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基于分数阶PID的智能家用呼吸机设计
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作者 高仁祥 张伟 +2 位作者 肖奇军 林心怀 冯祖勇 《电子设计工程》 2026年第1期7-12,共6页
针对家用呼吸机存在压力控制不精准、响应速度慢及智能化水平低的问题,设计了一款智能家用呼吸机,采用理论分析法,结合分数阶PID控制算法、无感磁场定向控制算法和呼吸算法,实现温度控制、压力控制、多种呼吸模式与人机交互等功能,通过... 针对家用呼吸机存在压力控制不精准、响应速度慢及智能化水平低的问题,设计了一款智能家用呼吸机,采用理论分析法,结合分数阶PID控制算法、无感磁场定向控制算法和呼吸算法,实现温度控制、压力控制、多种呼吸模式与人机交互等功能,通过不同控制器的对比实验,证明分数阶PID的优势和无感电机驱动的可行性。实验结果表明,该设计的压力和温度控制精度高,压力均方误差最小为1.51(cmH_(2)O)^(2),压力波动小于5%,温度波动为0.1℃,满足了国家标准,并实现了四种呼吸工作模式。此外,上位机和云平台的设计显著提升了家用呼吸机的智能化水平。 展开更多
关键词 家用呼吸机 压力控制 分数阶PID 人机交互
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基于FPGA的CAN总线串口通信模块设计
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作者 高扬 邹瑞滨 +2 位作者 孙嘉豪 刘沅鑫 张葳琳 《河南科技》 2026年第1期14-19,共6页
【目的】为满足CAN总线与UART串口通信的交互需求,设计了一种基于FPGA的通信转发方案,以实现两种协议之间的双向通信。【方法】系统以FPGA为核心控制单元,采用VHDL语言编写协议解析模块,实现CAN总线与UART串口的协议解析功能;通过设计... 【目的】为满足CAN总线与UART串口通信的交互需求,设计了一种基于FPGA的通信转发方案,以实现两种协议之间的双向通信。【方法】系统以FPGA为核心控制单元,采用VHDL语言编写协议解析模块,实现CAN总线与UART串口的协议解析功能;通过设计发送与接收模块,实现两者之间的双向通信;最终在Vivado平台上对所设计的通信模块进行功能验证。【结果】该系统能够稳定实现CAN总线与UART串口数据的双向传输,满足高可靠、低延迟的传输要求。【结论】基于FPGA的通信转发设计方案,验证了在FPGA中实现CAN总线与UART串口之间不同协议通信的可行性,具有一定的理论研究与工程应用价值。 展开更多
关键词 FPGA CAN总线 UART串口 VHDL 协议转换
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基于Python的HSPICE电路自动化仿真与数据提取系统研究
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作者 郑辞晏 周其超 武闽哲 《中国信息界》 2026年第2期166-170,共5页
引言自动化测试技术在现代电子设计中的重要性日益突出。在工业嵌入式领域,针对复杂业务逻辑、庞大代码量和高安全需求,张菊等[1]提出了基于GitLab的持续集成自动化测试方法,实现了版本管理、集成和测试自动化。为解决Web应用快速迭代... 引言自动化测试技术在现代电子设计中的重要性日益突出。在工业嵌入式领域,针对复杂业务逻辑、庞大代码量和高安全需求,张菊等[1]提出了基于GitLab的持续集成自动化测试方法,实现了版本管理、集成和测试自动化。为解决Web应用快速迭代中的测试效率问题,张飞等[2]基于Selenium开发了采用数据驱动模式和PO框架的自动化测试框架。孔娅妮[3]则结合Scrum敏捷开发方法,设计了适合敏捷环境的自动化测试框架。这些研究虽优化了各领域测试流程,但均未涉及HSPICE仿真平台的自动化测试开发。 展开更多
关键词 HSPICE 数据提取 自动化测试 SELENIUM PYTHON 电路仿真
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基于强化学习的办电服务指令分簇调度技术
