兼容感应加热与无线电能传输的多功能无线供能系统设计
这是一篇关于无线电能传输,感应加热,控制策略,频率跟踪,同步开关电容的论文, 主要内容为随着科技的发展以及生活水平的提高,人们也越来越追求厨房电器的便捷性、安全性以及舒适的使用感。因此,既能为锅具实现感应加热,又能为无尾厨电供电的多功能无线供能装置也应运而生。相比于传统电磁炉,多功能无线供能装置在降低成本、减小体积,提升厨房环境的整洁性等方面上,有着卓越的提升。在空间效率上,允许食物准备、烹饪和清洁都在同一表面进行,具有高灵活性,同时由于电源发射端嵌入在厨房台面上或安装在台面下,隐藏所有的电线,使得厨房更加美观。基于上述需求,本文设计了一种兼容感应加热与无线电能传输的多功能无线供能系统,既能为锅具实现感应加热功能,又能为厨房电器实现恒压供电。系统由发射端及接收端组成,其中发射端由直流电源、全桥逆变电路、控制电路、开关电容电路、串联补偿拓扑及发射线圈组成。系统接收端构成与工作模式相关:在感应加热模式下,系统接收端为锅具;在无线电能传输模式下,系统接收端由接收线圈、串联补偿拓扑、整流滤波电路以及负载组成。本文首先阐述了无线电能传输系统及感应加热系统基本工作原理,并且从耦合机构等效电路模型、谐振拓扑分析、逆变源等效电路分析、负载等效电路等角度进行了具体的分析。耦合机构等效电路的分析采用互感模型的分析方法;对逆变源采用基波分析法,即将逆变源的输出电压等效为其同频同相的正弦电压源;在谐振电路分析中,首先选择原边谐振回路,比较两种常见的低阶谐振拓扑——串联谐振拓扑、并联谐振拓扑,确定了针对于本设计的最优选择,即串联谐振拓扑。在无线电能传输系统的接收端拓扑选择上,选择适用于本系统的串联谐振拓扑。在最后分析了本系统在两种模式下的系统传输特性,并给出了具体分析过程。为了高效率地实现系统无线电能传输功能和感应加热功能,论文提出了一种PDM、频率跟踪及同步开关电容相结合的协同控制方法,实现双模融合下的一体化高效可靠的控制,并进行了具体的理论分析。在调谐控制策略中,采用频率跟踪及同步开关电容相结合的协同调谐策略;在调功控制策略中,设计改进型PDM调功策略,以弥补其他逆变调功方式的不足。根据上述理论支持,分别从系统硬件设计和系统软件设计两个方面给出了具体设计。在硬件设计方面,设计系统参数并进行器件选型,设计耦合机构、控制电路、逆变电路、检测电路、开关电容电路等。在软件设计方面,设计基于STM32f405单片机的软件系统实现以下功能:AD采样功能、系统调谐功能、改进型脉冲密度调制控制信号输出功能、闭环调节功能、过流保护功能等。最后对系统传输特性及控制策略进行了仿真验证,验证了设计的有效性。仿真结果表明系统可实现感应加热最高1000W可调功率传输,无线电能传输模式最高800W可调功率输出,200V恒压输出,系统传输效率为90%以上,系统在工作过程恒处于谐振状态。
深部矿井半导体制冷工位空调系统研究
这是一篇关于半导体制冷,深部矿井,热管散热,运行特性,控制策略,CFD模拟的论文, 主要内容为煤矿是我国能源消耗的主体,浅层煤矿的枯竭,使得煤矿开采向深部发展,深部矿井做工热环境恶劣,严重影响工人的身体健康和工作效率。为解决矿井热害问题设计并研究了多种空调系统,其中半导体制冷系统因其装置结构简单、操作方便、适应性强等优点而备受关注。本文基于半导体制冷技术,提出了一种应用于深部矿井特殊工作环境的半导体制冷系统,该机组通过矿井内部空气自循环散热。本文对半导体制冷影响因素进行分析;建立应用于深部矿井的半导体制冷系统系统数学模型,研究了系统整体的运行特性。根据对系统运行特性的研究,提出了启停控制、电流控制和风量控制三种半导体制冷系统控制策略。采用CFD软件构建矿井工作环境的数学物理模型,研究了送风形式,送风距离和送风速度对深部矿井内矿工工作区域制冷效果的影响。本文主要研究内容及所取得结果如下:(1)半导体制冷过程数学建模与特性研究:以半导体制冷基本原理为理论基础,建立了半导体制冷模块制冷过程模型和半导体制冷模块特殊工况模型。探究半导体制冷模块设计参数、运行参数和性能参数对半导体制冷能力的影响,并分析了两种特殊工况随参数的变化情况。结果表明,半导体制冷模块冷热段温差与制冷效果成反比,冷端温度与制冷效果成正比;半导体制冷元件面长比和优值系数与制冷能力成正比,运行工况制冷效果越好。