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2019年第02期

刊出日期:2019-02-08
邮发代号: ISSN 0258-7998
CN11-2305/TN
邮发代号:2-889
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人工智能

雨密度感知分类引导扩张网络对单张图片去雨

DOI:10.16157/j.issn.0258-7998.183313

作者:安鹤男,张昌林,涂志伟,赵光军,刘 佳,李 蔚

作者单位:深圳大学 电子科学与技术学院,广东 深圳518061

摘要: 由于图像中的雨线条纹具有不同形状、尺寸且分布不均匀,单一神经网络学习分布不均匀的雨密度能力弱,去雨效果不显著,对此提出雨密度感知引导扩张网络对单张图片去除雨的方法。网络分为两部分:(1)雨密度感知网络对不同密度雨的图片进行分类(大雨、中雨、小雨);(2)联合雨密度感知分类信息引导扩张网络学习不同的雨密度特征细节,用于检测雨线和去雨。实验证明了该方法在合成和真实数据集上去雨的有效性。
关键词:
单张图片
雨密度感知分类网络
扩张网络
去雨

移动用户维系挽留系统中K-means算法应用

DOI:10.16157/j.issn.0258-7998.183235

作者:石元博1,张鑫明1,黄越洋2

作者单位:1.辽宁石油化工大学 计算机与通信工程学院,辽宁 抚顺113001; 2.辽宁石油化工大学 信息与控制工程学院,辽宁 抚顺113001

摘要: 4G网络技术的成熟使得用户对运营商的业务需求越来越高,如何维系用户和通过对用户属性的研究来迎合用户对业务的需求,建立方便快捷的体验服务手段,建设维系挽留系统是我国通信运营商未来发展的重中之重。首先分析移动用户维系发展现状,提出用户维系发展属性。其次,采用数据挖掘方法建立以用户稳定度和用户价值评价为基础的数据挖掘分析模型,并通过用户数据进行验证。最后,针对存量维系如何进行多渠道精准推送提出进一步展望。
关键词:
4G网络技术
维系挽留系统
数据挖掘
用户价值评价

一种语音识别中核心词快速模型优化方法

DOI:10.16157/j.issn.0258-7998.182304

作者:杨 维,张才俊,马永波

作者单位:国家电网客服中心 信息技术部,天津300000

摘要: 针对国网客服电话语音识别在特定领域核心词识别效果差的问题,提出一种基于HCLG领域词权重增强和领域词纠正的方法,能够实时并快速地添加领域词,从而动态地优化语言模型,提升语音识别效果。将该模型和算法优化应用在国网客服中心电话语音的咨询、维修、投诉等各种领域场景中,其语音识别结果都得到大幅改善。
关键词:
语音识别
HCLG

基于深度学习的通信信号自动调制识别技术

DOI:10.16157/j.issn.0258-7998.181755

作者:姚宇晨,彭 虎

作者单位:合肥工业大学 仪器科学与光电工程学院,安徽 合肥230009

摘要: 基于特征提取和模式识别的多体制通信信号自动调制识别技术是软件无线电领域中的重要研究课题,是复杂电磁环境下频谱管理、频谱检测等非协作通信领域的关键技术之一。提出一种基于深度学习的通信信号调制模式识别算法,应用自编码技术进行特征提取,获得具有较好的抗干扰能力的特征集,然后使用 BP神经网络对经过筛选的特征进行分类识别,实现了MQAM通信信号调制模式自动识别。仿真实验结果表明,所提出的方法分类识别效果好,有效提高了数字调制信号自动识别的抗干扰能力。
关键词:
自动调制识别
自编码算法
BP神经网络

微电子技术

不同设计参数对SOI射频开关小信号的影响

DOI:10.16157/j.issn.0258-7998.181774

作者:莘海维,刘张李

作者单位:上海华虹宏力半导体制造有限公司,上海201203

摘要: 基于0.2 μm SOI RF工艺平台,设计了串联支路、并联支路、单刀单掷、单刀双掷等电路结构,分析研究了单级宽度、级联数目、偏置电阻、偏置电压等设计参数对射频开关小信号特性的影响。通过实验数据,讨论各参数对射频开关小信号特性,主要包括射频开关的插入损耗和隔离度的影响,为射频开关设计提供参考。
关键词:
SOI
射频开关
小信号
插入损耗
隔离度

