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等离子体处理构建梯度分布氧空位提升三氧化钨电致变色性能

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物理学报 2025年

作者：江以航曹俸华栗浩淼聂永杰李国倡魏艳慧鲁广昊李盛涛朱远惟西安交通大学电工材料电气绝缘全国重点实验室云南电网有限责任公司电力科学研究院青岛科技大学自动化与电子工程学院西安交通大学前沿科学技术研究院

三氧化钨(WO3)是一种典型的电致变色材料，因其出色的光-电特性成为科学研究和工程应用的热点材料。WO3的电致变色性能受其氧空位浓度和分布的影响，进而调控其变色效率和稳定性。现有调控方法多为以退火为代表的高温处理，无法维持薄... 详细信息

三氧化钨(WO3)是一种典型的电致变色材料，因其出色的光-电特性成为科学研究和工程应用的热点材料。WO3的电致变色性能受其氧空位浓度和分布的影响，进而调控其变色效率和稳定性。现有调控方法多为以退火为代表的高温处理，无法维持薄膜的低结晶度，因而导致循环性能下降。本研究采用等离子体处理技术调控WO3薄膜氧空位的生成和分布，采用X射线衍射、扫描电子显微镜、光电测试和循环伏安法等对处理后薄膜进行表征，确定其微观结构和氧空位水平，获得氧空位对电致变色性能的调控规律，并与氩气环境退火所得薄膜进行对比。结果表明，等离子体处理能够显著提高WO3薄膜的表面氧空位浓度，并在薄膜深度方向形成梯度氧空位分布。与原始薄膜和氩气退火制备的薄膜相比，等离子体处理优化后的氧空位分布显著增强了WO3薄膜的电子注入和抽出能力，薄膜光学调制范围提升至85%，且具有更快的变色响应速度和更好的循环稳定性。

关键词： WO 氧空位等离子体电致变色

基于Knowm忆阻器的新型忆感器模型的设计与分析

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物理学报 2019年第19期68卷 269-275页

作者：朱雷杰王发强西安交通大学电气工程学院电力设备电气绝缘国家重点实验室

以往有关忆阻器模型及其应用研究主要集中于忆阻器基本概念构建并分析忆阻器模型及其等效电路模型,而基于市场上商用忆阻器件的研究则很少.本文根据忆感器与忆阻器之间的理论关系,基于全球首款商用忆阻器芯片: Knowm 忆阻器,结合第二代... 详细信息

以往有关忆阻器模型及其应用研究主要集中于忆阻器基本概念构建并分析忆阻器模型及其等效电路模型,而基于市场上商用忆阻器件的研究则很少.本文根据忆感器与忆阻器之间的理论关系,基于全球首款商用忆阻器芯片: Knowm 忆阻器,结合第二代电流传输器和跨导运算放大器,构建了一种新型忆感器模型.通过调节输入信号的频率和幅值以及运算跨导放大器的跨导增益,可有效地在电路中实现忆感器忆感值的连续调节.设计了新型忆感器的 LTspice 电路模型和硬件实验电路,以电路仿真结果和硬件电路实验结果验证了新型忆感器模型的有效性和设计方法的正确性.

关键词： Knowm忆阻器跨导忆感器

数字控制DC-DC Buck变换器中低频振荡现象分析

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物理学报 2008年第10期57卷 6174-6181页

作者：张笑天马西奎张浩西安交通大学电气工程学院电力设备电气绝缘国家重点实验室西安710049

在考虑采样保持器的作用下,建立了数字控制Buck变换器系统的z域模型,由此揭示了系统发生低频分岔现象的原因.根据系统特征值的变化趋势,预测了该数字控制变换器失稳时分岔点的位置和类型,同时,推导出系统发生低频振荡的频率以及振幅,即... 详细信息

在考虑采样保持器的作用下,建立了数字控制Buck变换器系统的z域模型,由此揭示了系统发生低频分岔现象的原因.根据系统特征值的变化趋势,预测了该数字控制变换器失稳时分岔点的位置和类型,同时,推导出系统发生低频振荡的频率以及振幅,即系统波动方程.最后,通过PSpice电路仿真实验验证了理论分析结果的合理性与有效性.

