ACM 1-59593-447-2060010.

Autonomous Light Air Vessels (ALAVs)

Jed Berk Designer/Electronic Artist

32 Fishfarm Rd. Lincolnville, ME 04849

(011) 503 381 7507 berk@https://www.docsj.com/doc/c21652911.html,

Nikhil Mitter

Designer

1232 N Cedar St.

Glendale, CA 91207

(011) 626 437 9400 mitter@https://www.docsj.com/doc/c21652911.html,

ABSTRACT

Through a defined research process we designed objects that behave and respond in specific ways and are part of a networked system that emphasizes autonomous and flocking behavior.

ALAVs are 3 flying objects that exist in a networked environment and communicate through assigned behaviors forming three scenarios: ALAV with a person, ALAV with other ALAVs, and ALAV alone.

We designed and integrated technology into working objects in an airborne environment. Rather than concepting speculative near future prototypes, the ALAVs are functioning objects. ALAVs are designed to behave and respond in specific ways. They are aware of each other and their surroundings and respond to people. The ALAVs reference flocking behavior to visualize and communicate the concept of unpredictably in environments. The ALAVs are autonomous objects that are in a continual search for activities represented by flocking and feeding. These parameters arose as a result of the possibilities of the provided technology. The technical constraints were translated into novel reinterpretations of a concept. Categories and Subject Descriptors

B.B.7 [Integrated Circuits]: General; D.3.1 [Programming Techniques]: Miscellaneous; I.I.2 [Artificial Intelligence]: Robotics – autonomous vehicles General Terms

Algorithms, Performance, Design, Experimentation Keywords

Blimps, SunSpots, Installation, Performance, Network.

1.ALAV SYSTEM

1. ALAVs Alone (autonomous): They are autonomous and roam to feed or to seek other members of the flock. Eagerly anticipating interaction, they project a nervous shout when alone for too long. This behavior represents their collective awareness.

The ALAVs have an algorithm that defines how they roam in search of people or food. They are autonomous with respect to their decision making process; they determine their path by controlling directional motors. Sometimes one strays from the flock. However, if after two minutes an ALAV has not interacted with anything, it makes a noise. This call is made by a cell phone vibrator resonating on their helium envelope.

2. ALAVs with other ALAVs (flocking): When not on the prowl for food, they constantly seek each other, yearning for attention. Within close proximity the ALAVs recognize another’s presence and commence a flocking behavior. The behavior consists of ALAVs (2 or 3) spinning together and calling back and fourth between each other. The flocking behavior remains active for 30 seconds or until the ALAVs drift apart. The coherence of the system represents flocking as both near and remote proximity, since an ALAV is aware of the rest of its flock even when not in close range.

3. ALAVs with a Person (feeding): The ALAVs interact with people by feeding when they come into close range of food. Their hunger level is indicated by their hanging LED. If it is blue, people can approach them with food and they will feed, But if it is red, they are full and will not respond when approached. The feeding is activated when a person holding the food approaches an ALAV. You get its attention when it stops its current behavior and flutters its motors (cycling through them twice). It will begin feeding for ten seconds as long as the food remains close.

Feeding is indicated by three synchronized cues. 1. The ALAVs blue LED blinks 2. The light on the food blinks 3. The food vibrates (simulating eating out of ones hand). An ALAV will get full after feeding for around 10 seconds provided the person with the food

Copyright is held by the author/owner(s).

MM'06, October 23–27, 2006, Santa Barbara, California, USA. ACM 1-59593-447-2/06/0010.

remains close. This is indicated by its red LED: it will remain on for 15 more seconds, until it has digested the food. To complete the cycle its blue LED will turn on and the ALAV can be fed again.

2.RELATED WORK

Life Spacies (by Christa Sommerer & Laurent Mignonneau): Life Spacies enables visitors to integrate themselves into a world of artificial life organisms that react to the visitors body movement. The artificial life creatures also communicate with each other and so create an artificial universe. Autonomous Minimalist Following In Three Dimensions: A Study with Small-Scale Dirigibles (by Jason Welsby and Chris Melhuish): research of following and flocking behavior in three-dimensions using physical robots. Flocking in Embedded Robotic Systems (by Jim Pugh and Alcherio Martinoli): implementing flocking behavior on real robots and studying the system to determine what sensory information and behaviors are most important to robust flocking. Using algorithms that are inspired by flocking and shoaling phenomena in vertebrates.

3.TECHNICAL DETAILS

3.1SunSpots (https://www.docsj.com/doc/c21652911.html,) How could we design something in an uncertain fluid environment with unknown outcomes? This was possible through the sponsorship of Sun Microsystems who donated instrumental technology (SunSpot system powered by Java). We used nature as an inspiration model to explore in depth the engineering of SunSpots and realized how the SunSpot can serve as a hub for a variety of external systems. We used design research to test the capabilities of the technology to fit into our framework.

3.2Circuits

Our circuits included the following: auxiliary 3V lithium battery, 5 integrated circuits and motors, and 2N7000 transistors with 1M ohm resistors. Due to maneuverability efficiency (for example hovering) we used five independent motors to cover all directions. Eventually the SunSpot was incorporated with the motors and circuits to serve as a hub to control external components. The construction and circuits were refined to streamline weight, power, and efficiency. 3.3Software

We created a Java application designed to test and visualize the prototype’s navigation capabilities using long-range radio communication to travel towards a specific location. Next we created a vehicle controller application. We used the laptop as a platform for controlling the ALAV’s on board motors. It was designed to log our data so we could refine our final navigation algorithm. This was the most appropriate way to test the unpredictability of the ALAV’s real world behavior.

3.4Blimp and External Components

As a starting point, we hacked into existing RC blimp technology which included extensive buoyancy testing. For precision, we designed a laser cut balsa wood carriage suspended from the helium-filled envelope carriage to house the hardware. By using Rapid Prototyping techniques, we took as much handwork out of the process after we realized that even a minor variation in weight distribution can have significant ramifications on the performance of the ALAVs. After the model was complete, we started to build the necessary components to complete our scenarios: food, LEDs, and cellphone vibrator on the envelope. The vibrator resonates quickly through the helium envelope and results in a whaling call. The complete functioning system required fine-tuning the integration of the hardware and software.

