一、电感线圈“两端电流不能突变”的物理特性及应用（论文文献综述）
刘晓宇[1]（2021）在《用于电流测量的罗氏线圈理论与应用研究》文中研究指明由于罗氏线圈电流互感器具有无磁饱和、测量频率较宽且结构简单等优点,各种类型的罗氏线圈被广泛用于大电流和高频电流测量。但罗氏线圈的测量精度、带宽、灵敏度仍受多种因素影响,如载流导体的形状位置、被测电流的幅值和频率、罗氏线圈自身的结构等。因此,有必要对罗氏线圈进行精确的计算。而现有的计算方式主要有两种,一种是基于有限元方法的电磁仿真软件,另一种是理论计算。但前者难以对常见的具有上千匝细绕线的罗氏线圈进行网格剖分,而后者大多仅适用于理想或特定情况,普适性差。本文从理论出发,着眼于工程应用,对罗氏线圈参数进行了精确计算,系统地研究了罗氏线圈在设计、生产以及应用过程中存在的实际问题。本文主要完成了以下工作:首先,本文理论推导了任意骨架形状的罗氏线圈与位置、形状且任意的载流导体之间互感的计算方法。针对常见的圆形骨架,本文也提出了更为简便的计算方式。为了验证理论推导,设计了相应实验,测量了自制的三种骨架形状（圆形、椭圆形和双环）的罗氏线圈与五种常见形状的载流导体之间的互感。实验数据与根据理论推导的互感计算结果吻合度较好（理论计算结果与实验结果的最大误差小于1%）,验证了理论推导的正确性。在此基础上,着重探究了载流导体的位置对互感的影响,对几种常见形状的载流导体与常见的骨架形状的罗氏线圈均做了详细讨论。另外,基于理论计算结果和实验数据,得到了提高测量精度的方法。其次,本文提出了改进的集总参数电路模型,使其适用于任意骨架形状的单层或双层罗氏线圈和位置、形状任意的载流导体,并在此基础上探究了影响罗氏线圈的测量带宽的主要因素。该模型考虑了每个线匝的自感、任意两个线匝之间的互感、空间相邻线匝之间的寄生电容、每个线匝与屏蔽层之间的电容,和受集肤效应影响的每个线匝的电阻。并且,由于不需要剖分网格,该方法计算速度较快。针对双层柔性、单层柔性、有屏蔽层和无屏蔽层等多种罗氏线圈的实验结果均验证了模型的正确性。另外,基于该模型,本文系统地研究了绕线层数、外接阻尼电阻、绕线密度、屏蔽层、载流导体位置和绕线分布不均匀度等多因素对罗氏线圈测量带宽的影响。然后,理论推导了任意走线高密度线匝的PCB罗氏线圈与任意位置的载流直导体之间互感的计算方法,并提出了适用于PCB罗氏线圈的改进的集总参数电路模型。探讨了任意两个线匝走线段间互感、相邻线匝走线段间电容、每个线匝走线段的自感和电阻的计算方法。同时,以一个结构复杂并被多文献提到的PCB罗氏线圈为研究对象进行了实验。实验结果验证了理论推导的正确性。最后,本文提出了一种兼顾灵敏度和测量精度的测量带宽扩展方法:将原始罗氏线圈分段并配合相应的电子电路。分别完成了单层线匝、双层线匝、有屏蔽层和无屏蔽层的罗氏线圈在正弦电流和HV-IGBT的集电极开关瞬间电流动态性能两种实验平台的测试,验证了该方法的有效性。实验数据表明,罗氏线圈的分段数越多,测量带宽越大（以双层绕线罗氏线圈为例,分两段后带宽扩展为原来的2.25倍,分三段线圈后扩展为原来的2.75倍）。同时,本文还提出了相应的误差补偿方法,并得到了实验验证。
安宁[2]（2021）在《Γ源直流固态断路器关断区域界定与双向分断功能研究》文中研究指明直流无自然过零点,直流断路器成为直流系统推广应用的关键技术。Γ源直流断路器（ΓDCCB）利用直通工作模式分断短路故障,为一种μs级自关断新型固态断路器,解决了传统Z源断路器源荷不共地、电源环流、负载突变误动作及输入谐振等问题。本文围绕ΓDCCB双向功率流分断、关断区域界定和安全重合闸关键问题展开研究,以期优化该直流断路器性能。本文针对双向直流系统中传统Z源类断路器无法实现双向功率流分断问题,采用比对组合法对双向Z源类断路器的构建方式进行筛选并以传导损耗作为约束条件,对电网络进行重新组合构建新型双向直流断路器,在此基础上提出了两种双向Γ源直流断路器拓扑;针对Γ源断路器短路关断范围模糊、区域界限难以界定、多维参数耦合影响等亟待解决的问题,本文通过理论推导给出了 ΓDCCB关断参数选取界限,并结合对其非线性仿真和实验拟合出精确的关断区域,给出了一种ΓDCCB三维图形非线性失效区域界定方法,获得自关断失效区域界定判据;针对Z源类断路器无法安全重合闸及再分断问题,本文在构建重合闸前后虚拟非直通模式基础上分别研究了三种解决方案:一种反向重复馈能重合闸法、一种晶闸管相移控制重合闸法、一种Ю源直流固态断路器及其控制方法,实现直流断路器无限次安全重合闸与再分断,同时降低了故障电流冲击。对方案进行了仿真验证,同时搭建了 Γ源直流固态断路器实验样机,对硬件电路和软件算法进行了设计,并在实验平台上对断路器进行了上述功能验证,实验结果表明:所提Γ源直流断路器可实现双向功率流下有效分断,验证了文中所述自关断区域界定判据的准确性,表明了 Γ源网络拓展应用于断路器领域的可行性和优越性。
王安[3]（2021）在《隧道二极管共振装置在超导和强关联领域的应用》文中提出隧道二极管共振法（TDO）是一种功能强大的无线电波波段探测方法。它能够以十分简洁的实验装置实现对样品电阻率和磁化率的高精度探测。它被广泛应用于超导序参量的测量和极端条件下的相变以及量子振荡测量中,并且在非常规超导和量子相变的研究中起到了极为重要的作用。本论文主要利用隧道二极管共振法对CeRh6Ge4、CeRhIn5和Lu5xRh6Snn18+x三个材料的不同性质进行了研究,具体工作可概括成以下三个方面:1)重费米子铁磁量子临界材料CeRn6Ge4的电子结构研究。最近,我们实验室在重费米子铁磁材料CeRh6Ge4中发现了压强诱导的铁磁量子临界点,打破了先前人们关于纯净铁磁体系不存在铁磁量子临界的共识。为了研究铁磁量子临界的物理起源以及该材料的电子结构,本论文利用隧道二极管共振法以及机械悬臂法对CeRh6Ge4进行了转角量子振荡的测量。同时我们还计算了在4f电子的完全局域化和完全巡游化两个极端情况下的能带结构。经过分析对比,我们发现该材料的费米面与4f电子完全局域化的计算结果非常相近,这表明CeRh6Ge4不同于先前研究的巡游电子体系,4f电子的局域性可能该材料中存在铁磁量子临界点的一个重要因素。2)重费米子反铁磁材料CeRhIn5的压强-磁场多参量相图的探索。利用加压条件下的隧道二极管共振技术本论文对CeRhIns变磁相变的压强依赖关系进行了探测,发现变磁相变具有各向异性并且能够存在于该材料的超导相中。结合文献中的强磁场输运测量,本论文发现变磁相变在1 GPa以下几乎不变,而在1 GPa以上随着压强增大而往高场移动,这可能与CeRhIn5在加压时发生的磁结构变化有关。同时,CeRhIn5的变磁相变的各向异性也表明其压强-磁场相图可能具有各向异性。3)时间反演对称性破缺超导材料Lu5-xRh6Sn18+x的超导序参量研究。本论文采用隧道二极管共振法对材料的磁场穿透深度进行了测量,发现其低温穿透深度的改变量呈现指数温度依赖关系。结合对该材料超导相干长度以及穿透深度绝对值的分析,本论文发现其超流密度能够被常规超导的s波模型拟合。此外,对该材料能带结构的计算表明它具有三维的费米面,因而排除了对称性分析中允许时间反演对称性破缺的所有节点能隙配对状态的可能性。因此,Lu5-xRh6Sn18+x中的时间反演对称性破缺这种非常规的超导现象很可能由理论学家最新提出的环状约瑟夫森电流导致。