非易失性存储器数据掉电保护的硬件解决方案

DOI:10.16157/j.issn.0258-7998.181928

作者:苏 伟1,2,冯 曦1,2,周芝梅1,2,胡 毅1,2,唐晓柯1,2

作者单位:1.北京智芯微电子科技有限公司 国家电网公司重点实验室电力芯片设计分析实验室,北京100192; 2.北京智芯微电子科技有限公司 北京市电力高可靠性集成电路设计工程技术研究中心,北京100192

摘要: 对安全芯片非易失性存储器(NVM)的数据掉电保护原理进行分析。考虑到软件的处理速度不能满足安全芯片对数据存储的性能要求等因素,提出一种以硬件方式实现的NVM数据掉电保护的解决方案。该方案采用乒乓结构,将两块同样大小的Flash空间轮流作为目标区和备份区,每次更新完成后需要对备份标志及备份次数进行更新。如果更新过程中芯片发生掉电,再次上电后通过比较两块区域的备份标志以及备份次数,就可以判断出哪块区域的数据是有效的。该方案不但能保证安全芯片非易失性存储器(NVM)的数据掉电不丢,而且能提高NVM数据更新的性能。
关键词:
非易失性存储器
掉电保护
乒乓
目标页
备份页

统一渲染架构GPU图形处理量化性能模型研究

DOI:10.16157/j.issn.0258-7998.181708

作者:马城城1,2,田 泽1,2,黎小玉1,2,孙琳娜3

作者单位:1.中国航空工业西安航空计算技术研究所 ,陕西 西安710068; 2.集成电路与微系统设计航空科技重点实验室,陕西 西安710068;3.西安翔腾微电子科技有限公司,陕西 西安710068

摘要: 统一渲染架构GPU为图形处理提供了丰富的运算、存储资源,也对软件优化提出了更高要求。为了有效地进行性能设计和优化,针对统一渲染架构实现的GPU 提出一种量化的图形处理性能模型,在深入研究统一渲染架构GPU架构和工作原理基础上,分析影响图形处理的各种因素:图形指令生成、主机接口数据传输、图形指令解析、图形处理流水数据吞吐和统一染色阵列处理能力。通过仿真验证表明,在研制自主知识产权GPU过程中,采用本方法设计各部分性能指标,评估统一染色GPU图形处理性能与实测相比,误差小于7.5%。
关键词:
GPU
图形处理
统一渲染架构
性能模型

一种使用Capless LDO结构的片上电容的预估方法

DOI:10.16157/j.issn.0258-7998.181851

作者:何 洋,马永旺,侯佳力,王小曼,胡 毅,冯 曦,唐晓柯

作者单位:1.北京智芯微电子科技有限公司 国家电网公司重点实验室电力芯片设计分析实验室,北京100192; 2.北京智芯微电子科技有限公司 北京市电力高可靠性集成电路设计工程技术研究中心,北京100192

摘要: 针对集成电路SOC芯片对PIN脚资源的限制以及用于敏感信息防护的安全芯片的应用领域,需要使用片上LDO和片上滤波电容的方案来为内核供电。由于LDO的低带宽导致带来相应速度问题,需要用片上滤波电容来提供数字电路瞬态翻转的能量,要使用纳法级的滤波电容占用极大的芯片面积,使得布局和LDO都在项目后期完成设计,导致芯片布局的迭代次数增加。深刻理解数字电路的工作原理和设计流程,提出了一种全新的设计流程和电容估算方法,在项目前期就完成片上电容的精确预估,从而可以早期进行LDO和芯片布局设计,减少了迭代周期,节省了芯片研发时间,并且通过仿真和测试,验证了提出了估算方法具有较好的预估精度。
关键词:
片上滤波电容
无片外电容LDO
布局