Fig 1. Diagram

4.CONCLUSIONS

Our process is a unique approach to research that involves the designing of technologies into working objects. Using unpredictably to our advantage, it serves as a guide and learning tool. The ALAV system raises questions and issues regarding the integration of networked technology into various aspects of our everyday lives. It brings the capabilities of this emerging technology to life in a form that is accessible to an audience. Since everyone draws different associations from their own interactions, it becomes valuable to further a discussion of possible applications by building upon the system. The users are the public, academia, scientists and engineers. Research will continue into future interpretations of how to push networked technology into airborne object-based flocking environments.

Swarms of autonomously functioning vehicles could be deployed to carry out a prescribed mission and respond as a group to high-level management commands. We conceived the ALAV project as a platform to build upon based on people's interaction and emotional response to the system. The success of the existing project was its ability to captivate a wide audience. As a result, it communicated the idea of a networked environment with people co-habiting the same space as the ALAVs - an interactive system introducing people as part of the ecology. Our primary interests lie in further developing the relationship/dialogue between people and the flock of ALAVs.

5.ACKNOWLEDGMENTS

Bruce Hubbard, biologist and electrical engineering; Ewan Branda architect and software engineer; see https://www.docsj.com/doc/c21652911.html,.

6.REFERENCES

[1]Sterling, Bruce. Shaping Things. Cambridge: MIT Press, 2005.

[2]Bleeker, Julian. research.techkwondo.2006.

https://www.docsj.com/doc/c21652911.html,

网络信息检索教案设计

网络信息检索教案设计 黑龙江省佳木斯市桦川县第一中学信息技术组马洪伟 教案背景 1、模块：信息技术基础 2、年级：高中一年级 3、所用教材章节：第二章第三节网络信息检索 4、学时数：40分钟 一、教材分析 教材中选取了分类检索和关键词查询两种常用信息检索方式，以关键词查询为主设计了活动，使学生通过操作理解这两种检索方式，为学生完成日常生活中所需信息获取提供了方法和途径，同时，也为学生今后的学习提供了强大的技术支持，从中培养学生信息获取的基本素养。并为选修教材中搜索引擎的学习打下基础。另外教材中还介绍了利用下载工具下载保存各类信息，并重点突出在下载前要建立分类文件夹，这为第四章信息资源管理的学习作了铺垫。 二、学情分析 需求分析：网络中信息资源分散，数量庞杂，从中寻找所需信息就像大海捞针一样，学生在平时完成活动的过程中已认识到这一点，因此对于本节课的学习学生是有一定需求的。 差异分析：学生动手操作能力都很强，在平时的生活学习中都能主动运用“搜索所需信息，一部分学生不仅能搜索到自己所需要的信息而且能利用工具下载，但绝大多数学生都没有知识产权和对信息进行管理的意识。大部分学生能积极主动的学习而且思维活跃，表达能力也很强，仅几名同学自控力不强，注意力易被分散。 情绪分析：学生对网络资源有着浓厚的兴趣，大部分学生都希望把喜欢的资源“据为已有”，这为本节课的学习奠定了良好的情绪基础。 三、教学目标 １、知识与技能 了解选择关键词的重要性；掌握分类检索和关键词查询的基本方法及技巧；能根据需要运用合适的探索方式和技巧检索信息；能使用合适的下载工具下载保存信息。 ２、过程与方法 在实践中体验不同信息检索方式的检索效果，充分认识到搜索技巧在搜索信息过程中的重要性， ３、情感、态度价值观 树立合法获取信息的意识；初步体验信息资源管理中文件管理的重要性。 四、教学重、难点 重点：掌握因特网信息检索的基本方法与技巧；能够根据需要利用搜索引擎检索信息；掌握下载网络信息的常用方法。 难点：能够根据需要利用搜索引擎检索信息；能针对不同的信息选择合适的方法下载并保存。 五、教学策略设计 （1）教学方法 转变学生学习方式有利于学生知识的获取和构建、智力发展和非智力因素的培养，最终实现每一个学生全面发展的教育目标，根据这一新理念及教学内容和学生特点，我设计了诱思导学法、自主探究法、分组协作法、体验式教学法等 （2）学法指导 引导学生协作式学习、自主探究性学习、基于问题的学习，以亲自实践、积极动脑动手来学习新知。培养学生良好的学习方法与学习习惯，通过问题导学，以主题活动为主线，紧密联系生活实际，让学生从生活中发现问题，分析问题，从而解决问题。

TI开关电源中的平均电流模式控制中文版V1ERIC2007

TI slua079 Average current mode control of switching power supplies by Lloyd Dixon 版本日期译者Email 备注 1.0 2014/07/12 Eric Wen 文天祥eric.wen.tx@https://www.docsj.com/doc/c21652911.html, 初始版本 开关电源中的平均电流模式控制 关键词：电流模式控制, 平均电流模式控制, 峰值电流模式控制 摘要:在开关电源中,电流模式控制(CMC)是通过检测及控制电感电流峰值来实现.但是这样会导致一些严重的问题,如容易受噪声干扰,需要斜坡补偿,并且峰值-平均电流之间的误差不能修正(因为其固有的低电流带宽增益).平均电流模式控制则可以消除以上问题,它通过控制电流(而非电感上的电流)来实现,这样的话极大拓宽了其应用范围. 绪论 如图1所示,(峰值)电流模式控制是一个双环控制系统.电源的电感是被’隐藏’在电流内环之中.这样可以简化了电压外环的设计并同时带来了一些性能的提高.如:良好的动态响应等.电流内环的主要是目标是控制电感的状态空间平均电流,但是在实际中,却是控制电感的瞬时峰值电流.(在开关管通时,开关电流等于电感电流).如果电感电流纹波较小,此时峰值电流模式控制与平均电感电流控制模式等效. 图1 峰值电流模式控制电路及其波形 在传统的开关电源中,如果是采用BUCK及其衍生拓扑的话,电感位于输出侧.电流模式控制实际即为输出电流控制.这样就带了一些性能上的好处.同时另一方面,在用于PFC的预调节的

