基于模糊控制的 VSVPWM 中点电位平衡策略

针对中点钳位型(NPC)三电平逆变器存在的直流侧中点电位不平衡问题,提出了一种基于模糊控制 的中点电位平衡策略。该策略重新定义了虚拟空间矢量,使虚拟小矢量不引起中点电位波动,并在虚拟中矢量中 引入了对中点电位不平衡有抑制作用的控制因子 Q。同时,设计了由模糊控制器 A 和 B 构成的组合模糊控制器, 该控制器能够依据中点电位偏移情况调整控制因子 Q,实现对中点电位的闭环控制。仿真和实验结果表明,采用 该策略的 NPC 型三电平逆变器中点电位不平衡问题能得到有效改善。     

高功率聚变磁体电源桥臂直通故障分析及仿真

高功率聚变磁体电源采用三电平中点钳位型(NPC)电压源变流器(VSC)拓扑，在变流器桥臂直通故障情况下，其直流侧电容的充放电使故障暂态过程较为复杂，为变流器故障分析带来挑战。针对这一问题，以3kV、6kA三电平IGCT大功率VSC为背景，建立了桥臂直通故障暂态等效数学模型。将整个故障过程分为直流侧电容放电和二极管导通两个阶段，详细分析了该故障情况下电压及电流的变化趋势，为后期保护方案的设计奠定基础。Matlab仿真结果表明了该分析方法的可靠性。     

中点箝位型逆变器在EAST低次谐波平台中的应用

针对EAST磁体电源等非线性负载产生低次谐波(75~125 Hz)难以治理的问题,提出注入式混合有源滤波的方案。基于EAST低次谐波实验平台,对注入式混合有源电力滤波装置的拓扑结构与滤波原理进行了研究; 同时采用一种降低直流侧中点电位波动的三电平空间电压矢量调制算法,并给出基本矢量作用时间的求取方法; 对该方案及算法进行了仿真与实验验证,仿真与实验结果具有很高的一致性,证明该方案能有效抑制EAST磁体电源运行中产生的低次谐波及其谐振放大。     

基于三基色LED的白光色温偏差研究

为提高照明光源质量,采用三基色的混光方法,实现了白光动态相关色温精确可调。根据色度学光色设计,建立了RGB三基色混光数学模型。选取合适光色参数的三基色光源进行3000~7500K不同相关色温的白光混光实验分析,实验结果与理论白光色温偏差较大。分析可知,结温是影响色温偏差的主要因素。通过调节占空比来修正三基色光通量的输出,从而确定了占空比和目标相关色温的关系。实验结果表明,修正后的色温偏差在50K以内,合成白光光源的参数与理论白光的性能指标参数吻合,实现了不同相关色温变化的白光光源,并通过调节三基色光通量实现了温度补偿。     

CCD功耗分析与计算

在CCD内部结构的基础上,分析了CCD的动态功耗和静态功耗两部分.静态功耗是CCD片上输出放大器所消耗的功率;动态功耗是由于CCD驱动时钟对时钟电极的串联等效电容或极间电容进行充放电,充放电电流流过多晶硅电极电阻或串联等效电阻引起功率耗散.分别给出了二者的估算方法,其中动态功耗的估算方法有集总模型估算法、分布式模型估算法及PSpice仿真估算法三种.结合具体项目,在对CCD47-20的工作模式和工作时序分析的基础上,采用集总模型估算法对其功耗进行了估算,并通过实验估测验证了估算方法的有效性.     

电感电流伪连续模式下Boost变换器的分数阶建模与分析

基于电感和电容本质上是分数阶的事实,采用分数阶微积分理论建立了电感电流伪连续模式下Boost变换器的区间分数阶数学模型.依据状态平均建模方法,建立了Boost变换器工作于电感电流伪连续模式下的分数阶状态平均模型.通过所建的分数阶数学模型对其电感电流和输出电压进行了理论分析以及传递函数的推导,并比较了与整数阶数学模型的区别.根据改进的Oustaloup分数阶微积分滤波器近似算法,采用电感和电容的等效分数阶电路模型,在Matlab/Simulink的仿真环境下,对其数学模型和电路模型进行了仿真对比,分析了模型误差产生的原因,验证了所建的分数阶数学模型以及对其理论分析的正确性.最后,指出了分数阶Boost变换器工作于电感电流伪连续模式与连续模式、断续模式的区别与联系.     