基于RAEKF的GPS/INS紧组合导航方法研究

DOI:10.16157/j.issn.0258-7998.181756

作者:李敏涛

作者单位:温州职业技术学院 电气电子工程系,浙江 温州325000

摘要: 针对GPS/INSS组合导航系统对高精度和高可靠性需求不断提升的现状,考虑载体运动复杂性导致运动过程中噪声数学统计特性无法精确确定,且滤波结果易受观测粗差影响的问题,提出一种抗差自适应扩展卡尔曼滤波(Robust Adaptive Extended Kalman Filter,RAEKF)方法。基于惯性导航、卫星导航原理与误差模型确定紧组合工作模式下的卡尔曼滤波数学模型;推导常用EKF模型并构造抗差自适应卡尔曼滤波,通过自适应调整观测值的使用权重提高滤波精度,结果表明抗差自适应滤波能有效抑制粗差对导航结果的影响。
关键词:
抗差自适应
扩展卡尔曼滤波
紧组合
导航

一种新型高增益双频段共口径天线阵的设计

DOI:10.16157/j.issn.0258-7998.181714

作者:乔旭光1,姜兆能1,2,赵晓燕1,税明月1,卢笑池1,张棒棒1

作者单位:1.合肥工业大学 信息工程系,安徽 宣城242000;2.毫米波国家重点实验室,江苏 南京210096

摘要: 提出了一种新型超宽带(UWB)高增益的双频段共口径天线阵。该天线阵由四个T形组合的双极化天线、一个6×6的波导缝隙阵列天线和一块圆形金属基板组成。双极化天线工作于2.33~12 GHz,采用全金属Vivaldi天线T形排列,位于金属板上方。波导缝隙天线阵工作于X波段9.8~10.3 GHz,位于金属板下方。双极化天线阵与波导缝隙天线阵位于同一阵面,由圆形金属板分隔开,提高空间利用率的同时能有效减少天线之间的互耦,解决了共口径天线隔离效果较差的难题。采用HFSS软件仿真,仿真结果显示该共口径天线阵具有隔离度高、超宽带、高增益、口径效率高等优点,适用于现代通信系统和电子对抗领域。
关键词:
超宽带UWB
高增益
高隔离度
共口径天线

测控技术与仪器仪表

基于改进前馈统一潮流控制器功率协调控制

DOI:10.16157/j.issn.0258-7998.182529

作者:许云飞1,张海宁1,钟 诚2,李颖超1,刘红杨1

作者单位:1.国家电网蒙古东部电力有限公司经济技术研究院,内蒙古 呼和浩特010020; 2.东北电力大学 电气工程学院,吉林 吉林132012

摘要: 统一潮流控制器(Unified power flow Controller,UPFC)是目前最先进的柔性交流输电系统技术。分析UPFC工作在潮流控制时的有功/无功功率平衡,提出一种改进实时功率协调控制方法,通过在UPFC并联侧变流器的有功、无功控制环路中增加改进实时前馈电流,减小动态过程中不平衡功率引起的过电压。基于RT-LAB的硬件在环仿真结果表明,相比现有常规协调控制方法,所提方法减小了潮流控制和系统故障时送端电压和直流电容电压的过电压,提高了系统故障后恢复速度。
关键词:
交流柔性输电系统
统一潮流控制器
协调控制
改进前馈
过电压

FPGA时序结构的LBT变换控制器设计

DOI:10.16157/j.issn.0258-7998.182703

作者:顾泽凌,杨明远,丁红晖,衡 燕

作者单位:上海无线电设备研究所,上海200090

摘要: JPEG XR编码算法中重叠双正交变换(LBT)传统的FPGA实现都是基于线性提升结构,无时序约束,存在亚稳态、码流不受控等问题。为此,设计了一种基于FPGA时序结构的LBT变换控制器,该设计采用混合状态机,将LBT变换算子设计为时序控制结构的数据处理模块。数据处理模块通过握手信号与前后控制模块进行指令通信,并根据指令进行相应的数据处理。为了节省FPGA内部存储空间,该设计采用单RAM循环结构,由通道选择器来切换各个控制模块与RAM之间的通道。各个控制模块根据数据处理模块反馈的应答指令实时计算图像数据的地址,交叉对RAM进行读写操作。实验结果表明,该控制器实现了对LBT变换的FPGA时序约束,处理后的图像与MATLAB仿真图像基本一致,达到了预期目的。
关键词:
JPEGXR
LBT
FPGA
混合状态机
循环结构

