超聲波電機（Utrasonic Motor簡稱USM）是一種新型的微特電機，有別于傳統的電磁電機。在本文引言中，說明了USM與傳統電磁電機相比的主要優點、基本組成及應用前景，同時說明了開展專用USM的驅動電路研究工作的背景及主要工作內容，作者要完成設計、樣品加工及應用三部分工作等，此論文就是這三部分研究工作的總結。首先，根據對驅動電路的要求，結合國內外傳統壓電馬達驅動電路的系統方案，設計出專用超聲波電機的驅動電路的系統方案。在本方案中增加了位置檢測與歸零單元，去掉了頻率跟蹤單元，采用DSP作為控制單元，整合了電機驅動信號產生、電機選擇與啟動、位置檢測信號處理和特殊信號譯碼等功能，有利于電路小型化和穩定性。方案具有新穎和獨特性。其次，詳細介紹了利用仿真與實際調試相結合的方法，完成了推挽逆變電路及升壓脈沖變壓器的工程設計和調試，著重解決了浪涌及功率開關管保護等問題，注意了變壓器繞制工藝與漏感的關系。采用DSP芯片實現了多種控制和軟、硬件結合，給出了用C語言編寫的程序，重點解決了程序的調試與抗干擾問題。采用獨特的數字編碼方法，實現了位置檢測的結構設計，完成了性能初步調試以及與DSP組成閉環系統，消除電機不斷步進引起的空間位置上的積累誤差，實現了電機步進誤差歸零的技術要求。設計了電路工程板圖，完成了樣機兩臺的加工和調試工作，與超聲波電機進行了匹配調試實驗，重點解決了阻抗匹配問題，達到了驅動電路的設計指標，實現了設計、加工、匹配調試三解工作的基本，aCn.coinal最后，根據前一段工作，提出了一些今后工作的意見，特別是工程應用化與集成化方面的研究想法。關鍵詞：超聲波電機，驅動電路，DSP，脈沖變壓器，位置檢測與歸等
上傳時間： 2022-06-18
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雙足步行機器人（Biped Walking Robot）是一種仿人機器人，是移動式機器人領域中一類重要的仿生系統。雙足步行機器人作為一種移動式機器人，它與輪式，履帶式機器人相比有許多優點與優越性。由于雙足步行機器人的行走具有獨特的適應性和擬人性，其行走控制成為當今研究的熱點。步行運動模式與運動控制是影響雙足步行機器人技術進步的重要問題，也是雙足步行機器人成功而有效地實現穩定步行的理論基礎和技術關鍵。本文針對雙足步行機器人步行模式生成與步行控制相關問題進行了研究，并在虛擬現實的實驗環境中實現了機器人以給定步行模式的行走。取得的主要科研成果有：第一：基于平面倒立擺線性模型的雙足步行機器人步行運動模式生成。本文對雙足步行機器人的動力學模型進行了簡化，采用平面倒立擺的線性化模型作為雙足步行機器人步行模式生成的簡化模型。設計了基于倒立擺線性化模型步行模式生成算法，對雙足步行機器人前向行走，側向行走與拐彎行走的腰部重心位置軌跡與速度軌跡進行了規劃。對于雙足步行具有雙腳作支撐期的特點，本文采用了七次多項式插值，分兩階段對具有雙腳支撐期的步行運動的腰部運動軌跡進行規劃，實現了期望的運動模式。第二：基于小腦模型控制器的雙足步行機器人逆運動學控制系統。本文針對雙足步行機器人腿部逆模型求解問題，提出一種基于小腦模型連接控制網絡CMAC（Cerebellar Model Articulation Controller）的機器人逆運動學控制方法。機器人腿部正運動學模型采用Denavit-Hartenberg方法進行建模，在建立雙足步行機器人正運動學模型基礎上，設計了基于CMAC的控制系統。系統采用兩個CMAC直接控制機器人的腿部運動。兩個CMAC逆模型控制器分別逼近步行機器人支撐腿與擺動腿的逆模型，實現了對腰部運動軌跡的跟蹤控制。第三：基于虛擬現實環境的雙足步行機器人行走控制實驗。
上傳時間： 2022-06-19
