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2019年第03期

刊出日期:2019-03-06
邮发代号: ISSN 0258-7998
CN11-2305/TN
邮发代号:2-889
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综述与评论

面向5G应用的毫米波CMOS射频功率放大器的研究进展

DOI:10.16157/j.issn.0258-7998.182835

作者:彭 林,章国豪

作者单位:广东工业大学 信息工程学院,广东 广州510006

摘要: 为满足未来激增的移动数据流量需求,5G通信系统将采用更复杂的非恒定包络调制方式,导致发射信号的峰均比很高,因而对毫米波射频功率放大器的性能提出了更严苛的要求。CMOS工艺兼具低成本和高集成度的优势,是实现5G射频模组全集成化的理想选择。介绍并对比了各类提升功率放大器效率和线性度的技术,重点阐述包络跟踪技术的研究现状,最后分析功率放大器在5G应用中的发展趋势。
关键词:
5G
毫米波
CMOS
射频功率放大器
效率

经验模态分解及其模态混叠消除的研究进展

DOI:10.16157/j.issn.0258-7998.182560

作者:戴 婷1,张榆锋1,章克信2,何冰冰1,朱泓萱1,张俊华1

作者单位:1.云南大学 信息学院电子工程系,云南 昆明650091;2.昆明医科大学第二附属医院,云南 昆明650031

摘要: 由Huang提出的经验模态分解(Empirical Mode Decomposition,EMD)算法是一种数据驱动的自适应非线性时变信号分析方法,可以把数据分解成具有物理意义的少数几个固有模态函数(Intrinsic Mode Function,IMF)分量。然而模态混叠会导致错假的时频分布,使IMF失去物理意义,严重影响了EMD分解的准确性与实用性。分别针对一维和多维EMD抑制模态混叠,总结归纳了相关研究取得的主要成果,指出了各方法抑制效果的改进及仍有的不足。最后讨论了相关研究及应用未来的发展趋势。
关键词:
经验模态分解
固有模态函数
模态混叠
Hilbert变换

人工智能

一种基于股票情感分析的股市趋势预测方法

DOI:10.16157/j.issn.0258-7998.190031

作者:肖 亭1,林 玲2,黄永峰1

作者单位:1.清华大学 电子系,北京100084;2.广东外语外贸大学 金融学院,广东 广州510006

摘要: 随着互联网应用的飞速发展和用户人数的急剧增长,股市评论与观点在很大程度上反映了股市行情,也影响着股市涨跌。因此,如何快速高效地分析到网民对股市的态度和观点,对股市预测具有很大指导意义。论文研究通过分析不同专业人士发布股评的情感极性来预测股票上涨与下跌趋势。提出了一种综合金融词组词典和结尾段加权的情感分析方法,能解决情感字典分析方法对领域依赖性问题,有效地提高了情感分析准确度。另外,论文还提出了一种加窗的股票预测模型,可用于分析预测事件窗口的最佳值。实验结果表明,基于股评情感分析来预测特定股票上涨或下跌趋势具有较好效果。
关键词:
情感分析
股评
预测模型
情感词典

微电子技术

基于FPGA的图像自适应加权均值滤波设计

DOI:10.16157/j.issn.0258-7998.182020

作者:武昊男,储成群,任勇峰,焦新泉

作者单位:中北大学 电子测试技术国家重点实验室,山西 太原030051

摘要: 针对CMOS图像传感器采集图像过程中的噪声预处理问题,提出一种在FPGA中实现的可配置的自适应加权均值滤波模块设计方案。该模块通过检测滤波窗口内不同方向的方差来确定纹理方向,从而自动生成相应的加权系数,可以对宽度不超过4 094像素的图像进行流水线式的加权均值滤波处理,达到去噪保边的目的。最后经过实验验证,当图像宽度为2 048时,输入输出延时仅为42.04 μs,满足实时性要求,且滤波后的图像噪点明显减少,纹理边缘毛刺消失,能较好地改善图像质量。
关键词:
FPGA
CMOS图像传感器
均值滤波
固定噪声
逻辑设计