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作者 严嘉正 张俊超 +2 位作者 韩伟东 马占海 雷晓萍 《电子设计工程》 2026年第3期36-39,44,共5页
办电服务指令具有较高的灵活性和复杂性,导致调度期间并行处理时间长、簇间传输产生开销大等问题。为此,提出基于强化学习的办电服务指令分簇调度技术。设计非对称动态分簇结构并对指令进行排序,确保办电服务在应对各类指令时能够保持... 办电服务指令具有较高的灵活性和复杂性,导致调度期间并行处理时间长、簇间传输产生开销大等问题。为此,提出基于强化学习的办电服务指令分簇调度技术。设计非对称动态分簇结构并对指令进行排序,确保办电服务在应对各类指令时能够保持高效、有序。考虑长期服务效率累积的影响,结合强化学习算法中Q值学习方法效益聚类分配法,对累积效益值进行动态调整与优化。结合整数线性规划方法,构建办电服务指令分簇调度函数,并确定约束条件,实现办电服务指令分簇调度。由实验结果可知,该技术耗费的并行处理时间最少,8个指令共耗费的处理时间为105 ms,且簇间传输产生的开销仅为227 bit,说明使用该技术调度效率较高。 展开更多
关键词 强化学习 办电服务指令 分簇调度 非对称动态分簇结构 Q值学习
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基于PCB的微小电源设计与仿真验证方法
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作者 闫雪 林艳华 《智能物联技术》 2026年第1期150-155,共6页
随着芯片工艺制程精度的提升,芯片核电压越来越低。在印制电路板(Printed Circuit Board,PCB)设计中,微小电压对电源路径的压降控制提出了更高要求。依托实例验证一套完整的压降设计流程,包括需求分析、压降计算、叠层设计、布局布线设... 随着芯片工艺制程精度的提升,芯片核电压越来越低。在印制电路板(Printed Circuit Board,PCB)设计中,微小电压对电源路径的压降控制提出了更高要求。依托实例验证一套完整的压降设计流程,包括需求分析、压降计算、叠层设计、布局布线设计,并基于Cadence Sigrity-Power DC仿真工具核验设计结果的可行性。此外,总结出一种设计思路,即通过在PCB上预设计的压降理论计算、设计时的误差补偿、设计后的仿真验证,为微小电源电压在PCB上压降设计提供参考依据。 展开更多
关键词 微小电源电压 印制线路板(PCB) 布局布线
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国产替代—研究赋能:嵌入式物联网实验教学平台
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作者 李晓颖 李国刚 +2 位作者 张海 傅文渊 周佳华 《中国现代教育装备》 2026年第1期80-83,共4页
为满足新兴产业对新工科应用型人才的需求,本文构建了以项目为核心的嵌入式物联网实验教学平台。该平台采用“基础实验—设计实验—综合创新实验”的层次化教学模式,实验内容覆盖了从基础理论到高级应用的知识体系,为嵌入式系统、人工... 为满足新兴产业对新工科应用型人才的需求,本文构建了以项目为核心的嵌入式物联网实验教学平台。该平台采用“基础实验—设计实验—综合创新实验”的层次化教学模式,实验内容覆盖了从基础理论到高级应用的知识体系,为嵌入式系统、人工智能、物联网技术等课程提供了坚实的实验基础。实践表明,该平台及其实验内容能有效激发学生对物联网实验的兴趣,促进其对理论知识的掌握,增强实践操作技能,提高团队协作能力。 展开更多
关键词 物联网 项目式教学 国产替代 产教融合 可持续性教学
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基于虚实结合的混合式高校理工科实验教学方法 被引量:1
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作者 蒋铁珍 宋钛 《实验室科学》 2025年第1期83-87,共5页
