随着多/全电飞机技术的发展,越来越多的航空伺服阀控制系统采用机电作动器EMA(Electronic-Mechanical Actuator)实现高性能伺服控制,EMA系统大多采用电机直接驱动方式实现,其本质是通过大力矩电机直接与负载连接,从而简化传统伺服阀系统结构,提高系统可靠性。永磁无刷直流电机因其结构简单、运行效率高、调速范围宽、控制精度和可靠性高等显著优点成为机电作动器的首选。永磁无刷直流电机驱动电路在硬件上分为功率驱动部分和算法控制部分,前者主要实现功率变换,后者实现整个系统的闭环控制算法。

本文以中小功率永磁无刷直流电机为研究对象,针对功率驱动电路的拓扑结构、关键器件参数设计、信号采集、电机保护机制等方面进行了分析,并以此为基础设计了一套永磁无刷直流电机伺服控制系统,提高了航空机电作动器系统的工作可靠性。

1 控制系统总体设计

永磁无刷直流电机伺服控制系统框图如图1所示,系统主要由电源电路、功率电路、控制单元和信号调制单元组成。电源电路负责对电源输入进行瞬态抑制、滤波储能和二次电源的变换及监控;功率电路主要实现功率信号变换,实现功率放大;控制单元采用DSP+FPGA构型方式实现,系统数据采集、BIT检测、位置传感器信号解算及电机功率电路的保护用FPGA硬件实现,而复杂算法处理由DSP独立完成;信号调制单元主要实现功率电路驱动及隔离、电流、电压信号及位置传感器信号的调理和采集。机电管理计算机通过RS485或者CAN总线通讯方式将电机转动状态信息发送至DSP信号处理器,DSP结合FPGA发送的位置信息和功率驱动电路状态信息,产生驱动逻辑,经隔离驱动电路作用至功率电路,实现机电作动器的精确伺服控制。

图1 永磁无刷直流电机伺服控制系统框图

图2 单相功率驱动电路

2 功率驱动电路设计

单相功率驱动电路如图2所示。隔离驱动芯片采用AD公司的隔离式双通道栅极驱动器ADuM3223,该器件用于驱动宽电压范围MOSFET或IGBT,具有低传播延迟和脉宽失真度,峰值电流4 A,峰值电压800 V,输入端用+3.3 V供电,输出端用+15 V供电。芯片的高端采用自举供电方式,下桥臂导通时,电源通过自举二极管DBOOT给自举电容CBOOT充电,上桥臂导通时,CBOOT上的自举电压驱动上桥臂MOSFET导通。

有研究[63]指出，IPA患者会呼出特定的挥发性有机化合物(volatile organic compounds，VOCs)，电子鼻可以通过分析呼出的VOCs来区分各种肺部疾病，从而诊断IPA(准确性为90.9%)。此法价廉且无创，在几分钟内即可得出结果，但其有效性目前缺乏临床大样本研究验证。

2.1 自举二极管参数设计

隔离式双通道栅极驱动器ADuM3223正常工作需要6路独立15 V电源,以A相上桥臂隔离电源驱动为例系统选用TI公司的DCP020515隔离式 DC/DC 变换模块,输入电压5 V,输出电压15 V,最大输出功率2 W,可承受最小隔离电压1 kVrms,电源变换效率可到89%。实际测试中,进行二倍过压(540 V)测试,隔离效果正常,输入电压为5.01 V,电流为0.050 A,输出电压为14.8 V,输出电流为 0.014 A,电源变换效率为η=88.6%,与手册参数一致。图3所示为DCP020515隔离电源外围电路设计。

(1)

式中:VBDF为自举二极管导通电流为2.84 A时的导通压降。

2.2 栅极驱动电阻设计

栅极驱动电阻RON/ROFF被用来实现如下功能:(1)限制寄生电感、电容影响;(2)限制开关过程中的和续流二极管影响;(3)微调驱动能力,减小开关损耗;(4)减小EMI干扰。

选取栅极导通电阻RON=4.4 Ω,关断电阻ROFF=2.2 Ω,单相功率桥的高端和低端的拉电流分别计算如下:

(2)

(3)

RGFET_Int为功率管栅极初始内阻,RNMOS为ADuM3223内部并联MOSFET输出内阻。手册要求管脚拉电流小于4 A,满足要求

单相功率桥的高端和低端灌电流分别计算如下:

(4)

(5)