关键词：低频振荡数字控制变换器 z域模型

电力系统混沌振荡的等效快速终端模糊滑模控制

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物理学报 2013年第19期62卷 99-105页

作者：倪骏康刘崇新庞霞西安交通大学电气工程学院电力设备电气绝缘国家重点实验室西安710049

电力系统混沌振荡被认为是大型互联电力系统停电事故的主要原因,本文通过相图、李雅普诺夫指数图和时域波形图分析了二阶电力系统混沌振荡的动力学行为,并提出了等效快速终端模糊滑模控制来抑制电力系统混沌振荡,使其恢复到同步运行状态... 详细信息

电力系统混沌振荡被认为是大型互联电力系统停电事故的主要原因,本文通过相图、李雅普诺夫指数图和时域波形图分析了二阶电力系统混沌振荡的动力学行为,并提出了等效快速终端模糊滑模控制来抑制电力系统混沌振荡,使其恢复到同步运行状态.仿真结果表明,所提出的控制方案不仅具有较快的收敛速度,而且能够柔化控制信号,减少控制能量,并且能有效地降低抖振.

关键词：电力系统混沌振荡等效滑模控制模糊滑模控制快速终端滑模控制

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一种200kV的多功能脉冲辐射系统研制

物理学报 2021年第20期70卷 183-192页

作者：吕泽琦谢彦召苟明岳陈晓宇周金山李梅周熠西安交通大学电气工程学院电力设备电气绝缘国家重点实验室西安710049

研制了一套峰值电压200 kV的多功能脉冲辐射系统,该系统具有产生脉冲电子束和脉冲X射线的功能,在两种运行状态中可以灵活切换.系统包括脉冲功率驱动源、真空二极管和实验腔体,其中,脉冲功率驱动源由Marx发生器、高储能的水介质传输线和... 详细信息

研制了一套峰值电压200 kV的多功能脉冲辐射系统,该系统具有产生脉冲电子束和脉冲X射线的功能,在两种运行状态中可以灵活切换.系统包括脉冲功率驱动源、真空二极管和实验腔体,其中,脉冲功率驱动源由Marx发生器、高储能的水介质传输线和脉冲压缩开关组成.系统负载等效阻抗2 W、负载电流半高宽30 ns,产生的脉冲电子束束流83 kA,产生的脉冲X射线平均能量67 keV,均匀性较好,辐射场中的电子份额不超过0.02%.为监测系统运行状态和输出指标,建立了包括运行参数和效应参数的全套测量系统,克服了强电磁场环境的干扰问题.研制了法拉第筒用于脉冲电子束的测量,既可以获得电子束的束流强度,也可以获得电子束总能量.脉冲X射线的测量系统包括能谱仪、剂量片、法拉第筒等,实现了能谱、剂量、均匀性、X射线中电子份额等多参数的同时测量.多功能脉冲辐射系统为脉冲功率技术、生物辐射效应、系统电磁脉冲效应等提供了一个多功能的实验平台.

关键词：多功能二极管脉冲电子束脉冲X射线

分数阶Liu混沌系统及其电路实验的研究与控制

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物理学报 2008年第3期57卷 1416-1422页

作者：陈向荣刘崇新王发强李永勋西安交通大学电气工程学院电力设备电气绝缘国家重点实验室西安710049

基于波特图的频域近似方法,研究了分数阶Liu混沌系统,并设计了一种树形电路单元来实现分数阶Liu混沌系统,通过对2.7阶Liu混沌系统的电路仿真和实验,以及α=0.8—0.1(步长0.1)Liu混沌系统的电路仿真,验证了树形电路单元的有效性,证实分数... 详细信息

基于波特图的频域近似方法,研究了分数阶Liu混沌系统,并设计了一种树形电路单元来实现分数阶Liu混沌系统,通过对2.7阶Liu混沌系统的电路仿真和实验,以及α=0.8—0.1(步长0.1)Liu混沌系统的电路仿真,验证了树形电路单元的有效性,证实分数阶Liu混沌系统中确实存在混沌现象,且存在混沌的最低阶数为0.3.设计简单有效的线性反馈控制器,实现了分数阶Liu混沌系统的混沌控制.