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基于Mat lab的光伏電池建模及MPPT方法研究摘要：自工業化以來的近三百年間，世界能源工業飛速發展，有力支撐了全球經濟與社會發展。在這個發展的過程中，傳統化石能源的大量開發及使用導致了資源緊張、環境污染、氣候變化等問題日益突出，嚴重的威脅了人類生存和可持續發展。近年來，太陽能作為一種高效無污染的新能源，逐漸受到各國乃至全球的廣泛關注。本文首先簡要介紹了光伏發電的背景及意義，對光伏發電歷史以及國內外光伏發電發展現狀進行了綜述，然后闡述了光伏并網發電系統及其基本工作原理，并詳細描述了運用Matlab/Simulink建立光伏陣列仿真模型的過程，最后對光伏發電系統最大功率點跟蹤的理論依據以及工作原理進行了分析，介紹了常見的MPPT方法及仿真分析，并根據文獻[6]詳細描述了一種改進的基于最優梯度的滯環比較法的原理并對改進的基于最優梯度的擾動觀察法與傳統的擾動觀察法做了仿真對比，驗證了改進算法的優越性。關鍵詞：太陽能光伏發電光伏陣列最大功率點跟蹤1.1.1研究背景全球能源發展經歷了從薪柴時代到煤炭時代，再到汽油時代、電氣時代的演變過程。目前，世界能源供應以化石為主，有力的支撐了經濟社會的快速發展。長期以來，世界能源的發展有些過度的依賴化石能源，導致環境污染、氣候變化、資源緊張等問題日益突出，嚴重的威脅了人類社會的生存與發展，我們面臨著十分嚴峻的形式。應對挑戰，需要統籌把握環境影響全球化、資源配置全球化和經濟發展全球化的新特征，推動世界能源走上清潔、高效、安全、可持續發展的道路。全球化石能源資源雖然儲量大，但隨著工業革命以來數百年的大規模開發利用，正面臨資源枯竭、污染排放嚴重等現實問題，截至2014年，全球煤炭、石油、天然氣剩余探明可采儲量分別為8915億噸、2382億噸和186萬億米3，折合標準煤共計1.2萬億噸，其組成結構為煤炭占52.0%、石油占27.8%、天然氣占20.2%按照目前世界平均開采強度，全球煤炭、石油和天然氣分別可以開采113年、53年和55年。
上傳時間： 2022-06-19
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人工電磁材料由于其特殊的電磁特性，一直是近幾年的研究熱點。美國Science雜志更將這種材料評為2003年世界十大突破之一。隨著科技和生產技術的提高，電磁材料被應用于各式各樣的電磁器件當中，推動了電磁器件的發展。本文主要運用現有的有限元仿真軟件Comsol，成功設計和仿真了多種電磁器件，討論了電磁材料的電磁特性參數對其性能的影響，并論證了所設計出的電磁器件的有效性和正確性。論文主要內容有以下五部分：首先，對整體的坐標變換理論進行概括，大致介紹了幾種能夠獲取某些電磁材料的坐標變換的方法。隨后介紹了Comsol仿真軟件優勢，及其在電磁器件上的應用。接著，根據不同的坐標變換理論，設計并仿真出了各類電磁器件：包括在一般直角坐標系下的波束分束器，在折疊變換下的外斗篷電磁隱身，和在共形變換下的共形透鏡。論述了這些器件的應用價值。最后，根據倏逝波和金屬表面的等離子共振效應，設計出了鍍金膜錐形光纖傳感，對其傳感性能進行研究，為設計高靈敏度傳感器提供了理論依據。關鍵詞：電磁材料：Comsol：坐標變換；電磁器件區J
上傳時間： 2022-06-19
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摘要：在光伏發電系統優化的研究中，為了有效提高太陽能利用率，建立了光伏電池等效電路和數學模型，在MATLAB/Simulink仿真環境下搭建光伏電池通用工程模型，光伏電池通過串并聯方式組合成光伏陣列，并利用電導增量法原理通過控制Boost電路占空比實現光伏陣列最大功率點跟蹤（MPPT），仿真結果表明：改進模型可仿真任意光照強度、環境溫度下，不同型號光伏電池及其串并聯組合成光伏陣列的1-V特性，并能較好控制并實現MPPT，模型動態性能好，具有較強的實用性。關鍵詞：光伏電池；串并聯組合；最大功率點跟蹤
上傳時間： 2022-06-19