一种基于软件无线电的卫星跟踪平台设计

DOI:10.16157/j.issn.0258-7998.182818

作者:康国栋1,薛 超2,李琳琳1,崔玉福1

作者单位:1.航天东方红卫星有限公司,北京100094;2.航天恒星卫星有限公司,北京100086

摘要: 提出了一种基于软件无线电技术的卫星跟踪平台设计,构造了一个具有开放性、模块化、可软件重构的通用平台。与非重构的平台相比,该平台的动态可重构设计具有任务可转换、设备可复用、配置灵活、运行速度高等特点。平台功能可以进行扩展、升级,以满足不同卫星跟踪任务的需要。
关键词:
软件无线电
卫星跟踪平台
软件重构

脉搏波信号的提取与双域分析

DOI:10.16157/j.issn.0258-7998.182905

作者:王 骞1,2,徐雅洁1,曾国强2,孙明山1

作者单位:1.中国科学院苏州生物医学工程技术研究所 医学影像室,江苏 苏州215163; 2.成都理工大学 核技术与自动化工程学院,四川 成都610051

摘要: 通过深度解析压力式和光电式传感器检测脉搏波的原理,探索压力式传感器最佳的取脉压,最终实现对所测得的脉搏在时域和频域内分解。对20位志愿者进行脉搏波测量,利用压电薄膜传感器测量最佳取脉压并与身体质量指数(BMI)进行三阶多项式拟合标定,在时域和频域对脉搏波分别进行小波和傅里叶变换。测试结果表明,光电式脉搏波存在淹没特征点的弊端,压力式传感器能清楚地观察到特征点,但由于取脉压的问题导致波形有同体差异性。通过对个体施加最佳取脉压,压力式传感器能以高信噪比来检测脉搏波。时频双域分析可有效提取波形特征点,为连续血液测量提供了良好的数据源。
关键词:
脉搏波
最佳取脉压
压力式传感器
双域分析
血压

通信与网络

一种快速高效的太赫兹无线个域网定向MAC协议

DOI:10.16157/j.issn.0258-7998.182073

作者:邱钟维,任 智,葛利嘉

作者单位:重庆邮电大学 通信与信息工程学院,重庆400065

摘要: 太赫兹无线个域网是一种新型的无需基础设施的中心式网络,支持10 Gb/s~1 Tb/s的数据传输速率,具有广泛的应用前景。针对现有太赫兹无线个域网MAC协议和高效的太赫兹无线个域网定向MAC协议ED-MAC(Efficient Directional MAC protocol)存在节点间波束赋形训练开销大、耗时长的问题,对无线个域网内设备处于静止状态下的场景,提出一种快速高效的太赫兹无线个域网定向MAC协议FE-MAC(Fast and Efficient MAC protocol)。通过仿真验证,将提出的FE-MAC协议与基于802.15.3c的太赫兹MAC协议和ED-MAC协议进行性能对比,能够有效降低节点间数据发送时延,提高网络吞吐量。
关键词:
太赫兹
无线个域网
媒体接入控制协议
高效
快速

