下载文档原格式
三相逆变pid控制算法
三相逆变PID控制算法是一种常用的控制策略，用于调节三相逆变器的输出电压或电流。
这种控制算法通过比较实际输出值与设定值之间的偏差，并利用比例（P）、积分（I）和微分（D）三个参数对偏差进行调节，以达到控
制输出的目的。
在三相逆变PID控制算法中，比例、积分和微分三个参数的作用如下：
1. 比例参数（P）：用于调节输出值与设定值之间的偏差。
当偏差存在时，
比例参数会根据偏差的大小和方向进行调整，以减小偏差。
2. 积分参数（I）：用于消除系统的稳态误差。
当系统存在稳态误差时，积
分参数会不断累积偏差，并根据偏差的大小和持续时间进行调整，以消除稳态误差。
3. 微分参数（D）：用于改善系统的动态性能。
微分参数可以根据偏差的变化率进行调节，当偏差变化过快时，微分参数会提前进行调节，以避免系统出现大的超调或振荡。
在实际应用中，需要根据系统的特性和要求对PID三个参数进行适当的调整，以达到最佳的控制效果。
同时，还需要考虑三相逆变器的开关频率、控制精度、系统稳定性和可靠性等方面的要求。
串级pid 三环温度串级PID（Proportional-Integral-Derivative）控制系统通常用于温度的自动调节。
该系统由三个环节组成，包括输入传感器、控制器和输出执行器。
其中，输入传感器用于测量温度数值，控制器根据测量值和设定值计算出控制误差，并输出控制信号给输出执行器。
首先，我们来了解一下PID控制器的工作原理。
PID控制器根据控制误差的大小，计算出三个部分的控制量，即比例部分、积分部分和微分部分，并将三个控制量按一定的比例相加作为最终的控制输出。
具体的控制算法如下：1.比例部分（P部分）：比例部分的控制量与控制误差成正比，比例增益决定了控制器对误差的敏感程度。
当误差较大时，比例部分的控制量较大，因此能够快速地消除误差。
2.积分部分（I部分）：积分部分的控制量与控制误差的累积值成正比，积分时间常数决定了控制器对误差累积的敏感程度。
当误差持续存在时，积分部分的控制量会不断增加，从而消除误差。
3.微分部分（D部分）：微分部分的控制量与控制误差的变化率成正比，微分时间常数决定了控制器对误差变化率的敏感程度。
当误差变化较快时，微分部分的控制量能够通过预测误差的趋势来减小控制器的动态响应。
在串级PID控制系统中，控制器被分为两个环路，分别为主控环和从控环。
主控环负责对主要的温度变化进行控制，从控环通过对主控环的输出进行进一步调节，以提高系统的灵敏度和稳定性。
主控环中的温度传感器首先测量目标温度与实际温度之间的偏差，然后将这一偏差输入到主控器中进行处理。
主控器根据PID控制算法计算出主控量，并输出给主执行机构，例如加热元件。
主执行机构根据主控量调节加热功率，以实现目标温度的调节。
从控环中的温度传感器测量主控环的输出温度与从控温度的偏差，并将这一偏差输入到从控器中进行处理。
从控器也采用PID控制算法计算出从控量，并输出给从执行机构，例如风扇或冷却装置。
从执行机构根据从控量调节冷却功率或风速，以调节主控环中的温度。
pid三作用控制的最佳参数近似值及特征
PID控制器的三个基本参数是比例增益P、积分时间常数Ti和微分时间常数Td。
以下是这三个参数的最佳近似值及特征：
1. 比例增益P：在确定比例增益P时，首先需要去掉PID的积分项和微分项，使PID为纯比例调节。
然后，输入设定为系统允许的最大值的
60%~70%，由0逐渐加大比例增益P，直至系统出现振荡。
再反过来，从此时的比例增益P逐渐减小，直至系统振荡消失，记录此时的比例增益P，设定PID的比例增益P为当前值的60%~70%。
2. 积分时间常数Ti：在比例增益P确定后，设定一个较大的积分时间常数Ti的初值，然后逐渐减小Ti，直至系统出现振荡。
之后逐渐加大Ti，直至系统振荡消失。
记录此时的Ti，设定PID的积分时间常数Ti为当前值的150%~180%。
3. 微分时间常数Td：微分时间常数Td一般不用设定，为0即可。
若要设定，与确定P和Ti的方法相同，取不振荡时的30%。
以上信息仅供参考，建议咨询自动化控制领域专业人士获取更准确的信息。
pid计算原理PID控制器是一种常见的控制器，它可以通过对系统的反馈信号进行处理，来实现对系统的控制。
PID控制器的计算原理是基于三个参数：比例系数（P）、积分系数（I）和微分系数（D）。
比例系数（P）是指控制器输出与误差之间的比例关系。
当误差增大时，控制器输出也会增大，从而使系统更快地接近设定值。