基于MRAS的永磁超环面电机无位置传感器控制

DOI:10.16157/j.issn.0258-7998.181987

作者:刘 欣,蔚旭峰

作者单位:天津工业大学 天津市现代机电装备技术重点实验室,天津300387

摘要: 在研究永磁超环面电机结构与驱动机理的基础上,分析计算了该电机的电感,并建立了该电机的数学模型。基于无位置传感器控制的优点,设计了基于模型参考自适应(MRAS)的永磁超环面电机无位置传感器控制系统,并进行了该控制系统的仿真。仿真结果表明, 基于MRAS的永磁超环面电机转速估计误差较小,模型参考自适应控制系统能实现对行星架转子角速度的高精度辨识,该控制系统控制效果良好。
关键词:
永磁超环面电机
数学模型
无位置传感器控制
模型参考自适应

一种无损电流检测电路设计

DOI:10.16157/j.issn.0258-7998.181985

作者:银春梅1,朱向东2,朱海鹏1

作者单位:1.西安科技大学 电气与控制工程学院,陕西 西安710054;2.航天772研究所,陕西 西安710000

摘要: 针对传统电阻串联检测大电流转换效率低,提出了基于RC并联电感无损电流检测技术,设计出一种新颖的电流检测电路,能够同时准确检测出电感电流的瞬时值和平均值,提高检测效率。电路主体由带修调的高精度低速电流检测、快速电流检测和反馈校准电路三部分组成。其中带修调的高精度低速电流检测电路检测电流的平均值,并通过反馈校准电路去校准快速电流检测电路,从而精确检测出电流的瞬时值。其中电流倒灌问题用负电流产生电路解决。电路采用TSMC 180 nm 1P3M GEN2工艺进行设计,通过Cadence软件进行仿真,仿真结果表明,此方法可以在保证检测出电感电流的前提下,同时得到电感电流的平均值和瞬时值。
关键词:
大电流
无损检测技术
电感电流
瞬时值
平均值

三维集成转接板互连电磁传播仿真中吸收边界条件的 选取及其验证

DOI:10.16157/j.issn.0258-7998.182010

作者:张云霞1,缪 旻1,2,胡变香1,韩 波3,李振松1

作者单位:1.北京信息科技大学 信息微系统研究所,北京100101; 2.北京大学 微米/纳米加工技术国家级重点实验室,北京100871; 3.电信科学技术研究院有限公司 无线移动创新中心,北京100080

摘要: 为了完成三维集成转接板互连结构中电磁场分布的建模与数值计算,采用时域有限差分法(Finite Difference Time Domain,FDTD)仿真二维横电波(Transverse Electric,TE)的传播,观察在添加Mur吸收边界条件和完全匹配层(Perfectly Matched Layer,PML)吸收边界条件时边界处磁场的变化,绘制误差曲线与等相位线来检验这两种边界条件的吸收性能。结果表明,将PML边界条件作为二维TE波的吸收边界可以确保仿真结果更符合工程实际。
关键词:
三维集成
转接板
时域有限差分法
二维横电波
Mur

一种应用于LDO的宽范围稳压电路

DOI:10.16157/j.issn.0258-7998.182001

作者:周志兴1,2,来强涛1,郭桂良1,姜 宇1,郭江飞1,王成龙3

作者单位:1.中国科学院微电子研究所,北京100029; 2.中国科学院大学 电子学院,北京100049;3.中国科学院大学 微电子学院,北京100029

摘要: 在LDO的设计中,为了提高输入电源电压上限,一般采用大尺寸的晶体管,但这样会增加电路的面积。为了解决这个问题,采用改进的威尔逊电流镜结构设计了一种宽范围稳压电路,为LDO各个子模块提供电源和偏置。仿真结果表明,稳压电路可以将3.5 V~6 V外部供电电源电压转换为1.8 V内部电压,使得LDO核心电路在高输入电源电压下依然可以使用0.18 μm的MOS管,降低了芯片面积,并且可以给LDO模拟模块的设计带来便利。
关键词:
LDO
线性稳压器
宽范围稳压电路