陈洁[4]（2021）在《旋转式磁通泵励磁的高温超导无绝缘磁体研究》文中研究说明强磁场可以非常有效地诱导原子核外电子的自旋和轨道有序,并改变电子结构使之出现全新的物质状态,故磁场的场强是衡量强磁场装置性能优劣的重要指标。现有的主流强磁场装置磁体体积庞大、不易移动,且磁场强度不足、稳定性较低。高温超导无绝缘磁体具有电流密度高、高场稳定和体积小等特点,符合强磁场装置对磁体的发展趋势。高温超导无绝缘磁体固有的匝间接触电阻一方面影响磁体充放电速度,另一方面却在主磁体过流和失超时提升了其电热稳定性和自我保护能力。此外,采用无接触的旋转式高温超导磁通泵励磁方式,解决了传统供电模式引起的电流波动问题,满足了强磁场装置中对磁体稳定性高的要求。本文采用理论和实验相结合的方式,展开了旋转式磁通泵励磁的高温超导无绝缘磁体研究,主要包含了以下几个内容:（1）构建高温超导无绝缘线圈匝间接触电阻的瞬态模型,基于该模型揭示匝间接触电阻值随时间变化的规律,发现在充电开始和放电结束时短时间内阻值有明显的增加,并随着充放电过程的稳定阻值下降到一个稳定值的现象。还发现在过流实验过程中,阻值也有明显的增大并随过流电流的稳定趋于稳定的现象。结果验证无绝缘线圈在电流过大时的自我保护能力,体现了其优异的电热稳定性。基于高温超导无绝缘线圈匝间接触电阻的瞬态模型,研究磁体内各个线圈在可变升流速率下的充放电和过流过程,发现流向超导层的切向电流和匝间接触电阻层的径向电流分布特性,结果表明磁体端部线圈径向电流的变化率更快,靠近磁体中心线圈的切向电流的变化率更快,为实用无绝缘高温超导磁体的设计及运行提供重要依据。（2）推导高温超导磁通泵动态电阻与电流升流速率的变化关系,设计并搭建旋转式磁通泵的开路实验平台,通过对升流速率、转子永磁块数量、转子与定子间隙、永磁块旋转速度等参数的研究,得出磁通泵输出特性的变化规律。针对磁通泵伏安特性出现的非线性现象,搭建了-90°～+90°高温超导带材临界电流各向异性测试平台,对磁性基底和无磁基底超导带材进行了不同升流速率时的实验研究,结果表明:在磁场0.5T以下,77K温区,无磁性基底超导带材的临界电流各向异性性能优于磁性基底超导带材。有助于研究人员进一步深入研究高温超导带材在行波磁场下的磁化行为。（3）针对高温超导体失超影响磁通泵输出性能和磁体稳定性的问题,设计并搭建旋转式磁通泵励磁的高温超导无绝缘磁体失超检测平台,该平台可以通过触发黏贴在磁体及引线部分的加热电阻片来引发装置失超,剖析磁通泵定子侧的引线和高温超导无绝缘磁体的失超过程,研究焦耳热量及加热片工作时间对于磁体连接引线最小失超能和失超传播速度的影响,结果表明磁通泵定子侧引线失超使回路电流急速下降的现象,磁体失超改变内部电流分布的规律,为磁通泵励磁的高温超导无绝缘磁体的稳定性分析提供了重要参考。
林明毅[5]（2021）在《小电流接地系统单相接地故障选线及测距研究》文中研究指明我国中低压配电网广泛采用小电流接地系统,在该系统下发生单相接地故障时允许带故障继续运行1-2小时。但长时间带故障运行可能会扩大事故范围。因此,快速准确的检测到故障所在的具体线路和位置,并及时切除故障,有利于电力系统安全稳定的运行。鉴于此,本文针对配电网小电流接地系统单相接地故障选线和测距进行研究。本文针对小电流接地系统单相接地故障的稳态和暂态特征进行分析,并对故障线路和非故障线路的电压电流特性和差异进行理论分析和仿真验证。针对非线性、非平稳的暂态信号难以提取故障特征的问题,引入自适应噪声的完全集合经验模态分解（CEEMDAN）进行故障特征提取,有效避免了经验模态分解（EMD）存在的模态混叠以及集合经验模态分解（EEMD）存在的噪声残留等问题。通过仿真验证了CEEMDAN比EMD和EEMD具有更好信号分解优势,为故障选线和测距提供信号分解工具。针对故障暂态分量的故障特征难以提取导致选线方法适应性不高的问题,提出一种基于CEEMDNA-能量比重的故障选线方法。利用CEEMDAN分解各条线路的暂态零序电流得到有限个固有模态函数（IMF）分量,并求出各IMF分量所对应的频带能量。同时,计算各IMF分量与原始零序电流的互相关系数,将互相关系数作为权重赋予到频带能量中。然后对各条线路的频带能量进行累加,分别得到各条线路的能量,最后进行归一化处理得到能量比重,并与预先设定好的选线阈值进行对比作为选线判据。针对故障行波信号难以提取的问题,提出一种基于CEEMDAN-Teager能量算子（TEO）的故障行波提取方法。对线路两端的电压行波信号进行CEEMAND分解得到有限个IMF分量,并利用相模变换对IMF1分量进行分解得到两端的零线模分量,最后利用TEO对两端的零线模分量求取时间-能量谱图以获得零线模分量到达两端的时刻。利用零线模分量向线路两端的传播过程结合双端行波法提出一种改进的双端行波测距法,该方法仅需要获得零线模分量到达首末两端的时刻即可得出故障距离,无需再求取行波波速。针对混合线路中行波波速在缆线各区段上波速不一致的问题,利用零线模分量到达首端产生的时间差作为故障区段阈值判定,并结合零线模分量在各区段上不同的传输特性,提出一种适用于不同区段的混合线路改进双端行波测距法。利用CEEMDAN-TEO提取的零线模分量到达线路两端时刻代入所研究出的故障测距方法中即可得出故障距离。对本文所提出的故障选线和故障测距方法,通过改变影响暂态信号的不同因素进行仿真分析,仿真结果验证了本文所提出的故障选线和故障测距方法的有效性和适应性。
仝玮[6]（2021）在《大型超导装置失超保护系统换流回路及其关键问题研究》文中研究指明大型超导装置失超保护系统是聚变堆主机关键系统综合研究设施CRAFT（Comprehensive Research Facility for Fusion Technology）项目的核心研究内容之一。本文根据CRAFT超导磁体测试平台对失超保护系统提出的100 kA/10 kV双向直流分断及10 GJ能量耗散要求,进行了系统超大容量换流方案的研究与设计。基于超大电流失超保护回路换流稳定性、分断可靠性等要求提出了真空开关百千安级直流开断换流回路多目标优化方法,并成功研制了可应用于聚变领域极端脉冲工况下的固态开关及脉冲电抗器。本文首先深入研究了国内外各超导装置失超保护系统及直流电网中直流开关换流设计方案。针对失超保护系统的大电流双向开断要求,提出采用新型H桥结构的换流回路拓扑的设计方案,提升系统性能的同时有效降低了其研制难度。基于系统中各作用单元的动作时序分析,详细剖析新型拓扑结构下的回路换流暂态过程,为后文研究内容提供了理论研究支撑。然后基于系统换流过程暂态分析及真空电弧燃弧及弧后介质恢复过程研究,针对百千安级直流开断工况,首次分析研究了换流回路参数对系统主回路真空开关分断后介质恢复过程的影响。充分考虑真空开关弧后介质恢复能力以及分断速度和设备研制成本,提出了换流回路多目标参数优化方法。在保障主回路成功开断的基础上,提高了开断速度与回路研制的性价比。接着针对系统换流回路130 kA脉冲工况,研制了换流回路触发单元-晶闸管开关。通过对多型号器件温升的Cauer热路模型模拟,对回路器件进行了初步选型及串联结构设计。基于脉冲工况下晶闸管关断过电压分析,创新性提出了脉冲工况下缓冲电路参数优化方法,可安全有效提升其恢复电压抑制能力。通过实验对比不同类型晶闸管器件关断性能,为未来不同应用工况下固态开关器件选型提供借鉴。此外,针对换流回路中高频脉冲电流下的强电磁应力,分析了脉冲电抗器线圈结构及电感电阻频率特性,研制了新型高寿命干式空心脉冲电抗器。基于放电过程中电抗器强磁场分析,对电抗器进行了邻近空间磁场、线圈电磁载荷及电磁-结构耦合仿真,创新性优化了线圈端部设计,将线圈端部所受等效应力降低至优化前的47%,有效的提高了电抗器性能。针对其高寿命要求,对超高脉冲工况下电抗器进行了疲劳分析,仿真结果符合寿命要求。最后对研制的换流回路进行了功能实验及与真空开关配合100 kA分断实验。验证了所应用的新型拓扑结构,提出的参数优化方法的有效性及研制的固态开关和脉冲电抗器涉及的可靠性,表明研制的换流回路能够完全满足CRAFT失超保护系统的运行要求。本文的研究可为聚变装置中超导磁体提供安全可靠的失超保护,保障磁体在在极端工况下安全运行,并为未来聚变堆的发展提供了有力的辅助支撑。
