基于双闭环PI控制的短电弧加工脉冲电源设计

针对传统短电弧电源在负载发生突变时,存在功率管开关冲击大、输出电压波形超调量大、电压幅值大幅度调节时稳定性差等问题,设计了基于双闭环PI控制优化方案的短电弧加工脉冲电源.该电源在传统硬件PI闭环控制的基础上结合数字PI闭环控制,实现分段PI、双闭环控制,电源主电路设计采用两级调制的设计方案.通过基于MATLAB软件仿真的实验结果表明:相比传统硬件PI闭环控制方式,采用双闭环PI控制优化方案的新型短电弧加工脉冲电源输出电压波形的超调量及超调时间均得到减少,具有更加良好的稳态和动态特性;短电弧铣削加工实验验证表明:采用电压值10～30 V、占空比30%～90%、频率200 Hz～800 Hz可调电参数时,短电弧加工质量好,验证了该电源稳定可靠、输出特性良好的性能.     

基于遗传算法的电压岛感知的多电压分配

功耗是当前SoC设计所面临的最大挑战之一,多电压设计是一种降低SoC芯片功耗的有效方法.在后布局阶段应用多电压设计,首先对现有电源网络复杂性度量方法进行改进,然后提出了一个同时考虑功耗、电源网络复杂性及电平转换器的新目标函数,并采用遗传算法进行最优电压分配.对GSRC测试电路的实验结果表明,所提出的算法不仅能有效降低芯片功耗,同时可以将多电压设计的额外开销控制在一个较低的水平.此外,改进的电源网络复杂性度量方法在功耗节省和电平转换器数量方面较已有的有一定的优势.     

感应反型层太阳电池的开路电压分析

本文应用数值计算方法研究了感应反型层太阳电池的开路电压与衬底掺杂水平、介质层固定正电荷密度及表面复合速度等的函数关系.研究结果表明,表面复合对开路电压的影响与衬底的掺杂水平有关,并且随着固定正电荷的增加而减弱.     

细胞质雄性不育小麦抽穗期阳离子过氧化物酶同工酶的研究

选用Ｃ－型、Ｇ－型、Ｍ－型、Ｍｔ２－型４种细胞质类型的７个不育系小麦为材料，以其保持系中国春作对照，用低ｐＨ值（ｐＨ４．６）提取酶液，采用正极和负极向垂直板聚丙烯酸胺凝胶电泳，对抽穗期时、穗和花药的阳离子过氧化物酶同工酶进行了研究．结果表明：花药中不育系和保持系之间无论是正极向还是负极向的过氧化物酶差异均显著．负极向的过氧化物酶不育系比保持系多了两条带且酶带显色更深，反映其酶活性更强；正极向的过氧化物酶中，不育系也比保持系多了两条带，但没有保持系特有的４条酶带（Ａ７～Ａ１０），并且快带也只有一条．花药中阳离子过氧化物酶同工酶谱带数增多，活性增强，可能是小麦雄性不育发生的原因之一．     

无参考源电路的 E C L 电路设计

普通ECL门电路工作时均需要外加参考源,为提高门电路的稳定性,需要对参考源采取有效的温度和电源电压补偿措施,因而各种改进型的参考源电路相继提出.NTL电路及FECL电路即是其中的实例.本文提出一种利用ECL电路本身的输出经过分压后提供给参考管基极作为参考电压的新型ECL电路,并对其进行分析考察.     

用于时钟恢复电路的高速集成锁相环设计研究

本文在0.25 μm CMOS工艺下设计实现了一种可用于STM-16标准时钟恢复电路的锁相环模块.在理论分析基础上,分别采用Alexander结构、改进型电流舵开关技术、Maneatis环形振荡器结构设计了锁相环模块中的鉴相器(PD)、电荷泵和压控振荡器电路,并完成了整个锁相环模块的优化.经Hspice仿真实验,设计实现的锁相环中心频率为2.5 025 GHz,在3.3V电源电压下的功耗为40 mW,环路带宽为60 MHz,锁定时间约为640 ns,满足性能设计需求,并具有低功耗、低电源电压、低噪声等特点,研究结果对于光纤通信系统、FM解调器、立体声解调器、声音检测器、频率分析仪和其他很多应用都要重要价值.     