测控技术与仪器仪表

基于JPEG2000算法的图像编码装置的设计

DOI:10.16157/j.issn.0258-7998.182839

作者:连佳佳1,王志有2,王利斌3,刘文怡1,张会新1

作者单位:1.中北大学 电子测试技术重点实验室,山西 太原030051; 2.北京宇航系统工程研究所,北京100076;3.北京强度环境研究所,北京100076

摘要: 针对遥感图像分辨率的不断提高以及传输通道带宽限制的问题,提出了一种FPGA控制的专用JPEG2000标准算法集成电路的高帧频图像编码装置。原始图像数据通过LVDS接口接收,再经过乒乓缓存后传给压缩编码模块,极大地提高了传输速率。经过实际测试,该装置实现了对高帧频图像高压缩倍数的要求,降低了对传输通道带宽的要求,性能稳定可靠。
关键词:
FPGA
高帧频
LVDS
JPEG2000
高压缩倍数

功率硬件在环双馈风机仿真系统

DOI:10.16157/j.issn.0258-7998.183215

作者:张卿杰1,2,陆广香1,徐 友3,左 楠4,张澄宇2

作者单位:1.东南大学 电气工程学院,江苏 南京210031;2.南京农业大学 工学院,江苏 南京210000; 3.南京工程学院 自动化学院,江苏 南京210000;4.南京研旭电气科技有限公司,江苏 南京210000

摘要: 基于模型设计开发的理念设计了功率硬件在环双馈风机仿真系统。该仿真系统由上位机、转速采集卡、变频器、异步电机硬件在环仿真实际风机,双馈电机采用模块式背靠背双PWM变流器控制。变流器采用双控制器控制,NI通用控制器进行PWM驱动控制,TI-28335 DSP辅助控制,NI控制器的程序由Simulink模型直接生成,辅助控制器运行普通控制算法、逻辑、软件保护,可根据实验需求配置两者的输出控制量。该系统能够完成各种复杂工况的研究,可以由Simulink模型直接生成控制器运行代码,能够快速实现变流器的复杂控制算法,提高科研效率,降低测试成本。
关键词:
基于模型开发
功率硬件在环
快速原型开发
双馈风力发电
电力电子组件单元

通用测试转台控制系统的设计与研究

DOI:10.16157/j.issn.0258-7998.183112

作者:郭彦青1,段志强1,王 龙2,高宏伟1,李 赛1,林炳乾1

作者单位:1.中北大学 机械工程学院,山西 太原030051;2.华北计算机系统工程研究所,北京100083

摘要: 设计并研制了一款针对弹舱测试的通用型测试转台,并针对其在测试不同负载过程中所出现的系统振荡、系统响应时间长等问题进行了深入研究。提出了一种模糊自适应PID控制方法,以误差和误差变化率ec作为输入,利用模糊规则在线对PID参数进行修正以满足不同负载下的e和ec对PID参数自整定的需求,从而消除系统振荡并提高系统响应速度。通过进行系统建模及仿真,对比不同负载下的普通PID控制与模糊自适应PID控制的控制效果。由仿真分析可知,相对于普通PID控制,模糊自适应PID控制可以及时识别到负载的变化,从而相应地调节系统的PID参数,使系统保持一定的响应速度。
关键词:
通用测试
PID控制
模糊算法

通信与网络

太赫兹高时隙利用率快速定向MAC协议

DOI:10.16157/j.issn.0258-7998.182502

作者:任 智,徐兆坤,康 健

作者单位:重庆邮电大学 通信与信息工程学院,重庆400065

摘要: 为解决移动场景下现有定向MAC协议存在冗余单节点扇区时段分配、波束赋形训练开销过大以及用时过长等问题,提出了一种太赫兹无线个域网高时隙利用率快速定向MAC协议(High Slot Utilization Rate and Fast Directional MAC Protocol,HUFD-MAC)。HUFD-MAC协议采用冗余单节点扇区传输下行数据以及基于时间信息减少发送波束训练帧数量的机制,有效提高时隙利用率,减少网络开销,降低波束赋形用时。仿真结果表明,相比于IEEE 802.15.3c和ACAP-MAC协议,HUFD-MAC的网络开销降低约3.23%,MAC层吞吐量提升约8.50%。
关键词:
太赫兹
波束赋形
定向
MAC协议

