基于压电分流阻尼电路的悬臂振动控制方法

针对航天领域内广泛应用的大尺寸、高柔性结构存在的振动自由衰减速度慢的问题，为了防止振动对飞行器结构的功能造成影响或者破坏，设计了基于宏纤维复合材料（Macro Fiber Composite,MFC）压电分流阻尼电路的结构减振方法。在对压电片电学特性分析的基础上，对电路结构进行了设计和分析，并用阻抗分析法对电路参数进行了优化，其中采用浮地模拟电感实现了电路中所需的大电感。针对典型悬臂梁结构，采用仿真手段分析了压电分流阻尼电路的减振效果，并搭建试验系统进行试验验证，压电分流电路能够显著降低结构的振动幅值。     

IGBT逆变式主电路的仿真研究

通过对全桥式ＩＧＢＴ逆变主电路的研究，论述了ＣＡＤ技术在电路设计中的应用前景，介绍ＩＧＢＴ全桥主电路的工作原理及ＩＧＢＴ、主变压器的数学模型，并对全桥主电路进行了仿真研究。实验结果表明，仿真波形与实际相符合，吸收参数对电路的影响比较小。     

混沌电路的传感应用

将混沌理论与电路理论相结合，分析了一些能产生混沌的电路，对帐篷映射迭代产生混沌的基本原理和性质进行了研究。并在仿真试验的基础上，设计出一种基于帐篷映射的差分混沌电路。根据混沌的初值敏感性以及输入值和混沌轨道的一一对应性，在理论上提出并论证了利用符号动力学的基本理论度量被测信号的可能性，将混沌电路应用于传感器设计，并成功地完成了基本模型试验，给出了基本的实验数据及其分析，开拓了混沌理论应用的新领域。     

工作在恒频的零电流降压式软开关电路的实现

工作在恒频的零电电流降压软开关电路既有PWM技术控制特性好，又有准谐振技术开关损耗的优点。本文简述了该电路的工作原理，着重分析了电路参数a的选择以及对变换器性能的影响；给出了电路参数归一化形式，并进行了实验。实验结果与理论分析是一致的。     

开关磁阻发电机主电路的一种新拓扑

针对开关磁阻发电机在低压系统中输出功率较低的问题，本文根据开关磁阻发电机的运动原理，对传统主电路加以改进，提出一种新型主电路拓扑结构。从新型主电路拓扑结构中可以看出：在励磁阶段，定子径向相对齿极上相绕组的线圈为并联关系；在发电（续流）阶段，定子径向相对齿极上相绕组的线圈为串联关系，这样就达到了强化励磁提高输出功率的目的。为验证理论的正确性，分别用传统主电路拓扑结构和新型主电路拓扑结构对8／8结构开关磁阻发电机样机进行了实验。理论分析和实验结果表明：在相同工作条件下，其最大效率可提高60％，可见该新型主电路在低压系统中作发电运行时，能获得较为满意的效果。     

新型软开关PWM逆变器的分析

谐振直流环节逆变器是一种零电压开关逆变器。本文提出一种新型组合式谐振直流环节逆变器，它包含二级功率变换单元：结实型谐振直流环节和逆变桥。本文详细分析了结实型谐振直流环节的软开关工作过程及实现逆变桥软开关脉宽调制（ＰＷＭ）控制的工作原理，讨论了二级功率变换单元的工作模式，输入输出特性及相互之间的影响，推导了电路特性与参数之间的关系，为进一步设计电路参数提供理论依据。分析结果表明，结实型谐振直流环节可以实施开环控制，谐振直流环节与逆变桥控制相互独立，使整个逆变器控制简单、便于实现。运用ＰＳＰＩＣＥ软件对电路进行了仿真，仿真结果验证了电路分析结论。     

电路参数随时间变化的介观LC电路的波函数和压缩效应

本文通过正则变换，采用路径积分的方法，得出了电路参数随时间变化的介观ＬＣ电路的严格波函数，研究了含时相干态下电路中电荷和电流的压缩效应。     

一种功率因数校正电路的分析与实现

介绍了一种用普通开关电源专用集成电路控制块作为控制电路，以升压式变换器作为功率电路的功率因数校正电路。该电路的输出直流电压经采样、误差放大作为电流基准，将Ｂｏｏｓｔ功率开关电流与电流基准比较，当功率开关电流瞬时值小于电流基准时，用专用ＩＣ发出的给定宽度脉冲驱动功率开关；反之，将提前关断功率开关。当负载变化时，电流基准也变化，从而保证了输入电流波形跟踪输入电压波形和输出电压的稳定。本文提出了该电路输入电流的计算方法，编制了分析程序，分析了输入电流的谐波含量，并计算了电路的输入功率因数。得出了在占空度为０．５时获得最大功率因数的条件，提出了获得最大功率因数时电路参数选择的一般原则。同时指出了该电路符合ＩＥＣ５５５－２标准的功率范围。     