手册要求管脚灌电流小于6 A,满足要求

2.3 直流母线支撑电容设计

直流母线支撑(DC-Link)电容是影响永磁无刷直流电机伺服系统逆变器寿命的关键器件,当无刷直流驱动时,功率开关器件将向直流母线索取纹波电流,由于寄生电感的存在,会产生很高的纹波电压和脉冲电流,当该电压或电流超出功率器件参数极限时,引起器件失效。直流母线支撑电容作用是为负载提供“无感”的直流电源,一方面可以缓冲功率电源和负载之间的能量交换,稳定母线电压,一方面可以吸收开关器件引起的纹波电流,抑制电压波动。

(3)基于深度学习的语义相似度计算方法。文献[12-13]分别使用词向量与概率主题模型结合进行了问句相似度计算、短文本语义相似度计算的研究，但缺乏词向量与神经网络模型结合在语义相似度计算方面的实验对比。文献[14-15]使用2种深度学习模型对英文答案选择进行研究并且取得了不错的效果，但未将2种方法泛化到语义相似度计算问题上。

传统设计中采用铝电解电容作为支撑电容,但其耐压低、吸收纹波电流能力小,当电容为极性电容时,承受反压超过极限值,易产生爆炸,从而影响系统整体可靠性。薄膜电容器具有耐压高、吸收纹波电流能力大、杂散参数小、等效串联电阻ESR低、可自愈等优点,可显著提高系统可靠性。为了获得大容量和满足高压设计需求,系统选用薄膜电容作为直流母线支撑电容。电机额定转速为6 000 r/min,7对极,工作频率f=700 Hz,工作电压270 V,纹波电压为15%,则uripple=40.5 V,纹波电流10 A,则系统最小薄膜电容为:

豆蚜采于湖北省农业科学院粮食作物研究所绿豆试验地，带回实验室以盆栽蚕豆为寄主，在（25±1） ℃、光照周期 L∶D＝16 h∶8 h、相对湿度（RH）70%～80%饲养条件下形成稳定种群备用，期间不接触任何农药。饲养用作物为蚕豆新品种鄂蚕豆1号。

另一方面，校园文化更像是对社会文化在进行某种过滤。社会文化过于纷杂，校园文化对其进行吸收的同时，取其精华去其糟粕，将那些不适合自身的文化因素舍弃掉，将那些适用于自身的拿过来，并且进行本地化，这是一种对于社会文化的认同与超越。但是同时，高职院校以自身文化培养出来的人才，不断在向社会进行输送，靠着这些人才，以自身的形式，对社会文化进行影响与改变。所以说，校园文化与社会文化之间，是一种对立统一的关系。

(6)

考虑裕量,系统选取耐压为650 V,电容量为80 μF的薄膜电容即可满足需求。

皮海洲（独立财经撰稿人）：股市要对上市公司保壳游戏说“不”，关键在于要对相关制度加以完善。比如，对上市公司保壳的考核，如果净利润或扣非利润出现连续三年亏损的，这样的上市公司都应该纳入到暂停上市之列。由于扣非利润主要来自于公司的主要营业收入部分，更能反映公司的实际经营状况，因此，在考核上市公司是否需要退市(包括暂停上市)时，将扣非利润纳入到考核中来，是更有实际意义的。

2.4 隔离电源设计

永磁无刷直流电机伺服驱动系统工作需多路相互隔离的直流电源进行供电,系统低压端输入电源为5 VDC直流电源,经电源芯片变换为3.3 V DC供DSP工作,3.3 V DC电源进一步变换为1.8 V DC和1.5 V DC供FPGA工作。

PWM斩波周期控制中,电源VDDA通过外部自举二极管DBOOT周期给自举电容CBOOT充电,电流在自举二极管上的能量损耗非常严重,主要包括导通损耗和反向关断损耗,且自举二极管的反向电压必须大于电路母线峰值电压,故系统选用耐高压、快速恢复碳化硅肖特基二极管C4D02120E作为自举二极管,该二极管最大反向电压1 200 V,零反向恢复电流,正向稳态导通电流4.5 A,导通电压小于2.5 V,因此能极大地降低系统损耗,满足设计要求。RBOOT被用来限制周期充放电流经DBOOT的电流有效值和变化率。手册推荐RBOOT值为1 Ω～20 Ω,选择4.4 Ω,则流经自举二极管的电流最大值为:

不久周恩来在人民大会堂作反对民族虚无主义的报告，并传达了毛泽东这次谈话精神，指出在社会主义的美术学院里，应该让各种派别和风格都自由发展，准许开课。彩墨画系除了画人物，还要画山水、花鸟。除了社会主义现实主义，印象派、未来派、形式主义都可以开课讲授，学校要全面贯彻“百花齐放、百家争鸣”的双百方针和“古为中用，洋为中用”的方针。

图3 隔离电源电路

3 信号采集电路设计

3.1 电流采集电路设计

参考文献:

图4 电流采集电路

3.2 电压采集电路设计

功率电路上电启动时,由于支撑电容和大量吸收电容的存在,近乎短路,对电源产生很高的冲击电流,从而引起电源系统失效,因此必须对启动电流进行限制。图9所示为软启动电流限制电路,系统在电源母线回路上串接低导通阻抗MOSFET场效应管V1。上电时,V1处于关断状态,待控制器上电后,对V1施加PWM占空比逐渐增加的驱动信号,从而达到限制启动电流的目的。PWM占空比从1%间隔20 ms逐渐增加至100%,软启动时间为2 s。

ICME的学术活动由大会的国际程序委员会（Inter- national Programming Committee，简称IPC）负责组织实施，IPC由ICMI EC和大会主席协商后组织，由举办国和世界各地具有代表性的学者组成．

本文所设计的永磁无刷直流电机伺服控制系统采用DSP+FPGA的数据处理架构,功率驱动电路采用隔离式双通道栅极驱动器,具备传播延时低、脉宽失真小和可靠性高的特性,文中对驱动电路参数进行了详细设计。本文还设计了电机控制信号采集电路和故障保护机制,满足航空机电产品高可靠性要求。

V0=2.5+8Vin

(7)

3.3 位置信号采集电路设计

实验结果表明,本文所设计系统具备很高的可靠性和安全性,具备较强工程应用价值,可在该平台上进一步开发电机控制算法,该系统可进一步应用于航空航天等工业领域。

图5 电压采集电路

图6 磁编码器驱动及逻辑时序图

4 保护电路设计

4.1 过压/欠压保护电路设计

图7 过压/欠压保护逻辑

永磁无刷直流电机驱动电路母线电压异常波动影响到系统工作可靠性和控制精度。母线电压超过了功率器件耐压范围,可能导致器件失效;母线电压过低,将导致功率电路电流增大,系统重新进入暂态过程,从而影响电机控制精度,极限情况下有可能烧毁电机。故必须对母线电压进行过压/欠压保护,保护逻辑如图7所示。若0.1 s内系统连续3次检测到过压/欠压有效,且每次过压/欠压持续时间超过10 ms,则停止电机驱动。若过压/欠压信号持续时间小于10 ms,不进行过压/欠压次数进行累计。针对母线电压浪涌波动,系统采用母线与地线之间串接TVS管方式,抑制电源浪涌。

4.2 过流保护电路设计

系统过流保护电路设计如图8所示,采用母线回线串接电阻方式获取母线电流瞬态值,经隔离放大器HCPL7851-300隔离放大后,输入仪表运放AD620,AD620输出与过流比较器比较,产生电流过流状态信号。

图8 过流保护电路

依据过流倍数的不同,系统采用两段式反时限电流保护方法实现功率电路过流保护:(1)当母线电流大于短路电流阈值时,比较器1和比较器2输出同时为高电平,比较器1输出直接连接功率驱动电路使能端,禁止功率电路输出,同时FPGA对短路进行3次重试,当连续3次检测到短路信号时,停止电机驱动,并报电机短路故障;(2)当母线电流大于跳闸电流阈值而小于短路阈值时,比较器2输出为高电平,其输出连接FPGA,当FPGA连续检测到该信号持续时间大于10 ms,禁止功率电路输出,并对过流进行3次重试,当连续3次均过流时,停止电机驱动,该方式可有效防止电流保护误动作,提高系统可靠性。短路保护和跳闸保护阈值通过分压电阻设定。

4.3 软启动保护

系统母线电压及相电压采集电路如图5所示,采用精密电阻串联分压来实现,综合考虑技术要求中的母线电压范围和检测识别误差等技术指标、以及电阻耐压范围,使用1个192 Ω±0.1%的采样电阻与5个100 kΩ±0.1%的分压电阻相串联来实现电压采样。为