关键词：分数阶Liu系统电路实验混沌控制分数阶微分

一种数字控制三相逆变电路的局部振荡行为分析

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物理学报 2013年第4期62卷 35-45页

作者：雷博肖国春吴旋律西安交通大学电气工程学院电力设备电气绝缘国家重点实验室西安710049

针对数字控制三相逆变系统,对其在同步旋转坐标系比例控制下的局部振荡行为进行了分析.通过建立系统各个状态变量离散迭代方程,针对这个高阶系统提出了各种不稳定行为的解析判别式.以此为基础,得到了系统产生局部振荡的条件,以及控制参... 详细信息

针对数字控制三相逆变系统,对其在同步旋转坐标系比例控制下的局部振荡行为进行了分析.通过建立系统各个状态变量离散迭代方程,针对这个高阶系统提出了各种不稳定行为的解析判别式.以此为基础,得到了系统产生局部振荡的条件,以及控制参数与局部振荡点的关系.最后,通过Simulink仿真以及电路实验证明了理论分析的正确性以及有效性.研究结果揭示了三相逆变系统的运动行为及各相之间的内在耦合关系,并准确地描述了系统产生的局部振荡现象.

关键词：三相逆变电路数字控制运动行为局部振荡

脉冲电压上升沿对He大气压等离子体射流管内放电发展演化特性的影响

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物理学报 2022年第2期71卷 191-203页

作者：朱彦熔常正实西安交通大学电气工程学院电力设备电气绝缘国家重点实验室西安710049

通过仿真和实验相结合的手段,以直流脉冲电压驱动的双环电极结构He大气压等离子体射流为例,研究了电压上升沿时间对管内放电等离子体发展演化特性的影响.随着电压上升沿的改变,管内介质阻挡放电(dielectric barrier discharge,DBD)区出... 详细信息

通过仿真和实验相结合的手段,以直流脉冲电压驱动的双环电极结构He大气压等离子体射流为例,研究了电压上升沿时间对管内放电等离子体发展演化特性的影响.随着电压上升沿的改变,管内介质阻挡放电(dielectric barrier discharge,DBD)区出现空心和实心两种放电模式.上升沿为纳秒和亚微秒量级时,以空心模式发展,上升沿持续增加后转变为实心模式.放电模式本质上受鞘层厚度、管内电场和表面电荷密度分布的影响,鞘层厚度小于1.8 mm时等离子体通常以空心模式传播,等于1.8 mm时等离子体的径向传播范围有限而转变为实心传播.管内DBD区,电场以轴向分量为主时,等离子体以放电起始时的模式传播;而在地电极内部,由于外施电场方向发生径向偏转,同时管壁沉积的正电荷形成径向自建电场,两者叠加形成的强径向电场致使放电以空心模式传播.

关键词： He大气压等离子体射流放电模式等离子体鞘层上升沿时间

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一种具有隐藏吸引子的分数阶混沌系统的动力学分析及有限时间同步

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物理学报 2018年第5期67卷 37-44页

作者：郑广超刘崇新王琰西安交通大学电气工程学院电力设备电气绝缘国家重点实验室西安710049

对于具有隐藏吸引子的混沌系统,既有文献大多只针对整数阶系统进行分析与控制研究.基于Sprott E系统,构建了仅有一个稳定平衡点的分数阶混沌系统,通过相位图、Poincare映射和功率谱等,分析了该系统的基本动力学特征.结果显示,该系统展... 详细信息

对于具有隐藏吸引子的混沌系统,既有文献大多只针对整数阶系统进行分析与控制研究.基于Sprott E系统,构建了仅有一个稳定平衡点的分数阶混沌系统,通过相位图、Poincare映射和功率谱等,分析了该系统的基本动力学特征.结果显示,该系统展现出了丰富而复杂的动力学特性,且通过随阶次变化的分岔图可知,系统在不同阶次下呈现出周期运动、倍周期运动和混沌运动等状态,这些动力学特征对于保密通信等实际工程领域有重要的研究价值.针对该具有隐藏吸引子的分数阶系统,应用分数阶系统有限时间稳定性理论设计控制器,对系统进行有限时间同步控制,并通过数值仿真验证了其有效性.

关键词：隐藏吸引子分数阶混沌有限时间同步