实验课程对于高校电子电路类等理工科专业是必不可少的,既强化了理论课程的知识,又培养了学生实践动手的能力。但目前很多高校对于这些实验课存在不重视、设备老旧、实验内容实验考核方式及实验时间安排不合理等现象,导致学生完全没有... 实验课程对于高校电子电路类等理工科专业是必不可少的,既强化了理论课程的知识,又培养了学生实践动手的能力。但目前很多高校对于这些实验课存在不重视、设备老旧、实验内容实验考核方式及实验时间安排不合理等现象,导致学生完全没有学到知识,没有起到工程指导性作用。提出了基于虚实结合的混合式高校实验教学方法,通过合理安排实验内容,并与理论课程相结合,利用虚拟软件对实际实验进行仿真,不仅巩固了理论知识,同时可以对实验内容采用虚拟仿真来进行提前预习,减少了各种设计时间,并让学生能够直观了解所要做的实验。经过两年实验课程的验证,收到了较好的教学效果,学生既掌握了理论知识,又能高效地完成实验,值得在其他电子类实验课程推广。 展开更多
关键词 电子电路 实验课程 虚实结合 混合式
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双闭环教学模式下的电子设计自动化课程改革
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作者 严亮 陈西曲 +1 位作者 刘卫华 方焯 《微型计算机》 2026年第3期268-270,共3页
随着高等教育对人才培养提出更高要求,电子设计自动化课程作为电子信息类专业的核心课程,其教学改革面临着不同高校条件差异带来的复现难题。文章基于建构主义学习理论、融合项目驱动教学法与BOPPPS教学模式,构建了“双闭环”教学结构,... 随着高等教育对人才培养提出更高要求,电子设计自动化课程作为电子信息类专业的核心课程,其教学改革面临着不同高校条件差异带来的复现难题。文章基于建构主义学习理论、融合项目驱动教学法与BOPPPS教学模式,构建了“双闭环”教学结构,实现了教学内容与过程的双重保障。在实践中,课程组从课程目标、课程内容、课程组织与课程评价四个维度进行了系统性重构与创新。结果表明,该模式在实践能力、创新意识与团队协作能力培养方面成效显著,且具备较强的推广性与对新型教学手段的兼容性,可为同类课程的改革提供参考。 展开更多
关键词 电子设计自动化 课程改革 项目驱动教学法 BOPPPS教学模式
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一种基于蓝牙Sig Mesh技术的停车位地锁控制板设计
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作者 徐挺 《电子器件》 2025年第4期752-759,共8页
针对当前市场品牌地锁仅支持短程点对点控制的局限,设计了一款集成Sig Mesh蓝牙芯片的新型地锁控制板,其结构能装入当前主流品牌地锁控制盒,替换原旧款,功能上实现地锁与对应蓝牙网关的Mesh自组网,进而与阿里云端服务器通讯,实现云对多... 针对当前市场品牌地锁仅支持短程点对点控制的局限,设计了一款集成Sig Mesh蓝牙芯片的新型地锁控制板,其结构能装入当前主流品牌地锁控制盒,替换原旧款,功能上实现地锁与对应蓝牙网关的Mesh自组网,进而与阿里云端服务器通讯,实现云对多远程控制。该设计为今后智能共享停车位商业模式提供技术支撑,应用前景广阔。 展开更多
关键词 停车位 地锁 Sig Mesh蓝牙 物联网 阿里云 EMQX
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射频阻抗开路器几何尺寸的确定与验证
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作者 王文娟 褚楚 +1 位作者 孟可悦 邢容 《计量与测试技术》 2025年第5期31-34,共4页
本文基于射频阻抗测量技术,针对开路器的结构、传输线长度与延迟时间的关系、仿真与几何尺寸确定、延迟时间测量等问题,介绍了传输线长度在设计仿真与实际应用时产生的不同效应,并通过测量延迟时间,进一步确定了实际电长度与设计长度之... 本文基于射频阻抗测量技术,针对开路器的结构、传输线长度与延迟时间的关系、仿真与几何尺寸确定、延迟时间测量等问题,介绍了传输线长度在设计仿真与实际应用时产生的不同效应,并通过测量延迟时间,进一步确定了实际电长度与设计长度之间存在的偏差,从而为修正传输线偏移长度,确保复现阻抗量值的准确性提供参考。 展开更多
关键词 射频阻抗 开路器 传输线 电长度 延迟时间
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一种零中频I/Q盲校准算法的设计与FPGA实现