但是，如果比例系数设置过大，会导致系统出现震荡或不稳定的情况。
积分系数（I）是指控制器输出与误差积分之间的关系。
当误差持续存在时，积分系数会逐渐增大，从而使控制器输出增大，以消除误差。
但是，如果积分系数设置过大，会导致系统出现过度调节或不稳定的情况。
微分系数（D）是指控制器输出与误差变化率之间的关系。
当误差变化率较大时，微分系数会增大，从而使控制器输出增大，以抑制误差的变化。
但是，如果微分系数设置过大，会导致系统出现过度调节或不稳定的情况。
PID控制器的计算原理是基于这三个参数的组合，通过对误差、误差积分和误差变化率进行加权处理，来计算控制器的输出。
具体来说，PID控制器的输出可以表示为：u(t) = Kp*e(t) + Ki*∫e(t)dt + Kd*(de(t)/dt)其中，u(t)表示控制器的输出，e(t)表示当前误差，∫e(t)dt表示误差积分，de(t)/dt表示误差变化率，Kp、Ki和Kd分别表示比例系数、积分系数和微分系数。
PID控制器的计算原理可以通过调整这三个参数来实现对系统的控制。
通常情况下，这三个参数需要通过试验和调整来确定最佳值，以实现系统的最优控制效果。
PID控制器的计算原理是基于比例、积分和微分三个参数的组合，通过对误差、误差积分和误差变化率进行加权处理，来计算控制器的输出。
这种控制器可以应用于各种系统的控制，具有广泛的应用前景。
注液量的pid调节算法全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：注液量控制是许多实际应用中常见的调节过程，它在许多工业领域都有着重要的应用，如化工、医疗、食品等领域。
注液量的PID调节算法是控制注液系统中最为常见且有效的一种调节方法。
本文将从理论和实际应用两个方面探讨注液量的PID调节算法，并探讨其优势和不足。
一、注液量的PID调节算法原理PID控制算法是目前工业控制领域中最为常见的一种控制算法，它由比例（P）、积分（I）和微分（D）三个参数组成，通过对这三个参数的调节，使得系统能够实现准确的控制。
在注液系统中，PID调节算法也是非常常见的一种调节方法。
1. 比例控制（Proportional Control，P）比例控制是指输出信号与偏差信号的直接比例关系，当系统目标值与实际值之间的差异越大时，输出量的增加也会越大。
比例控制的作用是调节系统的静差即系统输出与目标值之间的差异，使系统逼近目标值。
微分控制是指输出信号与偏差信号的微分关系，通过对偏差信号的微分，可以预测系统未来的变化趋势，调节输出量以减小系统的瞬时速度变化。
综合比例、积分和微分控制，可以得到PID控制算法的基本公式：\[u(t) = K_p \cdot e(t) + K_i \cdot \int_{0}^{t} e(\tau) d\tau + K_d \cdot \frac{de(t)}{dt}\]\(u(t)\)为输出控制量，\(e(t)\)为系统的偏差信号，\(K_p\)、\(K_i\)和\(K_d\)分别为比例、积分和微分参数。
在实际应用中，注液系统的注液量控制是非常关键的一个环节，尤其在医疗领域的注射器、输液器等设备中，注液量的准确控制更加重要。
PID调节算法在注液系统中的应用也非常广泛，通过调节PID参数，可以实现注液系统的精密控制，提高系统的稳定性和准确性。
1. 医疗领域在医疗领域中，注射器和输液器等设备需要精确控制液体的注入速度和量，以确保药物的准确给药。
斯维尔三维算量变量详解通用钢筋变量C：上下层或左右构件错位差,用于挑檐天沟内为斜折宽CG：箍筋的保护层厚度,其厚度应在[10-50]之间CGD：箍筋计算选项位置离构件表皮的距离,由计算箍筋长度方式中的设置来确定默认CG+D/2|CG|CZCZ：主筋保护层厚度,取值在[10-100]之间CZD1 主筋中心离构件表皮的距离默认CZ+D1/2D：钢筋直径,是指当前编辑的钢筋直径,直径范围应在[4-40]之间D1：主钢筋直径,是指当前编辑构件内的受力主钢筋直径,直径应比本身大,且小于40D3：构件内有多种直径的钢筋时,为直径最小钢筋的变量,钢筋直径范围应在[4-40]之间DD1：中间箍筋增加主筋距离,用于复合箍中部箍筋根据柱筋排距而需增加的长度默认D1+DGJCD：钢筋计算长度,用于钢筋简图表GJJB：在软件内用"A"代表HPB235一级钢筋,"B"代表HRB335二级钢筋,"C"代表HRB400三级钢筋,具体见钢筋级别表JGLX：构件的结构类型,框架梁=30,框支梁=31,普通梁=32,屋面框架梁