用于认知无线电系统的陷波可重构超宽带天线

DOI:10.16157/j.issn.0258-7998.182938

作者:吕昕梦1,蒋炫佑1,马文韬1,何琬冰2

作者单位:1.陆军工程大学 通信工程学院,江苏 南京210000;2.中国海上卫星测控部,江苏 江阴214431

摘要: 提出了一种可应用于认知无线电系统的新型陷波可重构超宽带缝隙天线,以改进矩形单极子天线为基本模型,采用切角的矩形地板,实现了2.9~12 GHz的超宽带特性。在改进的矩形辐射片上蚀刻由倒U形和H形组成的对称折叠槽,实现了陷波特性。通过切换3个PIN二极管的状态来改变折叠槽的形状和有效长度,实现了3个频段陷波可重构功能。该天线结构紧凑,便于加工制作,在认知无线电系统中有潜在应用价值。仿真和实测结果表明,该天线具有良好的辐射特性,在WiMAX(3.4~3.9 GHz)、WLAN(4.6~6.0 GHz)和X波段卫星通信(6.5~8.2 GHz)下行链路范围内具有3个可重构的频带陷波功能。
关键词:
超宽带天线
陷波
可重构
认知无线电

基于分簇的多用户OFDM自适应资源分配方案

DOI:10.16157/j.issn.0258-7998.182693

作者:高 浩,李学华,姚媛媛

作者单位:北京信息科技大学 信息与通信工程学院,北京100101

摘要: 针对正交频分复用自适应资源分配中算法复杂度和系统容量的问题,提出了一种联合子载波分配和功率分配的方案。在子载波分配中,将频带内相邻的子载波合为子载波簇,对用户速率进行比例约束,根据预设的比例为用户分配子载波簇;在功率分配中,根据子载波分配完毕后的用户速率比例,为用户分配功率,再利用注水算法解决单用户下子载波的功率分配问题。仿真结果表明,所提出的方案不仅可以有效降低算法的复杂度,而且提高了系统容量,从而证明了方案的可行性。
关键词:
正交频分复用
自适应资源分配
子载波簇
功率分配

宽带LEO星座卫星通信系统业务量仿真分析

DOI:10.16157/j.issn.0258-7998.182625

作者:徐 军1,路 威1,张更新2

作者单位:1.中国人民解放军陆军工程大学,江苏 南京210007;2.南京邮电大学,江苏 南京210003

摘要: 由于小卫星技术的快速发展,以及低轨卫星(LEO)相比传统的地球同步轨道卫星(GEO)具有低时延、低传播损耗等优点,宽带LEO星座卫星通信系统逐渐成为当前卫星通信领域的发展热点之一。目前,世界许多国家和卫星通信公司都在制定宽带LEO星座卫星通信系统方案。针对中国的现实条件,为建造一个合理的宽带LEO星座卫星通信系统,研究一个高效的组网方案,需要分析系统的业务量需求。对此构建了系统的位置业务模型与一日变化模型,提出了业务量仿真的方法,利用STK和MATLAB仿真软件,模拟了宽带LEO星座卫星通信系统单颗卫星与单个轨道面内的相对业务量,相关成果对建设我国自主的宽带LEO星座卫星通信系统具有一定的参考与指导意义。
关键词:
宽带LEO
卫星通信
业务量
仿真建模

时延QoS保证的D2D-based V2V车载通信功率分配方案

DOI:10.16157/j.issn.0258-7998.182031

作者:李国睿1,周 迪1,2,肖海林1

作者单位:1.桂林电子科技大学 信息与通信学院,广西 桂林541004;2.浙江宇视科技有限公司,浙江 杭州310051

摘要: OFDMA蜂窝网络中采用Underlay模式的基于终端直通技术的车-车(D2D-based V2V)通信能够提高频谱利用率、增大系统吞吐量,但随之产生的同频干扰问题严重影响通信质量。为了解决该问题,同时满足车辆通信的低时延服务质量(QoS)需求,提出一种基于时延QoS保证的D2D-based V2V车载通信功率分配方案。该方案同时考虑了蜂窝用户和D2D-based V2V用户所受到的干扰,并采用有效容量提供QoS保障,通过拉格朗日对偶分解法求解优化问题。数值仿真表明,相比于其他方案,该方案能够很好地提高系统有效容量。
关键词:
时延服务质量delayQoS
有效容量
车-车V2V

