【摘 要】
：
随着分数阶理论的提出,近年来分数阶微积分理论在各领域中得到广泛的应用。研究表明,电路中的电感和电容实际外特征呈现分数阶特性,在DC-DC变换器中电容和电感的分数阶特性造成电路电学特性的改变会影响到其电力学模型构建,进而影响到其分析和控制设计模块。所以将分数阶微积分理论运用到DC-DC变换器的研究是必不可少的,本文基于状态空间平均法和等效小参量法分别建立分数阶双向Cuk变换器的模型,并且对其进行了模
论文部分内容阅读
随着分数阶理论的提出,近年来分数阶微积分理论在各领域中得到广泛的应用。研究表明,电路中的电感和电容实际外特征呈现分数阶特性,在DC-DC变换器中电容和电感的分数阶特性造成电路电学特性的改变会影响到其电力学模型构建,进而影响到其分析和控制设计模块。所以将分数阶微积分理论运用到DC-DC变换器的研究是必不可少的,本文基于状态空间平均法和等效小参量法分别建立分数阶双向Cuk变换器的模型,并且对其进行了模拟仿真实验,利用半实物仿真器件对电路模型进行了模型搭建,设计了变换器的分数阶PID控制器。论文的主要工作如下:（1）阐述了分数阶微积分理论的相关概念及其拉普拉斯变换,以及分数阶微分方程的平均法求解。描述分数阶元件构造的理论基础以及常用的逼近算法,并基于该方法构建了分数阶电容和电感的理论模型。（2）利用状态空间平均法得到Cuk变换器分数阶微积分形势下平均模型。利用等效小参量法建立了Cuk变换器的分数阶模型解析解,并将其与Oustaloup滤波原理构建的分数阶器件生成的电路仿真模型和分数阶数学模型进行了比较,验证了等效小参量法构建模型的可行性及其模型的优势。（3）对Cuk变换器分数阶模型进行了最优分数阶PID控制设计,本文利用基于ITAE性能指示,设计了开环模式下的PID控制器模型。（4）通过半实物仿真器件对电路进行了实验,验证了仿真模型的真实有效性。实验中分别对1阶电路和0.9阶电路进行实验,得出电路输出电流的波形,验证了Oustaloup滤波原理构造的分数阶元件的有效性。
其他文献
碳纤维增强树脂基复合材料（Carbon Fiber Reinforced Polymer,简称为CFRP）,由于其具有比强度高、比刚度大、热膨胀系数小、抗疲劳性好、耐腐蚀性强、性能可设计等诸多优点,被广泛应用于航空航天、国防及汽车等多个行业。然而,碳纤维复合材料的硬度高、导热性差以及各向异性,使得碳纤维复合材料工件极易在制孔中出现毛刺、撕裂和分层等形式的缺陷,是典型的难加工材料。针对目前碳纤维复合
GCr15轴承钢是制造滚动轴承的主要材料之一,滚动轴承在正常工作时反复承受冲击载荷导致其使用寿命降低,随着高铁、精密机床和航空航天技术的快速发展,对高性能滚动轴承提出了越来越高的要求。针对GCr15轴承钢在使用过程中存在的抗冲击性差等问题,研究其在冲击载荷下的抗冲击性是十分必要的,能进一步提升我国高端装备制造业的发展水平。本文对GCr15轴承钢进行不同强化研磨加工参数的正交试验,然后对试样进行高应
GCr15轴承钢是目前最常用的工业用钢之一,是应用于各类装备基础零部件的主要材料。本文以GCr15轴承钢为研究对象,通过强化研磨加工GCr15轴承钢前后的显微组织结构变化,研究强化研磨加工GCr15轴承钢前后的耐腐蚀行为。首先从强化研磨的碰撞理论出发,分析强化研磨加工对GCr15轴承钢表层组织结构的影响;根据相关文献,利用元胞自动机对GCr15轴承钢耐腐蚀行为过程进行模拟,得到不同晶粒尺寸下的GC
随着信息技术的发展,万物互联的时代已经到来。同时,网络边缘设备的数量每天都在增加,导致数据的爆炸性增长,对实时通信系统的设计提出了更大的挑战。移动边缘计算（mobile edge computing,MEC）被认为是提高移动用户计算能力、实现低延迟通信的潜在解决方案。通过利用邻近的MEC,资源有限的移动用户能够将计算任务卸载到功能更强大的MEC服务器上进行远程执行。同时,MEC应用于车联网可以有效
海水养殖业的发展导致氮磷营养盐大量排入海中,近海富营养化问题日益严重。如何科学高效去除养殖尾水中的氮磷,是海洋生态环境修复面临的一个重要课题。与传统的物理法和化学法处理相比,生物修复法具有明显的优势,而大型海藻是海洋富营养化生物修复的常用材料。本研究以大型海藻龙须菜（Gracilaria lemaniformis）作为实验材料,以对虾养殖尾水作为实验对象,研究了不同的环境因子对龙须菜生理生态学和去
随着社会经济的高速发展,良好的社会发展环境使城市艺术文化建设亦随之获得肥沃的发展土壤,形成百花齐放的发展态势,同时催生了当代美术馆这一多方面有别于传统美术馆的新型美术馆。当代美术馆除了是当代艺术的展示场所,还是城市居民的艺术交流与传播场所,人们想要通过当代美术馆获得的不仅是艺术品欣赏的契机与获得艺术知识,更多的是希望通过与当代艺术的交流,得到精神上的体验。同时,当代艺术对体验性与互动性的追求,使展
近年来,随着物联网、5G和计算技术的快速发展,移动互联网获得了空前巨大的发展。移动互联网快速的发展使得智能移动设备的数量呈指数级增长,同时接入设备对计算的要求也不断增大,人脸识别、虚拟现实、在线交互式游戏等新型应用的出现,对算力和时延都有了更高的需求,而移动设备由于自身物理尺寸和电池容量的限制,无法很好地满足上述新型应用的计算需求。移动边缘计算（MEC）作为一种新的计算范式,为此提供了一种有效的解
砷（As）和锑（Sb）在元素周期表中是位于同一主族的相邻元素,二者具有类似的化学性质。我国砷矿和锑矿资源丰富,每年随着矿山的开采、冶炼带来了巨大的砷锑资源,然而也造成了矿区周围大面积砷、锑污染。砷锑可以在大气、地下水、土壤等环境中迁移和转化而引起更大范围的环境问题,解决砷锑的污染问题迫在眉睫。土壤微生物在砷和锑的转化以及环境迁移过程中起着关键作用。微生物可以将As（Ⅴ）还原为毒性更高且更易移动的A
经济的发展带动了各个行业的蓬勃发展,房地产项目如雨后春笋遍布各个城市,房地产投资占据了区域经济的很大比重。尤其进入21世纪后,房地产在中国市场经济中的占比很大,尽管如此,房地产行业的现实状况却并不那么好。由于房地产行业的发展很快,经济效益高,使得开发商纷纷加入投资房地产的热潮。也正因如此,房地产业出现了很多问题,例如匆忙投资:为扩大规模前期资金投入大,后期出现资金链断裂问题;销售预期不理想导致商品
物联网是未来无线通信发展的关键技术之一,可随时随地连接数十亿个日常设备对象,如智能手表、扫地机器人等。然而,物联网节点能量储备十分有限。反向散射通信技术通过射频调制进行通信,因其具有低功耗、低成本和低复杂度的特点,可显著改善无线通信系统的能耗问题;无线携能通信技术是一种通过远距离为无线节点进行射频供电而进行通信的技术,可有效解决无线通信系统中节点能量受限问题。本文基于无线携能与反向散射的混合通信系