Boost变流器共模传导干扰建模与预测

为了有效地预测功率变流器所产生的共模干扰,以Boost变流器为研究对象,分析功率变流器在不同工作模态下共模干扰的产生与耦合机理,建立共模干扰耦合通路模型.该模型对共模通路进行有效的划分,分别提取其集中参数模型,从而得以更完整地描述共模干扰的内部耦合机理.利用提出的共模通路模型,无需复杂的计算便可在整个传导频率范围(150 kHz～30 MHz)内对Boost变流器所产生的共模干扰进行准确的预测.通过接收机实测频谱与预测结果的对比验证了该预测模型的准确性.     

柱面近场天线测量机械误差评估

柱面近场天线测量系统是一种适用于大型雷达天线、通信基站天线、低频段天线测试的系统.为了研究柱面近场测量系统的测量误差,建立了一种柱面近场误差评估的计算模型.该模型首先计算待测天线在近场柱面上的电场分布,然后将近场数据经过近-远场变换算法得到待测天线远场的方向图特性,最后使用该计算模型,分别对y轴位置误差、方位转台定位误差、有限截断误差3类误差进行评估.由于各个误差之间不存在耦合关系,因此通过对单项误差的线性叠加,给出测量系统总的测量不确定度.     

反激变流器共模干扰的建模与预测

以反激变流器为对象,分析共模干扰的产生与耦合机理,建立共模干扰耦合通路模型.该模型包含共模通路中无源元件的高频阻抗特性、有源元件在不同工作模态下的等效阻抗,以及变压器的分布参数模型.与变压器集中参数模型相比,分布参数模型能够准确地描述变压器中的高频寄生参数,具有更好的高频特性.在Matlab Simulink仿真软件中建立了共模干扰耦合通路仿真模型,并提取该反激变流器共模干扰耦合通路的等效阻抗.利用该共模干扰耦合通路模型可在整个传导频率范围(0150 ～30 MHz)内准确地预测反激变流器所产生的共模干扰,与接收机实测频谱的比较验证了该共模模型的准确性.     

角度采样间隔对球面近场测量的影响分析

针对球面近场测量中给出的角度采样间隔区间范围,提出了一种确定角度采样间隔计算公式中参数D取值范围的方法.首先计算了仿真模型下不同角度采样间隔的方向图,并分析了其对测量精度影响;然后对两个不同频率不同类型的天线进行了实际测试,研究了角度采样间隔对测试精度的影响.仿真结果和测试结果表明,利用参数D35来确定角度采样间隔,能够得到较高的测量精度.这为球面近场天线测量应用提供了一种简便方法.     

基于数值序列关联性的CCM Boost变换器非线性特性研究

针对电压电流双环反馈控制的电感电流连续型Boost变换器模型,在一定参数范围内利用数值分析和MATLAB仿真方法研究了电感、电流反馈系数和输出电压3个参数对Boost变换器工作状态的影响.研究表明,在特定参数下数值分析与系统分岔图所反映的系统特性一致.     

磁耦合谐振式电动汽车无线充电桩的电磁特性研究

针对电动汽车无线充电桩工作过程中的复杂电磁环境问题,研究了磁耦合谐振式无线充电桩逆变部分和耦合线圈的电磁特性. 给出了磁耦合谐振式线圈电场强度的理论推导,利用FEKO仿真软件对磁耦合线圈进行建模,并对其电场和磁场强度进行了分析,发现线圈的电场和磁场分布呈现一定对称性,且对称性在电场中更明显; 在发射线圈的圆心处,电场和磁场都达到峰值水平; 从发射线圈到接收线圈,电磁场呈先减小后增大的趋势.     

超磁致伸缩执行器的三维非线性动态有限元模型

超磁致伸缩执行器工作时超磁致伸缩材料的磁导率会随着应力变化而变化,并存在磁滞损失和涡流损失等非线性问题,同时磁场、电场、温度场及机械应力场之间存在耦合.建立了超磁致伸缩执行器电场、磁场和机械应力场3场耦合的三维非线性动态有限元模型,考虑了超磁致伸缩执行器Terfenol D棒质量、预压应力、偏置磁场、磁滞和涡流损失.使用Jile-Autherton磁化模型计算磁滞损失,在商业有限元软件FEMLAB中实现了有限元模型.模型仿真结果和实验结果相一致,验证了所建立模型的正确性.     