(2)半导体制冷系统构建与优化:确定半导体制冷元件选择原则与方法,进行了半导体制冷系统结构设计,构建半导体制冷系统数学模型,对半导体制冷系统进行传热分析;半导体制冷系统采用多层风道交叉散热,在选择半导体制冷元件时应根据冷热端温差进行验算,设计制冷机在空气温度为40℃的矿井内运行可以输出1.1k W的制冷量,制冷系数0.62,散热风量500m3/h,散冷风量400m3/h。(3)半导体制冷系统运行特性分析:研究了矿井内的空气温度、风量、散热风道污垢热阻和电流变化对半导体制冷系统运行性能的影响。提出启停控制、电流控制和风量控制三种运行策略,并对运行策略进行分析。考虑电耗等因素风量调节应尽量采用冷热端风量等差调节方式;电流的调节区间应该在0至制冷量最大值对应的电流值;半导体制冷系统应该增加过滤除尘装置,减少污垢对半导体制冷系统的影响;通过启停控制可实现的矿井温度调节范围为30～42.5℃;电流控制可实现的矿井温度调节范围为30～45.5℃;风量控制可实现的矿井温度调节范围为30～44.5℃。(4)半导体制冷系统在矿井中的应用:利用CFD软件对矿井内半导体制冷系统不同送风形式、送风距离和送风速度运行时的热环境进行数值模拟。当采用水平送风方式时,当送风角度为30°时,矿工工作区域迎风面和背风面均有较好的冷却效果,能量利用率较高。当采用竖直送风方式时,矿工工作区域迎风面和背风面均有较好的冷却效果,能量利用率比水平送风方式高。采用竖直送风方式,当送风距离为1m、送风速度为2m/s时,工作区域冷却效果较好,能量利用率最高。本文研究分析了半导体制冷系统的设计方法、运行特性、控制策略及其在深部矿井中的应用效果,为机组在实际工程中的设计提供参考和指导。
分布式轮毂驱动电动汽车复合制动系统控制器设计与开发
这是一篇关于分布式轮毂驱动电动汽车,复合制动系统结构,控制策略,控制器设计与开发的论文, 主要内容为分布式轮毂驱动电动汽车因其具有传动效率高、动力性强以及可实现单轮独立控制等优点,成为国内外汽车行业的研究热点。分布式轮毂驱动电动汽车制动时,可以在原有液压制动系统的基础上,控制电机进行制动,不仅可以提高车辆的制动能力,而且可以在制动过程中利用电机进行部分电能的回收。本文将使用四个轮毂电机为驱动的分布式轮毂驱动电动汽车作为研究对象,根据现有的实车底盘设计分布式驱动电动汽车的复合制动系统结构、搭建复合制动系统模型,以制动过程中车辆的制动稳定性和能量回收作为控制目标,制定对应的电机制动力分配策略,在保证车辆安全制动的前提下,提高车辆在制动过程中对制动能量的回收效率。本文的主要研究内容包括:(1)分布式轮毂驱动电动汽车复合制动结构设计与控制策略研究。根据目标车型结构,确定复合制动系统的结构方案,并对复合制动系统的液压制动系统进行结构布置设计;在此基础上,通过车辆制动时的受力分析,进行复合制动系统的控制策略研究,通过分层控制的方法对复合制动系统设计了对应的复合制动控制器。设计的复合制动控制器上层的控制目标以实现制动稳定性为目的,对制动时制动强度、横摆力矩进行分析,进行制动力的分配;控制器的下层控制目标为对制动过程中的能量进行回收,对轮毂电机的电机制动力进行分配。(2)复合制动系统建模与仿真。根据设计的轮毂驱动电动汽车复合制动系统结构,基于AMESim软件建立复合制动系统仿真模型,包括整车模型、车轮模型、电池模型、电机模型和液压制动系统模型;同时,根据设计的复合制动控制策略,基于Matlab建立复合制动系统控制模型;在此基础上,利用所建模型,在验证复合制动系统符合国家标准的基础上,进行车辆制动性能和循环工况的分析,对所设计控制策略的有效性进行验证。(3)复合制动系统控制器设计与开发。进行复合制动系统控制器的软、硬件设计和开发。硬件部分的设计中选取了STM32F407ZGT6作为控制系统的主控芯片,并且完成对STM32控制器的最小系统设计,设计使用软件选择Altium Designer进行设计,包括STM32最小系统、电源电路升压电路、过零信号比较电路、三相半桥电路、能量回收电路以及输入信号电路等电路的设计。软件部分包括主程序、制动减速度计算模块等程序。根据软硬件设计结果进行复合制动系统控制器的试制。(4)复合制动系统实验研究。为获得轮毂电机特性,首先对轮毂电机特性进行了台架测试,通过测功机提供负载,测得轮毂电机在不同转速与负载条件下的电流大小与整体效率,获得电机负载特性曲线;同时,利用所开发的复合制动系统控制器,对轮毂驱动车辆的制动性能进行了测试,对硬件进行有效性验证。