雷伍峰[7]（2021）在《基于全桥拓扑的全集成DC-DC隔离电源》文中指出进入21世纪以来,人们对于电子产品的稳定、安全、便携、续航等性能要求越来越高,电源技术在电子技术中的地位也越来越重要。隔离电源可以在实现功率传输的同时实现电气隔离,具有良好的抗干扰性和用户安全等特性,在各个领域都备受青睐。随着隔离技术的发展进步,片上变压器技术使得隔离电源全集成的实现成为可能,进一步提升了隔离电源芯片的集成度与可靠性。论文首先对隔离技术和隔离电源做了简要介绍,并阐述了隔离电源的发展现状和发展趋势。然后基于磁耦合式隔离技术和全桥拓扑,提出了本课题所设计的全集成隔离电源方案。重点对全桥逆变电路、全桥整流电路、软开关和电压模脉冲宽度调制控制做了详细说明。基于0.25μm 5V BCD工艺对功率级电路以及控制电路中的关键模块如偏置电路、带隙基准电路、欠压闭锁等电路进行设计仿真验证。整个电源系统在绘制版图并提取寄生参数后,采用Spectre进行仿真验证。本课题主要基于无磁芯片上变压器和全桥拓扑研究设计了一款全集成的DC-DC隔离电源。在电路拓扑方面,相比于传统谐振式全集成隔离DC-DC变换器,本课题没有依赖传输芯片谐振升压,而是采用了变压器升压方案,所以整个电路不需要高压器件,且仅需一个片外滤波电容。在控制方案方面,本课题采用基于相移技术的电压模脉冲宽度调制控制方法,并结合频率切换技术,实现了稳定的输出电压并改善了轻负载下的传输效率。后仿结果显示,本文设计的全集成隔离电源,输入电压为3.3～5V,输出电压为3.3V或5V的隔离电源,其最大输出功率为0.75W,最大输出效率为43%,电压调整率为2m V/V,负载调整率为0.125V/A。当输入电压发生-0.5V和+1V的阶跃变化时,输出电压的过冲分别为-18m V和+32m V,恢复时间小于6μs;当负载电流发生±80m A的阶跃变化时,输出电压的过冲分别为-40m V和+44m V,恢复时间小于5μs。50m A负载下,输出电压纹波为14m V。所设计的传输芯片面积为2.23mm2,接收芯片面积为1.9mm2。
卢陶平[8]（2021）在《多线圈电磁感应加热控制系统设计与实现》文中研究说明采用分布式多线圈结构的电磁加热方式因具有很好的温度可控性而得到关注和研究,但因其多线圈电磁参数的相干性而无法沿用以往的控制模型和算法,本文将针对这一问题开展研究工作,使得多线圈结构下的控制模型和算法在控制精度和适应性方面得到提高。本文针对多线圈电磁加热系统模型与可控性问题进行研究。将以2*2多线圈为研究对象,首先,在了解多线圈电磁场相关的理论基础上,分析多线圈电磁感应加热过程中的邻近效应、涡流效应等对加热系统的影响,引入笛卡尔坐标系和圆柱坐标系组合的方法来分析计算多线圈的总矢量的感应电动势模型,另外,基于涡电流和功率损耗计算温度场模型;进一步分析建立多线圈电磁加热模型,并对串联谐振电路模型与并联谐振电路模型的优缺点进行分析,最终选择串联谐振电路模型作为多线圈电磁加热主电路模型。其次,在Multisim仿真软件中对驱动电源的主要参数进行分析,采用SPWM技术作为驱动信号并对隔离驱动电路进行了可靠性的分析,设计信号采集电路、温度采集模块和保护电路等;在控制策略上引进BP神经网络和PID结合的自整定算法,并在Matlab中进行了仿真实验,将新的控制方法与传统的PID算法进行对比,得出BP-PID控制算法的鲁棒性、精度、超调、可靠性和功耗都优于传统的PID算法。最后,搭建多线圈电磁感应加热实验平台并进行对比实验。通过对实验结果的分析表明:分布式多线圈电磁感应加热在精度、温度可控性和鲁棒性方面上的明显优于单线圈,使平板表面的温度的均匀性得到提升。这也为多线圈电磁感应加热提供了一定的参考价值。
杨俊峰[9]（2021）在《高阶恒流型磁耦合式无线电能传输及抗偏移优化研究》文中提出无线电能传输（Wireless Power Transfer,WPT）技术是电气工程领域一项新兴前沿技术,借助软介质（空气、水等）将电能通过电磁转换传递给负载。其中磁耦合式无线电能传输技术可以实现中距离下的电能传输,适合生产生活中大部分场景,是学术界和工业界研究热点。但是此类无线电能传输技术仍存在模型构建不完善、能量传输效率低、抗偏移性能差、系统成本高等问题,阻碍了该技术的实用化进程,亟需突破。本文依托国家重点研发计划项目“基于新型电力电子器件的高性能充电系统关键技术”子课题“无线充电系统互操作性测试与安全评价技术（2018YFB0106304）”及其配套的国家电网公司科技项目（52110418003G）。主要针对磁耦合谐振式无线电能传输系统的模型建立、高阶拓扑的设计方法及应用,新型拓扑结构的电能传输特性以及抗偏移能力提升等方面进行理论分析和实验研究。主要研究工作如下:首先,对基本补偿网络的建模和传输特性进行了研究。针对传统广义状态空间平均法模型有阶数过高、建模复杂的问题,提出了基于SS拓扑的离散时间建模方法。根据变换器不同开关状态,设计了WPT的离散时间模型,得到z域控制端到输出端的传递函数,能够准确、快速的描述WPT系统状态变量的完整动态过程,同时系统阶数没有增加。在此基础上,设计了考虑原副边通信延时的数字控制器,满足相位裕度、幅值裕度、稳定时间和超调量等性能指标。最后通过分析SS补偿下无线电能传输系统的不足,指出高阶拓扑的必要性。其次,分析了高阶补偿电路的基本形态,并针对蓄电池恒流和恒压分段式充电需求,提出了基于双边LCC（DLCC）混合拓扑的无线充电系统。分析了高阶基本单元电路的输出特性与谐振条件,以T型电路为基础,研究了DLCC谐振网络中三自由度的参数特性,获得LCC型补偿网络结构在无线充电系统中恒流输出和恒压输出时的电路结构和参数设计方法。同时考虑电路切换时的输出平稳性,通过在副边电路加入一个附加电容和开关实现对电池恒流恒压的切换充电,免去通信和复杂控制。恒流模式时输入阻抗为纯阻性,几乎没有无功功率输入,恒压模式时输入阻抗成感性,能实现逆变器的零电压开关。根据所提参数设计方法设计了无线电能传输样机,实验验证了所提方法的有效性。然后,针对传统恒流型DLCC补偿网络在大负载时,会出现输入阻抗容性,整流器断续工作的问题,采用漏感补偿的设计规则,提出用于电流型负载的LCC-S和LCC-SP两种补偿拓扑,其输出电流与负载无关。两种新型恒流型拓扑中器件应力更加均衡,输入阻抗始终处于感性范围,整流器工作在连续模式,保证了整个系统的高效率。具有可实现ZVS软开关,大负载时阻抗角接近零,电路调试简单,有较高的设计自由度,输出功率不受限于磁耦合机构等优点。通过搭建的实验平台验证了理论分析的正确性。最后,无线电能传输系统的磁耦合机构是两个无接触的线圈,偏移的发生时常存在,造成功率输出非常明显的波动,通过控制策略改善系统性能的能力有限。为克服变耦合下无线电能传输系统的鲁棒性问题,本文提出了基于补偿参数优化设计的抗偏移性能提升方法。研究了恒流型LCC-S拓扑失谐参数下的系统特性,一方面解决偏移下逆变器电流突增的问题,另一方面同时增强了系统对偏移和负载变化的鲁棒性。针对新型LCC-SP补偿网络,明确了抗偏移能力和可选参数范围的关系,保证中心耦合系数额定输出的同时,扩展两个耦合系数变化方向的抗偏移范围。提出的参数优化设计方法保证了系统具有优异的抗偏移能力的同时保持较高效率。