BOOST电路中,电感位于输入端,电流模式控制即控制输入电流,这样可以方便地实现输入电流正弦波控制(即PFC功能). 峰值电流模式控制产生的问题 对噪声敏感.此方法是通过电压外环设定的基准电流值,.当电感电流瞬间值达到预设值时,关断开关管.与预定的电流水平相比,电流斜坡是相对来说很小的.特别是当输入电压Vin是低压的时候.这样的结果是:这种控制方法极易受噪声影响.而在开关管每个导通期间都会产生一个噪声尖峰.部分噪声电压耦合进入控制回路并立即关掉开关管,这样就会导致出现次谐振工作模式(纹波很大).所以对于此种控制方法,PCB Layout及旁边设计至关重要. 需要斜坡补偿.当占空比大于0.5时,峰值电流模式天然存在不稳定性,这样会导致次谐波振荡.需要在比较器输入端加入一斜坡补偿(此斜坡/率等于电感电流下降斜率)来消除此种不稳定性.对于BUCK而言,电流下降的斜率为V o/L(V o为常数),所以斜坡补偿度是固定的而且可以计算出来,只是增加了设计的复杂度而已.但是对于高功率因数的BOOST电路,电感下降斜率为(Vin-V o)/L 因此需要补偿的量是随着输入电压变化的,并且变量化是相对比较大的(因为输入电压跟随整流正弦电压).如果采用一个固定的斜率补偿(这个补偿足够多),很多情况下有可能导致过补偿,带来的后果就是性能降低并增加(电流)畸变. 峰值与平均电流之间的误差.在传统的BUCK变换器中,这个误差一般不会导致什么十分严重的问题.这是因为电感电流纹波相对于满载时电感平均电流而言比较小,同时电压外环控制也可以消除这种误差. 在高功率功率BOOST电路中,这个误差则是十分可怕的.因为它对导致输入电流的畸变.当峰值电流跟随理想的正弦电流时,平均电流则不同.峰值-平均的误差在低电流时更糟糕,特别是在每个输入电流过零时(此时电流变成不连续状态).为了实现较低的电流畸变,峰值-平均之间的电流误差必须越小越好,这样需要一个很大的电感来平滑电流.这个大电感又会让电感电流斜率变得缓慢进一步恶化原来脆弱的抗噪声干扰能力. 拓扑问题.传统的峰值电流模式控制实际上是控制电感电流,当它用于类BUCK拓扑时(输出电流即为电感电流)最为有效.对于反激或是BOOST拓扑而言,电感并不是位于输出端而位于输入端,如果采用峰值电流模式控制,实际是一个”错误的”电流控制,这样峰值电流模式控制的优势就消失殆尽. 同样的,BOOST电路由于电感位于输入端,这样就可以用来控制输入电流以实现高功率因数.但是BUCK/反激则不能够这样控制,因为电感不在输入侧(这样也会导致’错误的’电流控制). 平均电流模式控制 峰值电流模式控制是直接比较实际电感电流与设计的电流值(通过电压外环设定),由于这个电流内环增益很低所以并不会十分准确. 参考图2,平均电流模式控制可以克服这些缺点,它是通过在电流环里引入一个高增益的集成电流运放来实现.采样电阻Rs上的电压反映出真实的电感电流, 这个差异(或是说电流误差) 通过放大并与一个幅值很大的锯齿波相比较. 电流环的增益宽带可以通过优化电流误差放大器周边的补偿网络来实现最佳性能.与峰值电流模式相比,电流环的增益穿越频率fc可以近似相同,但是在低频下平均模式的增益远远大于峰值电流模式. 结果是: 1.平均电流是与设定电流精确跟随.这对于功率因数校正电流特别重要, 可以使用一个相 对小的电感并可以减少3%的谐波失真.实际上, 当变换器进入断续工作模式(此时电流/功率小),此时平均电流模式仍然工作良好.外环电压控制回路是对这种模式的改变是不知

电压电流反馈控制模式

电压、电流的反馈控制模式 现在的高频开关稳压电源主要有五种PWM反馈控制模式。电源的输入电压、电流等信号在作为取样控制信号时，大多需经过处理。针对不同的控制模式其处理方式也不同。下面以由VDMOS开关器件构成的稳压正激型降压斩波器为例，讲述五种PWM反馈控制模式的发展过程、基本工作原理、电路原理示意图、波形、特点及应用要｀氪，以利于选择应用及仿真建模研究。 （1）电压反馈控制模式 电压反馈控制模式是20世纪60年代后期高频开关稳压电源刚刚开始发展而采用的一种控制方法。该方法与一些必要的过电流保护电路相结合，至今仍然在工业界被广泛应用。如图1（a）所示为Buck降压斩波器的电压模式控制原理图。电压反馈控制模式只有一个电压反馈闭环，且采用的是脉冲宽度调制法，即将经电压误差放大器放大的慢变化的直流采样信号与恒定频率的三角波上斜坡信号相比较，经脉冲宽度调制得到一定宽度的脉冲控制信号，电路的各点波形如图1（a）所示。逐个脉冲的限流保护电路必须另外附加。电压反馈控制模式的优点如下。 ①PWM三角波幅值较大，脉冲宽度调节时具有较好的抗噪声裕量。 ②占空比调节不受限制。 ③对于多路输出电源而言，它们之间的交互调节特性较好。 ④单一反馈电压闭环的设计、调试比较容易。 ⑤对输出负载的变化有较好的响应调节。 电压反馈控制模式的缺点如下。 ①对输入电压的变化动态响应较慢。当输入电压突然变小或负载阻抗突然变小时，因为主电路中的输出电容C及电感L有较大的相移延时作用，输出电压的变小也延时滞后，而输出电压变小的信息还要经过电压误差放大器的补偿电路延时滞后，才能传至PWM比较器将脉宽展宽。这两个延时滞后作用是动态响应慢的主要原因。 ②补偿网络设计本来就较为复杂，闭环增益随输入电压而变化的现象使其更为复杂。 ③输出端的LC滤波器给控制环增加了双极点，在补偿设计误差放大器时，需要将主极点低频衰减，或者增加一个零点进行补偿。 ④在控制磁芯饱和故障状态方面较为麻烦和复杂。 改善及加快电压模式控制动态响应速度的方法有两种：一种是增加电压误差放大器的带宽，以保证其具有一定的高频增益。但是这样容易受高频开关噪声干扰的影响，需要在主电路及反馈控制电路上采取措施进行抑制或同相位衰减平滑处理。另一种是采用电压前馈控制模式。电压前馈控制模式的原理图如图1（b）所示。用输入电压对电阻、电容（Rt、Ctt）充电，以产生具有可变化的上斜坡的三角波，并且用它取代传统电压反馈控制模式中振荡器产生的固定三角波。此时输入电压变化能立刻在脉冲宽度的变化上反映出来，因此该方法明显提高了由输入电压的变化引起的动态响应速度。在该方法中对输入电压的前馈控