=33,悬挑梁=35,边框梁=37,连梁=40,楼梯梁=46,用于箍筋的加密判定LA：钢筋锚固长度,一般钢筋的锚固长度应在[250-1500]之间LJT：计算钢筋的接头总长,范围应在[250-3000]LL：钢筋搭接长度,长度应在[150-1500]之间LWC：钢筋锚入左侧或下部支座内的弯折段长度,用于钢筋简图表LZDC：钢筋锚入左侧或下部支座内的直段长度,用于钢筋简图表PZD：钢筋弯钩的平直段长度QT：分布钢筋离端头构件的距离默认50RWC：钢筋锚入右侧或上部支座内的弯折段长度,用于钢筋简图表RZDC：钢筋锚入右侧或上部支座内的直段长度,用于钢筋简图表S：箍筋、板、墙钢筋按间距排列布置的分布间距,点阵分部钢筋的横向间距非加密箍筋间距应在[50-15D1]之间SJM：钢筋的加密区分布间距,点阵分部钢筋的纵向间距STFS：设置顶层柱锚入梁还是梁锚入柱,0=顶层柱锚入梁,1=梁锚入顶层柱默认为0W90：箍筋弯90度直角的外包长度与下料长度的调整值,放样长为-1.29DWG135：弯钩135度计算值,若弯钩平直段长度是10D,则此弯钩放样长为13.39DWG180：弯钩180度计算值,若弯钩平直段长度是3D,则此弯钩为6.25DWG90：弯钩90度计算值,若弯钩平直段长度是3D,则此弯钩为3.5DWWC：构件最外围的箍筋线长,已经考虑了保护层厚度但不包括弯长和弯勾长度,用于异形截面构件的外围箍筋的计算函数SIN：正弦函数(弧度参数) SINA：正弦函数(角度参数)COS：余弦函数(弧度参数) COSA：余弦函数(角度参数)EXP：指数函数TANA：正切函数(角度参数)SQRT：平方根函数CTGA：余切函数(角度参数)LOG：对数函数TAN：正切函数(弧度参数)TG：正切函数(弧度参数)CTG：余切函数(弧度参数)ASIN：反正弦函数(返回弧度ACOS：反余弦函数(返回弧度ATG：反正切函数(返回弧度CEIL：向上取整FLOOR：向下取整MAX：取大值MIN：取小值ROUND：四舍五入IIF：双if条件语句LEN：求字符长度INT：向下取整abs：取绝对值DTOR：将角度转换为弧度构造柱属性B：截宽PS：备注BH：构件编号QDBH：清单编号DEBH：定额编号SCCG：超高模板面积DEF1：自定属性1 SCZ：侧面积指定DEF2：自定属性2 Sd：柱顶面积DEF3：自定属性3 Sdi：柱底面积DIBG：底标高Sm：模板面积G：柱高SSBH：所属构件编号GCL：是否输出工程量SXLX属性类型GJGCL：是否输出钢筋工程量VCG：超高体积H：截高Vm：体积HZB：标准高VPBH：板厚体积HCZ：超高高度VZ：体积指定HZDI：底高度XJB：与墙相交边数JGLX：结构类型XTGJS：相同构件数JMXZ：截面形状XTS：相同标准层数LCWZ：楼层位置YCG：马牙槎高LMY：马牙槎凸出长YCS：马牙槎个数NS：数量YXMS：异形尺寸描述PBH：平板厚ZWXX：轴网信息PMWZ：平面位置构件钢筋变量---构造柱B：柱体构件的截宽,表示截面横方向的长度,且应小于3米B1：柱体构件的截宽1,表示横方向第一阶的长度,且不大于“B”B2：柱体构件的截宽2,表示横方向第二阶的长度,且不大于“B”B3：柱体构件的截宽3,表示横方向第三阶的长度,且不大于“B”B4：柱体构件的截宽4,表示横方向第四阶的长度,且不大于“B”BHB：下柱节点高度CZZ：支座构件钢筋保护层厚度应在[20-50]之间DCJ：用于判定构造柱顶是否有插筋,有插筋时,构造柱的主筋只算到柱顶的梁板底DHB：柱体构件底部节点高度应在[100-3000]之间DJLV：柱纵向钢筋的接头百分率默认0.25G：柱体构件的高度,应小于10米H：柱体构件的截高,表示截面纵方向的长度,且应小于3米H1：柱体构件的截高1,表示纵方向第一阶的长度,且不大于“H”H2：柱体构件的截高2,表示纵方向第二阶的长度,且不大于“H”H3：柱体构件的截高3,表示纵方向第三阶的长度,且不大于“H”H4柱体构件的截高4,表示纵方向第四阶的长度,且不大于“H”HB：柱头节点高度应在[100-3000]之间默认iif(s>0 and kzdj=0,0,hb)HC：顺锚固方向的支座长度,且不大于“H和B”Hn：柱体构件的净高度默认iif(kzdj=0,G,G-hb)JDCD：柱体构件的节点加密箍分布长度应在[50-S]之间S：箍筋、板、墙钢筋按间距排列布置的分布间距,点阵分部钢筋的横向间距非加密箍筋间距应在[50-15D1]之间D1：主钢筋直径,是指当前编辑构件内的受力主钢筋直径,直径应比本身大,且小于40JG：基础高度,主要用于计算基础插筋,且应小于5米JTLX：钢筋的接头类型,0＝绑扎搭接(绑扎)、1＝机械连接(锥螺纹、直螺纹、套筒、可调锥螺纹)、2＝焊接连接(单面焊、双面焊、电渣焊、对接焊、气压焊)KZDJ：抗震等级,软件内按0=非抗震,1=一级,2=二级,3=三级,4=四级,5=全部的规则定义LCWZ：构件所处楼层位置,1＝底层、2＝中间层、3＝顶层、0＝所有层、4＝独一层,独一层表示为底层和顶层在一个层面内LFB：柱体构件箍筋分布区长度,不能大于节点下的柱高BHB：下柱节点高度LJM：柱体构件上段箍筋加密区长度,取值按规定判定. 