计算机技术与应用

面向图像三维重建的无人机航线规划

DOI:10.16157/j.issn.0258-7998.183273

作者:吴宇豪,安籽鹏

作者单位:信息工程大学 地理空间信息学院,河南 郑州450000

摘要: 随着无人机技术的发展,无人机序列影像三维重建越来越受到人们的关注。为完整重建任务区域的三维模型并减少无人机飞行功耗,提出一种面向图像三维重建的无人机航线规划算法。针对凸多边形任务区域,在图像重叠度和时间连续性的要求下,基于光栅法规划扫描航线并结合最佳扫描方向使得转弯次数最少。借助Gazebo仿真平台,对比验证了无人机按照该算法规划的航线飞行时功耗更小,且拍摄得到的序列影像能够重建任务区域三维模型。
关键词:
航线规划
无人机
三维重建
覆盖路径规划

基于UWB的智能跟随车导航定位算法研究

DOI:10.16157/j.issn.0258-7998.183260

作者:胡海兵1,2,张文达1,2,郑希鹏1,2,曾贵苓3

作者单位:1.合肥工业大学 光电技术研究院 特种显示技术国家工程实验室,安徽 合肥230009; 2.合肥工业大学 光电技术研究院 现代显示技术省部共建国家重点实验室,安徽 合肥230009; 3.芜湖职业技术学院 电气工程学院,安徽 芜湖241006

摘要: 针对目前市场上现有智能跟随车定位精度不足,提出一种基于UWB信号的定位算法。在智能跟随车的上方安置两个固定基站,手持标签到两个基站的距离数据经过卡尔曼滤波算法的处理,利用三角函数进行计算,得出标签到两个基站中点的距离和偏移角度,将距离和角度数据传送给电机控制模块,通过PID控制算法调节PWM值,从而控制电机的转速和转向。实验表明,该方法能够实现标签定位的距离误差小于9 cm,角度误差小于10°,使智能跟随车的定位更为精准。
关键词:
智能跟随车
卡尔曼滤波
PID控制
定位算法

自抗扰PID四旋翼飞行器控制方法研究

DOI:10.16157/j.issn.0258-7998.183144

作者:张小明1,于纪言1,王坤坤2

作者单位:1.南京理工大学 机械工程学院,江苏 南京210094;2.河海大学 能源与电气学院,江苏 南京210094

摘要: 针对传统PID控制算法不能很好地适应非线性被控系统、鲁棒性较弱、抗扰能力差等缺点,提出了一种基于传统PID控制与自抗扰控制结合的四旋翼飞行器控制方法。在传统PID控制器的基础上,对飞行器姿态解算过程中的不确定因素和外界干扰予以实时的观测和补偿。最后在Simulink中分别搭建传统串级PID控制器和自抗扰PID控制器的仿真模型,通过分析仿真结果得出自抗扰PID控制器的响应时间比传统串级PID控制器快约30%,稳态误差较传统串级PID控制器降低约15%,超调量降低约20%。由此得出自抗扰PID四旋翼飞行器控制方法能够很好地适应四旋翼飞行器非线性系统,达到抑制外界干扰以及补偿系统控制误差的效果。
关键词:
四旋翼飞行器
串级PID控制器
自抗扰控制器
Simulink

基于纵深防御的烟草行业工控安全解决方案

DOI:10.16157/j.issn.0258-7998.190104

作者:何 巍

作者单位:湖南中烟工业有限责任公司,湖南 长沙410014

摘要: 作为国家重要基础设施,工控系统的安全问题受到各行各业的普遍重视。聚焦于烟草行业,根据烟草行业自身的行业特点和信息化、工业控制系统信息化的特殊需要,通过现场调研、模拟测评,参考工控安全厂家及业内典型解决方案和实施案例,在充分吸取其中的经验和教训的基础上,制定了一套适合在烟草行业应用的工控系统安全解决方案。该方案具有贴合行业、防御为主、基因安全、实用性强的特点。
关键词:
烟草行业
工业控制系统
网络安全

