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基于类箕舌线的自适应变步长MPPT算法设计

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实验室研究与探索 2023年第2期42卷 142-146,158页

作者：倪瓒李浩楠原晓楠西安交通大学电气工程学院西安710049

为进一步提高光伏发电系统的稳定性和发电效率,使用最大功率点跟踪技术(MPPT)使输出功率最大化。对此提出一种基于类箕舌线的自适应变步长扰动观测法,该方法综合考虑跟踪速度、振荡幅度和计算复杂度等因素,分析了类箕舌线函数中参数α... 详细信息

为进一步提高光伏发电系统的稳定性和发电效率,使用最大功率点跟踪技术(MPPT)使输出功率最大化。对此提出一种基于类箕舌线的自适应变步长扰动观测法,该方法综合考虑跟踪速度、振荡幅度和计算复杂度等因素,分析了类箕舌线函数中参数α和β的不同取值对算法的影响。应用Matlab/Simulink分别在改变光照强度和温度两种情况下进行仿真,并与定步长扰动观测法进行对比。仿真结果表明,所提算法明显提高了跟踪速度,改善了靠近MPP时功率的振荡问题,相比于传统算法具有明显优越性。算法计算复杂度小,跟踪性能好,可应用于算力较小的MPPT控制器中。

关键词：光伏发电最大功率点跟踪技术箕舌线函数扰动观测法

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基于卡尔曼滤波的太阳跟踪装置控制策略

实验室研究与探索 2022年第10期41卷 39-44,64页

作者：李浩楠李其轩倪瓒赵品郑大林原晓楠西安交通大学电气工程学院西安710049

复杂环境将导致光伏领域中传统太阳跟踪系统的跟踪性能和适用范围较差。为了解决该问题,首先设计一种可以检测太阳位置与转台法向偏差角度的硅光电池传感器,并采用多种传感器感知环境信息;其次基于不同的传感器、执行器和太阳跟踪方式... 详细信息

复杂环境将导致光伏领域中传统太阳跟踪系统的跟踪性能和适用范围较差。为了解决该问题,首先设计一种可以检测太阳位置与转台法向偏差角度的硅光电池传感器,并采用多种传感器感知环境信息;其次基于不同的传感器、执行器和太阳跟踪方式的组合,建立太阳运动的状态方程和传感器系统的测量方程;最后将卡尔曼滤波算法引入太阳跟踪系统中,设计并研究增量控制的赤道式跟踪、增量控制的地平式跟踪、位置控制的赤道式跟踪和位置控制的地平式跟踪4种太阳跟踪装置的控制策略。通过MATLAB软件对控制策略进行仿真分析。结果表明,4种控制策略均可以有效消除视日运动跟踪的算法误差,克服光电跟踪在弱光条件下的不准确问题,具有更高的太阳跟踪精度,跟踪性能更佳,适用范围更广,能够有效提高光伏发电系统的发电效率。

关键词：太阳跟踪系统卡尔曼滤波硅光电池传感器控制策略

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基于红外线视距仪的街道景观距离测量研究

自动化与仪器仪表 2021年第11期 176-179页

作者：夏宇佳原晓楠西安交通大学城市学院西安710018 西安交通大学电气工程学院西安710018

街道景观距离的测量中,缺少高精度、可衡量的稳定特征,提出基于红外线视距仪的街道景观距离测量方法。通过间接方式计算测尺频率。设计一种红外线视距仪,测量同一段街道景观距离时,计算两种测尺频率之间的相位尾数差,利用位数差当做测... 详细信息

街道景观距离的测量中,缺少高精度、可衡量的稳定特征,提出基于红外线视距仪的街道景观距离测量方法。通过间接方式计算测尺频率。设计一种红外线视距仪,测量同一段街道景观距离时,计算两种测尺频率之间的相位尾数差,利用位数差当做测尺频率的稳定特征,完成街道景观测距。在实验中,利用设计方法对两个街道景观之间的距离进行测量。实验中的测量次数为十次。对测量三种距离时的标准偏差值、算术平均误差值、绝对误差平均值进行计算。通过比较三种指标的计算值,可以发现设计方法的测量精度更高、更加稳定,并且各方面表现都更突出,有一定应用价值。

关键词：红外线视距仪街道景观距离测量测尺频率

压电传感器测量加速度-速度和位移的虚拟仿真设计

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工业和信息化教育 2022年第10期 13-16页

作者：孙晓华原晓楠刘晔西安交通大学电工电子国家级实验教学示范中心陕西西安710049

基于线上教学与虚拟仿真实验教学的研究背景,依托西安交通大学电工电子教学实验中心分析了“非电量电测技术”课程的实验教学现状,通过开发一系列基于传感器的虚拟仿真实验和远程测控实验,解决了传统传感器实验教学中的问题。通过对教... 详细信息

基于线上教学与虚拟仿真实验教学的研究背景,依托西安交通大学电工电子教学实验中心分析了“非电量电测技术”课程的实验教学现状,通过开发一系列基于传感器的虚拟仿真实验和远程测控实验,解决了传统传感器实验教学中的问题。通过对教学案例压电传感器测量加速度—速度和位移的介绍,详细说明了虚实结合进行虚拟仿真实验案例的开发方法、过程与具体实践,综合多年实践效果证明,虚拟仿真实验项目的建设有力地提升了信息化管理效率和实验教学服务质量。