脉冲电絮凝法处理餐饮废水的研究

利用脉冲电源电解的方式消除了铝阳极絮凝过程中的钝化现象，电解电流半衰期、极化后开路电位、废水的化学需氧量（CODcr）和油的去除率等实验结果表明，脉冲电絮凝可消除铝阳极的钝化，提高电解电流效率；在相同的去除率时，脉冲电絮凝比直流电絮凝节能30%；在选定的实验条件下脉冲电絮凝处理餐饮废水的优化参数值为：电流密度6.8A/m^2,脉冲频率0.15Hz,占空比0.7。     

配电网可靠性的多模型评估指标

通过实施自愈控制能够有效提高配电网的供电可靠性.对可靠性进行评估能够为自愈控制策略的制定提供决策依据.分析了网络结构、电源分布、开关状态和负荷分布对配电网可靠性的影响,在此基础上提出一个评估配电网可靠性的指标,并采用多模型方法进行计算.利用某配电网的数据进行仿真分析,结果表明,提出的配电网可靠性多模型评估指标具有一定的应用价值.     

基于电桥失衡效应的高随机性PUF电路设计

通过对物理不可克隆函数(Physical Unclonable Functions, PUF)电路和电桥失衡效应的研究, 提出一种高随机性PUF电路设计方案. 该方案首先利用工艺偏差导致电桥失衡产生随机偏差电压, 然后结合电压型灵敏放大器产生随机的、不可克隆的响应信号. 在TSMC 65nm CMOS工艺下, 采用全定制方法设计PUF电路, PUF单元电路的版图面积为2.23?m×2.43?m. 通过Spectre软件, 在不同电压下对所设计PUF电路进行Monte Carlo仿真验证, 分析其逻辑功能、随机性等特性. 实验结果表明: 所设计的PUF电路在电源电压1.2V和温度25℃下随机性可达51.8%.     

热管功率分布误差对热板温度场的影响

工业生产中常用的加热装置热板的表面温差均匀性是一个的重要技术指标.由于加热元件的功率大小与分布是热板设计的重要参数,因此它的制造误差对其性能影响很大.针对影响热板加热均匀性技术指标的误差因素进行了相关研究.通过温度场的敏度分析得到了计算热板温度场热流敏度的控制方程,从而可进一步准确计算出热板发热元件热管的功率大小与分布误差对热板加热均匀性的影响程度,对指导相关的热板设计、控制误差及保证热板均匀性具有一定的指导意义.     

再论硅光伏探测器的响应度

实验中发现部分硅光伏探测器在以光生电压为输出信号时，开路电压Voc存在异常现象，在一定强度的光照下Voc出现峰值，随后Voc随入射光强的上升而下降。本文对这种异常现象的规律进行了研究和分析，认为该现象的产生是由于在金属与半导体之间形成了整流接触，这也是导致器件响应度下降的重要原因。     

氯离子浓差对混凝土中钢筋锈蚀的影响

研究了存在氯离子浓差的混凝土中钢筋表面的腐蚀面积率、失重率和宏电池腐蚀特征, 并与均匀氯离子浓度相比较, 阐明了在混凝土内存在氯离子浓差作用下钢筋表面的腐蚀机理. 结果表明: 钢筋表面存在氯离子浓差相对于均匀浓度腐蚀严重, 浓差越大坑蚀越显著; 因氯离子浓差在钢筋表面形成的大阴极小阳极比小阴极大阳极腐蚀更为严重, 2种形式的宏电池腐蚀均比均匀腐蚀明显; 并且, 泌水作用加剧了混凝土内钢筋腐蚀.     

船舶碰撞危险度模型的构建

运用模糊数学的综合评判理论,把会遇中目标船的DCPA、TCPA两船距离、相对方位、船速比5个因素作为基本评判参数,建立碰撞危险度的评价模型．而将其它因素,如航行区域状况、能见度情况和船舶的操纵性能等,作为对上述因素的危险隶属度函数的修正加以考虑．引入了船舶领域、动界等概念,以对来船构成的本船危险度进行客观有效地评价,为安全避碰提供合理依据．     

硬碳嵌锂负极非对称超级电容器

硬碳(hard carbon)嵌锂实验及循环伏安测试表明,该硬碳表面形成SEI(solid electrolyte interface)膜的电位区间为1.0~0.5 V,并且SEI膜主要在首次阴极化过程中形成;嵌脱锂反应电位区间为0~0.5 V。硬碳负极与活性碳(activated carbon)正极组装成非对称超级电容器,电化学测试表明,     