基于WiFi信号的入侵检测机理及实验研究

DOI:10.16157/j.issn.0258-7998.183031

作者:曾 正1,张 六1,陈俊昌2,黄 铭1,杨晶晶1

作者单位:1.云南大学 信息学院,云南 昆明650091;2.国家无线电监测中心云南省无线电监测站,云南 昆明650031

摘要: 室内安全关乎人们的生命财产安全, 通过室内入侵检测可以达到预警、避免损失的目的。与常见的入侵检测方法不同,利用了无线通信信号WiFi的信道状态信息(Channel Status Information,CSI)与人体行为的关联,可以达到入侵检测的目的。研究了信道冲击响应与信道频率响应及CSI的关系,并利用CSI数据集EHUCOUNT和机器学习方法仿真验证了CSI与人行为的关联,结果表明6种典型场景下SVM(Support Vector Machine)入侵检测准确率为93.35%~99.23%;CNN(Convolutional Neural Network)入侵检测准确率为89.17%~99.14%。通过研制的专用谱传感节点采集WiFi信号进行实际场景测试,证明入侵检测准确率为98%,这表明基于WiFi信号的入侵检测具有应用价值。
关键词:
入侵检测
奇异值分解
机器学习
信道状态信息

嵌入式技术

基于STM32的频谱测量系统的设计

DOI:10.16157/j.issn.0258-7998.182689

作者:孙 威,殷兴辉,王新君

作者单位:河海大学 计算机与信息学院,江苏 南京211100

摘要: 在野外射电频谱观察研究中对频谱测量工具的要求愈加严苛,因此设计了一种基于STM32的带有存储功能的频谱测量系统。系统通过ADF4351、环路滤波器及U盘等实现了在不同工作状态下的输出功率信号进行采集和存储,并通过按键选择及键盘输入来控制系统的频率输出方式、频率切换等锁相控制功能,可在野外射电频谱观测中推广应用。
关键词:
液晶显示
ADF4351
频谱测量
USB

基于ARM与DSP的箱式变电站智能远程监控系统

DOI:10.16157/j.issn.0258-7998.182596

作者:张 翠,高新勤,李 楠

作者单位:西安理工大学 机械与精密仪器工程学院,陕西 西安710048

摘要: 针对箱式变电站(简称“箱变”)监控系统实时性差、功能不健全等问题,设计了一种基于ARM与DSP的箱变智能远程监控系统。给出了该系统的硬件框图和工作原理图,对模拟量采集、开关量输入输出等模块进行了设计;在研究主程序以及模拟量、开关量、GPRS通信等流程的基础上,开发了箱变智能远程监控软件,实现了环境参量、电气参量和开关量等实时监控以及数据查询、故障预警、能效分析等功能。运行结果表明,该系统具有实时性强、功能全面、稳定性高等特点,对实施防御性维护、提高供电质量以及节能降耗等都具有重要意义。
关键词:
箱式变电站
智能监控系统
ARM
DSP

激光点云解算的软硬件协同设计与实现

DOI:10.16157/j.issn.0258-7998.182355

作者:何锐斌1,2,李子扬1,贺文静1,胡 坚1,李传荣1

作者单位:1.中国科学院光电研究院 中国科学院定量遥感信息技术重点实验室,北京100094; 2.中国科学院大学,北京100049

摘要: 机载激光雷达在测绘、勘探等领域有广泛的应用,其数据处理联合激光雷达测距数据和姿态位置信息,解算获得扫描目标的三维坐标并形成三维点云图。为了满足机载激光雷达点云解算的实时性要求,采用基于软硬件协同的设计方法,设计、实现了激光点云解算的SoC。通过使用基于AXI-4的DMA高速传输方式,运用流水线优化和存储优化方法,实现了高性能的硬件加速器。实验结果表明,提出的激光点云解算的SoC能够满足机载平台的实时性处理要求。
关键词:
软硬件协同
FPGA
硬件加速器
点云解算

电源技术与应用

一种SAW电子烟雾化芯片驱动控制电路设计与实现

DOI:10.16157/j.issn.0258-7998.182083

作者:李廷华1,朱东来1,韩 熠1,雷芋琳2,李寿波1,张 霞1,巩效伟1,胡 泓2

作者单位:1.云南中烟工业有限责任公司技术中心,云南 昆明650231; 2.哈尔滨工业大学(深圳),机电工程与自动化学院,广东 深圳518055

摘要: 针对兆赫兹级高频SAW电子烟雾化芯片驱动需求,基于单片机控制及直接数字频率合成技术,设计开发了一款由单片机控制模块、信号发生模块、信号处理模块、人机交互模块和电源模块构成的驱动控制电路,搭建了测试系统,并对电路的工作性能进行了测试分析。结果表明,该电路可实现0~65 MHz的高频信号输出、频率误差小,且输出功率可达4.5 W,是一款信号输出稳定可靠、精度高、频率可调范围广、负载驱动能力强、小巧便携的驱动控制电路。本文的工作对于加速SAW技术在电子烟烟油雾化方面的应用具有重要参考价值,同时也可拓展应用于其他SAW微流体雾化驱动领域。
关键词:
声表面波
电子烟
雾化
直接数字频率合成
驱动控制