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COMSOL Multiphysics是一款大型的高級數值仿真軟件，由瑞典的COMSOL公司開發，廣泛應用于各個領域的科學研究以及工程計算，被當今世界科學家譽為“第一款真正的任意多物理場直接耦合分析軟件”，適用于模擬科學和工程領域的各種物理過程。作為一款大型的高級數值仿真軟件，COMSOL Multiphysics以有限元法為基礎，通過求解偏微分方程（單場）或偏微分方程組（多場）來實現真實物理現象的仿真。COMSOL Mutiphysics以高效的計算性能和杰出的多場直接耦合分析能力實現了任意多物理場的高度精確的數值仿真，在全球領先的數值仿真領域里廣泛應用于聲學、生物科學、化學反應、電磁學、流體動力學、燃料電池、地球科學、熱傳導、微系統、微波工程、光學、光子學、多孔介質、量子力學、射頻、半導體、結構力學、傳動現象、波的傳播等領域得到了廣泛的應用。在全球各著名高校，COMSOL Multiphysics已經成為講授有限元方法以及多物理場耦合分析的標準工具；在全球500強企業中，COMSOL Multiphysics被視作提升核心競爭力，增強創新能力，加速研發的重要工具。COMSOLMultiphysics多次被NASA技術雜志選為“本年度最佳上榜產品”，NASA技術雜志主編點評到，“當選為NASA科學家所選出的年度最佳CAE產品的優勝者，表明COMSOL Multiphysics是對工程領域最有價值和意義的產品"。
標簽： 高級數值仿真軟件 COMSOL Multiphysics
上傳時間： 2022-06-19
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本文對家用太陽能光伏發電系統進行了研究和設計。首先在太陽能電池工作原理的基礎上對其輸出特性進行了仿真。根據其輸出的非線性關系，闡述了最大功率點跟蹤（MPPT）的原理，并結合DC-DC變換器對常用的MPPT算法進行了仿真。通過對比幾種方法的優缺點，給出了一種新型MPPT算法。接著對儲能蓄電池的充放電特性進行了研究，然后根據負載的要求計算了蓄電池的容量，并采用Boost變換器對其進行充電控制。其次，考慮到蓄電池組的電壓等級較低，為使輸出220V的交流電，通過分析幾種拓撲結構，最終采用“推挽升壓電路+全橋逆變”的電源設計方案以提高整個系統的效率，設計包括硬件和軟件兩部分。在推挽電路中介紹了各元器件參數的選擇、高頻變壓器的設計及其控制電路等，其中PWM驅動電路輸出采用圖騰柱的方式以增強其驅動能力；逆變電路同樣給出了功率開關管、濾波器的選取方法，并設計了過流保護和電壓采樣調理電路，對濾波器傳遞函數的仿真驗證了設計的合理性。在軟件設計中，基于DSP實現了MPPT控制、SPWM驅動信號的生成和P1閉環反饋控制。最后，論文給出了相關實驗電路的調試結果，從中可以看出，所設計的電路實現了各部分的功能，并驗證了設計的合理性。關鍵詞：太陽能電池；最大功率點跟蹤；推挽電路：SPWM：DSP
上傳時間： 2022-06-19
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本文跟蹤了國內國際上各研究組織關于5G需求與關鍵技術最新研究進展。高能效將是5G從設計之初就不得不考慮的幾個重要問題之。研究如何在不損失或者微損失網絡性能的前提下，極大地降低系統的能量消耗是一項很有研究價值的工作。本文通過分析現有無線網絡基站能量消耗的各個組成部分，參考目前5G研究趨勢，選擇網絡能效模型與基站能耗模型，用于后續網絡能效評估。小站密集化部署技術（Small Cell）是目前業內普遍認同的實現未來5G系統各項性能指標與效率指標的有效策略之一。隨著小站的密集化部署，網絡整體能效成為衡量異構無線通信系統長期經濟效益的一項重要指標。網絡運營前，需要以高能效為目標進行Small Cell密集化網絡部署。本文利用上述的能效模型，建立并推導出了Small Cell最佳部客位置與數量的高能效網絡部署方案目標函數，進一步通過數值仿真方法獲得了具體網絡場景下的高能效Small Cell 絡部署位置與數量，最后通過對大量的仿真結果進行分析，得出了高能效Small Cell集化署方案的一般性規律。