5G超密集组网的多点协作传输和功率分配策略

DOI:10.16157/j.issn.0258-7998.182196

作者:齐 畅,杨龙祥

作者单位:南京邮电大学 通信与信息工程学院,江苏 南京210003

摘要: 5G超密集组网(UDN)允许在异构网络中部署大量高密度的低功率传输节点(TP),在提高系统性能的同时也引入了小小区间的同频干扰(ICI)问题。为了解决这一问题,多点协作传输(CoMP)在UDN中得到了广泛的使用。但它也带来了新的挑战,如何有效地进行网络资源的分配就是其中之一。为了提高小小区边缘用户的速率和系统总和率,提出了一种基于小区负载感知的CoMP(CLA-CoMP)方案。针对UDN中的功率分配问题,采用了基于用户关联的后验概率功率分配(P2UPA)策略,它旨在为高关联概率的用户分配更高的功率。仿真结果表明,同使用平均功率分配的UDN系统相比,采用CLA-CoMP和P2UPA的系统性能增益有了明显的提高。
关键词:
异构网络
超密集组网
功率分配
基于小区负载感知的CoMP

一款基于软光刻技术的液态金属天线

DOI:10.16157/j.issn.0258-7998.182688

作者:李 峰,李晓丹

作者单位:中北大学 仪器科学与动态测试教育部重点实验室,山西 太原030051

摘要: 提出一种新型的频率可重构的微带贴片天线,以液态金属合金和高度可拉伸的弹性体分别作为辐射贴片和介质基板。液态金属使用的是由质量比为75% 的镓和25% 的铟组成的共晶镓铟合金(EGaIn),弹性体为聚二甲基硅氧烷(PDMS),通过实验测量了PDMS在3种配比下的拉伸量,当质量比为10:1时,PDMS的粘性较低,拉伸性较好。采用软光刻技术制备天线的PDMS模型,然后进行表面处理,使其能够更好地封装,最后将EGaIn包裹在PDMS中形成天线。在PDMS的拉伸极限内,通过对微带天线进行轴向拉伸,随着长度的增加,谐振频率逐渐降低,在4~6 GHz范围内实现了频率可重构。
关键词:
柔性微带天线
频率可重构
液态金属合金
聚二甲基硅氧烷PDMS
软光刻技术

非下采样图滤波器组的设计方法

DOI:10.16157/j.issn.0258-7998.182469

作者:杨 圣

作者单位:桂林电子科技大学 信息与通信学院,广西 桂林541004

摘要: 针对图滤波器组中难以准确定义一般图信号下采样运算的问题,提出了非下采样图滤波器组的设计方法。首先,采用样条滤波器作为分析滤波器组。然后,通过两种不同的方法设计综合滤波器组,其中,算法一利用顶点域的完全重构条件,构造出综合滤波器组;算法二从子带滤波器的频谱特性考虑,采用带约束优化算法设计综合滤波器组。两种方法可设计得到完全重构的两通道非下采样图滤波器组。最后,在两通道非下采样图滤波器组的基础上,采用级联的方式构造出具有多分辨分析特性的多通道非下采样图滤波器组。仿真结果表明,所提出的非下采样图滤波器组具备完全重构特性。并且,与已有的图滤波器组相比,设计所得的多通道非下采样图滤波器组具有更好的去噪性能。
关键词:
非下采样图滤波器组
完全重构
多分辨分析
图信号去噪

计算机技术与应用

基于最小二乘法与霍夫变换的虹膜定位算法

DOI:10.16157/j.issn.0258-7998.183076

作者:田子林,陈家新

作者单位:河南科技大学 信息工程学院,河南 洛阳471023

摘要: 为解决定位虹膜内外边缘时因轮廓信息不足会出现的定位不准确或者失败问题,提出一种采用霍夫变换与最小二乘法相结合的定位算法。首先使用形态学开操作减少图像中孤立的小点,并利用自适应阈值算法二值化图像;然后使用形态学闭操作补充小缝隙平滑图像边缘,再利用Canny算法提取图像边缘信息;最后根据内边缘与外边缘的差异性分别使用霍夫变换和最小二乘法定位虹膜内外边缘。经实验对比分析,该方法与传统算法相比,能更快速、准确地定位虹膜。
关键词:
虹膜定位
最小二乘法
霍夫变换
边缘检测
形态学