基于容量和电压的混合最优控制均衡

DOI:10.16157/j.issn.0258-7998.182339

作者:戴震宇,刘志茹,贾金环,白 鸽,赵小路

作者单位:上海科列新能源技术有限公司 动力研究院,上海201208

摘要: 电动汽车中动力电池的单体之间会逐渐出现不一致性,从而大大降低电池包的性能和使用寿命。针对此问题提出了一种新颖的基于容量和电压的混合最优控制均衡方案,该方案优先进行容量均衡,同时结合电压均衡对电池组进行混合最优控制,此策略充分利用了两种均衡策略的优点。此外,通过实际工况实验,特别是在针对磷酸铁锂动力电池的均衡应用中,充分证明了该方案相比于传统均衡策略——电压均衡,效率更高、均衡效果更好,能够很好地改善电池单体之间的不一致性,提高电池组的充放电容量。
关键词:
容量均衡
电压均衡
混合最优控制
主动均衡

具有储能环节的电力电子变压器电能质量研究

DOI:10.16157/j.issn.0258-7998.182154

作者:党存禄1,2,3,慈航乐1,2,3,党 媛1,2,3

作者单位:1.兰州理工大学 电气工程与信息工程学院,甘肃 兰州730050; 2.甘肃省先进工业过程控制重点实验室,甘肃 兰州730050; 3.兰州理工大学 国家级电气与控制工程实验教学中心,甘肃 兰州730050

摘要: 为解决电力电子变压器无法抵抗电网电压中断这一问题,将储能环节与电力电子变压器相结合进行研究。其中储能环节由超级电容和双向DC/DC变换器所构成。当电网中发生电压中断时,具有储能环节的电力电子变压器可以维持其低压侧直流电压的稳定。给出储能环节中的主要参数与控制策略,在Simulink中建立仿真实验。仿真结果证实:具有储能环节的电力电子变压器具有抵抗电网电压中断的能力,使电网中的设备安全、稳定运行。
关键词:
电力电子变压器
储能
超级电容
双向DCDC变换器
电压中断

基于新颖粒子群算法高效VIENNA整流器的研究

DOI:10.16157/j.issn.0258-7998.182348

作者:许文钱,邵如平,袁东林

作者单位:南京工业大学 电气工程与控制科学学院,江苏 南京211816

摘要: 传统L滤波存在滤波效果较差等缺点,设计LCL滤波器进一步降低高频开关频率的谐波损耗。当整流器的控制参数数量和优化目标函数增多时,传统粒子群优化算法(PSO)调节滤波器和控制器参数会出现迭代收敛不稳定等缺点,提出一种多目标多群体多位置多速度粒子群算法(MMMMPSO),可以有效优化三相VIENNA整流器设计参数,提高系统的动态和稳态特性。最后仿真和实验验证了该整流器的高效性及MMMMPSO的正确性。
关键词:
VIENNA整流器
LCL滤波器
粒子群优化

锂电池参数辨识模型的设计与研究

DOI:10.16157/j.issn.0258-7998.181783

作者:孙 涛1,2,龚国庆1,2,陈 勇2

作者单位:1.北京信息科技大学 机电工程学院,北京100192;2.北京电动车辆协同创新中心,北京100192

摘要: 电动汽车动力电池内部参数随负载与工况而发生变化,因此建立准确的动力电池模型尤为必要。基于锂电池等效电路模型并着重考量运行温度与荷电状态对各元件参数的影响,依托充放电法、复合脉冲特性充放电试验并结合最小二乘法实现模型中各元件参数辨识。通过Simulink平台构建动力电池模型与充放电模型,上述模型通过安时计量法同时考虑温度影响实现荷电状态的准确估算。结果表明,该锂电池参数辨识模型可准确模拟各种负载工况下动力电池的运行特性,该设计可应用于动力电池的测试与开发。
关键词:
动力电池
温度与荷电状态
模型参数辨识