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作者 廖永波 李琅 +6 位作者 李林翰 梁江山 李孟优 陈蕊 陈雄飞 王盟皓 文武 《微电子学与计算机》 2025年第11期120-129,共10页
旨在硬件上验证实现一种基于FastICA算法的数字域校正方法,该算法通过分离混合信号中的独立成分,以补偿零中频的I/Q不平衡,同时引入微分思想,实时调整校正参数,以适应流信号的处理。通过仿真和硬件测试,验证了所提算法的有效性,结果表明... 旨在硬件上验证实现一种基于FastICA算法的数字域校正方法,该算法通过分离混合信号中的独立成分,以补偿零中频的I/Q不平衡,同时引入微分思想,实时调整校正参数,以适应流信号的处理。通过仿真和硬件测试,验证了所提算法的有效性,结果表明:在1MHz单音信号输入以及100MHz采样频率下,算法校正后镜像抑制比从13.5dB提升至55.8dB,硬件测试中提升至51.4dB。可见,该研究中设计的镜像抑制模块能有效抑制直流偏移和镜像干扰,提高零中频收发机的性能,证实了一种有效的I/Q不平衡校正方法。 展开更多
关键词 零中频 I/Q不平衡 FASTICA算法 FPGA实现
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新型宽增益LLC谐振变换器的研究与设计 被引量:3
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作者 李玉东 王胜超 +1 位作者 王福豪 史澳 《电子测量技术》 北大核心 2025年第13期38-47,共10页
针对传统LLC谐振变换器增益范围较窄的问题,该文提出一种新型宽增益范围的LLC谐振变换器拓扑。该电路将四开关Buck-Boost变换器的输出端与LLC谐振变换器的前桥臂级联。全桥LLC谐振模块开关管工作在谐振频率点附近,通过改变四开关Buck-Bo... 针对传统LLC谐振变换器增益范围较窄的问题,该文提出一种新型宽增益范围的LLC谐振变换器拓扑。该电路将四开关Buck-Boost变换器的输出端与LLC谐振变换器的前桥臂级联。全桥LLC谐振模块开关管工作在谐振频率点附近,通过改变四开关Buck-Boost模块开关管的占空比来改变LLC谐振模块的输入电压交流幅值。四开关Buck-Boost模块仅需承载部分负载功率即可实现对整机宽电压增益范围的调节。通过对该新型变换器进行模态分析、增益推导,得出所有开关管实现软开关的条件和宽增益的控制方法。最后搭建了一套30 V/300 W实验样机,变换器整机峰值效率为95.27%,相较传统两级拓扑效率提升2.13%。实验结果证明了所提拓扑电路的可行性和理论分析的正确性。 展开更多
关键词 四开关Buck-Boost LLC谐振变换器 ZVS 宽增益范围
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基于FBG传感的隧道口边坡形变监测研究 被引量:2
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作者 曹建林 毕振帅 +4 位作者 杨超越 董俊伟 钱程 李益斌 王琦程 《光电子技术》 2025年第2期128-133,共6页
设计了一种基于光纤布拉格光栅(FBG)传感的隧道口边坡变形测试系统,该系统由传感器感知层模块、解调仪模块、软件平台模块组成。系统设计有16个通道的数据采集节点,每个通道可连接12个FBG传感器,传感点数可达192个。实验中,与全球卫星... 设计了一种基于光纤布拉格光栅(FBG)传感的隧道口边坡变形测试系统,该系统由传感器感知层模块、解调仪模块、软件平台模块组成。系统设计有16个通道的数据采集节点,每个通道可连接12个FBG传感器,传感点数可达192个。实验中,与全球卫星导航系统(GNSS)监测数据对比,误差小于0.3 mm。实际应用表明,该系统实现了对隧道口边坡高效、高可靠性测量,能够测量隧道口边坡短时间以及长时间的形变情况,有助于公路数据监测中心人员对隧道口边坡进行提前加固处理,对于预防斜坡滑移坍塌有较大意义。 展开更多
关键词 公路边坡 形变监测 光纤光栅 高可靠性
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基于STM32的数字源表系统设计 被引量:1
