【摘 要】
：
阳极氧化脉冲电源作为铝及其合金阳极氧化工艺的关键设备,其输出电压波形质量是影响工艺效果的关键因素;随着现代电力电子技术的发展,人们对阳极氧化脉冲电源的效率和功率密度有了更高的要求。为此,设计一种单DC-DC变换器的阳极氧化脉冲电源方案,并根据电源输出波形特点,对其闭环控制方法进行研究。针对传统阳极氧化脉冲电源通常使用叠加型拓扑结构而导致其功率密度和效率较低的问题,设计一种单DC-DC变换器的阳极氧
论文部分内容阅读
阳极氧化脉冲电源作为铝及其合金阳极氧化工艺的关键设备,其输出电压波形质量是影响工艺效果的关键因素;随着现代电力电子技术的发展,人们对阳极氧化脉冲电源的效率和功率密度有了更高的要求。为此,设计一种单DC-DC变换器的阳极氧化脉冲电源方案,并根据电源输出波形特点,对其闭环控制方法进行研究。针对传统阳极氧化脉冲电源通常使用叠加型拓扑结构而导致其功率密度和效率较低的问题,设计一种单DC-DC变换器的阳极氧化脉冲电源方案,仅使用一个DC-DC变换器,即可直接输出直流叠加脉冲电压,而不再需要经过叠加环节。为便于后续研究与设计,建立了DC-DC变换器的数学模型。同时,根据输出波形特点,设计了相应的脉冲频率、幅值与占空比的调节办法。为了提高阳极氧化脉冲电源的输出波形质量,在对直流叠加脉冲信号进行傅里叶分析的基础上,确定了DC-DC变换器带宽和滤波环节的主要参数,并设计基于传统PI控制的电压电流双闭环控制方案。根据已有的设计参数,定量分析了传统PI控制下DC-DC变换器输出脉冲信号各次谐波的稳态误差,结果表明变换器在传统PI控制下输出的幅值误差较大,影响输出波形的准确度。通过仿真对上述内容进行了验证,并发现输出脉冲边沿部分波形质量较差;通过在脉冲边沿处对控制系统进行分析,发现传统PI控制在脉冲边沿处具有动态响应速度不足的问题。针对采用传统PI控制时DC-DC变换器输出电压波形质量较差的问题,在电压电流双闭环控制的基础上,结合输出波形特点,设计了基于模糊PI控制的直流叠加脉冲波形控制方法。为保证模糊PI控制系统的稳定性,从变换器带宽角度出发,设计了模糊控制器的输出参数边界,根据实践经验设计了模糊规则,并通过仿真实验验证新控制方法对输出波形质量的改善效果。在上述理论研究及仿真实验基础上,搭建基于数字控制的阳极氧化脉冲电源实验电路,对单DC-DC变换器设计方案的可行性进行验证,并通过实验对比传统PI控制与模糊PI控制下变换器的输出波形,以证实新控制方法对输出波形质量有明显的改善效果。
其他文献
电连接器广泛应用于通信设备、轨道交通、航空航天及核电等重要领域。振动应力对连接器可靠性的影响越来越被重视,考虑振动环境的影响进而提高电连接器可靠性已经是电连接器设计中的重要环节。振动环境会导致电连接器中插针与插孔之间产生微米甚至纳米级的长时间循环往复的相对运动,称为微动。微动的发生会使得电连接器接触性能发生退化乃至失效。微动存在微动模式,即接触对发生微动时接触节点的相对运动状态。微动模式分为微动黏
金属腐蚀造成了大量的经济损失和资源浪费,甚至危害人们的生命安全。随着工业化的发展,固废物粉煤灰的堆积问题也变得日益严重。为了提升粉煤灰的利用率和减轻金属腐蚀现象对社会造成的不良影响,本研究将粉煤灰作为填料应用于涂层之中。粉煤灰可以填补涂层中的高分子链间隙等缺陷,然而,未处理的粉煤灰难以为涂层提供较持久的防腐性能,故常对其进行功能化改性,本文设计了三种粉煤灰基防腐功能涂层。（1）将粉煤灰、氧化石墨烯