智能变电站3/2接线的数字电能校准装置设计

DOI:10.16157/j.issn.0258-7998.182079

作者:肖 涛

作者单位:国网浙江省电力有限公司电力科学研究院,浙江 杭州310014

摘要: 在智能变电站采用3/2接线时,位于多个间隔的电子式互感器的电压、电流采样值通常经过合并单元级联或组网传输至数字化电能表,电压电流采样时间的同步性将影响到电能计量的准确性。因此,跨间隔采样值的同步性是一个关键问题。设计了一种适用于3/2接线的数字电能校准装置,采用多个光纤端口同时接收来自母线PT及其合并单元、各间隔CT及其合并单元组成的采样值传输系统中的IEC61850-9-2报文,运用数字报文携带的信息和傅里叶变换补偿方法解决同步性引起的功角偏差。测试数据表明,经过补偿,装置解决了同步性带来的功角偏移问题,能够实现对3/2接线方式下电能的准确计量。
关键词:
智能变电站
32接线
数字电能计量
同步性
傅里叶变换

基于改进SFM的三维重建算法研究

DOI:10.16157/j.issn.0258-7998.183096

作者:蒋华强1,2,蔡 勇1,2,张建生1,李自胜1,2

作者单位:1.西南科技大学 制造科学与工程学院,四川 绵阳621010; 2.制造过程测试技术省部共建教育部重点实验室,四川 绵阳621010

摘要: 针对现有运动恢复结构算法重建模型存在点云稀疏等问题,提出一种利用不同匹配数据进行模型重建的算法。首先通过对比上下文直方图(CCH)生成匹配数据,利用M估计抽样一致(MSAC)估算图像基础矩阵,进而分解得到平移和旋转矩阵,并根据相机内参计算投影矩阵,然后利用KLT匹配算法更新匹配数据,最后三角化生成三维点云。该算法匹配精度高,图像基础矩阵易于收敛,通过位移实现特征点匹配,弥补了图像低频区域匹配数据不足的缺陷。实验结果表明,与现有算法相比,该算法生成的点云更致密;在真实环境下,该算法可用于物体三维重建。
关键词:
三维重建
改进运动恢复结构
对比上下文直方图
M估计抽样一致
KLT算法

基于AdaBoost-PSO-ELM算法的滑坡位移预测研究

DOI:10.16157/j.issn.0258-7998.182981

作者:张晓明1,曹国清1,2,陈增强1,何佳康1,2

作者单位:1.北京石油化工学院 信息工程学院,北京102617;2.北京化工大学 信息科学与技术学院,北京100029

摘要: 矿山排土场滑坡的过程是一个动态、大延迟、高度非线性的特性问题,影响矿山排土场滑坡的因素众多,各个特性指标间相互影响,关于排土场滑坡预警并没有严格的划分标准。对此,提出一种自适应提升算法(Adaptive Boosting,AdaBoost)、改进的粒子群算法(Particle Swarm Optimization,PSO)和极限学习机(Extreme Learning Machine,ELM)相结合的矿山排土场滑坡短期预测方法。该方法首先利用粒子群优化算法得出ELM模型的最佳输入参数,再通过自适应提升算法将得到的多个极限学习机弱预测器组成新的强预测器并进行预测,最后以某矿山排土场采集的数据为算例,结果表明改进的组合方法的预测精度明显优于由粒子群优化算法优化参数的极限学习机模型和单独的极限学习机模型的预测精度,其预测结果接近于真实值,为实现矿山排土场滑坡预警提供了可能。
关键词:
粒子群算法
自适应提升算法
极限学习机
滑坡预测
矿山排土场

嵌入式技术

高速运动平台弹速补偿的FPGA实现方法

DOI:10.16157/j.issn.0258-7998.182461

作者:侯凯强,施君南,许彦章,邱晓燕

作者单位:上海无线电设备研究所,上海200090

摘要: 针对高速运动平台弹速补偿的实时性要求,在基于距离徙动校正(Range Cell Migration Compensation,RCMC) 的思想上提出了一种弹速补偿的FPGA实现方法。将距离徙动校正的思想用于弹速补偿,提高了相参积累后的信噪比,并在FPGA中完成硬件实现,仿真实验表明使用FPGA实现弹速补偿方法具有实时性高、处理速度快、精度高等有优点。
关键词:
距离徙动校正
可编程逻辑门阵列
雷达
硬件实现