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作者 孟皓森 苏淑靖 +1 位作者 亢叶飞 杜子桥 《仪表技术与传感器》 北大核心 2025年第1期39-44,78,共7页
为了提供可靠、精确的电流和电压输出,缩短测试时间。文中计了一种由主控芯片STM32F103、D/A转换模块、输出电压反馈模块、输出电流反馈模块、钳位保护模块、AD采集模块等组成的高精度数字源表系统。通过数模转换器AD5686设定电压与电流... 为了提供可靠、精确的电流和电压输出,缩短测试时间。文中计了一种由主控芯片STM32F103、D/A转换模块、输出电压反馈模块、输出电流反馈模块、钳位保护模块、AD采集模块等组成的高精度数字源表系统。通过数模转换器AD5686设定电压与电流,采用闭环反馈控制将设定的电压电流与反馈模块的电压电流进行比较,实现电压电流的高精度输出并通过模数转换芯片AD7175实现对电压电流的测量。测试结果表明:其输出电流范围为-100~+100 mA,分为10μA~100 mA,5档量程,每档量程的电流分辨率为0.01%,误差在0.01%~0.1%之间;电压范围-5~+5 V,电压分辨率为0.01%,误差小于0.1%。 展开更多
关键词 数字源表 高精度 多档位 闭环控制
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系统封装高速链路中跨层信号通路与配电网络协同分析 被引量:1
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作者 李涛 缪旻 《固体电子学研究与进展》 2025年第1期59-66,共8页
针对高速链路信号通路中典型的垂直过孔互连结构和配电网络电源/地平面对的信号完整性(Signal integrity, SI)与电源完整性(Power integrity, PI)问题进行了研究,分析了其电磁耦合机理,提出了一种流程相对简单、资源开销小、建模效率高... 针对高速链路信号通路中典型的垂直过孔互连结构和配电网络电源/地平面对的信号完整性(Signal integrity, SI)与电源完整性(Power integrity, PI)问题进行了研究,分析了其电磁耦合机理,提出了一种流程相对简单、资源开销小、建模效率高的协同分析方法。以在研的某型复合陶瓷SiP样品中信号通路和配电网络结构的设计为例,对所提出的协同分析方法的有效性进行了验证。 展开更多
关键词 协同分析 信号完整性 电源完整性 高速链路 系统封装
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扩展谐波法对CLLC变换器同步整流相位修正
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作者 王党树 张入川 +2 位作者 刘明要 杨嘉豪 王静 《电子测量技术》 北大核心 2025年第12期16-25,共10页
针对双向半桥CLLC采用传统基波分析法计算副边电流相位实现的同步整流,在系统工作频率偏离谐振点及前后谐振腔参数不匹配时因忽略高次谐波导致副边电流相位误差较大、系统传输效率低的问题。本文提出将传统基波分析法所忽略的高次谐波... 针对双向半桥CLLC采用传统基波分析法计算副边电流相位实现的同步整流,在系统工作频率偏离谐振点及前后谐振腔参数不匹配时因忽略高次谐波导致副边电流相位误差较大、系统传输效率低的问题。本文提出将传统基波分析法所忽略的高次谐波纳入计算,利用扩展谐波分析法将各次谐波等效为独立电压源,并结合功率守恒定律对负载等效电阻进行修正,进一步建立扩展谐波近似模型。根据模型分别计算各次谐波单独作用的效果,将各次谐波作用结果叠加推导出二次侧谐振电流表达式,由此计算出二次侧谐振电流过零角数值,实现副边开关管的准确控制。最后搭建额定功率500 W的实验样机,实验发现本文所提方法与传统基波分析法相比,变换器效率在全负载范围内均得到提升,且在额定功率下效率提升最高为1.8%,验证了所提理论的正确性及有效性。 展开更多
关键词 CLLC 基波分析法(FHA) 扩展谐波分析法(EHA) 同步整流(SR)
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二阶宽频双通带低插损FSS结构设计及其原理分析
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作者 李绣峰 王超 +4 位作者 王冰 张生俊 刘佳琪 杜军钊 王如志 《太赫兹科学与电子信息学报》 2025年第11期1165-1173,共9页