随着机动车的广泛普及与环境污染的加剧,近年来,清洁能源逐渐成为能源发展的重要方向。电动汽车没有内燃机,在工作的时候通过电池给电动机进行供电驱动车辆进行工作,不会产生尾气的排气,环保优势明显。动态无线供电技术可以使电动汽车在行进过程中补充电能,使充电过程更加方便,节省充电时间,对解决电池的充电问题提供了方向。本文以三电平DC-DC变换器拓扑为研究对象,保证了接收端高电压等级宽电压范围下的功率输出安全
21世纪以来环境问题日渐凸显,“双碳”目标背景下,提高多种能源利用率、降低弃风弃光的区域综合能源系统（Regional Integrated Energy System,RIES）已被认为是解决能源问题的主要手段之一。本文以工业园区RIES为研究对象,以RIES更经济环保运行为目标,重点针对RIES子系统建模、基于环境变量的能量供给侧和用户端负荷侧预测技术、系统运行最优化建模和求解以及RIES储能
从维持性血液透析病人肌少症现状、筛查评估工具、影响因素、风险预测模型和干预措施等方面综述血液透析病人肌少症研究进展，以期为血液透析病人肌少症的评估和护理提供依据。
针对目前油田采出液含水量高,传统油水分离旋流器处理难度较大和普通分离设备存在的瓶颈问题,提出了一种磁场辅助旋流场强化油水分离的方案,即向旋流器锥段流体域施加磁场并于旋流场内添加磁粉,磁粉受到磁场与旋流场共同作用对油滴离心分离产生了一定的促进或抑制作用。基于单因素法和响应曲面法设计并优化了电磁铁及旋流器结构,采用有限元软件开展数值模拟和室内试验对比分析了电磁铁磁场分布随电流、匝数、铁芯直径等参数变化
无线电能传输（wireless power transfer,WPT）技术因其具有安全性高、灵活性强等优点,被广泛应用于便携式消费电子产品、电动汽车等不同领域。然而,传统的二维平面型无线电能传输系统的传输性能易受接收线圈位置影响,存在传输自由度低、抗偏移性能差等问题。空间无线电能传输系统能够在整个空间中产生更均匀的磁场分布,在发射线圈与接收线圈位置产生相对变化时,依然能够实现高效、稳定的无线电能传
肌少症是以骨骼肌质量、力量以及功能降低为主要特征的退行性综合征。终末期肾病透析患者由于疾病本身、各种并发症、透析治疗及其带来的活动减少等，可加速肌肉消耗，增加肌少症的发生。透析患者合并肌少症的发生率高，死亡率高，需要早期预防、早期诊断和治疗。现就透析患者肌少症的发病机制及诊治进展进行综述。
随着机器人等技术的迅猛发展,水下机器人成为我国开发海洋的重要工具。利用水下机器人进行作业,不仅能减少安全隐患,还可以提高作业效率。但水下机器人价格昂贵,且操控具有一定难度,所以需要对操作人员进行相关培训。此外,在研制新型水下机器人时,还需要对机器人的各项性能进行模拟测试。针对以上需求,本文基于虚幻引擎构建开发了一款水下机器人视景仿真系统。首先基于水下机器人构建动力学模型,根据水下机器人的实际工作情
橡胶和金属的接触在工业生产中广泛存在,由于橡胶材料的粘弹性和超弹性,使其运动过程中的摩擦特性受速度、介质等诸多因素的影响,运动状态也十分复杂。目前国内外的理论和实验研究主要集中在对橡胶的滑动研究,对橡胶-金属滚动摩擦的研究较少。针对以上问题,本文基于Lugre摩擦模型,提出了可以描述橡胶滚动过程的Lugre平均分布式橡胶模型。橡胶滚动过程中的运动状态分为纯滚动、滚动和滑动并存、纯滑动,在模型中引入