一个高抗干扰数字自动控制增益的声发射监测系统

工业现场工况监测常常面临两个主要问题：微弱检测信号需要根据实时状况自动变增益放大;在恶劣强电磁场环境下,检测信号能否屏蔽掉绝大部分干扰,传递到计算机进行进一步处理。针对这两个问题,开发了一个高抗干扰数字自动控制增益的声发射监测系统,可适合于强电磁场环境,自动地调整前置放大器的增益。该系统包含一种大动态变化范围的新型数控可变增益放大电路、电源管理电路、模拟信号光纤传输电路和数字信号光纤传输电路。介绍了系统结构、电路原理及实验结果。     

一种最小电压应力的无源无损软开关技术

电力电子变换器开关频率的提高,减小了变换器的体积,提高了功率密度,但同时也增加了变换器的损耗。软开关技术能够有效改善功率开关管的工作环境,降低开关损耗,提高变换器的效率。本文探讨和实现了一种最小电压应力的无源无损软开关拓扑结构。该结构由电感、电容和二极管组成。它利用电感和电容的谐振工作实现能量的传递,并将开关瞬态的能量在一个开关周期内转移到负载端,从而实现无源无损软开关。文中对电路进行了工作模态分析,给出了软开关环节中电感和电容的参数设计方法,并搭建了一个功率为250W 的实验样机,对理论分析进行了验证。实验结果表明,该结构实现了主功率开关管开通时的零电流开通和关断时的零电压关断,开关管上的电压应力最小,其值与输出电压相等。     

微电阻率扫描成像测井仪数据采集系统设计

为了解决我国当前油气勘探开发中测井技术的瓶颈问题,设计了微电阻率扫描成像测井仪数据采集系统。该系统以ADSP21992YST为核心,通过模数转换芯片、可编程增益放大器、前置放大器以及CAN总线驱动器实现实时数据采集。用该系统进行了测试试验,试验中实现了快扫和慢扫2种测井模式,测量精度大大提高,特别是高阻地层图像得到很大的改善。     

测井仪器中数字相敏检波算法的设计与实现

通过对目前现有的反向采样法、正交采样法、四等分累加法等数字相敏检波进行深入研究,提出了一种基于数字信号处理的数字相敏检波算法,并在所研制的井周,微电阻率成像测井仪通过DSP使用软件来实现。数字相敏检波的基本原理是对待测信号进行若干周期采样,并将采样值与存储于数组中相应参考值进行乘累加并取平均,求出其同相分量与正交分量,然后计算出其幅值与相位。现场测井试验结果表明,使用数字相敏检波可以更加有效地拟制噪声,改善信噪比,使测量数据更准确。     

2种改进的滑模并网逆变器控制策略

为改善光伏并网逆变器控制系统的动态性能,根据并网逆变器数学模型,提出利用指数滑模变结构控制律和平方根滑模控制律,设计基于改进滑模变结构的单相电流环光伏并网逆变器控制系统.推导了滑模变结构控制在并网逆变器应用的滑模面存在性,并利用李亚普诺夫定理证明了系统稳定性.针对所选滑模控制律存在的非线性可能引起系统抖振的问题,采用单位控制连续化方法,使改进后的控制算法在切换面附近具有高增益特性,使系统具有抵抗干扰和参数摄动的能力.最后对2种控制方法进行了比较,证明改进的指数滑模变结构有更精准的跟随特性.     

核磁共振波谱仪锁场数字接收机的设计与实现

针对传统的高分辨核磁共振波谱仪锁场接收机具有系统结构复杂、信号处理难度高等不足,提出采用数字化技术设计锁场接收机的方案.方案采用FPGA为系统控制单元,通过数字中频子系统对经过变频处理的锁场信号进行处理,获得2路正交的数字锁场误差信号;经过D/A变换和信号调理电路,接收机输出相对精度达0.01%的模拟信号到锁场补偿线圈,用于补偿静磁场的漂移.实验证明:采用该方案的核磁共振波谱仪能够简化系统结构,提高系统性能,并对将来研制800 MHz核磁共振波谱仪有指导意义.     

用有限元求导法计算VLSI中工艺变化的互连线寄生电容

集成电路发展到当前纳米级的工艺水平,互连线的宽度已经远低于掩膜光刻工艺中所使用的光波长,使光刻后互连线的外形与设计尺寸不一致,其中一个重要特征就是导线边角圆化,这给准确提取互连线的寄生参数带来了困难。本文运用有限元求导的方法,求出互连线寄生电容对于其边角尺寸的敏感度,为设计后期电容的准确提取和分析提供支持。算例表明,这种方法计算出的电容完全满足工程上的精度要求,可以成为集成电路设计的一个辅助工具。     

位置信号延时对牵引力控制性能的影响分析

为了研究高速磁悬浮列车牵引控制技术,获得高性能的动静态控制性能,针对高速磁悬浮列车位置检测传输的特殊性,介绍了位置检测系统的基本构成,分析了位置信号延时产生的原因.依据交流电机磁场定向控制原理以及自动控制理论,推导了长定子直线同步电机牵引控制系统传递函数及其状态方程,分析了位置信号检测延时对牵引力控制动静态性能的影响.结果表明位置信号检测延时会造成系统稳态下牵引力损失,导致控制系统动态性能变坏,系统运行带宽减小.     

VSC-HVDC系统的动态相量法建模仿真分析

运用一种新的建模方法——基于时变傅里叶级数的动态相量法对基于电压源换流器的高压直流输电（VSC-HVDC）系统进行建模分析。在系统开关函数模型的基础上,该方法通过忽略系统动态方程中状态变量所对应的时变傅里叶级数中那些不重要的高次项而对原系统进行简化,从而得到系统的动态相量模型及其方程。结果表明,动态相量法模型仿真相当于详细时域模型仿真结果的包络线,而且可以极大地减少系统的仿真时间,可以作为电磁暂态和机电暂态模型的接口,应用于电力系统的混合仿真。     

蒸汽锅炉安全联锁系统的建模及校验

蒸汽锅炉实时控制系统一股用于控制炉内水位．使其保持在特定的范围内。为了加强环保和安全监测，蒸汽锅炉实时控制系统等过程控制中的有关场所要设置监测报警及安全联锁系统．所以其安全联锁系统的设计与验证也非常重要。本文采用Stateflow工具在有限状态机理论的基础上，建立蒸汽锅炉安全联锁系统的离散模型并根据输入输出验证其安全性．并结合Sf2smv工具从Stateflow产生Smv(Symbolic Model Verifier)程序。自动检验Stateflow状态图的属性，以此来检验蒸汽锅炉安全联锁系统的设计是否合理。