基于正六边形环单元结构,围绕单环、一阶双环、二阶双环,采用等效电路与计算机仿真技术(CST)模拟仿真方法,系统探索了多频宽通带频率选择表面(FSS)的实现方法,提出了一种具有高选择性的二阶宽频双通带FSS结构。所设计的二阶双通带FSS在... 基于正六边形环单元结构,围绕单环、一阶双环、二阶双环,采用等效电路与计算机仿真技术(CST)模拟仿真方法,系统探索了多频宽通带频率选择表面(FSS)的实现方法,提出了一种具有高选择性的二阶宽频双通带FSS结构。所设计的二阶双通带FSS在C波段-3 dB相对工作带宽达到了52%(3.5~5.96 GHz),在Ku波段-3 dB相对工作带宽达到了40.6%(12~18.12 GHz);在2个通带内的最低插入损耗分别为0.14 dB和0.04 dB,且2个通带的右侧都具有良好的陡降特性。进一步分析该结构的等效电路及电磁极化特性,验证了宽频双通带选择性透波设计原理的正确性。 展开更多
关键词 频率选择表面(FSS) 双通带 宽频 极化不敏感 C/KU波段
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基于弛豫电压曲线的磷酸铁锂电池模组SOH评估
18
作者 陈鑫 马慧敏 +2 位作者 郄晶晶 郭志鹏 廖强强 《电子测量技术》 北大核心 2025年第12期117-127,共11页
电池健康状态(SOH)的评估是电池系统的关键技术之一,其准确性对电池系统的安全运行至关重要。弛豫电压曲线含有丰富的电池信息,而且弛豫时间短,适用于非恒定工况下的电池健康状态评估。本文利用弛豫电压曲线来评估磷酸铁锂电池模组的健... 电池健康状态(SOH)的评估是电池系统的关键技术之一,其准确性对电池系统的安全运行至关重要。弛豫电压曲线含有丰富的电池信息,而且弛豫时间短,适用于非恒定工况下的电池健康状态评估。本文利用弛豫电压曲线来评估磷酸铁锂电池模组的健康状态。首先,建立了基于时间常数与弛豫时间线性相关的磷酸铁锂(LFP)电池模组的弛豫电压模型,并采用粒子群优化(PSO)算法对弛豫电压曲线参数辨识,提取健康因子。其次,开发了基于鹈鹕算法(POA)优化的卷积神经网络(CNN)和双向长短期记忆网络(BiLSTM)的混合模型,用来评估电池的SOH。研究结果表明,无论是采用1/2 C倍率还是1 C倍率充放电获得的弛豫电压曲线,经过PSO算法参数辨识得到的变时间常数电压值与真实弛豫电压值的相对误差(RE)均不超过±0.12%,表明PSO方法对不同倍率下的弛豫电压具有良好的参数辨识效果。采用1/2 C倍率充放电后的弛豫电压曲线,在训练集低至5%的情况下,测试集利用POA-CNN-BiLSTM模型得到的SOH评估相对误差仍不超过±1.2%;而在1 C充放电倍率下,训练集低至5%时,测试集利用POA-CNN-BiLSTM模型得到的SOH评估相对误差仍不超过±1.6%,表明POA-CNN-BiLSTM模型评估电池SOH具有较高的精度。 展开更多
关键词 健康状态 参数辨识 电池模组 鹈鹕算法 卷积神经网络 双向长短期记忆网络
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函数信号发生器的设计与实现
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作者 何宁业 陈旭 +2 位作者 刘慧 宁仁霞 刘琦 《电子制作》 2025年第10期81-84,共4页
函数发生器作为电子工程领域的重要工具,能够产生多种波形信号,在测试、测量和研发中发挥着关键作用,也是电子测量技术实验课程中核心教学模块。本文详细探讨了函数发生器的设计与实现过程,旨在彻底突破传统仪器操作实验模式的局限,通... 函数发生器作为电子工程领域的重要工具,能够产生多种波形信号,在测试、测量和研发中发挥着关键作用,也是电子测量技术实验课程中核心教学模块。本文详细探讨了函数发生器的设计与实现过程,旨在彻底突破传统仪器操作实验模式的局限,通过有机融合虚拟软件仿真与实物电路搭建两种手段,优化改进实验设计,使之能充分发挥函数信号发生器设计实验单元在培养学生实践能力与创新思维方面的重要作用,切实提升电子测量技术实验课程的教学质量与教学效果。 展开更多
关键词 函数信号发生器 MULTISIM 仿真 电子测量
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