入为0.18μm,能够满足超精密定位的要求。

摘要：主要研究离散时间切换系统在容许路径依赖混合驻留时间(AED-IDT)切换下异步l_(2)-l_(∞)滤波器的设计问题.不同于以往的研究结果,提出一种异步转移依赖凸Lyapunov函数,得到了低保守性稳定性判据.所设计Lyapunov函数的创新之处在于其构建不再依赖系统模态,而是依赖当前激活的滤波器模态和刚刚运行结束的滤波器模态.鉴于所设计Lyapunov函数具有凸性质,这为所提出方法提升自由度和灵活性创造了空间.采用转移依赖凸Lyapunov函数和AED-IDT切换策略,能够得到保证滤波误差系统全局一致指数稳定,且具有l_(2)-l_(∞)性能的充分条件.在此基础上,提出异步l_(2)-l_(∞)滤波器的设计方法.最后,通过一个数值实例和一个切换RLC应用电路来验证所得结果的有效性,并经过仿真实验验证了所提出设计方法能够保证更紧的驻留时间界和较小的滤波误差结果.

摘要：为解决高频隔离整流器半导体开关电压应力大的问题,并提高并网电流的控制性能,提出一种双向功率流两级高频隔离整流器的调制和控制方法,并对其工作模态和软开关条件进行详尽的分析。该整流器由副边的全桥、高频隔离变压器和原边的周波变换器构成,并加入钳位电路消除变压器原边的电压过冲和振荡。设计其调制方法,建立其数学模型,并采用复合重复控制的双闭环策略进行输出电压和电网侧电流的高性能控制。周波变换器和钳位电路均实现了零电压开关,副边全桥电路部分实现零电压开关。制作了1 kVA的实验样机,实验结果验证了调制方法和控制策略的有效性。该高频隔离整流器结合了常规单相PWM整流器和高频隔离变换器的特性,其更有输出电压范围更广,双功率流、高功率密度和电网侧电流质量高且功率因数可调节等特点,非常适合电动汽车充电领域。

摘要：针对服装加工的实际需求,结合物联网技术发展的现状,设计了服装吊挂生产线系统。系统采用上下位机结构,实时数据帧通过ZigBee构成的无线网络进行传输。采用高性能STM32F103VET6处理器作为下位机平台的控制核心,植入μC/OS-Ⅱ实时操作系统,完成了对RFID阅读器、触摸屏及工作站机械结构的集中控制;在实时数据帧的基础上,开发了服装缝制工艺实时监控系统,并将实时数据帧与关系型数据库相结合,实现生产的有效实时监控。实际应用表明,该系统数据传输稳定,灵活性较强,提高了服装生产效率,具有良好的推广应用价值。

摘要：提出改进型准Z源逆变器,通过集成改进的“倍压单元”提高逆变器的升压能力,减少输出电压的谐波含量。高阶非线性系统参数设计不当会使系统进入次谐波振荡和混沌等状态。针对逆变器非线性行为导致系统参数设计复杂及失稳现象,构建CCM模式下含有二倍频纹波的动力学模型,研究PI控制下的变换器非线性行为,分析不同输入参数和二倍频纹波对系统稳定性的影响,为改进型准Z源逆变器的参数优化和稳定设计提供参考依据。最后搭建1000 W样机验证理论分析的正确性。

摘要：提出并研制了一种新型空调控制系统。系统可根据环境因素的变化对多种能源进行取舍,使用最节省的能源。基于气候补偿原理设计的控制算法,采用质和量调节结合的方式实时地对温度进行动态调节,实现了对用户的按需供热。PLC与触摸屏组合使用的控制手段方便可靠,系统具有稳定可靠高效节能的特点并已经长期良好运行。

摘要：为了实现UC3842构成的开关电源具备输入过压保护功能,使电源避免存在安全隐患,利用UC3842芯片固有的基准电压源提供的电压和TL431,能在设计电气技术指标满足正常使用要求的条件下,可选择耐压相对较低的开关管,设计出电路结构简单、成本低廉、新颖实用的输入过压保护电路,同时通过实例分析和实验结果表明了该保护电路的可行性。

摘要：提出一种集成Y源网络的高升压DC-DC变换器。合理利用Y型支路,一路绕组匝比大于1,另一路绕组匝比小于1,选择合适的匝比组合,能实现比传统耦合电感更高的电压增益。在实现电压高增目的的同时,降低了开关管的电压应力。所提变换器具有传统Boost变换器输入电流连续的优点,且输入电流纹波小,这有利于电池、燃料电池和光伏组件应用。加入的无源钳位结构可将开关管关断时电压尖峰钳位至较低的电容电压,提高了变换器效率、减小了变换器的电磁耦合影响。实现了耦合电感器的零电流偏置,便于小磁芯体积的选择和低磁芯损耗。该文针对所提变换器的工作原理、特性以及参数设计进行详细说明。实验室搭建一台200W的28V输入和380V输出的实验样机验证了所提变换器的可行性。

摘要：针对双功率方向高频隔离变换器开关电压应力大、难以实现软开关等问题,为了提高输出电能质量,提出一种双向功率流两级高频隔离逆变器的调制及其控制方法,并对其各个工作模态和电路软开关条件进行详细的分析。该逆变器由原边的H桥、高频隔离变压器和位于副边的周波变换器构成,并加入钳位电路消除变压器副边的电压过冲和振荡。设计该逆变器及其配套钳位电路的调制方法,建立其数学模型,并采用多谐振控制器进行输出电压的精确控制。周波变换器和钳位电路均实现了零电压开关,讨论了原边中全桥电路的零电压开关条件。制作了1 kVA的实验样机,分别在电阻负载和整流器负载下进行了实验,测得总谐波畸变率分别为0.544%和3.1%,验证了调制方法和控制策略的有效性。