基于SoC FPGA和CNN模型的动作识别系统设计

DOI:10.16157/j.issn.0258-7998.182476

作者:陈旭东1,周昱琪2,李梦杰1,陈章进1,3

作者单位:1.上海大学 微电子研究与开发中心,上海200444; 2.上海大学 纳米科学与技术研究中心,上海200444;3.上海大学 计算中心,上海200444

摘要: 动作识别是重要的机器视觉研究领域之一。设计实现基于SoC FPGA和CNN模型的动作识别系统。设计实现流水线型LK光流计算、基于HOG与SVM的行人检测模块;设计实现动态行人检测与静态行人检测结果的融合算法,计算出目标人物所在区域;利用该区域的视频图像和光流场数据,输入CNN模型计算得到目标人物的动作识别结果; 设计指令集架构的NPU单元用于实现CNN模型计算。整个系统基于DE10-Nano开发板进行软硬件协同开发,能够识别“站立”、“行走”、“挥手”和“下蹲”等动作。该系统具有较高的识别率和较强的设计灵活性,方便CNN模型的扩展与修改。
关键词:
动作识别
FPGA
CNN
LK光流
NPU

施工升降机防坠安全器嵌入式检测系统设计

DOI:10.16157/j.issn.0258-7998.182260

作者:孙 操1,刘士兴1,宋亚杰1,黄 飞1,鲁 伟1,张申生2,王金博2,陈 强2

作者单位:1.合肥工业大学 电子科学与应用物理学院,安徽 合肥230009;2.安徽省特种设备检测院,安徽 合肥230051

摘要: 作为施工升降机最重要的安全部件,防坠安全器的定期检测尤为重要。基于Android平台设计了SAJ30/40型齿轮渐进式防坠安全器嵌入式检测系统,分别采用角度传感器和速度传感器测量防坠安全器锥毂旋转角度和升降机实时运行速度,通过上位机分析软件进行数据处理,输出防坠安全器的制动距离和动作速度。现场试验架法检测实验结果表明,检测系统能够准确测量防坠安全器制动距离等检测参数,制动距离的测量精度为±1 mm。
关键词:
防坠安全器
嵌入式
角度传感器
制动距离
Android

电源技术与应用

基于单周期控制的无桥Cuk PFC变换器的设计

DOI:10.16157/j.issn.0258-7998.181630

作者:于仲安,葛庭宇,梁建伟

作者单位:江西理工大学 电气工程与自动化学院,江西 赣州341000

摘要: 针对功率因数校正变换器的电路结构含有低频整流桥导致效率很低的问题,Boost PFC变换器只能升压不能降压的特点,提出一种无桥Cuk PFC变换器,可以将高电压转换为低电压,并提高变换器的功率因数。针对变换器在输入电压的扰动抑制能力差、动态响应速度慢等问题,提出单周期控制方法提高变换器抑制输入扰动和动态响应速度。介绍了单周期控制的无桥Cuk PFC变换器控制方程推导和控制电路的设计,使用MATLAB/Simulink对变换器运行过程进行仿真,从结果可以看出单周期控制方法的无桥 Cuk PFC变换器能够实现良好的功率因数校正,减少变换器的损耗,实现良好的电源干扰抑制。
关键词:
无桥Cuk变换器
单周期控制
功率因数
电流总谐波畸变

不平衡工况下三相四桥臂逆变器的控制策略

DOI:10.16157/j.issn.0258-7998.182029

作者:朱振远,曹以龙,江友华,黄冠华

作者单位:上海电力学院 电子与信息工程学院,上海200090

摘要: 针对无差拍控制跟踪精度低、抗扰动性差等问题,提出将重复控制与无差拍控制结合,形成嵌入式复合控制结构,改善控制器的稳态精度和对电感参数变化的鲁棒性。根据四桥臂逆变器的数学模型,推导用于电流控制的无差拍算法,并引入重复控制算法。最后,通过仿真和实验验证了策略的有效性。
关键词:
三相负载不平衡
三相四桥臂逆变器
无差拍控制
重复控制

