基于ARM的分布式动环监控板卡设计

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随着信息网络的高速发展,通信机房和各种局站不断扩展,与之配套的各种设备数量也随之增长,极大增加了监控和维护的工作量与难度,为改善这一现状,设计一套分布式动环监控板卡,以基于ARM的微控制器为核心芯片,搭配外围接口电路,通过软件编程控制,实现对主流动环设备的数据采集、异常告警和集中监控等功能.该款监控板卡设计完成后,已应用于多家机场的通信电源及机房环境监控中,经长期实际运行证明,该板卡运行稳定、数据传输可靠、告警信息准确,为通信设备的安全高效运行提供了保障.
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针对传统多电平逆变器功率器件多、结构复杂等缺点,提出一种模块化双输入开关电容多电平逆变器,其拓扑结构简单,所需开关器件少.该逆变器中电源与电容的串并联组合可产生更高阶数的电平输出,提高输出电压增益,且电容电压具有自平衡的优点.首先给出该逆变器的电路结构,分析其工作原理,并设计逆变器PWM调制策略,最后对电容自平衡及电容参数进行分析.仿真和实验结果验证了所提逆变器及其调制策略的有效性和可行性.
将P3HT与Spiro-OMeTAD共混后的混合物作为光活性层和空穴传输层,将其旋涂在由不同锑源和硫源比例(Sb/S)制备的Sb2S3纳米粒子敏化的TiO2纳米棒(TiO2(NR)/Sb2S3)复合膜上,制备成杂化太阳电池.对所得杂化太阳电池的微观结构和光电转换特性进行研究,在锑源和硫源比例(Sb/S)为1/1,P3HT与Spiro-OMeTAD共混物比例为15 mg:1 mL时得到的结构为FTO/TiO2(NR)/Sb2S3(1:1)/P3HT:Spiro-OMeTAD(15 mg:1 mL)/Ag的杂
针对发电机组在运行过程中因出现随机故障,造成整个系统出现电力中断等重大损失的情况,提出一种计及故障不确定性的多阶段多目标电源扩展规划模型.外层优化待增装机组的类型和数量,内层优化全部机组的投资运行成本和失电损失成本双目标函数.通过故障概率矩阵、失负荷概率(LOLP)和期望失电量(EENS)等指标,将可能发生的机组故障类型具体化,并通过负荷聚类和忽略高阶故障项等方式降低求解难度.最后,结合IEEE-RTS系统进行仿真验证,使用状态枚举法和NSGA-Ⅱ算法对含多维故障状态的双目标函数进行优化.结果表明,该文所
为减小控制延时对光伏并网逆变器控制的影响,提出一种基于卡尔曼观测器的单相LCL型光伏并网逆变器的电流控制策略;采用改进型卡尔曼观测器对逆变器的状态进行一拍预测,得到状态变量的预测值,通过预测变量的状态反馈,补偿系统的数字控制延时,同时实现LCL的有源阻尼;与龙伯格观测器相比,该卡尔曼观测器无需进行复杂的零极点配置,简化了观测器的设计;此外设计适当的控制外环,实现并网电流的零稳态误差跟踪,最后通过仿真与实验,验证所提出的控制方法的可行性.
提出一种半监督极限学习机(SSELM)算法实现在少标签样本下的光伏组件故障诊断.首先,分析光伏组件在不同故障状态下的I-V曲线变化规律,并提取特征量.然后提出一种特征参数标准化方法,实现不同工况下特征参数的转换和标准化.最后,阐述了基于SSELM的故障诊断建模方法.所提方法的优点是,仅利用少量带标签的仿真数据与大量无标签的实测数据即可建立光伏故障诊断模型,极大降低了数据收集的人力和时间成本,且具有较高的辨识准确率.仿真和实例验证了所提故障诊断方法能有效识别光伏组件的短路,遮阴和异常老化故障.
对太阳电池在临近空间受到太阳辐射强度、电池温度、临近空间飞行器飞行时间、位置和姿态等多因素影响下的发电能力进行分析,建立临近空间飞行器用太阳电池在临近空间实际发电功率和全天总发电量的模型并编写计算程序进行仿真,得到太阳电池在临近空间不同的飞行日期、地理纬度、飞行高度、飞行姿态和电池温度因素影响下的变化趋势,以及多因素影响下的单日总发电量情况,对临近空间飞行器能源系统精准设计和太阳电池的布局具有重要的意义.
以PTB7:PCBM材料体系为研究对象,应用Photo-CELIV技术来了解给体/受体比率对器件性能的影响.研究发现同一半导体材料体系的电荷迁移率和复合速率随材料配比的不同而变化.PTB7:PCBM体系的最佳给体/受体比为1:1.5,功率转换效率最高可达到7.1%.最佳配比的共混物具有较高的电荷迁移率和较低的复合速率.原子力显微镜图像证实,在优化的混合半导体薄膜中,均匀的相分离有利于提高填充因子,从而提高效率.
针对多晶硅表面的光反射造成的能量损失的问题,开展基于圆锥顶形阵列织构的多晶硅表面减反绒研究.首先通过差分有限元分析法,仿真绒面高度对反射率的影响,得出当绒面高度在30μm时,其表面反射率最低.其次用紫外纳秒激光在硅片表面制备不同高度的绒面,进行制造工艺优化,测试不同绒面的反射率并模拟出开路电压及短路电流.研究发现绒面织构高度在30.24μm时,减反效果最好,平均反射率为4.03%,其光电转换效率达18.81%.
通过分析代表地区的环境温度、辐照度与逆变器元器件工作温度的关系,结合逆变器寿命对容配比设计的影响模型研究,建立光伏逆变器元件失效概率的计算方法.在此基础上研究分析辐照度分布、发电量超配损失、逆变器初始成本、逆变器失效与可靠性对容配比综合影响模型,基于光伏系统生命周期内综合度电成本最佳原则,最优化设计光伏组件与逆变器最优容配比,并选择常州地区进行分布式光伏系统案例分析.在考虑逆变器失效概率和寿命的条件下,常州地区的容配比在1.44时综合经济性最优,为分布式光伏系统的精细化设计提供参考.
针对采用模拟电路、MCU等技术实现的有限转角电机控制器在控制精度、响应速度上存在的不足,引入FPGA硬件平台,设计一种基于FPGA的有限转角电机控制器.设计采用RDC19222旋转变压器、AD7091R传感器来解析上级系统指令信号和电机转子实时位置、实时角速度、实时母线电流信号等,完成对有限转角电机转子位置的三闭环控制.实验结果表明,基于FPGA的有限转角电机控制器能够有效提高PID控制精度与控制器响应速度,有助于进一步推进有限转角电机操动技术的发展.