基于多场耦合分析的磁流变阻尼器建模与结构参数影响

为了建立准确的阻尼器出力模型,在Bingham黏塑性模型的基础上增加线性弹簧单元描述磁流变液的黏弹塑性. 以双出杆剪切阀式磁流变阻尼器为研究对象,将上述模型引入多场耦合仿真中,结合磁场仿真得到的非均匀动态磁场,可得磁流变液的表观黏度分布,处理得到阻尼器在不同的输入激励与电流下的动态特性. 研究结果表明,相较于并联本构,依据串联本构建立的磁流变阻尼器仿真模型与试验结果具有更好的一致性. 根据理论与仿真分析各结构参数对阻尼器磁场及阻尼器出力及其可调范围的影响,计算各参数对阻尼器出力的灵敏度. 结果表明,阻尼间隙与活塞直径对阻尼器的出力影响较大,其中活塞直径的影响最大,峰值灵敏度指标与均值灵敏度指标分别为84.66%和94.51 N.     

电动汽车充放电机Boost电路研究

为了得到Boost电路控制器的相关参数,建立了Boost电路的数学模型.通过引入占空比与开关函数,简化Boost电路的时域稳态方程.运用小信号模型与拉氏变换,将Boost电路复杂的时域稳态方程变换为s域小信号方程.通过对该方程进行求解,得到Boost电路中各变量之间的传递函数,从而可对电流闭环控制器与电压闭环控制器的相关参数进行计算.通过仿真表明,用该方法设计的控制器具有较好的稳定性.     

瞬态脉冲的电小环辐射发射模型

煤矿井下动力主要由电缆供电,开关操作产生的瞬态脉冲将通过电缆对井下电磁环境产生影响.以电快速瞬变脉冲群脉冲电流作为电小环的激励源,运用电磁场理论建立电小环的瞬态辐射发射模型,并进行数值分析,结果表明:在近场区,瞬态的电场和磁场都与距离r密切相关,瞬态电场随着1/r2变化,瞬态磁场随着1/r3变化,近场波阻抗随着r的增大而增大;在远场区,瞬态的电场和磁场都随着r的增大而减小,远场波阻抗不随r变化;瞬态辐射发射能量集中在脉冲的上升时间,说明高频部分在瞬态骚扰中起主要作用.     

双层亚铁磁体超晶格的能谱

对双层亚铁磁超晶格的能谱进行理论研究.采用海森堡模型，利用线性自旋波近似、傅立叶变换和格林函数技术计算出色散关系和外磁场的临界值Bc.结果表明，系统的各个参数如：自旋量子数、层间交换耦合系数、层内交换耦合系数、各向异性参数、外磁场都对系统的磁性有着重要的影响.研究发现，当两个层的自旋量子数相等时，两个能谱简并，当两个层的自旋量子数不相等时，能谱分裂.一般情况下，两支能谱随着层间交换耦合系数、层内交换耦合系数和各项异性参数的增强而差值加大.外磁场的临界值Bc随各向异性参数D1和D2数值的增加而增强，随自旋量子数的增加而增加.层间交换耦合系数与层内交换耦合系数对外磁场的临界值Bc不产生影响.     

磁悬浮主轴轴承间的耦合研究

分析了磁悬浮主轴轴承间的耦合现象 ,给出了磁悬浮主轴轴承间的耦合力矩的分布图。并且探讨了影响耦合力矩的几个参数对耦合强度的作用 ,并给出了其影响曲线。     

屏蔽系统HPM效应的拓扑图分析与防护加固

提出了一种屏蔽计算机系统的高功率微波效应拓扑图分析方法。实现了屏蔽系统的电磁拓扑图,分析了HPM的孔缝耦合进入腔体的极化规律,用扩展BLT方程分析了线缆在HPM辐照下能量进入屏蔽系统的规律;强调了在屏蔽电子系统HPM效应拓扑图的研究中,HPM的频率和极化是表示屏蔽系数的两个重要的效应参数,最终用以这两个参数为变量的矩阵表示了系统HPM效应拓扑图,用最短路径算法求解该矩阵,可求得从源点到终点总屏蔽系数小于一定值,需要加固的电磁耦合路径。     

屏蔽系统HPM效应的拓扑图分析与防护加固

提出了一种屏蔽计算机系统的高功率微波(HPM)效应拓扑图分析方法。实现了屏蔽系统的电磁拓扑图,分析了HPM的孔缝耦合进入腔体的极化规律,用扩展BLT方程分析了线缆在HPM辐照下能量进入屏蔽系统的规律;强调了在屏蔽电子系统HPM效应拓扑图的研究中,HPM的频率和极化是表示屏蔽系数的两个重要的效应参数,最终用以这两个参数为变量的矩阵表示了系统HPM效应拓扑图,用最短路径算法求解该矩阵,可求得从源点到终点总屏蔽系数小于一定值,需要加固的电磁耦合路径。     