刘辉[10]（2021）在《助力机器人无线电能传输系统鲁棒性控制策略研究》文中研究表明助力机器人作为一种可穿戴式医学康复设备,能够有效帮助残疾人和老年人获得行走的能力,而电能供给是助力机器人技术存在的一个重要问题。现有的助力机器人电能获取普遍采用有缆供电和电池供电两种方式。一方面,这极大制约了机器人的工作范围;另一方面,电池供电导致机器人质量变大,可穿戴性差。因此,必须为助力机器人寻找一种续航时间长及获取电能灵活的供电方式——无线电能传输。然而在助力机器人无线充电时会受到外部环境的干扰,同时电路硬件参数的不确定性、负载跃变等问题将影响系统的恒压输出。由于无线电能传输是一种高阶数、多参数耦合及非线性的复杂系统。因此,本研究为提高无线电能传输系统在各类干扰因素影响下的鲁棒性问题,设计一种基于龙伯格扰动观测器的双闭环输出电压反馈预测控制方案。具体工作如下:（1）在无线电能传输技术工作原理和研究方向的基础上,简要介绍了该技术国内外研究现状。对原副边四种基本补偿和高阶补偿网络拓扑结构进行分析,建立了传输电路的数学模型,推出系统的输出功率和效率特性关系。通过对比分析,本课题选取更加符合助力机器人应用场景的LCL-S补偿结构。（2）对目前常用的无线电能传输系统提高鲁棒性的控制策略和算法进行分析和比较。针对传统控制方法不依赖于具体的控制系统的数学模型,无法达到理想的控制效果等问题,引出本课题设计基于龙伯格扰动观测技术的助力机器人无线电能传输预测控制算法。（3）通过对LCL-S型无线电能传输系统拓扑建模,设计了考虑外部扰动和参数不匹配的扩展无线电能传输简化模型。采用龙伯格观测器分别估计电压和电流回路中的集中扰动,并分别设计了电压控制器和改进的预测电流控制器,通过移相调制技术来调节系统输入脉冲,从而得到系统所需的输出量。利用Simulink软件搭建助力机器人无线电能传输系统仿真模型,分别设计了系统在启动、参考电压跃变、直流电源电压跃变和负载及电感参数跳变时的验证试验。结果表明:与传统PI控制算法对比,本课题所设计的算法在系统存在干扰情况下具有快速调节、超调更小等优点,为实际硬件试验设计提供了理论依据。（4）给出搭建助力机器人无线电能传输系统试验平台的软硬件设计过程。其中,硬件设计主要包括各个模块中所使用器件的选型、ADC电压/电流采样电路设计和信号调理电路设计等;软件设计包括系统主程序逻辑运行流程、ADC采样模块和ePWM中断服务子程序,并在CCS软件上完成程序的编写和调试。最终,对试验平台分别进行参考电压和负载电阻跃变的闭环试验,试验结果表明本课题所提算法具有较优的鲁棒性和工程使用价值。
二、电感线圈“两端电流不能突变”的物理特性及应用（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、电感线圈“两端电流不能突变”的物理特性及应用（论文提纲范文）
（1）用于电流测量的罗氏线圈理论与应用研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 用于电流测量的罗氏线圈研究背景 |
| 1.3 用于电流测量的罗氏线圈工业应用现状 |
| 1.4 用于电流测量的罗氏线圈工作原理 |
| 1.5 用于电流测量的罗氏线圈工程应用中的关键问题及研究现状 |
| 1.6 论文主要工作和结构安排 |
| 2 任意骨架形状罗氏线圈与载流导体之间互感的计算方法 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 圆形骨架罗氏线圈与载流导体之间互感的计算方法 |
| 2.2.1 载流直导体位于任意位置 |
| 2.2.2 载流弯曲导体位于任意位置 |
| 2.3 双环骨架罗氏线圈与载流导体之间互感的计算方法 |
| 2.3.1 载流直导体位于任意位置 |
| 2.3.2 载流弯曲导体位于任意位置 |
| 2.4 任意骨架形状罗氏线圈与载流导体之间互感的计算方法 |
| 2.5 载流导体的截面和线匝缺口大小对互感的影响 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 任意骨架形状的罗氏线圈与载流导体之间互感的实验测试 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验设计 |
| 3.3 实验验证及互感的影响因素分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 罗氏线圈的改进集总参数电路模型及其应用 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 改进集总参数电路模型 |
| 4.3 实验测试 |
| 4.3.1 实验设计 |
| 4.3.2 实验验证及带宽的影响因素分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 任意线匝走线构成的PCB罗氏线圈的互感计算及电路模型 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 最大灵敏度的PCB罗氏线圈圆形骨架的结构参数讨论 |
| 5.3 PCB罗氏线圈与载流导体之间互感的计算方法 |
| 5.4 PCB罗氏线圈改进的集总参数电路模型 |
| 5.5 实验测试 |
| 5.5.1 实验设计 |
| 5.5.2 实验验证 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 一种罗氏线圈带宽扩展方法 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 原理分析 |
| 6.3 实验测试 |
| 6.3.1 实验设计 |
| 6.3.2 实验验证 |
| 6.4 分段罗氏线圈测量误差的分析及补偿 |
| 6.5 本章小结 |
| 7 总结与展望 |
| 7.1 总结 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历及攻读博士学位期间取得的研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（2）Γ源直流固态断路器关断区域界定与双向分断功能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1.绪论 |
| 1.1 .课题的研究背景及意义 |
| 1.2 .国内外研究现状及发展趋势 |
| 1.2.1 .Z-源类直流固态断路器 |
| 1.2.2 .Z-源类双向直流固态断路器 |
| 1.2.3 .Z-源类固态断路器自关断区域界定 |
| 1.2.4 .Z-源类固态断路器安全重合闸与再关断 |
| 1.3 .本文主要内容 |
| 2. Γ源耦合电感直流固态断路器 |
| 2.1 . Γ源断路器拓扑 |
| 2.2 .数学模型 |
| 2.2.1 .稳态模式 |
| 2.2.2 .短路模式 |
| 2.2.3 .晶闸管电压应力 |
| 2.3 .三种耦合电感断路器比对 |
| 2.3.1 .T/逆Γ/Γ源断路器拓扑 |
| 2.3.2 .关断速度比对 |
| 2.3.3 .短路电流比对 |
| 2.3.4 .晶闸管反压峰值和反向恢复时间比对 |
| 2.3.5 .关断范围比对 |
| 2.3.6 .三种耦合电感断路器性能总结 |
| 2.4 .仿真结果及分析 |
| 2.5 .本章小结 |
| 3. Γ源直流固态断路器性能优化 |
| 3.1 .双向Γ源直流断路器拓扑 |
| 3.1.1 .双向Z源类阻抗网络拓扑 |
| 3.1.2 .双向Γ源直流固态断路器 |
| 3.1.3 .工作模式 |
| 3.1.4 .仿真结果及分析 |
| 3.2 . Γ-DCCB短路与负载突变区域界定 |
| 3.2.1 .理论故障电阻界限 |
| 3.2.2 .考虑漏感的区域界定 |
| 3.2.3 .考虑耦合系数的界定范畴 |
| 3.2.4 .三维图区域界定 |
| 3.2.5 .仿真结果及分析 |
| 3.3 . Γ-DCCB的重合闸与重合闸再分断研究 |
| 3.3.1 .反向重复馈能重合闸法 |
| 3.3.2 .晶闸管相移控制重合闸法 |
| 3.3.3 .一种Ю源直流固态断路器及其控制方法 |
| 3.3.4 .三种重合闸再分断方法比对 |
| 3.3.5 .仿真结果及分析 |
| 3.4 .本章小结 |
| 4.系统设计与实现 |
| 4.1 .系统实现方案 |