一种用于光伏最大功率点跟踪的Boost电路

DOI:10.16157/j.issn.0258-7998.181689

作者:潘 健,刘天俊,黎家成

作者单位:湖北工业大学 太阳能高效利用湖北省协同创新中心,湖北 武汉430068

摘要: 光伏发电系统中利用Boost电路进行最大功率跟踪的过程存在电路升压能力不足、输入纹波较大等问题,利用开关电感结构替代并联交错Boost电路中电感,构成一种高升压比且低纹波的改进型Boost电路。该电路在同一开关周期中拥有四种开关模式,存在三种不同工作状态,利用平均周期建模法讨论其不同占空比情况下输出电压增益及输入电流纹波情况。MATLAB仿真结果表明,改进型Boost相比于传统Boost电路具有更高的升压能力;且在动态输入条件下,具有较快的跟踪速度,输入电流纹波小,输出功率控制效果稳定,适用于光伏发电最大功率点跟踪。
关键词:
开关电感
并联交错Boost电路
升压增益
电流纹波

基于触发模式的Buck电路输出电容ESR在线监测方法

DOI:10.16157/j.issn.0258-7998.180627

作者:高 军1,2,黄道平2,卢家锋2

作者单位:1.华南理工大学 自动化科学与工程学院,广东 广州510640;2.广东科鉴检测工程技术有限公司,广东 广州510000

摘要: 电解电容作为滤波电容,广泛应用于开关电源模块中,但其性能衰退一直是开关电源模块失效的主要原因。针对Buck型开关电源模块输出电解电容的性能变化,选取等效串联电阻(ESR)与电容量作为监测目标,提出了基于触发模式的输出电容ESR与电容量在线监测方法。该方法采用开关信号的上升与下降沿作为触发信号,利用输出电压采样,实现了串联电阻的计算,并通过试验系统验证了方法的有效性。提出的方法避免了对电感电流的测量,简化了触发电路结构,且不改变开关电源模块拓扑,提高了该方案应用的便捷性。
关键词:
电解电容
等效串联电阻
开关电源
故障诊断

不对称故障下两级式光伏逆变器的LVRT策略

DOI:10.16157/j.issn.0258-7998.181430

作者:甘德树1,裴星宇1,柯清派2,吴海雄1,林桂辉1,程 旭1

作者单位:1.广东电网有限责任公司珠海供电局,广东 珠海519000;2.苏州华天国科电力科技有限公司,江苏 苏州215000

摘要: 为提升基于Boost电路的两级式光伏逆变器的并网运行稳定性,研究了不对称故障下光伏逆变器的运行特性,提出了以Boost调节直流母线电压配合负序电压前馈的电流控制策略,来实现低电压穿越(Low Voltage Ride Through,LVRT)。首先,分析了两级式光伏逆变器的常规Boost电压控制模式和电流控制策略。在电网故障时通过引入基于故障前光伏阵列最大功率点电压前馈的母线电压控制外环改变Boost电压控制模式,以稳定直流母线电压和防止逆变器过流。接着,为在不对称故障期间控制并网电流三相对称,提出了基于电网负序电压前馈的电流控制策略;结合根据电压跌落深度直接给定参考值的方式调节输出电流,为电网提供无功功率支撑;为实现前述电流控制,设计了基于二阶广义积分器(Second Order Generalized Integrator,SOGI)的正负序分离锁相模块。最后,利用PSCAD/EMTDC仿真软件搭建100 kW光伏逆变器模型进行控制策略验证,结果表明该策略在单相电压跌落至0.2 p.u时仍能快速有效地抑制直流母线电压升高,使光伏逆变器安全地实现低电压穿越。
关键词:
两级式光伏逆变器
不对称故障
低电压穿越
PSCADEMTDC