高中信息技术基础作业

高中信息技术基础作业 信息与信息技术-1 课程内容：教科版第1.1节和1.2节 教学目标： 1.通过列举身边的各种信息，感受信息的丰富性，形成对信息的感性认识。 2.结合具体例子描述信息的外在的重要特征，如价值性、时效性、可伪性、共享性、依附性等。 3.了解信息技术的发展历史，能描述几个重要阶段的基本特征。 4.结合信息技术的应用实例描述信息技术的发展趋势。 教学重点：理解信息的基本特征，了解信息技术的历史和发展趋势。 课标条目：描述信息的基本特征，列举信息技术的应用实例，了解信息技术的历史和发展趋势。 基础要求：能举例说明信息的特征，能结合实例描述信息技术的发展趋势。 条件要求：计算机教室、教室 1. 天气预报、市场信息都会随时间的推移而变化，这体现了信息的() A.载体依附性 B.共享性 C.时效性 D.必要性 答案：C 2. 信息不能独立存在，需要通过载体来呈现，这说明信息具有( ) A.载体依附性 B.传递性 C.时效性 D.真伪性 答案：A 3. 到目前为止，人类一共经历了( )信息技术革命，其中语言的使用是从猿进化到人的重要标志。 A.三次 B.四次 C.五次 D.六次 答案：C 4. 信息技术有着悠久的历史，它将向( )方向进一步发展。 A.商业化 B.大众化 C.人性化 D.人性化和大众化 答案：D 5. 下列关于信息技术的认识，错误的是( )。 A.信息技术是一把双刃剑，对社会既有积极的一面，还有消极的一面 B.青少年不用学习信息技术，只要一心读书就行 C.青少年不能过度崇拜信息技术，也不能盲目排斥信息技术 D.青少年学生应合理利用信息技术来做更多有意义的事情 答案：B 网络信息检索-3 课程内容：教科版的2.2和2.4 教学目标： 1.学会正确使用关键词搜索信息。 2.描述“全文搜索”、“目录索引搜索”和“在线数据库检索”的区别。 3.知道几种常见的搜索引擎的功能区别。 4.能够下载网页上的文字、图片、动画等信息。 教学重点：学会使用关键字搜索需要的信息，并且掌握一定的搜索技巧 课标条目：掌握网络信息检索的几种主要策略与技巧，能够合法地获取网上信息。 基础要求：能够熟练使用浏览器，对于信息有一定的基础认识，知道如何从要搜素的信息

对一个简单的峰值电流限制进行改进方法

对一个简单的峰值电流限制进行改进方法 故障保护是所有电源控制器都有的一个重要功能。几乎所有应用都要求使用过载保护。对于峰值电流模式控制器而言，可以通过限制最大峰值电流来轻松实现这个功能。在非连续反向结构中，为峰值电流设置限制可最终限制电源从输入源获得的功率。但是，限制输入功率不会限制电源的输出电流。如果出现过载故障时输入功率保持不变，则随着输出电压下降，输出电流增加（P=V*I）。发生短路故障时，这会让输出整流器或者系统配电出现难以接受的高损耗。本文利用一些小小的创新和数个额外组件，为您介绍如何对一个简单的峰值电流限制进行改进，将电源变为一个恒定电流源，而非一个恒定功率源。 图1对比了理想输出电压与恒定功率和恒定电流限制的电流。这两种情况下，过载故障保护都在120%最大额定负载时起作用。在一个使用功率限制的系统中，输出电流随负载增加电压反向而增加。在现实系统中，有功率限制的反向控制器会在某个点关闭，原因是控制器的偏压损耗。相比之下，一旦超出过载阈值，有电流限制的系统便会立刻关闭。可以通过直接检测隔离边界二次侧的负载电流，实现电流限制。但是，这样做需要使用更多的电路，效率降低，而且成本一般会高得离谱。 图2 显示了移动设备充电器所使用的一个5V/5W 非连续反向电源的原理图。在范例中，我们使用了UCC28C44 控制器，它是大多数经济型峰值电流模式控制器的代表，拥有功率限制功能。在非连续反向结构中，如果忽略效率影响，可使用方程式1 计算负载功率（P）的大小。 由于变压器电感（L）和开关频率（f）均固定不变，因此可以通过控制峰值一次电流（IPK）对输出电压（VOUT）进行调节。随着输出电流（IOUT）增加，电压开始下降，但是反馈环路要求更高的峰值电流来维持电压调节。 在反向转换器内部，引脚1（COMP）的反馈电压与峰值电流比较。通过R15 检测该峰值

电流型控制原理及特点分析

电流型控制原理及特点分析 一、电流型控制原理及特点 原理： 电流型脉宽调制(PWM)控制器是在普通电压反馈PWM 控制环内部增加了电流反馈的控制环节,因而除了包含电压型PWM 控制器的功能外,还能检测开关电流或电感电流,实现电压电流的双环控制。控制原理框图如下图(图1)所示。 图1 双环电流型控制器原理图 从图1 可以看出,电流型控制器有两个控制闭合环路:一个是输出电压反馈误差放大器A,用于与基准电压比较后产生误差电压;另一个是变压器初级(电感)中电流在Rs 上产生的电压与误差电压进行比较,产生调制脉冲的脉宽,使得误差信号对峰值电感电流起着实际控制作用。系统工作过程如下:假定输入电压下降,整流后的直流电压下降,经电感延迟使输出电压下降,经误差放大器延迟Vca 上升,占空比变化,从而维持输出电压不变,在电流环中电感的峰值电流也随输入电压下降,电感电流的斜率di/dt 下降,导致斜坡电压推迟到达Vca,使PWM 占空比加大,起到调整输出电压的作用。由于既对电压又对电流起控制作用,所以控制效果较好在实际中得到广泛应用。 特点： a)由于输入电压Vi 的变化立即反映为电感电流的变化,不经过误差放大器就能在比较器中改变输出脉冲宽度(电流控制环),因而使得系统的电压调整率非常好,可达到 0.01%V, 能够与线性移压器相比。 b)由于双环控制系统内在的快速响应和高稳定性,反馈回路的增益较高,不会造成稳定性与增益的矛盾,使输出电压有很高的精度。 c)由于Rs 上感应出峰值电感电流,只要Rs 上电平达到1V,PWM 控制器就立即关闭,形成逐个脉冲限流电路,使得在任何输入电压和负载瞬态变化时,功率开关管的峰值电流被控制在一定范围内,在过载和短路时对主开关管起到有效保护。 d)误差放大器用于控制,由于负载变化造成的输出电压变化,使得当负载减小时电压升高的幅度大大减小,明显改善了负载调整率。 e)由于系统的内环是一个良好的受控电流放大器,所以把电流取样信号转变成的电压信号和一个公共电压误差放大器的输出信号相比较,就可以实现并联均流,因而系统并联较易实现。 二、峰值电流控制与平均电流控制的比较 峰值电流模式控制和平均电流模式控制相比主要具有以下缺点:

峰值电流控制优缺点

开关电源峰值电流模式控制PWM的优缺点 近年来电流模式控制面临着改善性能后的电压模式控制的挑战，因为这种改善性能的电压模式控制加有输入电压前馈功能，并有完善的多重电流保护等功能，在控制功能上已具备大部分电流模式控制的优点，而在实现上难度不大，技术较为成熟。 由输出电压VOUT 与基准信号VREF的差值经过运放（E/A）放大得到的误差电压信号 VE 送至PWM比较器后，并不是象电压模式那样与振荡电路产生的固定三角波状电压斜波比较，而是与一个变化的其峰值代表输出电感电流峰值的三角状波形或梯形尖角状合成波形信号 VΣ比较，然后得到PWM脉冲关断时刻。因此（峰值）电流模式控制不是用电压误差信号直接控制PWM脉冲宽度，而是直接控制峰值输出侧的电感电流大小，然后间接地控制PWM脉冲宽度。 电流模式控制是一种固定时钟开启、峰值电流关断的控制方法。因为峰值电感电流容易传感，而且在逻辑上与平均电感电流大小变化相一致。但是，峰值电感电流的大小不能与平均电感电流大小一一对应，因为在占空比不同的情况下，相同的峰值电感电流的大小可以对应不同的平均电感电流大小。而平均电感电流大小才是唯一决定输出电压大小的因素。电感电流下斜波斜率的至少一半以上斜率加在实际检测电流的上斜波上，可以去除不同占空比对平均电感电流大小的扰动作用，使得所控制的峰值电感电流最后收敛于平均电感电流。因而合成波形信号VΣ要有斜坡补偿信号与实际电感电流信号两部分合成构成。当外加补偿斜坡信号的斜率增加到一定程度，峰值电流模式控制就会转化为电压模式控制。因为若将斜坡补偿信号完全用振荡电路的三角波代替，就成为电压模式控制，只不过此时的电流信号可以认为是一种电流前馈信号。当输出电流减小，峰值电流模式控制就从原理上趋向于变为电压模式控制。 当处于空载状态，输出电流为零并且斜坡补偿信号幅值比较大的话，峰值电流模式控制就实际上变为电压模式控制了。峰值电流模式控制PWM是双闭环控制系统，电压外环控制电流内环。电流内环是瞬时快速的，是按照逐个脉冲工作的。 功率级是由电流内环控制的电流源，而电压外环控制此功率级电流源。在该双环控制中，电流内环只负责输出电感的动态变化，因而电压外环仅需控制输出电容，不必控制LC 储能电路。峰值电流模式控制PWM具有比起电压模式控制大得多的带宽。以下是开关电源峰值电流模式控制PWM的优缺点： 峰值电流模式控制PWM的优点是： ①暂态闭环响应较快，对输入电压的变化和输出负载的变化的瞬态响应均快； ②控制环易于设计； ③输入电压的调整可与电压模式控制的输入电压前馈技术相妣美； ④简单自动的磁通平衡功能； ⑤瞬时峰值电流限流功能，内在固有的逐个脉冲限流功能； ⑥自动均流并联功能。 峰值电流模式控制PWM的缺点是： ①占空比大于50%的开环不稳定性，存在难以校正的峰值电流与平均电流的误差。 ②闭环响应不如平均电流模式控制理想。 ③容易发生次谐波振荡，即使占空比小于50%，也有发生高频次谐波振荡的可能性。因而需要斜坡补偿。 ④对噪声敏感，抗噪声性差。因为电感处于连续储能电流状态，与控制电压编程决定的电流电平相比较，开关器件的电流信号的上斜波通常较小，电流信号上的较小的噪声就很容易使得开关器件改变关断时刻，使系统进入次谐波振荡。 ⑤电路拓扑受限制。

逆变器的两种电流型控制方式

逆变器的两种电流型控制方式 摘要：研究分析了逆变器的两种双环瞬时反馈控制方式——电流型准PWM控制方式和三态DPM电流滞环跟踪控制方式，介绍其工作原理，分析比较其动态和静态性能，并给出具体实现电路及系统仿真结果。 关键词：PWM逆变器功率变换器控制 On Two Types of Current Programmed Control Topologies for Inverters Abstract:This paper presents a comparative study on two types of current programmed instant control modes for inverters, PWM and hysteresis type.Principle, static and dynamic performance are discussed. Realization circuits and simulation results are presented. Keywords:PWM, Inverter, Power converter, Control 中图法分类号：TN86文献标识码：A文章编号：0219 2713(2000)12－642－03 电流型双环控制技术在DC/DC变换器中广泛应用，较单电压环控制可以获得更优良的动态和静态性能[3]。其基本思路是以外环电压调节器的输出作为内环电流给定，检测电感(或开关)电流与之比较，再由比较器的输出控制功率开关，使电感和功率开关的峰值电流直接跟随电压调节器的输出而变化。如此构成的电流、电压双闭环变换器系统瞬态性能好、稳态精度高，特别是具有内在的对功率开关电流的限流能力。逆变器(DC/AC变换器)由于交流输出，其控制较DC/DC变换器复杂得多，早期采用开关点预置的开环控制方式[1]，近年来瞬时反馈控制方式被广泛研究，多种各具特色的实现方案被提出，其中三态DPM(离散脉冲调制)电流滞环跟踪控制方式性能优良，易于实现。本文将电流型PWM控制方式成功用于逆变器控制，介绍其工作原理，与电流滞环跟踪控制方式比较动态和静态性能，并给出仿真结果。 1三态DPM电流滞环跟踪控制方式 电流滞环跟踪控制方式有多种实现形式[1，2，4，5]，其中三态DPM电流滞环跟踪控制性能较好且易于实现[1]。参照图1，它的基本工作原理是：检测滤波电感电流iL，产生电流反馈信号if。if与给定电流ig相比较，根据两个电流瞬时值之差来决定单相逆变桥的4个开关在下一个开关周期中的导通情况：ig－if>h时（h见图1，为电流滞环宽度，可按参考文献[1]P64式5 2选取）S1、S4导通，UAB=＋E，＋1状态；ig－if－h时S2、S3导通，UAB="－"E，－1状态；|ig－if|h时S1、S3或S2、S4导通，UAB="0，"0状态。两个D触发器使S1～S4的开关状态变化只能发生在周期性脉冲信号CLK(频率2f)的上升沿，也就是说开关点在时间轴上是离散的，且最高开关频率为f。 仿真和实验表明，iL正半周，逆变器基本上在＋1和0状态间切换，而iL负半周，逆变器基本上在－1和0状态间切换，只有U0过零点附近才有少量的＋1和－1之间的状态跳变，从而使输出脉动减小。 2电流型准PWM控制方式