默认iif(kzdj=0,0,round(min(max(max(b,h),500,Hn/6),Hn-LXJM)))LLD：柱体构件纵筋搭接区长度,是根据接头搭接率,抗震等级和接头类型的round(min(iif(jtlx=0and kzdj<>0,(1.3/DJLV-0.3)*LLZ,0),Hn-Lxjm-Ljm))LLZ：柱纵筋错位时的主筋搭接区长度LMC：构件钢筋伸入下部支座内的最小锚固长度应在[250-1500]M：柱体构件箍筋的截宽方向肢数N：柱体构件箍筋截高方向肢数R：圆形截面的柱半径,且应小于1.5米RMC：构件钢筋伸入上部支座内的最小锚固长度应在[250-1500]SJM1：柱体构件纵筋搭接区加密箍筋的间距默认min(5D1,100) D1 主钢筋直径,是指当前编辑构件内的受力主钢筋直径,直径应比本身大,且小于40TB：柱体构件顶部相交板的厚度,应在[30-1000]之间柱属性B：截宽PMWZ：平面位置BH：构件编号PS：备注CCMS：尺寸描述QDBH：清单编号DEBH：定额编号R：截宽高比DEF1：自定属性1 SC：柱侧面积DEF2：自定属性2 SCCG：超高侧面积DEF3：自定属性3 SCZ：面积指定DIBG：底标高Sd：柱顶面积G：柱子高度Sdi：柱底面积GCL：是否输出工程量SXLX：属性类型GJGCL：是否输出钢筋工程量TQ：相交最大墙厚GLOW：节点最大高U：外侧周长H：截高VCG：超高体积HZB：标准高Vm：体积HZC：超高高度VPBH：板厚体积HZDI：底高度VZ：体积指定JGLX：结构类型XJQXZ：相交墙水平形状JMXZ：截面形状XTGJS：相同构件数LCWZ：楼层位置XTS：相同标准层数NS：数量ZDBC：最大边长PBH：平板厚ZWXX：轴网信息构件钢筋变量------柱B：柱体构件的截宽,表示截面横方向的长度,且应小于3米B1：柱体构件的截宽1,表示横方向第一阶的长度,且不大于“B”B2：柱体构件的截宽2,表示横方向第二阶的长度,且不大于“B”B3：柱体构件的截宽3,表示横方向第三阶的长度,且不大于“B”B4：柱体构件的截宽4,表示横方向第四阶的长度,且不大于“B”BHB：下柱节点高度C3：异形截面的柱腋高,且应在[0-300]之间CZh：柱钢筋顶端头在节点内的扣减长度应在[CZ+2*D-100] 默认CZ+2*D CZZ：支座构件钢筋保护层厚度应在[20-50]之间DBK：柱纵筋弯入对边位置的构件截面尺寸宽度DCJ：用于判定构造柱顶是否有插筋,有插筋时,构造柱的主筋只算到柱顶的梁板底DCPJL：柱纵筋的一侧配筋率,用来处理顶层柱纵筋的锚固DHB：柱体构件底部节点高度应在[100-3000]之间DJLV：柱纵向钢筋的接头百分率默认0.5DYZJ：上下层钢筋变数量和变截面时,上部钢筋插入下部构件的长度值默认1.2La-HbG：柱体构件的高度,应小于10米H：柱体构件的截高,表示截面纵方向的长度,且应小于3米H1：柱体构件的截高1,表示纵方向第一阶的长度,且不大于“H”H2：柱体构件的截高2,截高2表示纵方向第二阶的长度,且不大于“H”H3：柱体构件的截高3,表示纵方向第三阶的长度,且不大于“H”H4：柱体构件的截高4,表示纵方向第四阶的长度,且不大于“H”HB：柱头节点高度应在[100-3000]之间默认iif(s>0 and kzdj=0,0,hb)HC：顺锚固方向的支座长度,且不大于“H和B”Hn：柱体构件的净高度默认iif(kzdj=0,G,G-hb)JDCD：柱体构件的节点加密箍分布长度应在[50-S]之间JG：基础高度,主要用于计算基础插筋,且应小于5米JTJL：柱,暗柱错位搭接时,纵筋错开的长度默认min(iif(jtlx=0,0.3Ll,35D),Hn-Lxjm-Ljm)JTLX：钢筋的接头类型,0＝绑扎搭接(绑扎)、1＝机械连接(锥螺纹、直螺纹、套筒、可调锥螺纹)、2＝焊接连接(单面焊、双面焊、电渣焊、对接焊、气压焊)KZDJ：抗震等级,软件内按0=非抗震,1=一级,2=二级,3=三级,4=四级,5=全部的规则定义LCWZ 构件所处楼层位置,1＝底层、2＝中间层、3＝顶层、0＝所有层、4＝独一层,独一层表示为底层和顶层在一个层面内LFB：柱体构件箍筋分布区长度,不能大于节点下的柱高LHC：柱体构件柱顶支座高,且不大于“HB”LJM：柱体构件上段箍筋加密区长度,取值按规定判定. 