船用甲醇发动机电控喷射系统设计与研究
这是一篇关于甲醇燃料,发动机,电控系统,控制策略,模糊自适应的论文, 主要内容为随着能源资源的紧缺和温室效应环境问题的突出,我国提出“碳达峰,碳中和”的发展战略,发展船舶发动机清洁可再生替代燃料势在必行。甲醇因其可再生、清洁低碳、易燃烧等特点被认为是最有潜力的代用燃料之一。为满足船用甲醇发动机控制的准确性和稳定性,本文对船用甲醇发动机电控喷射系统展开设计与研究,将设计的电控系统进行仿真和测试,并应用于甲醇发动机配机试验。首先,本文分析对比了甲醇的三种喷射方式,综合考虑选择缸内直喷的喷射方式,采用柴油引燃的方式来引燃气缸内的甲醇混合气。本文基于船用大缸径发动机的工作特点对甲醇电控喷射系统进行特性分析,然后根据选择的技术路线对原发动机进行改造。对甲醇喷射泵系统进行仿真分析,得出其零部件的运动规律,为后续甲醇燃料的喷射控制提供数据参考。然后,根据甲醇喷射泵系统的仿真分析结果对控制器的硬件进行有关设计,设计转速信号采集和处理电路,通过仿真优化电路滤波效果。针对甲醇燃料喷射持续期较长的特点,重点对驱动电路展开设计与研究。搭建电路仿真模型,对输出信号进行验证,并对采样电阻进行蒙特卡洛分析,验证本次驱动电路的设计和元器件选型都满足试验要求,最终进行实际电路信号检测。还对电路板进行抗干扰设计和电磁兼容检测,更换元器件改善电路板的抗电磁干扰性能。根据控制器的硬件配置进行软件设计,本文构建了软件控制的整体框架,主要对发动机运行状态的切换、甲醇燃料的喷射量和喷射时刻进行控制策略的设计。对传统PID和模糊自适应PID两种控制算法进行仿真对比,为了实现较好的控制效果,本文采用模糊自适应PID控制转速。最终搭建各个模块模型,生成C语言代码,为后续烧录到单片机中做好准备。最终搭建发动机仿真模型,对设计的甲醇发动机电控系统进行硬件在环(HIL)仿真和台架试验,验证本文控制策略的正确性和控制器的可靠性,分析试验数据和甲醇发动机的工作性能。试验表明,本文设计的船用甲醇发动机电控喷射系统满足船用发动机的正常工作要求,为后续甲醇发动机控制器的改进提供数据支撑和实践经验。
面向销售员的呼叫中心管理系统的设计与实现
这是一篇关于呼叫中心,SSM框架,ActiveMQ,控制策略的论文, 主要内容为电话营销是现代企业营销的重要手段,目前国内许多大型互联网企业在向顾客推销企业产品时,普遍采取电话营销的方式进行,并建立面向销售员的呼叫中心。但当前的电话营销呼叫中心的管理存在许多问题。例如:销售员与客户沟通前,未能详细了解客户的背景资料;多名销售员重复拨打同一个客户的电话;销售员拨打电话前,不知道该电话是否有效,造成大量无效电话的呼出;没有针对某客户一个完整的通话记录,以便跟进客户,促成订单。针对以上问题,本文以国内某著名的互联网公司(简称B公司)的实际项目为背景。在对SSM框架(Spring,Struts和MyBatis),ActiveMQ消息中间件和Mysql数据库分表分库等相关技术详细分析的基础上,设计并实现了一个面向销售员的呼叫中心管理系统,该系统包括呼叫模块,话务管理模块,规则管理模块,坐席管理模块和报表模块。系统测试及三个月以上的实际上线运营情况表明,该系统是可行和有效的。本文主要工作如下:1、针对TB级的通话记录数据量在数据查询时系统响应慢的问题,将通话记录根据不同的类型进行合理拆分,并设计分页查询组件。测试及应用情况表明数据整体查询时间控制在2s内。2、针对销售员工作业绩考核问题,采用ActiveMQ消息中间件,将销售员通话过程中的通话记录发送到报表模块进行统计处理,作为销售员的业绩参考材料。应用情况表明,销售员每日工作效率提高了一倍多。3、针对无效号码过滤,销售员拨打权限控制的问题,本文结合业务规则,设计并实现了灵活的呼叫控制策略。应用情况表明,销售员每日拨打的无效电话率下降20%。4、针对客户信息不全,类型划分混乱的问题,实现了与客户关系管理系统的集成。应用情况表明,销售员每天平均的成功订单量提高了50%多。
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