| 4.2 .系统硬件设计 |
| 4.2.1 . Γ源网络 |
| 4.2.2 .驱动电路 |
| 4.2.3 .功率放大电路 |
| 4.3 .系统软件设计 |
| 4.4 .本章小结 |
| 5.实验验证与结果分析 |
| 5.1 .稳态和短路模式下断路器功能分析 |
| 5.2 .双向断路器拓扑性能分析 |
| 5.3 .短路与负载突变区域界定分析 |
| 5.4 .本章小结 |
| 6.全文总结及展望 |
| 6.1 .全文总结 |
| 6.2 .展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间主要研究成果 |
（3）隧道二极管共振装置在超导和强关联领域的应用（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 时间反演对称性破缺的超导材料 |
| 1.2.1 UPt_3 |
| 1.2.2 Sr_2RuO_4 |
| 1.2.3 LaNiC_2和LaNiGa_2 |
| 1.2.4 Re基化合物家族 |
| 1.2.5 小结 |
| 1.3 重费米子材料中的量子振荡 |
| 1.3.1 量子临界简介 |
| 1.3.2 CePd_2Si_2 |
| 1.3.3 CeRh_2Si_2 |
| 1.3.4 CeRhIn_5 |
| 1.3.5 小结 |
| 1.4 本文的组织结构和创新点 |
| 1.4.1 本文的组织结构 |
| 1.4.2 本文的创新点 |
| 第二章 低温下无线电波波段的共振测量 |
| 2.1 样品对无线电波的响应 |
| 2.1.1 平面电磁波在线性介质中的传播 |
| 2.1.2 介质为导体 |
| 2.1.3 介质为超导体 |
| 2.1.4 等效磁化强度 |
| 2.1.5 具有特定几何形状的有限大尺寸样品 |
| 2.2 样品磁化率的探测 |
| 2.2.1 机械悬臂法 |
| 2.2.2 直流/交流磁化率 |
| 2.2.3 共振和感应法的结合 |
| 2.2.4 共振法的优势 |
| 2.3 共振法稳定振荡的获得与探测 |
| 2.3.1 隧道二极管 |
| 2.3.2 隧道二极管电路的振荡来源 |
| 2.3.3 振荡信号的混合与探测 |
| 2.3.4 接近传感器电路 |
| 2.3.5 振荡信号的处理与记录 |
| 2.4 低温环境的获得与实验装置的设计 |
| 2.4.1 低温环境的获得 |
| 2.4.2 制冷机上的实验装置 |
| 第三章 超流密度与量子振荡的半经典理论 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 超导体超流密度的半经典理论 |
| 3.2.1 弛豫时间近似下的的超流密度 |
| 3.2.2 几类典型能隙下伦敦穿透深度的温度依赖关系 |
| 3.3 量子振荡的半经典理论 |
| 3.3.1 Lifshitz-Kosevich公式 |
| 3.3.2 量子振荡的几类典型削弱因子 |
| 第四章 铁磁量子临界材料CeRh_6Ge_4的量子振荡测量 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 样品制备与标定 |
| 4.3 常压转角量子振荡测量与初步分析 |
| 4.4 CeRh_6Ge_4能带计算与实验结果的对比 |
| 4.5 特定角度量子振荡的温度与磁场依赖关系 |
| 4.6 c轴方向CeRh_6Ge_4的加压量子振荡的测量 |
| 4.7 讨论 |
| 4.8 小结 |
| 第五章 基于隧道二极管共振法的CeRhIn_5压强-磁场相图探索 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 样品制备与表征 |
| 5.3 加压隧道二极管共振测量 |
| 5.4 加压量子振荡的分析 |
| 5.5 讨论与改进 |
| 5.6 小结 |
| 第六章 时间反演对称性破缺超导体Lu_(5-x)Rh_6Sn_(18+x)的序参量研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 样品的制备与表征 |
| 6.3 超导下临界场的测量与相关参量的计算 |
| 6.4 超导态磁场穿透深度的测量 |
| 6.5 超流密度 |
| 6.6 能带计算 |
| 6.7 讨论与拓展 |
| 6.8 小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表文章 |
（4）旋转式磁通泵励磁的高温超导无绝缘磁体研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 中文摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题的研究背景及意义 |
| 1.2 高温超导磁体应用面临的问题 |
| 1.2.1 传统电源电流波动对主磁体稳定性的影响 |
| 1.2.2 高温超导体失超对主磁体的影响 |
| 1.2.3 主磁体的稳定性和小型化问题 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.3.1 超导磁通泵的研究现状 |
| 1.3.2 高温超导无绝缘磁体的研究现状 |
| 1.3.3 高温超导体失超检测的研究现状 |
| 1.4 旋转式磁通泵的高温超导无绝缘磁体研究内容 |
| 2 二代高温超导带材的临界电流特性研究 |
| 2.1 高温超导体的电磁特性 |
| 2.1.1 磁通钉扎和临界电流密度 |
| 2.1.2 Bean和 Kim-Anderson临界模型 |
| 2.1.3 磁通流动和E-J方程 |
| 2.2 自场下基底磁性对带材临界电流的影响 |
| 2.2.1 实验样品 |
| 2.2.2 实验平台搭建 |
| 2.2.3 实验结果及分析 |
| 2.3 外场下基底磁性对带材临界电流的影响 |
| 2.3.1 临界电流各向异性的理论基础 |
| 2.3.2 实验平台搭建 |
| 2.3.3 实验结果及分析 |
| 2.4 高温超导体电压信号去噪方法的研究 |
| 2.4.1 小波变换理论的滤波算法 |
| 2.4.2 高温超导体电压信号的滤波分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 旋转磁铁式高温超导磁通泵的伏安特性研究 |
| 3.1 磁通泵的基本原理 |
| 3.1.1 开路电压 |
| 3.1.2 动态电阻 |
| 3.2 磁通泵的开路实验平台搭建 |
| 3.3 磁极对数对开路电压和动态电阻的影响 |
| 3.4 间隙对开路电压和动态电阻的影响 |
| 3.5 转速对开路电压和动态电阻的影响 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 单饼高温超导无绝缘线圈的充放电特性研究 |
| 4.1 线圈匝间接触电阻的瞬态模型 |
| 4.2 实验设置 |
| 4.2.1 实验样品 |
| 4.2.2 实验平台搭建 |
| 4.3 线圈和匝间接触电阻的实验结果及分析 |
| 4.3.1 线圈的充放电响应和电流分布 |
| 4.3.2 充电过程中匝间接触电阻的实时响应 |
| 4.3.3 放电过程中匝间接触电阻的实时响应 |
| 4.3.4 电流稳定运行时匝间接触电阻的数值变化 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 高温超导无绝缘磁体的充放电特性研究 |
| 5.1 等效电路模型 |
| 5.2 实验设置 |
| 5.2.1 实验样品 |
| 5.2.2 实验平台搭建 |
| 5.3 充电过程中电流的分布结果及分析 |