默认iif(kzdj=0,0,round(min(max(max(b,h),500,Hn/6),Hn-LXJM)))LXJM：柱体构件下端非连接区按抗震、非抗震的判定长度LLD：柱体构件纵筋搭接区长度,是根据接头搭接率,抗震等级和接头类型判定round(min(iif(jtlx=0 and kzdj<>0,LLZ/DJLV+0.3LLZ,0),Hn-Lxjm-Ljm))LLZ：柱纵筋错位时的主筋搭接区长度LMC：构件钢筋伸入下部支座内的最小锚固长度应在[250-1500]LXJM：柱体构件下端非连接区按抗震、非抗震的判定长度默认round(iif(kzdj=0,0,iif(lcwz=1orlcwz=4,Hn/3,min(max(Hn/6,max(b,h),500),Hn)))) LCWZ：构件所处楼层位置,1＝底层、2＝中间层、3＝顶层、0＝所有层、4＝独一层,独一层表示为底层和顶层在一个层面内M：柱体构件箍筋的截宽方向肢数N：柱体构件箍筋截高方向肢数PMWZ：柱子在楼层内所处平面位置,1＝中柱、2＝边柱、3＝角柱、0＝不分位置R：圆形截面的柱半径,且应小于1.5米RHC：柱体构件柱底支座高,且不大于“HB”RMC：构件钢筋伸入上部支座内的最小锚固长度应在[250-1500]SJM1：柱体构件纵筋搭接区加密箍筋的间距min(5D1,100) D1 主钢筋直径,是指当前编辑构件内的受力主钢筋直径,直径应比本身大,且小于40TB：柱体构件顶部相交板的厚度,应在[30-1000]之间ZJPC：纵筋批次,把纵筋分成两个批次,取值为1与2ZJWR：顶层纵筋弯入判定方式,1:外侧能够弯入对边梁;2:外侧能够弯入对边板;3:外侧不能弯入其它构件;4内侧纵筋ZJWZ：柱子内主筋所处位置,1＝角筋、2＝内纵筋、3＝外纵筋、0＝不分位置round(min(iif(jtlx=0 and kzdj<>0,LLZ/DJLV+0.3LLZ,0),Hn-Lxjm-Ljm))暗柱属性B：截宽Vm：体积BH：构件编号WL：沿墙肢长DEBH：定额编号XTGJS：相同构件数DEF1：自定属性1 XTS：相同标准层数DEF2：自定属性2 YS：是否约束边缘构件DEF3：自定属性3 YXMS：异形尺寸描述DIBG：底标高ZWXX：轴网信息EL：扩展区长G：柱高GCL：是否输出工程量GJGCL：是否输出钢筋工程量H：截高HZB：标准高HZDI：底高度JMXZ：截面形状Lc：沿墙肢长NS：数量PMWZ：平面位置PS：备注QDBH：清单编号SFYZJ：是否布置了扩展区纵筋构件钢筋变量-------暗柱B：度柱体构件的截宽,表示截面横方向的长度,且应小于3米B1：柱体构件的截宽1,表示横方向第一阶的长度,且不大于“B”B2：柱体构件的截宽2,表示横方向第二阶的长度,且不大于“B”B3：柱体构件的截宽3,表示横方向第三阶的长度,且不大于“B”B4：柱体构件的截宽4,表示横方向第四阶的长度,且不大于“B”BHB：下柱节点高度BL1：约束边缘构件一向序方向墙肢厚度.该值一字型、L形、T形墙肢都会用到. BL2：约束边缘构件一向序方向墙肢厚度.该值L形、T形墙肢会用到.BL3：约束边缘构件一向序方向墙肢厚度.该值T形墙肢会用到.CZh：上柱钢筋顶端头在节点内的扣减长度应在[CZ+2*D-100]之间默认CZ+2*D CZZ：支座构件钢筋保护层厚度应在[20-50]之间DBK：柱纵筋弯入对边位置的构件截面尺寸宽度DHB：柱体构件底部节点高度应在[100-3000]之间DJLV：柱纵向钢筋的接头百分率默认0.5DYZJ：上下层钢筋变数量和变截面时,上部钢筋插入下部构件的长度值默认1.5La EL1：约束边缘构件沿墙肢方向的扩展区长度,此处标注的是“一”方向的长度EL2：约束边缘构件沿墙肢方向的扩展区长度,此处标注的是“二”方向的长度EL3：约束边缘构件沿墙肢方向的扩展区长度,此处标注的是“三”方向的长度G：柱体构件的高度,应小于10米H：柱体构件的截高,表示截面纵方向的长度,且应小于3米H1：柱体构件的截高1,表示纵方向第一阶的长度,且不大于“H”H2：柱体构件的截高2,表示纵方向第二阶的长度,且不大于“H”H3：柱体构件的截高3,表示纵方向第三阶的长度,且不大于“H”H4：柱体构件的截高4,表示纵方向第四阶的长度,且不大于“H”HB：柱头节点高度应在[100-3000]之间默认iif(s>0 