脉冲HF化学激光体系中的放电模式分析

采用面阵滑闪火花预电离诱导的平行板放电结构,研究了SF6-C2H6混合气体中的脉冲放电模式,确认了不同放电条件下存在自持体放电(SSVD)和电弧放电两种模式,且两种模式可以互相转化.SSVD模式放电电流波形主要由电容电压和气压决定,气体混合比和储能电容值对其影响很小.SSVD电流峰值随电容电压增加基本线性增加,随气压增...     

电感电流伪连续模式下分数阶Boost变换器的非线性控制

基于电容和电感都是分数阶的事实,采用分数阶微积分理论,建立了电感电流伪连续模式下Boost变换器的分数阶状态空间平均模型.针对其分数阶模型具有仿射非线性系统的特点,根据分数阶的类Lyapunov稳定性理论,设计了适用于分数阶电感电流伪连续模式下Boost变换器的一种分数阶非线性控制器.依据分抗链及改进的Oustaloup分数阶近似算法,得到了分数阶电感和电容的等效电路模型,用Matlab/Simulink软件对所设计的控制器进行了仿真验证.结果表明:所设计的分数阶非线性控制器对分数阶电感电流伪连续模式下的Boost变换器的动态和稳态性能有显著的提高,并且在输入电压和负载大幅度波动的情况下,仍然能够确保系统具有良好的稳定性和动态性能.     

带温度补偿的双余度舵机伺服控制算法研究

针对双余度舵机不同控制通道间速度环输出指令存在偏差、电流冲击和输出转矩波动等问题,本文提出了一种带温度补偿的双余度舵机伺服控制算法。首先,采用积分均衡的方法抑制传感器和双通道控制器解算误差引起的速度环输出指令的差异,然后采用电流截止负反馈的方法减小负载扰动和电机过渡过程带来的电流冲击,最后通过对电机进行温度补偿来减小环境温度和本体升温对输出转矩的影响。仿真结果表明,该算法能够有效抑制速度环输出指令误差和减小电流冲击,使电机在不同的工作温度下保持良好的性能。     

基于改进ICCOS的放电电流可关断脉冲源研究

针对超导脉冲变压器的剩余能量回收电路中断路开关两端存在的高压威胁,提出了一种基于改进ICCOS逆流回路的放电电流可关断结构,分析了该电路的工作过程,研究了改进ICCOS逆流回路对断路开关的电压抑制能力,讨论了逆流电容变化对系统关键参数的影响。仿真结果表明：改进的ICCOS逆流回路有效抑制了断路开关的高电压,提高了负载电流脉冲的峰值,系统具有较高的能量传输效率。当逆流回路的电容数值选取合适时,能够实现电容预充电压的自恢复充电。     

Roughness suppression via rapid current modulation on an Atom chip

We present a method to suppress the roughness of the potential of a wire-based, magnetic atom guide: modulating the wire current at a few tens of kHz, the potential roughness, which is proportional to the wire current, averages to zero. Using ultracold 87Rb clouds, we show experimentally that modulation reduces the roughness by at least a factor five without measurable heating or atom loss. This roughness suppression results in a dramatic reduction of the damping of center-of-mass oscillations.     

Current transport and mass separation for an asymmetric fluctuation system with correlated noises

We discuss the transport of an underdamped particle driven by an external fluctuation force in a spatially periodic asymmetric potential with correlated noises. The corresponding mathematical model is established. The movement of the steady current of an underdamped particle is presented by the method of the numerical simulation. It is indicated that the value of the current may be negative, zero, or positive. The external fluctuation force and correlated noises can effect the current direction. Under the appropriate parameters, the correlated noises intensity may even raise a reversal of the current.Besides, we have noticed a phenomenon that particles with different weight have different directions during movement by the impact of the correlated noises and external fluctuation force. Therefore, the Brownian particles can be effectively separated according to their masses.     

联合深度神经网络和凸优化的单通道语音增强算法

噪声估计的准确性直接影响语音增强算法的好坏,为提升当前语音增强算法的噪声抑制效果,有效求解无约束优化问题,提出一种联合深度神经网络(DNN)和凸优化的时频掩蔽优化算法进行单通道语音增强.首先,提取带噪语音的能量谱作为DNN的输入特征;接着,将噪声与带噪语音的频带内互相关系数(ICC Factor)作为DNN的训练目标;...     