网络信息检索与利用考察题

陕西师范大学网络教育学院 考查题 题目网络信息检索与利用 姓名 学号 专业 批次/层次 指导教师 学习中心

作业一： 一、说明信息检索的步骤 答:(1)确定检索方向.这是使检索获得满意结果的先决条件,为此必须弄清所需信息的诸特征,如学科归属、主题概念、时间界限、文献类型、国别和语种等. (2)确定检索方法.一般有三种方法: a.正文法——从主题、分类、作者等途径查找. b.引文法:又叫追溯法,即着眼于文献所附的参考或引用文献目录.(SCI) c.交替法:正文法和引文法交替使用. (3)确定检索工具.根据学科专业、语 种等,选择一种或多种检索工具或检索引擎. (4)确定检索途径.主题、分类或作者 (5)实施检索.注意检出一批结果后,应浏览题目和文摘,判断是否满足要求,并加以筛选,若感到不满意,应及时修改检索策略,加以调整,再行检索,直到满意为止. (6)索取原始文献.检出结果通常是文献线索,还不是原始文献.为了索取原始文献,还须进行两项工作: a.辩识文献款目,包括文献类型、来源出版物名称等; b.查找原始文献的收藏单位,先从本单位、本地区入手,利用馆藏目录和联合目录(联网目录),找到原始文献收藏单位,即可通过借阅、复制或网上传送、馆际互借等途径获得文献.

二.简述信息检索的原理 答:1.信息检索是指信息按一定的方式组织起来，并根据信息用户的需要找出有关的信息的过程和技术。狭义的信息检索就是信息检索过程的后半部分，即从信息集合中找出所需要的信息的过程，也就是我们常说的信息查寻 2.信息检索是指从信息资源的集合中查找所需文献或查找所需文献中包含的信息内容的过程。 3.信息检索原理：信息的存储是实现信息检索的基础。这里要存储的信息不仅包括原始文档数据，还包括图片、视频和音频等，首先要将这些原始信息进行计算机语言的转换，并将其存储在数据库中，否则无法进行机器识别。待用户根据意图输入查询请求后，检索系统根据用户的查询请求在数据库中搜索与查询相关的信息，通过一定的匹配机制计算出信息的相似度大小，并按从大到小的顺序将信息转换输出。 三、说明一次文献，二次文献和三次文献的特点和工用。 答:一次文献,就是人们通常所说的原始文献。属于这一类文献的有科技论文、会议文献,学位论文、研究报告、专利说明书、产品样本、技术标准等等。一次文献又称一级文献,区别于经过加工整理、重新组织的二、三次文献。一次文献大多发表在科技期刊上。哪些期刊主要刊登一次文献呢?一般说来,中文科技期刊凡是以?学报?命名的如《物理学报》、《数学学报》等,都主要刊登一次文献。同时,一次文献常常以图书形式出版。确定一篇文献是否为一次文献,主要是根

《网络信息检索》教案

“网上资源检索”的教学设计 温州市龙湾区永强中学陈占泽 一、教学设计背景信息 1．模块：高中信息技术基础 2．年级：高中一年级 3．所用教材版本：浙江教育出版社 4．学时数：1学时 二、教材分析 本课的课程标准内容： （一）信息获取 （2）知道信息来源的多样性及其实际意义；学会根据问题确定信息需求和信息来源，并选择适当的方法获取信息。 （3）掌握网络信息检索的几种主要策略与技巧，能够合法地获取网上信息。 （4）掌握信息价值判断的基本方法，学会鉴别与评价信息。 本课的《学科教学指导意见》内容：第2.3 网上资源检索 基本要求：1.掌握通过搜索引擎检索网络信息的方法。 2.掌握通过主题目录检索网络信息的方法。 发展要求：掌握网络搜索的技巧。 教材内容分析： 本课内容是在学生已经学习了浙江教育出版社《信息技术基础》教材第二章“信息的来源和获取”第1、2节内容基础上开展的网络资料检索教学，是学习信息组织和信息处理的基础，也是学生信息素养的一项基本技能。本课确定以“中秋节”为主题，用不同的搜索方法来获取

所需信息，同时渗透获取有效信息的思想方法。 三、学情分析 我们是普通高中学校，高一年级的学生对网络已经不再陌生，大部分学生已经具备了使用网络的感性经验，也知道用百度、谷歌搜索引擎查找信息。但在获取信息的过程中会遇到搜索结果多，筛选困难、搜索技巧单一等问题。因此教师要在学生原有的认知基础上，提升对搜索结果进行适当的鉴别能力。同时考虑到学生信息技能参差不齐，引导学生进行自主学习和小组协作学习。 四、教学目标 1、知识与技能： 1)掌握搜索引擎获取信息的一般方法； 2)了解评价因特网信息资源的三种主要方式。 3)能区别主题目录和搜索引擎的不同特点。 2、过程与方法： 1)通过搜索“中秋节”的相关信息，提高自主学习、解决问题的能 力； 2)通过对搜索结果的筛选，培养学生信息评价的能力。 3、情感态度与价值观： 1)通过搜索中国的不同传统节日信息，增进对传统文化的了解和认 同。 2)能负责任地、健康地使用信息，形成良好的信息技术使用习惯。 五、重点难点 1、教学重点：掌握搜索引擎获取信息的一般方法，掌握搜索引擎的使用技巧。

