DAB变换器移相优化控制策略研究

拉格朗日极值法是求取变量受一个或多个条件限制的多元函数极值的方法,在此以该方法为基础,改进得到了双有源桥(DAB)变换器优化控制策略.相比常用的解析法,避免了求解外移相比和内移相比及电压调节比方程式的过程,同时也避开了较为复杂的闭环系统设计.通过舍掉函数对拉格朗日乘子偏导数为零的条件,得到几个平面相交的交点即为连续的最优轨迹,从而得到最优移相角.最后搭建了实验样机,将最优解组合下的电感电流应力与非最优组合的应力进行对比,实验结果与理论分析一致,从而证明了所提方法的有效性与可行性.     

双椭球热源参数调整在预测在役焊接熔池尺寸上的应用

双椭球热源模型常用于在役焊接过程的数值模拟,模型中参数的合理选用对于计算结果的正确性具有决定性的作用。以往进行热源参数的调整,常运用经验反复进行试算以确定热源参数,具有很大的不确定性且工作量较大。为此,运用解析法对在役焊接常用的二氧化碳气保焊双椭球热源模型参数的确定进行了计算,通过模拟计算与试验相结合的方式对其进行验证,确定了该模型熔池尺寸参数的经验公式。研究结果表明,运用该方法,热源参数的确定过程大大简化,提高了数值模拟的效率和精度,较好地预测了在役焊接熔池的尺寸。     

电压型级联系统中减小源变换器输出阻抗的有源阻尼控制方法

在级联系统中,源变换器和负载变换器之间阻抗的相互作用可能会影响系统的稳定性。许多文献分析了不同控制方法、电路参数等因素对变换器阻抗特性的影响,并针对优化变换器的阻抗设计提出了多种无源阻尼或者控制的方法,从而提高变换器的稳定裕度,以保证变换器构成的级联系统维持稳定。本文基于变换器的小信号模型,提出了一种实现虚拟电阻的有源阻尼控制方法,以降低变换器的输出阻抗,优化其阻尼特性。该方法通过采样变换器输出电压中的交流分量,经过有源阻尼控制器作用后叠加至调制波以产生控制信号,从而实现在变换器小信号模型的输出端连接虚拟电阻的效果,达到降低输出阻抗的目的。由于虚拟电阻仅存在于小信号模型中,所以变换器的稳态工作点不受影响。通过仿真和实验验证了该方法的正确性。     

基于高频隔离的负序级联式补偿电路拓扑

提出了一种可以级联应用于高压场合的负序电流补偿电路拓扑。此电路通过内部相互耦合的高频隔离变压器进行负序能量交换,实现了对于三相四线制或者三相三线制中不平衡电流的补偿。这种拓扑克服了传统按照星型连接的电压型H桥级联构成的APF应用于高压系统中无法进行负序电流补偿的缺点,实现了相间能量交换,并且能够在单级和多级级联后均可进行无功,谐波和负序电流的补偿。系统通过三绕组变压器降低了直流侧电容电压的二次脉动,减小了所需电容量。文章通过对两级级联系统的仿真,证实了电路拓扑的可行性,所构建的小功率实验平台进一步验证了所提出方案的有效性。     

基于交流电桥的陶瓷基高温压力传感器设计与仿真

为解决高温环境下压力精准测量的难题,提出一种基于交流电桥的陶瓷基高温压力传感器.通过厚膜技术在陶瓷基底上集成交流电桥,敏感电容作为桥路元件随外界压力的变化而变化,而电桥将这种电容信号变化转变为电压信号变化输出,这种方法避免了高温环境可能导致的敏感单元失效以及电容式传感器因寄生电容引起的测量不准确问题.仿真结果表明了该传...     

级联系统中Buck充电调节器前馈控制方法

针对航天用电源控制器(PCU)系统中的模块组成部分和运行特点,详细分析了PCU系统中顺序开关分流调节器(S3R)的运行模式和对母线电压的影响。当S3R调节母线电压时会产生由滞环控制引起的不定频率的母线纹波,造成了以母线作为输入的蓄电池充电模块(BCR)的输出侧产生同频率的电压电流扰动。本文推导了DC-DC变换器在引入前馈控制以消除前向通道音频敏感率时,前馈控制器所需要满足的一般条件,根据BCR输出侧连接蓄电池,输出电压会随着充电过程变化的特点,提出了一种基于Buck变换器作为BCR模块时,能够跟随蓄电池电压变化自适应改变前馈控制器增益的控制方法,以实现BCR模块输出侧在全电压范围内对输入电压扰动进行抑制,实现对蓄电池充电电流脉动控制的最小化。     

基于拘束的X80钢裂纹扩展阻力曲线构建

对于管道中的裂纹,由于其裂纹尖端拘束水平低,使用单边缺口弯曲试样、紧凑拉伸试样所测得的裂纹扩展阻力曲线对管道进行断裂评估,得到的结果趋于保守. 文中采用裂纹深度不同的单边缺口拉伸试样,探讨了裂纹深度对裂纹扩展阻力曲线的影响. 采用有限元分析,计算了裂纹深度不同的单边缺口试样的裂纹尖端拘束水平. 最后,基于裂纹尖端的拘束水平,所构建的裂纹扩展阻力曲线能更加准确地表征管道中裂纹的扩展阻力曲线.     

熔池尺寸对在役焊接烧穿失稳的影响

采用大型通用有限元分析软件ANSYS,计算不同的熔池在特定温度场下,径向变形随压力的变化规律,来探究不同熔池尺寸对在役焊接烧穿失稳的影响.结果表明,对于某一特定熔池尺寸,温度场维持不变时,当管壁受压力较小时,内壁温度最高点的变形为内凹变形,随压力增大,变形逐渐变为外凸,变形随压力增加呈线性变化;但当压力超过一定值时,变形随压力不再呈线性变化,变形迅速增加;对不同的熔池尺寸,当熔深、压力一定时,熔池长度、宽度越小,其失稳温度越高.当熔深、内壁最高温度相同时,熔池长度、宽度越小其失稳压力越大.