| 5.4 放电过程中电流的分布结果及分析 |
| 5.5 过流过程中电流的分布结果和分析 |
| 5.6 充电速率对电流分布的影响 |
| 5.7 本章小结 |
| 6 磁通泵励磁高温超导无绝缘磁体及引线的失超特性研究 |
| 6.1 高温超导体的失超解析计算 |
| 6.2 实验样品和平台搭建 |
| 6.2.1 实验样品 |
| 6.2.2 失超检测平台 |
| 6.3 磁通泵励磁过程中无绝缘磁体及引线失超特性研究 |
| 6.4 磁通泵励磁稳定后无绝缘磁体及引线失超特性研究 |
| 6.4.1 磁体失超特性的研究 |
| 6.4.2 引线失超特性的研究 |
| 6.5 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 全文工作总结 |
| 7.2 下一步工作展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
（5）小电流接地系统单相接地故障选线及测距研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 故障选线研究现状 |
| 1.2.2 故障测距研究现状 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 第二章 小电流接地系统单相接地故障特征分析 |
| 2.1 单相接地故障稳态分析 |
| 2.1.1 不接地方式下单相接地故障稳态分析 |
| 2.1.2 经消弧线圈接地方式下单相接地故障稳态分析 |
| 2.2 单相接地故障暂态分析 |
| 2.2.1 暂态电容电流 |
| 2.2.2 暂态电感电流 |
| 2.2.3 暂态接地电流 |
| 2.3 小电流接地系统故障建模与仿真 |
| 2.3.1 不同中性点接地方式单相接地故障仿真分析 |
| 2.3.2 中性点经消弧线圈接地系统单相接地故障仿真分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 CEEMDAN的信号分解方法 |
| 3.1 经验模态分解(EMD) |
| 3.1.1 经验模态分解原理 |
| 3.1.2 EMD的特点和不足 |
| 3.2 集合经验模态分解(EEMD) |
| 3.2.1 集合经验模态分解原理 |
| 3.2.2 EEMD的不足 |
| 3.3 自适应噪声完全集合经验模态分解原理(CEEMDAN) |
| 3.4 仿真对比分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 基于CEEMDAN能量比重的故障选线研究 |
| 4.1 能量比重法选线原理 |
| 4.2 相关分析原理 |
| 4.3 选线流程 |
| 4.4 仿真分析 |
| 4.4.1 基于CEEMDAN能量比重故障选线有效性仿真分析 |
| 4.4.2 基于CEEMDAN能量比重故障选线适应性仿真分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 基于CEEMDAN-TEO的故障测距研究 |
| 5.1 行波的相关理论 |
| 5.1.1 故障行波的产生 |
| 5.1.2 故障行波传输过程 |
| 5.1.3 故障行波的折射和反射 |
| 5.1.4 三相线路行波过程和相模变换 |
| 5.1.5 行波模量依频特性分析 |
| 5.2 TEO行波信号波头识别 |
| 5.3 基于CEEMDAN-TEO改进双端行波测距法 |
| 5.3.1 改进双端行波测距法 |
| 5.3.2 改进双端行波测距法实现步骤 |
| 5.4 基于CEEMDAN-TEO混合线路改进双端行波测距法 |
| 5.4.1 混合线路的改进双端行波测距法 |
| 5.4.2 混合线路改进双端行波测距法实现步骤 |
| 5.5 仿真分析与验证 |
| 5.5.1 改进双端行波测距法有效性仿真分析 |
| 5.5.2 改进双端行波测距法适应性仿真分析 |
| 5.5.3 混合线路改进双端行波测距法有效性仿真分析 |
| 5.5.4 混合线路改进双端行波测距法适应性仿真分析 |
| 5.5.5 对比分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 6.3 主要创新点 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间发表的学术论文 |
（6）大型超导装置失超保护系统换流回路及其关键问题研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景介绍 |
| 1.1.1 超导磁体 |
| 1.1.2 超导磁体的应用 |
| 1.1.3 聚变装置中的超导磁体 |
| 1.2 CRAFT设施及高功率电源研究支撑平台 |
| 1.2.1 CRAFT聚变堆主机关键综合研究设施 |
| 1.2.2 高功率电源研究支撑平台 |
| 1.3 CRAFT失超保护系统 |
| 1.4 CRAFT失超保护系统换流回路研制难点 |
| 1.5 课题研究内容与意义 |
| 第2章 CRAFT大型超导装置失超保护系统拓扑设计 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 换流技术方案研究及对比 |
| 2.2.1 超导装置中失超保护系统换流方案 |
| 2.2.2 HVDC-耦合型机械高压直流开关换流方案 |
| 2.2.3 各换流方案优缺点对比 |
| 2.3 人工过零型失超保护系统双向分断拓扑设计 |
| 2.3.1 人工过零型开关触发单元分析 |
| 2.3.2 换流分断方案设计与对比 |
| 2.3.3 人工过零型失超保护系统拓扑及辅助系统设计 |
| 2.4 100kA失超保护开关中直流开关换流过程分析 |
| 2.4.1 第一阶段:电流从BPS向VCB转移过程分析 |
| 2.4.2 第二阶段:电流从VCB向换流回路转移过程分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 基于真空电弧介质恢复研究的换流回路参数优化 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 真空电弧燃弧基本理论 |
| 3.2.1 真空电弧形成原因 |
| 3.2.2 真空电弧特性 |
| 3.2.3 真空电弧燃弧过程分析 |
| 3.3 弧后介质恢复过程理论分析 |
| 3.3.1 鞘层预备阶段 |
| 3.3.2 鞘层发展阶段 |
| 3.3.3 金属蒸气衰减阶段 |
| 3.4 换流回路参数对介质恢复过程影响 |
| 3.4.1 脉冲电流幅值对介质恢复过程影响 |
| 3.4.2 脉冲电流频率对介质恢复过程影响 |
| 3.5 人工过零型真空开关换流回路极限参数计算及优化 |
| 3.5.1 换流回路极限参数计算方法研究 |
| 3.5.2 换流回路参数多目标优化 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 换流回路中晶闸管开关设计 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 晶闸管开关运行工况分析 |
| 4.3 基于热阻抗网络模型的晶闸管热学分析 |
| 4.3.1 热阻抗基本原理 |
| 4.3.2 瞬态热阻抗网络模型搭建 |
| 4.3.3 Foster网络模型参数计算 |
| 4.3.4 晶闸管器件结温计算及器件选型 |
| 4.4 晶闸管开关RC缓冲电路参数设计与优化 |
| 4.4.1 晶闸管关断过程分析 |
| 4.4.2 晶闸管反向恢复模型 |
| 4.4.3 脉冲工况下RC缓冲电路瞬态过程 |