新型固体氧化物燃料电池连接件的结构设计与数值仿真

离散型连接件构成的固体氧化物燃料电池结构中存在反应气体容易产生涡流和较小压降等问题, 影响电池的输出功率. 本文基于COMSOL Multiphysics仿真平台, 建立离散型连接件的固体氧化物燃料电池的三维模型进行数值仿真模拟. 考虑其气体流量、组成、质量以及电化学反应过程, 研究离散型连接件电池阳极和阴极内反应气体的流速、流道阻力和浓度对电池工作性能的影响, 并与相同工况下的平直流道型连接件的固体氧化物燃料电池三维模型进行比较. 结果表明: 离散型连接件的固体氧化物燃料电池流道内的气体流速较大, 气体浓度下降较慢, 有较强的流道传质能力, 与平直流道型连接件的固体氧化物燃料电池相比, 离散型连接件电池的最大输出功率提升了61.27％.     

亚硝酸根浓差作用下混凝土中钢筋的腐蚀特征

通过含氯盐与亚硝酸盐钢筋混凝土加速腐蚀试验, 结合腐蚀面积率和失重率综合评价亚硝酸盐掺量均匀以及两侧存在浓差时钢筋的腐蚀情况. 结果表明: 亚硝酸盐掺量均匀时, 随着 浓度增加阻锈效果增强, 且n /n 比值达到1.2时完全阻锈; 亚硝酸盐存在浓度差时, 即使n /n 为1.5也不能完全阻锈; 大阳极 浓度变化不会影响阻锈性能, 但小阳极上 浓度变化引起的浓差对阻锈性能有影响, 甚至加速腐蚀; 钢筋两侧 浓度差保持不变时, 改变阴、阳两极面积比对钢筋的腐蚀影响较小; 高浓度的 作用时, 钢筋两侧的 浓度差增大, 导致钢筋加速腐蚀.     

SmCo0．8Fe0．2-xNixO3（x=0，001，0．2）系列陶瓷在低温常压电化学合成氨中的阴极催化性能研究

用溶胶-凝胶法制备了Ce0.8Sm0．2O2—δ（SDC）和SmCo0．8Fe0．2-xNixO3（x=0,0．1,0．2）（SCFN）系列纳米粉体并烧结为陶瓷片,用XRD、TEM、SEM对粉体和烧结体结构进行了表征,分别以SCFN系列陶瓷为阴极,Nation膜为质子交换膜,Ni—SDC金属陶瓷为阳极,银-铂网做集流体组成电解池．以湿氢气和氮气为原料,在低温常压下研究了SCFN系列陶瓷材料在电化学合成氨中的阴极催化性能,结果表明：SCFN中Fe、Ni的含量影响其阴极催化性能,其中以SmCo0．8Fe0．1Ni0.1O3的催化性能最佳,在353K和常压条件下,合成氨速率达到9．69×10^-9mol．s^-1．cm^-2．     

三相光伏并网逆变器状态空间模型与矢量控制

随着分布式发电的发展,分布式发电系统成为旋转设备发电机和逆变器接口发电机构成的混合电力系统.系统稳定性分析需要研究状态空间模型,以及合适的逆变器模型,从而对已经成熟的旋转电机模型进行必要的补充.电机模型包括自动电压控制器AVR(automatic voltage regulator)和功率补偿功能,逆变器模型包括锁相环功能和内部控制功能等.基于三相光伏并网电压源型逆变器模型,进一步分析内部电流控制环,外部功率控制环,平均功率测量以及PLL技术.所有模型采用状态向量技术进行详细推导,类似于旋转电机的数学模型分析.模型包含非线性项,但能在运行点上线性化,基于MATLAB SIMULINK/PLECS仿真平台,对状态空间模型的并网系统进行数字仿真,仿真结果表明基于状态空间的数学模型和空间矢量控制,能有效改善并网电流的电能质量,实现并网要求.     

线性电压扫描下1VIIS器件瞬态的简单模型

本文用准平衡模型分析讨论了线性电压扫描下MIS器件的I/V瞬态.文中除了给出一般的处理方法以外，还给出了几种不同电压扫描率下I/Y特性的计算结果，并与已往的模型作了比较.