研究成果對未來5G系統中SmallCell的部署具有重要參考意義在網絡運營中，由于網絡負載存在天然的不均衡性與動態被動性，需要在Small Cell密集化部署的未來移動通信系統中進行高能效網絡拓撲控制，以便在網絡運營中維持實時的網絡能效最優化的網絡拓撲結構。本論文分析了目前業界關于Small Cell 休眠/喚醒性能增益的最新研究成果，并針對其現有休眠喚醒方案中以單小區固定負載為門限的休眠順醒機制的不足，提出了一種高能效Small Cell聯合休眼喚醒控制機制，實現了對網絡拓撲的高能效動態控制。Small Cell密集化部署使網絡編碼在未來無線網絡環境中得到了新的應用契機，本文最后結合幾種未來5G新場景對網絡編碼應用方案進行了初步探討。初步仿真結果表明，網絡編碼方案可有效提升能效。
上傳時間： 2022-06-20
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研究了視線環境下毫米波降雨衰減和信號起伏效應，為分析多徑環境對雨衰和雨致信號起伏效應的影響提供了“比較標準”?；诹Ｗ由⑸湮绽碚摚喪隽擞晁C理，并通過仿真分析了現有雨哀工程模型的局限性，進而提出了一種修正特征衰減模型參數的方法，基于ITU-R給出的35GHz模型參數對該修正方法進行了驗證：根據隨機介質波傳播理論，研究了雨粒子散射引起的信號起伏效應?；谧灾鞔罱ǖ腒a波段信道哀落特性和降雨物理特征測量系統，分別在視線環境和多徑環境下，開展了關于雨哀和雨致信號起伏特性的測量實驗，根據儀器的測量原理，優化了實測雨滴譜的提取方法，并提出了基于實測雨滴譜修正weibul模型參數的方法，建立了適用于西安地區精確的南滴尺寸分布模型，進而結合等效介電常數理論修正了指數雨衰模型參數，比較了視線環境下修正模型的雨哀計算結果與實驗測量結果，以驗證所提出的模型參數修正方法的正確性和可行性。然而，將多徑環境下降雨特征代入修正模型中，其計算和實驗結果表明地形地物多徑環境會“放大”雨衰和信號起伏深度?；陔姴▊鞑ダ碚摵偷刃Ь鶆蚪橘|理論，建立了復合環境下的電波傳播模型；在該模型基礎上，推導出了地形地物多徑傳播環境影響下的降雨衰減模型和信號起伏統計特性模型：仿真和討論了在典型地形地物多徑環境下，典型降雨時間序列下的衰減和信號起伏效應，揭示了多徑環境“放大”大氣傳輸效應的機理，并與實驗結果進行了比較，驗證了該模型的有效性。本文研究方法對降雪、沙塵暴等惡劣天氣環境和地形地物多徑傳播環境綜合作用下毫米波傳播特性的研究具有重要的指導意義，同時其研究成果對5G應用場景下亳米被信道建模，以及提高5G毫米波移動通信系統性能具有重要的應用價值。
上傳時間： 2022-06-20
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論文的主要工作和研究成果可以概括為以下幾個方面：1，分析了微波射頻濾波器的基本原理，頻率變換規則。闡述了微波濾波器的新技術及其應用.2，研究分析了螺旋濾波器的基本理論，設計了一種工作在VHF/UHF波段的螺旋腔體帶阻濾波器。論文以傳統的帶狀線帶阻濾波器作為著手點，采用電容耦合短截線諧振結構，將同軸線諧振器變換成螺旋線結構，有效地縮小了濾波器的體積。3，提出了一種結構新額的微帶平面結構濾波器，采用雙模諧振器結構形式。V/在輻射貼片上開十字交叉槽線來降低諧振頻率。濾波器的輸入輸出請振臂使用L形開路結構，帶外抑制非常好，高達-33dB，二次諧波被推移到基波的3倍頻以外。論文采用理論分析與計算機輔助設計相結合的設計理念。對螺旋腔體帶阻濾波器和雙模微帶帶通濾波器進行了實物加工，實測結果與仿真結果相吻合.關鍵詞：射頻；濾波器；螺旋諧振器：雙模諧振器
標簽： 射頻濾波器
上傳時間： 2022-06-20
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