| 4.4.4 RC缓冲电路参数优化方法 |
| 4.4.5 仿真与对比 |
| 4.5 晶闸管开关基本功能试验 |
| 4.5.1 MKPE 330-052型号单臂4只串联方案实验 |
| 4.5.2 KPE 6900-065型号单臂3只串联方案实验 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 换流回路中新型高寿命脉冲电抗器设计 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 130kA脉冲电抗器电气设计 |
| 5.2.1 电抗器电气参数要求 |
| 5.2.2 电抗器结构选型与设计 |
| 5.3 新型高寿命脉冲电抗器线圈参数设计 |
| 5.3.1 电抗器电感一般计算方法 |
| 5.3.2 脉冲电抗器线圈参数设计 |
| 5.4 新型高寿命脉冲电抗器设计验证及优化 |
| 5.4.1 脉冲电抗器及环境电磁结构分析 |
| 5.4.2 脉冲电抗器热分析 |
| 5.4.3 脉冲电抗器端部优化 |
| 5.4.4 脉冲电抗器疲劳分析 |
| 5.5 新型高寿命脉冲电抗器制造与测试 |
| 5.6 本章小结 |
| 第6章 换流回路与真空开关配合100 KA分断实验 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 换流回路基本功能实验 |
| 6.2.1 晶闸管开关10-100 kA脉冲放电功能测试 |
| 6.2.2 脉冲电容器充电回路测试 |
| 6.2.3 换流回路产生脉冲电流验证 |
| 6.3 换流回路与真空开关并联100kA电流分断实验 |
| 6.4 本章小结 |
| 第7章 总结与展望 |
| 7.1 全文总结 |
| 7.2 未来展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果 |
（7）基于全桥拓扑的全集成DC-DC隔离电源（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题的研究背景与意义 |
| 1.2 隔离电源的国内外研究现状 |
| 1.3 论文主要内容与结构安排 |
| 第二章 现有隔离技术简介及隔离电源的实施方案 |
| 2.1 隔离技术的类型 |
| 2.1.1 光电耦合式隔离 |
| 2.1.2 电容式隔离 |
| 2.1.3 变压器磁耦合式隔离 |
| 2.2 隔离电源的类型 |
| 2.2.1 单端式变换器 |
| 2.2.2 双端式变换器 |
| 2.3 全集成电源的实施方案 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 全桥隔离式DC-DC电源芯片系统设计 |
| 3.1 片上变压器 |
| 3.2 全桥逆变器及其基本控制方式 |
| 3.2.1 软开关 |
| 3.2.2 常见的全桥逆变器控制方式 |
| 3.3 隔离式电源芯片反馈控制方案 |
| 3.3.1 电压模控制 |
| 3.3.2 电流模控制 |
| 3.3.3 基于全桥拓扑的电源芯片的控制方案 |
| 3.4 功率级拓扑结构及其工作稳态分析 |
| 3.4.1 DC-DC变换器的功率级拓扑结构 |
| 3.4.2 DC-DC变换器的工作稳态分析 |
| 3.5 隔离电源芯片的控制电路设计 |
| 3.5.1 负反馈控制电路 |
| 3.5.2 频率切换控制 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 关键模块的设计及仿真验证 |
| 4.1 电流偏置电路 |
| 4.1.1 电流偏置的基本结构及原理 |
| 4.1.2 仿真验证 |
| 4.2 带隙基准源电路 |
| 4.2.1 与温度无关的基准源 |
| 4.2.2 仿真验证 |
| 4.3 欠压闭锁电路 |
| 4.3.1 基本结构及原理 |
| 4.3.2 仿真验证 |
| 4.4 锯齿波产生电路 |
| 4.4.1 锯齿波电路原理及结构 |
| 4.4.2 仿真验证 |
| 4.5 自适应移量脉冲移位电路 |
| 4.5.1 基本结构及原理 |
| 4.5.2 仿真验证 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 系统版图设计与后仿真验证 |
| 5.1 版图设计 |
| 5.1.1 传输芯片的版图设计 |
| 5.1.2 接收芯片的版图设计 |
| 5.2 整体仿真 |
| 5.2.1 上电过程与电压调整率 |
| 5.2.2 负载瞬态响应 |
| 5.2.3 频率切换 |
| 5.2.4 整体效率曲线 |
| 5.3 损耗分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的成果 |
（8）多线圈电磁感应加热控制系统设计与实现（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景与意义 |
| 1.2 电磁感应加热技术国内外研究现状综述 |
| 1.2.1 电磁感应加热技术国外发展概况 |
| 1.2.2 电磁感应加热技术国内发展概况 |
| 1.3 论文的主要内容 |
| 第2章 多线圈电磁感应加热系统模型建立 |
| 2.1 多线圈电磁感应加热的系统分析 |
| 2.1.1 多线圈电磁感应加热的原理 |
| 2.1.2 涡流效应对多线圈电磁感应加热的影响分析 |
| 2.1.3 集肤效应对多线圈电磁感应加热的影响分析 |
| 2.1.4 邻近效应对多线圈电磁感应加热的影响分析 |
| 2.2 多线圈电磁感应加热的热磁耦合模型建立 |
| 2.2.1 多线圈电磁感应加热的电磁场模型建立 |
| 2.2.2 多线圈电磁加热的温度场模型建立 |
| 2.3 多线圈电磁感应加热负载线圈模型建立及分析 |
| 2.3.1 负载线圈等效电路模型 |
| 2.3.2 系统整体模型建立 |
| 2.3.3 对比分析串联、并联谐振逆变电路模型 |
| 2.3.4 串联电压型逆变电路模型工作过程分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 多线圈电磁感应加热系统控制方法研究 |
| 3.1 BP神经网络的原理 |
| 3.1.1 人工神经网络的结构原理 |
| 3.1.2 BP神经网络 |
| 3.1.3 BP神经网络的改进 |
| 3.2 经典的PID算法 |
| 3.2.1 PID控制原理 |
| 3.2.2 PID参数对控制器性能的影响 |
| 3.3 BP-PID控制策略 |
| 3.3.1 BP神经网络PID控制器的设计 |
| 3.3.2 不同控制策略仿真对比 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 多线圈电磁感应加热控制系统设计与验证 |
| 4.1 硬件平台的整体结构 |
| 4.2 硬件控制平台 |
| 4.2.1 Multisim软件的主逆变结构电路仿真 |
| 4.2.2 电源电路设计 |
| 4.2.3 电压、电流采集电路设计 |
| 4.2.4 温度检测电路设计 |
| 4.2.5 IGBT保护 |
| 4.2.6 死区电路设计 |
| 4.3 系统的软件设计 |
| 4.3.1 系统主程序设计 |
| 4.3.2 SPWM子程序设计 |
| 4.4 系统搭建与实验结果分析 |
| 4.4.1 实验平台的搭建 |
| 4.4.2 测试波形分析 |
| 4.4.3 平板温度试验结果 |
| 4.4.4 红外热成像测试分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的学士论文 |