and kzdj=0,0,hb) KZDJ：抗震等级,软件内按0=非抗震,1=一级,2=二级,3=三级,4=四级,5=全部的规则定义HC：顺锚固方向的支座长度,且不大于“H和B”Hn：柱体构件的净高度默认iif(kzdj=0,G,G-hb)JDCD：柱体构件的节点加密箍分布长度应在[50-S]之间JG：基础高度,主要用于计算基础插筋,且应小于5米JTJL：柱,暗柱错位搭接时,纵筋错开的长度默认min(iif(jtlx=0,500,35D),G-Lxjm-Ljm)JTLX：钢筋的接头类型,0＝绑扎搭接(绑扎)、1＝机械连接(锥螺纹、直螺纹、套筒、可调锥螺纹)、2＝焊接连接(单面焊、双面焊、电渣焊、对接焊、气压焊)KZDJ：抗震等级,软件内按0=非抗震,1=一级,2=二级,3=三级,4=四级,5=全部的规则定义LCWZ：构件所处楼层位置,1＝底层、2＝中间层、3＝顶层、0＝所有层、4＝独一层,独一层表示为底层和顶层在一个层面内LFB：柱体构件箍筋分布区长度,不能大于节点下的柱高LHC：柱体构件柱顶支座高,且不大于“HB”LJM：暗柱体构件上段箍筋加密区长度,据03G101-1图集暗柱在此处没有加密.LLD：柱体构件纵筋搭接区长度,是根据接头搭接率,抗震等级和接头类型判定默认round(min(iif(jtlx=0 and kzdj<>0,LLZ/DJLV+0.3LLZ,0),G-Lxjm-Ljm))LLZ：柱纵筋错位时的主筋搭接区长度LMC：构件钢筋伸入下部支座内的最小锚固长度应在[250-1500]LXJM：据03G101-1图集49页的规定,暗柱底部非连接区>=0就可以了,此处软件取“0”值M：柱体构件箍筋的截宽方向肢数N：柱体构件箍筋截高方向肢数R：圆形截面的柱半径,且应小于1.5米RHC：柱体构件柱底支座高,且不大于“HB”RMC：构件钢筋伸入上部支座内的最小锚固长度应在[250-1500]SJM1：柱体构件纵筋搭接区加密箍筋的间距默认min(5D1,100) TB：柱体构件顶部相交板的厚度,应在[30-1000]之间WL1：约束边缘构件沿墙肢一向序方向暗柱主体尺寸的长度。
在分析电荷平衡型VFC转换特性的基础上，根据VFC的脉冲宽度调制特性，提出基于脉宽调制式的A/D转换新技术。
基于多周期同步测量原理和校准技术，实现了高精度A/D转换。
该技术方案已在科研项目中应用，取得了很好的实用效果。
图2表0参611、电磁场与微波技术O442006050916有孔金属导体板屏蔽特性的分析/李文斌，何雄辉，李光辉(湖南科技大学)//仪器仪表学报.―2005，26（10）.―1063～1066.对电小孔的耦合理论进行了总结，给出了计算具有电小孔的无限大金属导体板屏蔽效能的一般方法，讨论和分析了平面波源情况下不同形状孔对屏蔽效能的影响，通过数值计算，得出了一些有意义的结论。
图7表0参8O441，TP2422006050917相对转动运动学方程的级数解/赵武，刘彬(燕山大学)//物理学报.―2005，54（10）.―4543～4548.为解决相对转动体非线性运动微分方程的计算难题，构造了一种级数解耦方法，把微分方程转化为代数方程求解，得到了相对转动体运动方程的级数解。
据此可以计算工程应用中稳态相对转动体的真实转速波动．同时该法可实现测控标定仪器的转动体匀速旋转时的不均匀性测量误差分离，也为大型复杂重型旋转轴系在线实时扭振监测提供了高效算法。
图0表0参18O441.3，TN710.22006050918小波去噪在高精度磁性涂层测厚仪中的应用/郑贵省，赵锐，高兵权，郭强，郑桂波(天津大学电气与自动化工程学院)//仪器仪表学报.―2005，26（9）.―881～885，894.基于小波变换的多尺度分析理论，将小波去噪技术应用于磁感应原理的涂层测厚信号的处理中，能够较好的滤除噪声；采用了数字正弦波发生技术和可选择的变频技术，获得传感器良好的分段非线性解析式和振荡频率及幅值的稳定性，增强仪器对基体的适应性；采用有ARM核的CPU，提高算法的实时性，减少外围扩展。
基于上述技术样机的测试结果表明：系统具有高的稳定性和测量精度，同时提高系统的可靠性和降低功耗，适合于实际应用。