关键词：传感器虚拟仿真实验虚实结合实验教学

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大学生实验室安全意识培养模式的研究与探索

实验室科学 2021年第3期24卷 223-225,228页

作者：原晓楠李瑞程西安交通大学电气工程学院陕西西安710049

高校实验室安全教育是高校人才培养的重要环节,面对大类招生培养改革新形势,西安交通大学电工电子教学实验中心总结多年从事安全教育的经验,充分利用网络手段和教学平台,建立了以专题讲座为引导、教材内容为参照、教学指导为规范、网络... 详细信息

高校实验室安全教育是高校人才培养的重要环节,面对大类招生培养改革新形势,西安交通大学电工电子教学实验中心总结多年从事安全教育的经验,充分利用网络手段和教学平台,建立了以专题讲座为引导、教材内容为参照、教学指导为规范、网络宣传为辐射、安全考核体系为保障五位一体的大学生实验室安全意识培养模式,为高素质创新型人才培养提供了重要保障。

关键词：实验室安全教育安全意识培养模式高素质创新型人才培养

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一种具有电气隔离的数据采集与处理系统

智能电网（汉斯） 2016年第6期6卷 405-411页

作者：原晓楠何文林张乐李昊罡西安交通大学陕西西安

由于高压侧设备的数据采集对高压绝缘和抗电磁干扰性能有很高的要求,本文设计了一种具有电气隔离的数据采集处理系统。在高压侧对采集的信号进行I/F转换,通过光纤通信传输至低压侧进行F/D转换实现高压侧信号的数据采集,最后将数据传输给... 详细信息

由于高压侧设备的数据采集对高压绝缘和抗电磁干扰性能有很高的要求,本文设计了一种具有电气隔离的数据采集处理系统。在高压侧对采集的信号进行I/F转换,通过光纤通信传输至低压侧进行F/D转换实现高压侧信号的数据采集,最后将数据传输给DSP完成后续处理。实验结果表明高压数据采集系统线性度好,达到0.2%精确度,具有抗强电磁干扰和高压绝缘隔离能力。

关键词：数据采集高压绝缘抗电磁干扰线性度精确度

维普期刊数据库评论

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Arduino创意设计——智能植物培育体

实验室研究与探索 2022年第2期41卷 74-78页

作者：原晓楠李瑞程柴凯昕邱卓孙晓华西安交通大学电气工程学院西安710049

基于Arduino进行了智能植物培育体的设计,基于机械结构设计技术及磁力控制方法设计了“电-水-土”分离式渗透给水结构实现系统的给水功能,通过设计两种工作模式——托管模式与辅助模式平衡植物远程自动化培养与用户参与度;应用物联网技... 详细信息

基于Arduino进行了智能植物培育体的设计,基于机械结构设计技术及磁力控制方法设计了“电-水-土”分离式渗透给水结构实现系统的给水功能,通过设计两种工作模式——托管模式与辅助模式平衡植物远程自动化培养与用户参与度;应用物联网技术结合Blinker平台与ESP8266实现植物的远程智能培育的同时增加了联网对时、天气预报、植物状态显示等辅助功能。系统测试分析表明系统不仅能够实现智能化的植物培养,且创新性的渗透式给水结构解决了传统水泵灌溉式给水的积水、板结等问题,大大降低了系统功耗。

关键词：植物培育 Arduino 机械设计技术渗透式给水物联网技术远程控制

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一种物理判据、数据驱动的新型手势识别算法

实验室研究与探索 2023年第1期42卷 59-62页

作者：原晓楠杨文龙闫梦寒汤子仪王仕鸿西安交通大学电气工程学院西安710049

基于智能家居系统应用背景,结合物联网、深度学习等技术对手势识别算法进行了研究,通过比较现有手势识别算法的不同特点,将数据驱动与物理判据相结合建立了手势识别算法,提出了基于meidapipe手部关键点识别与物理判据、数据驱动相结合... 详细信息

基于智能家居系统应用背景,结合物联网、深度学习等技术对手势识别算法进行了研究,通过比较现有手势识别算法的不同特点,将数据驱动与物理判据相结合建立了手势识别算法,提出了基于meidapipe手部关键点识别与物理判据、数据驱动相结合的一种手势识别算法,从而改善现有手势识别算法的计算量与准确性。通过实验分析发现相比其他手势识别算法,提出的手势识别算法不仅计算量小,还具有较高的准确率和较强的鲁棒性。

关键词：智能家居系统手势识别物理判据数据驱动鲁棒性

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硅钢比铁损测量实验平台设计

实验室研究与探索 2021年第12期40卷 139-142,157页

作者：孙晓华梁鹏刘晔李运甲原晓楠陈琪西安交通大学电工电子国家级实验教学示范中心西安710049

以培养复合型人才为目标,结合工程应用和实验教学的需求,开展了一种新实验平台的设计。硅钢比铁损测量实验设计,以国标规定的爱泼斯坦方圈设计试样结构,将经典的功率表法与传感器相结合,引入LabVIEW软件设计工具构建测量系统的软硬件平... 详细信息

以培养复合型人才为目标,结合工程应用和实验教学的需求,开展了一种新实验平台的设计。硅钢比铁损测量实验设计,以国标规定的爱泼斯坦方圈设计试样结构,将经典的功率表法与传感器相结合,引入LabVIEW软件设计工具构建测量系统的软硬件平台,用形式多样的实践活动提升学生自主创新能力。实践证明,采用虚、实结合设计的实验平台,激发了学生自主学习、自主实践、自主设计和自主拓展的内生动力,有利于模块式、阶段式、渐进式、互动式实验教学过程的实施,显著地提高了实验教学效果。

关键词：硅钢比铁损虚拟仪器创新设计