| 致谢 |
（9）高阶恒流型磁耦合式无线电能传输及抗偏移优化研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 中文摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 国外研究现状及成果 |
| 1.2.2 国内研究现状及成果 |
| 1.2.3 相关标准 |
| 1.3 磁耦合式WPT关键技术 |
| 1.3.1 建模与优化控制 |
| 1.3.2 补偿网络 |
| 1.3.3 抗偏移特性 |
| 1.4 本文主要研究内容 |
| 2 基本恒流型SS拓扑的建模和分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 松耦合变压器模型 |
| 2.3 基本补偿拓扑的基波等效模型 |
| 2.4 SS拓扑的离散时间模型与控制策略 |
| 2.4.1 大信号描述 |
| 2.4.2 稳态工作点 |
| 2.4.3 离散线性化 |
| 2.4.4 数字控制设计 |
| 2.5 SS拓扑的传输特性分析 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 基于DLCC的高阶混合拓扑IPT系统 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 高阶拓扑输出特性 |
| 3.3 基于DLCC的 IPT系统电路分析 |
| 3.3.1 恒流输出模式和恒压输出模式的实现 |
| 3.3.2 混合拓扑参数设计 |
| 3.4 实验验证 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 具有恒流输出特性的新型高阶拓扑研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 传统DLCC补偿系统的性能分析 |
| 4.3 LCC-S恒流输出型补偿拓扑 |
| 4.3.1 LCC-S补偿拓扑参数设计 |
| 4.3.2 ZVS软开关的实现 |
| 4.3.3 实验验证 |
| 4.4 LCC-SP型 IPT系统 |
| 4.4.1 LCC-SP补偿拓扑电路设计 |
| 4.4.2 传输特性分析 |
| 4.4.3 元件特性 |
| 4.4.4 效率综合优化 |
| 4.4.5 实验验证 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 新型高阶拓扑的抗偏移优化研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 LCC-S型 IPT系统的抗偏移优化 |
| 5.2.1 偏移下的电气特性 |
| 5.2.2 参数优化 |
| 5.2.3 参数应力分析 |
| 5.2.4 实验验证 |
| 5.3 LCC-SP型 IPT系统的抗偏移优化 |
| 5.3.1 偏移下的输出电流 |
| 5.3.2 参数优化 |
| 5.3.3 实验验证 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 后续研究工作的展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历及攻读博士学位期间取得的研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（10）助力机器人无线电能传输系统鲁棒性控制策略研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 选题背景和意义 |
| 1.2 无线电能传输技术概述及分类 |
| 1.3 无线电能传输技术研究现状 |
| 1.3.1 国外研究现状 |
| 1.3.2 国内研究现状 |
| 1.4 本课题主要研究内容 |
| 2 助力机器人无线电能传输原理与补偿拓扑结构分析 |
| 2.1 助力机器人磁谐振式无线电能传输系统 |
| 2.2 谐振补偿拓扑分析 |
| 2.2.1 松耦合变压器建模 |
| 2.2.2 基本补偿网络电路分析 |
| 2.2.3 输出特性分析 |
| 2.2.4 基本补偿拓扑的频率分裂现象 |
| 2.3 高阶补偿网络分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 无线电能传输系统控制策略的研究 |
| 3.1 无线电能传输系统的输出电压调制技术 |
| 3.1.1 DC-DC变换器调节技术 |
| 3.1.2 脉冲密度调节技术 |
| 3.1.3 移相调制技术 |
| 3.2 无线电能传输系统控制算法的分析 |
| 3.2.1 PID控制算法 |
| 3.2.2 Bang-Bang控制算法 |
| 3.2.3 滑模控制算法 |
| 3.3 本章小节 |
| 4 基于龙伯格扰动观测技术的无线电能传输预测控制方法 |
| 4.1 龙伯格状态观测器原理 |
| 4.2 模型预测控制算法原理 |
| 4.3 基于扰动的无线电能传输扩展数学模型 |
| 4.4 龙伯格扰动观测器技术的无线电能传输双闭环预测控制系统 |
| 4.4.1 电压环龙伯格扰动观测器预测控制设计 |
| 4.4.2 电流环龙伯格扰动观测器预测控制设计 |
| 4.5 系统仿真结果分析 |
| 4.5.1 系统参数和仿真模型 |
| 4.5.2 鲁棒性能分析 |
| 4.6 本章小节 |
| 5 助力机器人无线电能传输系统设计及实物试验 |
| 5.1 系统设计方案 |
| 5.2 系统硬件设计 |
| 5.2.1 直流电源模块 |
| 5.2.2 全桥逆变模块 |
| 5.2.3 DSP控制电路设计 |
| 5.2.4 谐振线圈设计 |
| 5.2.5 整流滤波电路设计 |
| 5.2.6 直流电压采样电路设计 |
| 5.2.7 电流采样电路设计 |
| 5.2.8 可变负载模块 |
| 5.3 系统软件设计 |
| 5.4 试验验证及分析 |
| 5.4.1 试验平台和参数 |
| 5.4.2 开环试验结果分析 |
| 5.4.3 参考电压跃变闭环控制试验结果分析 |
| 5.4.4 负载电阻跃变闭环控制试验结果分析 |
| 5.5 本章小节 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间发表的学术论文及专利 |
四、电感线圈“两端电流不能突变”的物理特性及应用（论文参考文献）
- [1]用于电流测量的罗氏线圈理论与应用研究[D]. 刘晓宇. 北京交通大学, 2021(02)
- [2]Γ源直流固态断路器关断区域界定与双向分断功能研究[D]. 安宁. 西安理工大学, 2021
- [3]隧道二极管共振装置在超导和强关联领域的应用[D]. 王安. 浙江大学, 2021(01)
- [4]旋转式磁通泵励磁的高温超导无绝缘磁体研究[D]. 陈洁. 北京交通大学, 2021(02)
- [5]小电流接地系统单相接地故障选线及测距研究[D]. 林明毅. 广西大学, 2021(12)
- [6]大型超导装置失超保护系统换流回路及其关键问题研究[D]. 仝玮. 中国科学技术大学, 2021(09)
- [7]基于全桥拓扑的全集成DC-DC隔离电源[D]. 雷伍峰. 电子科技大学, 2021(01)
- [8]多线圈电磁感应加热控制系统设计与实现[D]. 卢陶平. 哈尔滨理工大学, 2021(09)
- [9]高阶恒流型磁耦合式无线电能传输及抗偏移优化研究[D]. 杨俊峰. 北京交通大学, 2021
- [10]助力机器人无线电能传输系统鲁棒性控制策略研究[D]. 刘辉. 陕西科技大学, 2021(09)