第17卷 第8期强激光与粒子束Vol.17,No.8 2005年8月HIGH POWER L ASER AND PAR TICL E B EAMS Aug.,2005 文章编号: 100124322(2005)0821171204多注速调管的3维数值计算3杨郁林, 张治畴, 丁 武(北京应用物理与计算数学研究所,北京100088) 摘 要: 用KARA T23D全电磁PIC程序,对多注速调管设计模型波束相互作用的物理过程进行3维数值模拟,给出了输出功率、电流等基本的物理参数。
在输入电压14kV,电流20.8A时候,得到了128kW的峰值输出功率,峰值效率是43.8%。
考察了电子在高频场的运动和电流调制,分析了电流在各互作用腔中的调制,并对多注速调管不同发射度时电子传输进行了研究。
结果表明:电子均匀发射时高频场的调制对电流传输效率影响不大,电流和电场调制随着腔的增加而增加。
电子能量在输出腔的位置减小很多,电子有一部分能量转化为微波。
关键词: 多注速调管; 高功率微波; PIC方法; 调制系数 中图分类号: TN122 文献标识码: A 对多注速调管(MB K)[1～8]的数值模拟计算最大的困难在于,多注速调管的结构复杂。
中国科学院电子所提供的多注速调管设计模型总共有18束电子,7个腔。
并且其中的共振腔是有负载的,也就是说计算共振腔的时候导体的边界不能用理想导体代替,而非理想导体边界的3维数值计算。
国内外这方面很少有文献报导,这也是整个课题研究中遇到的最大的瓶颈。
为此,我们探讨了3维有限导体边界计算问题,对的波束相互作用进行了整体的数值模拟,得到了初步的结果。
我们主要研究了多注速调管的电子与波的相互作用,计算给出了微波输出功率,电流等基本的物理参数,得到的计算结果符合设计要求。
特别研究了电子在高频场中的传输问题,分析了电流在各腔的调制系数的增长,同时也研究了不同电子发射度对电子传输的影响。
1 多注速调的尺寸 多注速调管的结构如图1所示,结构尺寸由中科院电子所提供,主要的参数如下:漂移管的半径a=3.0 mm,电子注的半径1.5mm,电子注数目18注,电子注的平均电流密度16.3A/cm2,电压为14kV。
第一个腔注入的微波为1.25GHz,输入的功率为50W。
外加磁场为0.90T。
仅有一的点改动是将双间隙输出改为单间隙输出。
Fig.1 Cross section of t he MB K configuration图1 MB K截面示意图 其中输入腔中心频率1.25GHz,纵向开口2cm,横向开口8cm,y方向注入微波,频率1.25GHz,注入的功率102W。
负载Q=44.7。
输出腔双间隙输出,简化为单间隙输出,中心频率仍是1.25GHz。
纵向开口2.5 cm,横向开口9cm,x方向输出,负载Q=23。
共振腔是有损耗的,计算中不能用理想导体边界,这里我们用加3收稿日期:2005201222; 修订日期:2005207226基金项目:国家863计划项目资助课题作者简介:杨郁林(1971—),男,博士,副研,主要从事高功率微波研究;北京8009信箱;E2mail:yang_yulin@。
有限电导率的办法用非理想导体边界进行数值计算,为了验证加的有限导体的正确性,我们用MA FIA 对多注速调管的共振腔进行了校验,具体的数值计算结果如表1所示。
表1 多注速调管的共振腔参数T able 1 P arameter of the resonant cavitiesNo1234567f requency/GHz1250117512801325136013901250simulation of Q factor by MA FIA 245100.060.060.010002simulation of Q factor by KARA T44.746985963102823 从表1可以看出,KARA T 计算的Q 值和MA FIA 计算的Q 值比较接近,众所周知,MA FIA 在计算腔的频率和Q 值是非常可靠的,误差在1%以内,由于Q 值是一个综合的物理量,两者相对误差在5%以内,说明了KA RA T 有限电导率边界的计算结果是可靠的。
2 多注速调管的电子传输和电流调制2.1 电子传输 我们首先考察了电子的运动,图2(a )给出了电子在25ns 时x 截面的轨迹图。
图2(b )给出了这个时刻的电子相图,从轨迹图和相图可以看到电子已经受到了很好的群聚。
Fig.2 Plot s of t he elect ronic trajectories (a )and phase space (b )图2 电子的轨迹图和相图2.2 电流传输和电流调制 我们考察了多注速调管中的电流传输和电流调制。