电光相位调制器中剩余幅度调制变化的抑制

实验研究了电光相位调制中剩余幅度调制以及它的变化引起的碘稳频532 nm光频标的频率漂移。观测了电光晶体温度与剩余幅度调制和光频标锁定后激光频率之间的变化关系。研究了利用主动电压反馈抑制剩余幅度调制的实际效果和存在问题。提出并实现了采用主动温度反馈控制电光晶体温度对剩余幅度调制变化的抑制。实验表明,在主动温度反馈系统闭环后,剩余幅度调制基波成分的抑制程度超过40 dB,同时有效地控制了剩余幅度调制的变化。采用该系统后,没有发现产生附加的激光频率起伏。测量的百秒至万秒取样时间的激光频率稳定度可达到或优于5×10-15,明显地改善了碘稳频532 nm光频标的中长期激光频率稳定度。     

Influence of density inhomogeneity on the quantum capacitance of graphene nanoribbon field effect transistors

A semi-analytical model for the capacitance–voltage characteristics of graphene nanoribbon field-effect transistors (GNR-FETs), in the quantum capacitance limit, is presented. The model incorporates the presence of electron–hole puddles induced by local potential fluctuations assuming a Gaussian distribution associated with these puddles. Our numerical results show that the multi-peaks in the non-monotonic quantum capacitance–voltage characteristics are broadened as the potential fluctuation strength increases and the broadening effect is much more pronounced in wide GNRs. The influence of both gate-insulator thickness and dielectric constant scaling on the total gate-capacitance characteristics is also explored. Gate capacitance has non-monotonic behavior with ripples for thin gate-insulators. However, as we go beyond the quantum capacitance limit by increasing insulator thickness or decreasing dielectric constant, the ripples are suppressed and smooth monotonic characteristics are obtained.     

圆感应同步器数显系统动态跟踪精度性能的研究

本文对圆感应同步器数显系统的动态跟踪误差进行了分析,提出数学模型,给出一种能够减小动态跟踪系统误差、提高测量准确度的方法,并讨论了此方法的普遍性。     

Differential capacitance of hybrid organic/inorganic CdSe/ZnS quantum dots light-emitting device

We have studied the differential capacitance of self-assembly hybrid organic/inorganic quantum dot (QD) light-emitting devices (QD-OLEDs) at room temperature in the frequency range of 1×10³ to 1×10⁶ Hz. Self-assembly CdSe/ZnS QDs monolayer was used to fabricate trilayer hybrid QD-OLEDs on indium tin oxide coated glass substrates. We observed negative differential capacitance (NDC) in both OLED and QD-OLEDs for the first time in the intermediate frequency range of 5×10³ to 5×10⁵ Hz. The onset and frequency range of NDC are strongly depended on the applied bias voltage. This behavior is described by a mathematical model. The simulated results showed that the NDC was due to the time-dependent transient current from the QDs and organic/metal interfacial states in the device. The probable mechanisms of NDC in organic devices are discussed.     

单光子调制频谱用于量子点荧光寿命动力学的研究

本文开展了基于单光子调制频谱测量量子点荧光寿命动力学特性的研究.在脉冲激光激发下,对探测到的量子点单光子荧光信号进行频谱分析以获得荧光调制频谱,研究发现特征频谱信号幅值与荧光寿命之间存在确定的非线性对应关系.这种单光子调制频谱方法能有效消除背景噪声和单光子探测器暗计数的影响,用于分析量子点荧光寿命动力学特性时在准确度以及时间分辨率方面都较目前普遍采用的荧光衰减曲线寿命拟合方法呈现出明显优势:当涨落误差为5%时,寿命测量准确度提高了一个数量级;当涨落误差和偏离误差均为5%时,对动力学测量效率以及时间分辨率提高了四倍以上.因此单光子调制频谱可以作为获取量子点在短时间尺度内激发态动力学信息的一种有效技术手段.     

托卡马克等离子体环向电流的锯齿效应

本文从动力论出发，分析了在托上瞳马克欧姆感应驱动和低杂波驱动等离子体的组合放电中，锯齿崩塌时，循环电子和俘获电子对环向电流及其密度产生的调制作用。