图9 软启动电流限制电路

5 实验

实验采用三相永磁无刷直流电机,参数如下:额定功率PN=1.5 kW,相电流Iph=1.1 A,极对数P=7,额定转速6 000 r/min,定子相电感L=1.4 mH,电子相电阻R=0.504 Ω,转矩常数KT=0.132 N/mA。

我国的改革开放和市场经济发展历程，实际上也是我国政府职能逐步转换的过程。2018年3月修订了新的政府综合财务报告编制指南，这一制度的提出有利于不断改进政府会计的制度管理，推进政府会计改革，更加科学地反映政府整体运行成本状况和运营绩效水平，从而建立健全政府会计标准体系。目前已有20多个省、自治区、直辖市、计划单列市以及20个中央部门成为我国权责发生制政府综合财务报告改革的试点区域。本文以浙江省温州市为案例进行分析，通过分析近年来温州市在编制政府综合财务报告过程中出现的难点和问题，提出合理的建议和解决措施。

图10所示为电机启动相电压及相电流波形。图11所示为电机短路保护比较器输出及母线电流波形,通道1为比较器1输出电压,通道2为母线电流,由图可知,电机短路电流持续时间不大于20 μs,系统对短路故障重试3次后,彻底停止电机驱动,从而保证硬件电路可靠工作。

图10 电机启动相电压及相电流波形

图11 电机短路保护比较器输出及母线电流波形

6 结论

满足采样信号隔离输出的要求,将采样电压输入至HCPL7851-300型隔离放大器,再经运算放大器放大后,输出至A/D转换器和过压/欠压比较器。运算放大器输出电压与HCPL7851-300输入电压的关系为:

永磁无刷直流电机伺服控制系统低速时控制精度不高,位置传感器除了霍尔传感器,一般还配置光栅编码器或旋转变压器或磁编码器实现位置反馈。本文选用霍尔位置传感器和旋转变压器作为电机位置反馈,实现电机转动位置、速度和加速度状态信息反馈,为提高系统控制精度和可靠性,在机电作动器外部还配置了磁编码器,实现被控负载的位置反馈。系统选用AD2S1210芯片作为旋变激励与解调的核心芯片,配以外围的滤波、驱动、接口电路等构成完整的旋变解调解决方案。磁编码器选择RLS公司的12 bit绝对式可设零编码器RMB20SC12BC96,该编码器采用标准SSI通讯方式访问,其驱动及逻辑时序图如图6所示。

系统母线电流及相电流采集电路如图4所示,采用电流霍尔元器件ACS712ELCTR-30A-T,其温度线性系数为100 mV/A,量程为30 A,工作带宽80 kHz,精确度≤±1.5 ℃,供电电压5 V,电流霍尔输出电压经电阻分压后送至8通道16 bit同步采样芯片AD7606。

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实验证实，在浸泡豆子时用花椒大料水，并且在蒸豆子时底部继续放入花椒大料水，对纳豆的风味改善有明显作用。

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於二军(1981-),男,陕西省靖边县,研究员,工学硕士,研究方向为永磁无刷直流电机及其控制,287341138@qq.com;

在电力市场理论中，现货电力市场交易模式是电力市场的核心内容，现货电力市场交易模式的建立，大大地提高了电力的交易量。与此同时，也有效地提高了输电的需求以及配电的利用率。基于大用户直接交易模式与二级市场电力交易模式背景下，现货电力市场交易模式比较常见。在售电企业与发电企业的交易中，具有统一的交易规则。在现货电力市场，其营销模式的建立，使现货市场的信息服务有条不紊的运行。主要包括二级电力市场与大用户直接交易市场的合作以及成本等。通过利用电力市场的服务信息，促进电力交易市场的平衡，推动新形势下电力市场营销模式的发展。

病菌能够在葫芦科蔬菜上越冬，并不断产生孢子囊，孢子囊借助风力、雨水传播。卵孢子可以在病残体上越冬成为第二年的初侵染源。孢子囊在15～19℃最易形成，在20～24℃最易萌发。相对湿度在50%～60%不产生孢子囊，相对湿度83%以上时才大量产生，且湿度越高产生的孢子越多，叶面有水滴或水膜并且持续3小时以上时孢子囊便可顺利萌发和侵入。低于15℃或高于28℃均不适宜病害发生。

呼明亮(1987-),男,陕西西安,工程师,工学硕士,研究方向为永磁无刷直流电机控制。