微机电系统磁场传感器信号处理电路研究

介绍了一种微机电系统(Micro-electro-mechanical system,MEMS)磁场传感器微弱信号处理电路的设计,该处理电路是MEMS磁场传感器的重要组成部分,该电路由放大电路和滤波电路构成。对设计的处理电路进行模拟分析和实验测试,处理电路性能良好。外接MEMS磁场传感器后对传感器性能进行测试,传感器的电流-电压特性以及磁场-电压特性符合最初的设计要求,灵敏度可以达到14mV/mT。实验表明该电路对输出信号进行了放大,并有效地抑制了噪声,且有良好的灵敏度。     

一种具有互锁功能的比例驱动电路的分析研究

介绍一种应用于双极型功率晶体管的比例驱动电路，它具有优良的驱动特性，能有效地减小功率开关管的开关损耗及存储时间，电路设置互锁功能防止桥臂上下两功率管的共同导通，保证逆变桥功率管可靠工作及减小驱动电路对输出波形的影响，尤其适用于ＳＰＷＭ桥式逆变器中，该电路已获得成功的应用，文中对该驱动电路及驱动变压器铁芯的磁化状态作了深入的分析和研究。     

带LCD复位的正—反激组合式变换器的理论分析与实验验证

正－反激组合式变换器中，两个变压器轮流向负载传递功率，ＬＣＤ缓冲网络实现了功率器件的零电压关断，并且将多余的能量回馈电网，减小了关断损耗，提高了效率，文中详细分析了该变换器的工作原理，列出了各种工作状态下的等值电路和微分方程，给出了各工作状态转换的条件，并绘制了５０Ｗ１００ｋＨｚ实验电路的实验波形，验证了理论分析的正确性。     

一种减小PFC变换器电容规格的方法

常规的由Boost和DC/DC变换器级联构成的两级式PFC变换器,在Boost电路输出端要接高耐压等级的电解电容作为储能电容,不仅体积大、价格高,而且寿命短,为此本文研究了一种低压输出的Boost/半桥组合式软开关谐振PFC变换器。该变换器利用半桥电路输出端的低压电解电容平衡瞬时功率,Boost电路输出端电容与变压器漏感谐振,并不大量储能,由此减小了Boost电路电容的规格,提高了工作可靠性。讨论了该变换器的控制策略,前后级共用一套控制电路,实现功率管的软开关和能量的传递。分析了降低电容容值的可行性,指出采用小容值非电解电容替代Boost电路输出端的大容量电解电容后,变换器具有良好的性能。给出了Boost和半桥电路输出端电容的设计方法,进行了实验验证。     

非正弦网络功率的分析

对于某些谐波频率来说,非线性负载或者是周期性时变负载不应该被认为是吸收能量的,而是作为电源来看待,这种现象可以用它的等效电路来解释。这种等效电路通常是由谐波电源和无源元件组成,这一等效电路产生的功率现象要比线性电路复杂得多。由于这些现象决定了输电效率及功率因数改善的可能性,影响了能量的计算,所以,有必要深入理解这些现象。本文提出的非正弦网络功率的分析方法是将视在功率分解成四个分量:有功功率、分散功率、无功功率、外加视在功率。这四个功率分量与有功电流、分散电流、无功电流三个具有不同物理意义、相互正交的电流分量有关。文章举了一个例子说明了各功率分量、电流分量的计算。     

一种新的PWM DC—DC变换器建模方法

介绍一种带变压隔离器，含多个功率开关器件的PWM变换器工作在连续状态的建模方法。该方法考虑了变换器的寄生元件，由理想功率开关管、理想二极管和理想变压器组成的理想开关部分用受控电流源和电压源替代。基于能量守恒原理，给出了确定寄生电阻、二极管正向压降的等效值的方法。为了简化模型，建立了将平均寄生元件转移到电感支路中的映射规则。文中阐述了以PWM推挽变换器为例的建模过程，得到了PWM推挽变换器工作在连续状态的动态大信号、DC及小信号模型，并进行了计算机仿真分析，结果令人满意。该建模方法的优点是模型由标准电路元件组成，因而可以直接用于通用电路仿真程序，对于更复杂的变换器拓扑尤为方便。     