高性能电流模式PWM控制器MXT7208

High Precision CC/CV Primary-Side PWM Power Switch GENERAL DESCRIPTION is a high performance offline PWM Power switch for low power AC/DC charger and adapter applications. It operates in primary-side sensing and regulation. Consequently, opto-coupler and TL431 could be eliminated. Proprietary Constant Voltage (CV) and Constant Current (CC) control is integrated as shown in the figure below. In CC control, the current and output power setting can be adjusted externally by the sense resistor Rs at CS pin. In CV control, multi-mode operations are utilized to achieve high performance and high efficiency. In addition, good load regulation is achieved by the built-in cable drop compensation. Device operates in PFM in CC mode as well at large load condition and it operates in PWM with frequency reduction at light/medium load. offers power on soft start control and protection coverage with auto-recovery features including Cycle-by-Cycle current limiting, VDD OVP, VDD clamp and UVLO. Excellent EMI performance is achieved with Power-Source proprietary frequency shuffling technique. High precision constant voltage (CV) and constant current (CC) can be achieved by FEATURES ?±5% Constant Voltage Regulation at Universal AC input ?High Precision Constant Current Regulation at Universal AC input ?Primary-side Sensing and Regulation Without TL431 and Opto-coupler ?Programmable CV and CC Regulation ?Adjustable Constant Current and Output Power Setting ?Built-in Secondary Constant Current Control with Primary Side Feedback ?Built-in Adaptive Current Peak Regulation ?Built-in Primary winding inductance compensation ?Programmable Cable drop Compensation ?Power on Soft-start ?Built-in Leading Edge Blanking (LEB)?Cycle-by-Cycle Current Limiting ?VDD Under Voltage Lockout with Hysteresis (UVLO)?VDD OVP ?VDD Clamp APPLICATIONS ?Low Power AC/DC offline SMPS for ?Cell Phone Charger ?Digital Cameras Charger ?Small Power Adapter ?Auxiliary Power for PC, TV etc.?Linear Regulator/RCC Replacement is offered in SOT23-6 package. Product Specification TYPICAL APPLICATION MXT7208MXT7208MXT7208 MXT7208 MXT7208

网络信息检索听课记录

班级（学校）授课 教师教时1个课时 听课 时间 2012.9.18 下 午第二节课 科目信息技术基础课题 教学过程听课意见一、回顾旧知 ①、确定信息需求，需要确定信息的内容和信息的类型。 ②、确定信息的来源。信息的来源有： Ⅰ、纸质媒介；Ⅱ、电子媒介；Ⅲ、人；Ⅳ、事物。 在回顾的该知识点的时候，教师提供多个情景，让学生进行判断，所提供情景的信息来源分别为什么; (1)、去动物园拍照：信息的来源为事物； (2)、去三坊七巷：信息的来源为事物； (3)、去听讲座：信息的来源为人； (4)、去网络上的查找：信息的来源为媒介。 二、引入新课，新课教授 ①、常见的信息获取方法 讲解常见的信息获取的方法，说明信息来源的多样性决定了信息获取方法的多样性。常见的信息获取方法有： Ⅰ、阅读法：通过阅读报纸、杂志、图书资料获取信息 Ⅱ、观察法：从事物的属性和特征获取信息 Ⅲ、问卷法：发放问卷获取信息 Ⅳ、访谈法：与他人沟通获取信息 Ⅴ、电子检索系统：通过计算机网络获取信息 在众多的信息获取方法中，重点讲解了网络信息获取的方法。 常见的网络信息获取方法包括搜索引擎。 ②、搜索引擎的讲解 Ⅰ、什么是搜索引擎？ 搜索引擎是指自动从因特网上搜集并保存信息，按照一定的规则进行编排后，提供给用户进行查询的系统。 Ⅱ、常见的搜索引擎有哪些？ 百度，谷歌，搜狗，雅虎，新浪爱问等等。 Ⅲ、使用搜索引擎进行搜索的两种方式 （1）、目录检索 在课堂刚开始，课堂秩序良好，学生跟随老师的思路，回顾旧知，认真听讲，并回答教师提出的问题。 学生认真听讲，根据课本内容，思考回答教师在授课过程中抛出的问题。 学生踊跃回答生活中常用的搜索引擎，如百度，谷歌，雅虎等等。 网络信息检索听课记录表

高一信息技术《网络信息检索》教案

高一信息技术《网络信息检索》教案 一、基本说明 模块：高中信息技术基础 年级：高中一年级 所用教材版本：上海科技教育出版社 所属的章节：第二章第三节 学时数：45分钟 二、教学设计 教学目标：了解网络信息检索的几种常用方法；掌握利用搜索引擎获取网络信息的策略与技巧；能够根据问题确定信息的需求与，并选择适当的方法获取信息。 内容分析：本课是《信息技术基础》第二章第三节的内容，旨在培养和提升学生获取网络信息的能力，使其成为每位学生在信息社会必须掌握的生存技能，并为学生学会有效组织和处理信息奠定基础，是学生继续学习和不断发展的不竭动力。本节强调通过体验和感悟网络信息活动中的操作与应用，培养学生掌握利用网络获取信息的过程和方法，为学生的学习、生活和发展提供服务。另外，本节还注意引导学生形成自主学习意识、与他人合作意识，也为必修模块的其他章节和各选修模块开展多元化交流与合作奠定基础。 学情分析：学生已有使用网络检索信息的感性经验，老

师要结合学生原有的认知基础加以归纳提升，使学生形成多网络信息检索的理性认识，并在实践中不断总结积累自己利用网络检索信息的经验，不断提高自己的网络信息检索水平。但是学生之间的差异比较大，老师要注意营造交流学习的氛围。 设计思路：由问题“你知道有关中秋节的传说故事吗？”引出利用网络获取信息的学习任务，在学生交流探究并实践的基础上，让先查到的同学汇报自己的检索结果和所使用的方法，带动全班同学的学习积极性和学习兴趣，一起参与到课堂教学中来，师生一起用探究学习和交流学习的方式总结出常用网络信息搜索的方法。 在此基础上进一步引导学生学习常用信息检索方法——关键词查询法，掌握关键词的提炼和组合，然后通过抢答比赛让学生去体会和总结网络信息检索的策略与技巧。 中国的传统节日形式多样，内容丰富，是我们中华民族悠久历史文化的一个组成部分。最后让学生综合运用本节所掌握的网络信息检索策略与技巧全面了解中国重大传统节日的相关文化，以此来增进学生对传统文化的了解和继承。 三、教学过程 教学环节及时间 教师活动 学生活动