齿式联轴器不对中啮合力模型及其对转子系统动力学特性影响

推导了齿式联轴器不对中啮合力模型,基于有限元分析建立了考虑齿式联轴器不对中效应的转子系统动力学方程,通过数值仿真研究了不对中啮合力对转子-齿式联轴器系统动力学特性影响规律.理论分析和仿真结果表明:齿式联轴器不对中啮合力与联轴器的结构参数、传递扭矩、静态不对中和动态振动位移等有关;联轴器的刚度并非一个恒定的常数,其与动态振动位移有关,并依赖于静态不对中,在特定不对中状态下,联轴器的主刚度会出现负值.系统动力学特性表现为:齿式联轴器连接的转子系统没有不对中时,系统的响应只有1X倍频;存在不对中时,响应出现2X、3X等整数倍频;不对中量增加时,各频率成分的幅值增加,系统的振动变得复杂.研究结果可以为齿式联轴器连接的转子系统的不对中故障诊断提供依据.     

Analytic circuit model for radiated susceptibility estimation of the microstrip transmission line

According to transmission line theory and electromagnetic theory, a time-domain analytic circuit model for radiated susceptibility estimation of a microstrip transmission line is proposed. In order to obtain the susceptibility threshold of a microstrip line under external electromagnetic interference quickly, a transverse electromagnetic cell (due to IEC standard 62132-2) is adopted as the test environment. A transmission line pulse is chosen as the external electromagnetic interference, since its steep edges can directly demonstrate radiated susceptibility of a microstrip line. This is an application case to identify the availability of the model. Specific parameters of the analytic circuit model are derived and comparisons of calculated and measured results of transmission line pulse responses for the matched microstrip line confirm the accuracy of the model. Furthermore, transmission line pulse responses of a microstrip transmission line with arbitrary loads and contributions of electric and magnetic field couplings are calculated. The effect of terminal load on the response of a microstrip transmission line is obtained, which can be helpful for load-selection to improve radiated susceptibility estimation of a microstrip transmission line.     

Electrical activities of neural systems exposed to sinusoidal induced electric field with random phase

The brain neural system is often disturbed by electromagnetic and noise environments, and research on dynamic response of its interaction has received extensive attention. This paper investigates electrical activity of Morris-Lecar neural systems exposed to sinusoidal induced electric field(IEF) with random phase generated by electromagnetic effect. By introducing a membrane depolarization model under the effect of random IEF, transition state of firing patterns, including mixed-mode oscillations(MMOs) with layered inter-spike intervals(ISI) and intermittency with a power law distribution in probability density function of ISI, is obtained in a single neuron. Considering the synergistic effects of frequency and noise, coherence resonance is performed by phase noise of IEF under certain parameter conditions. For the neural network without any internal coupling, we demonstrate that synchronous oscillations can be induced by IEF coupling, and suppression of synchronous spiking is achieved effectively by phase noise of IEF. Results of the study enrich the dynamical response to electromagnetic induction and provide insights into mechanisms of noise affecting information coding and transmission in neural systems.     

圆柱形波导梳状线谐振器间电耦合特性分析

着重分析了加载U字型和一字型耦合杆的圆柱形波导梳妆线谐振器间电耦合特性。利用三维电磁场仿真软件HFSS计算得到了腔内电场和磁场分布,并给出了重要的实用耦合特性曲线。得到的部分实验结果与理论分析结果吻合的很好。最后,利用这样的电耦合以及磁耦合设计的九单元交叉耦合梳妆线滤波器进一步证实了理论分析的正确性。     

基于电偶极子模型的舰船静电场深度换算

为实现舰船静态电场的深度换算,给出了空气—海水—海床3层模型中电偶极子在海水中产生的电场强度解析式,并进行了数值仿真;基于电偶极子模型对舰船静态电场进行了建模,根据以往的舰船电场换算实例进行了验证.实验结果表明：可由水下标准测量面电场强度实时换算得到较大深度的电场各分量;实测数据与仿真结果两者吻合较好,显示了舰船静态电场深度换算方法的有效性.该模型需要的参数少、计算量小,能够实现电场的实时换算.