材料和尺寸参数对Rainbow型压电换能器发电能力的影响

给出了一种多方向振动能量收集装置的设计结构.为研究Rainbow型压电换能器材料、尺寸参数对其发电能力的影响,根据压电材料的机电耦合方程和对换能器的力学理论分析,建立了Rainbow型压电换能器开路电压与输出电能的数学模型.对开路电压模型进行了仿真验证,仿真结果与理论分析一致.对输出电能理论模型的数值模拟分析表明,金属基片的宽度与厚度、换能结构初始曲率半径的增大将会引起换能结构两片压电薄膜输出电能的降低;金属基片长度、压电薄膜宽度的增大将会引起两片压电薄膜输出电能的增加;压电薄膜长度、厚度的增大将会使得两片压电薄膜输出电能先增加后减小;铍青铜基片换能器要优于钢基片换能器;换能器弧形内侧压电薄膜的输出电能都要大于外侧压电薄膜.最后,结合Rainbow型压电换能器的力学分析给出了分析结果的合理解释.     

一种新型无线传感器网络电源设计

通过对压电陶瓷的机电能量转换机理和电能存储特性的研究,设计一种压电发电装置和相应的能量转换及存储电路为无线传感器网络供电。针对常规整流电路输入电流存在死区、呈尖顶波的特点,利用非线性阻抗元件的导通、关断及储能的特性,采用交叠泵升的电路连结形式,设计一种非线性阻抗变换整流电路,有效地克服和缩小了输入电流的死区范围。     

Double Peak Derived from Piezoelectric Coefficient Nonlinearity and Proposal for Self-Powered Systems

With the development of wireless sensor network(WSN)applications in intelligent monitoring,additional support for the low power consumption wireless nodes can be provided by piezoceramics that harvest vibrational energy.First,we describe the effects of stimulation variations on piezoceramics and the energy harvesting circuit set-up.Two types of piezoceramics were stimulated at different frequencies and amplitudes to obtain the power output characteristics.Then,the energy harvesting circuit was studied and coupled with the piezoceramics.A double peak phenomenon was found in energy harvesting using a hard piezoceramic which gave a direct proof that the nonlinearity of the piezo constant should be considered in application.Finally,energy storage and output were studied and analyzed.Electronic components for the WSN were recommended according to the output power and the application.The results will give an instruction for piezoceramic energy harvesting under various stress amplitudes on its implementation.     

增强能量增量法求解无轴承开关磁阻电机电感

有别于磁链法和需要求解二阶偏导数的能量增量法,本文采用一种称作增强能量增量法计算非线性系统的磁链、静态电感(割线电感)和动态电感(差分电感).该法首先给定各回路的工作点,其次在工作点附近给予一较小的扰动电流,则系统的磁场也随之扰动.结合磁性材料的B-H曲线,磁场能量增量可以通过对磁场强度H、磁感应强度B增量的积分获得.由此,在不需要微分的条件下,各回路的磁链、静态电感和动态电感可以分别求得.本文以12/8 7.5 kW无轴承开关磁阻电机为例,在认为三相绕组完全分时导通时,可忽略相间互感;以线性铁芯材料为例,说明了主、悬浮绕组间互感在合适的连接下也可以忽略.因此,仅需求解一相主绕组、悬浮绕组的静态、动态自感即可.求解这些电感随位置角和工作电流的变化,取得了与实验一致的结果.     

"单回路"法及其在高速气体离心机取料器能耗测量上的应用

取料器能耗直接影响离心机的使用寿命和经济性,一直是国内外的研究热点和难点。而实际离心机中,取料器能耗混在整机能耗中,不能直接测量。为分离出Y．2型气体离心机轻、重组分取料器的能耗,提出了以“单回路”模拟双回路的试验方法,在实际离心机上进行改造,模拟实际运行工况,进行能耗实时测量;同时,为保证测量精度,引入微机数据自动采集系统,改进了测量装置。试验表明：“单回路”试验法进行能耗测量是可靠的,试验结果为强旋流场中理论模型的修正、流场计算和离心机取料器的优化设计提供了必要数据,该方法对其他类型离心机的优化设计也有很大的参考价值。