30kW电流模式PWM控制的DCDC功率变换器

华　伟　1965年生,1990 年获北京工业大学功率半 导体器件专业工学硕士学位,副教授,从事新型电力电子器件应用及开关功率变换器的教学和科研工作。 设计与研究 30k W 电流模式PWM 控制的 DC DC 功率变换器 北方交通大学(北京100044) 华　伟 摘　要:新型30k W 电流模式P WM 控制的功率变换器采用N PT -IGBT 器件,无需串联隔直防偏磁电容,使用有源斜坡补偿技术,效率达到90%,具有极好的动态响应、过流保护及模块均流并联性能,是一种具有极大功率扩容(可达到100k W )潜力并易于工程化实现的IGBT 功率变换器。 关键词:电流模式　IGBT 全桥拓扑　开关模式整流器　变换器 收修改稿日期:1999203215 30k W curren t m ode P WM con trolled DC DC power converter N o rthern J iao tong U n iversity (B eijing 100044) Hua W e i Abstract :P resen ted in the paper is a novel 30k W cu rren t mode P WM con tro lled pow er converter .T he converter ,of w h ich the efficiency reaches 90%,app lies N PT -IGBT device and an active slope compen sati on techno logy w ith no need to series connect a DC b lock ing and b ias 2p roof capacito r .It featu res excellen t dynam ic respon se ,over 2cu rren t p ro tecti on ,parallel modu le cu rren t equalizati on ,very h igh pow er expan si on po ten tial (as h igh as 100k W )as w ell as easy engineering realizati on . Key words :cu rren t mode ,IGBT ,fu ll 2b ridge topo logy ,S M R ,converter . 近年来,随着新型电力电子器件的飞速发展, 10k W 以上的直流功率变换器已从SCR 的低频相控整流器方式发展为IGB T 的高频DC DC 开关功率变换器方式。国外的DW A 、GEC -AL STON 、AD tranz 、ABB [1] 等公司也于近年研制出各自的IGB T DC DC 充电机,主要用于高速电气化列车及地铁列车。IGB T DC DC 充电机的重量、 体积大幅度减小,性能明显改善,但要实现15k W ～200k W 的DC DC 高频开关功率变换,存在许多技术问题需要解决。下面根据30k W IGB T DC DC 充电机的研制情况,对有关技术问题进行分析研究。 1　主电路及控制方案 (1)主电路原理图 不同的DC DC 功率变换器拓扑及PWM 控制方法可以构成许多不同的主电路及控制方案[2]。根据技 术的成熟程度、工程化实现难度、装置的性能要求、系列化功率扩容考虑、长期可靠性要求等,在设计30k W IGB T DC DC 充电机时,选择了电流模式PWM 控制 的全桥拓扑(无隔直电容)功率变换器方案。功率变换器的工作频率约为20kH z 。主电路原理如图1所示。 其中C 2为母线单电容型snubber 电路,CT 为检测一次侧电流用的电流互感器。此一次侧电流信号用作电流模式PWM 反馈控制 。 图1　IGBT DC DC 充电机用功率变换器主电路原理图 (2)控制系统原理方框图 控制系统原理如图2所示。这是一个由110V 输出电压控制的电压外环及电流互感器CT 所检测的一次侧电流内环构成的双闭环反馈系统。斜坡补偿电路是电流模式PWM 控制的大占空比双端开关电源电路是为防止次谐波振荡所必需的。反馈补偿网络用以控制电压反馈闭环的稳定性。A 、B 两路驱动信号分别提供给图1中的两路对角线IGB T V 1、V 3和V 2、V 4。 1999年第5期机 车 电 传 动№5,1999　 1999年9月10日EL ECTR I C DR I V E FOR LOCOM O T I V E Sep .10,1999

Buck电路平均电流双闭环控制

Buck 电路双闭环控制 一 引言 BUCK 电路是一种降压斩波器，降压变换器输出电压平均值Uo 总是小于输出电压U D 。通常电感中的电流是否连续，取决于开关频率、滤波电感L 以及电容C 的数值。 简单的BUCK 电路输出的电压不稳定，会受到负载和外部的干扰，加入补偿网络，可实现闭环控制，通过采样环节得到所需电压/电流信号，再与基准值进行比较，通过闭环控制器得到反馈信号，与三角波进行比较，得到调制后的开关波形，将其作为开关信号，从而实现BUCK 电路闭环控制系统。Buck 电路的闭环控制有电压环控制、电流环控制以及二者结合的双闭环控制，此处采用双闭环控制：电流内环，电压外环。根据相关的电路设计适当的补偿网络对电路进行校正，提高电路系统输出性能。 二 BUCK 变换器主电路参数设计 2.1 设计及内容及要求 1） 输入直流电压(in V )：50V 2） 额定输出电压(o V )：15V 3） 额定输出电流(o I )：1.67A 4） 输出电压纹波峰-峰值：mV V o 016.02≤? 5） 电感电流纹波峰峰值：A I L 42.02≤? 5） 锯齿波幅值(p V )：2.5V 6） 开关频率(s f )：100kHz 7） 输出电压采样网络传函3/1)(=s H

2.2主电路设计 根据以上的对课题的分析设计主电路如下： 图2-1 Buck 电路原理图 1）占空比计算 3.015 50=== o in V V D ，进而有S f D DT t s s on μ3/=== 2）滤波电感设计 由L L u dt di L =可知，)1(1 2D T V L I s o L -= ?，代入数值得mH L 25.0=，考虑到 电感寄生电阻，取Ωm 1。 3）滤波电容设计 由c c i dt du C =可知，L s o I T C V ????=?22112，代入数值得uF C 83.20=，考虑到 电容的等效串联电阻，Ω=01.0ESR R 。 三 Buck 变换器控制器参数设计 3.1 电路双闭环控制结构 整个系统的双闭环控制结构图如图3-1。 图3-1 系统总控制框图 图中Gv 、Gi 网络传函需根据各环传函的特性设计相应的零极点以及增益值，使系统传函达到我们的目标函数。 下面对电路进行分析，从电流内环的设计到电压外环的设计。