为了简化问题的研究,首先不考虑电子的发射度和能散度,假定电子是均匀发射的,图3给出了第一个腔、第二个腔和输出腔中心截面电流随时间的变化关系图。
可以看出,输入腔的电流平均值为20.85A ,输出腔的电流平均值为20.82A ,电流的传输效率为99.8%,和直流传输的效率差不多,这是因为间隙电场主要是z 方向场,对电子的速度影响也是z 方向,说明在电子均匀发射时候高频场的调制对电流传输效率影响不大。
从图3可以看出电流的调制随着腔的增加而增加。
Fig.3 Time history of t he current at t he cavities图3 各腔电流随时间的变化图 定义电流调制系数为谐波分量的幅值与直流的比,各腔中心位置的电流调制系数见表2。
从表2可以看出电流调制系数是随着腔的增长而增长。
我们同时考察了电子发射有一定的发射度电子在高频场中的传输问题。
改变电子的发射度,增加径向速度分量,表3给出了不同发射度电子传输的数值计算结果。
可以看出,电子发射度对电子的传输有很大的影响,当电子的发射散度超过了7.5°时候,电子的传输效率就显著降低。
2711强激光与粒子束第17卷表2 各谐振腔电流调制系数T able 2 Current modulated coeff icient of each cavitycavity123456current modulated coefficient/%2.42.715448292表3 不同电子发射度数值计算结果T able 3 Numerical simulation vs emission degreev z /c v r /c emission input output transmission degree/(°)current/A current/A coefficient /%0.230020.8520.8299.80.2290.02520.8520.4598.00.2280.037.520.8419.8695.00.2270.041020.8418.1787.20.2220.061520.8414.8571.33 多注速调管的微波产生和辐射3.1 电磁波的产生 我们还考察了多注速调管中的电磁波的增长情况。
图4(a )～4(c )中分别给出了第一个腔、第三腔和输出腔中心电场随时间的变化关系图,4(d )～4(f )分别为其频谱,中心频率为1.25GHz 。
可以看出电场也随腔的增加在增长。
Fig.4 Time history of t he electric field at t he cavity and t he Fourier spectrum图4 各腔间隙中心电场随时间变化图及其频谱 图5给出了电子能量的空间分布相图,可以看出电子能量在输出腔的位置减小了很多,这说明电子有一部分能量转化成了微波。
图6给出了输出腔间隙的间隙电压,可以看出输出的间隙幅值电压在8kV 左右。
微波的输出功率由输出腔的截面玻印庭矢量面积分得到,图7给出了输出功率随时间的变化图,可以看出微波输出的峰值功率128kW ,峰值效率是43.8%,计算结果与试验设计结果基本一致。
4 结 论 我们对多注速调管进行了波束相互作用的数值模拟,给出了电流、输出功率等基本的物理参数,在输入电流20.8A ,直流电压在14kV 时候,输出峰值功率128kW ,峰值效率为43.8%,与试验设计结果吻合较好。
我3711第8期杨郁林等:多注速调管的3维数值计算4711强激光与粒子束第17卷Fig.5 Phase space of t he energy Fig.6 Time history of t he gap voltage Fig.7Time history of t he output power 图5 电子能量的空间分布相图 图6输出间隙的间隙电压 图7输出功率随时间变化图 们同时还考察了电子在高频场的传输和电流在多注速调管中的调制,得到的物理图像合理。
致谢 感谢中科院电子所对我们工作的大力支持,同时也感谢同事们在一起经常讨论。
参考文献:[1] Nusinovich G S,Danly B G,Levush B.Gain and bandwidt h in stagger2tuned gyroklytrons[J].Phys Plasma,1997,4(2):469—478.[2] Carlsten B E,Faehl R J,Fazio M V,et al.Beam2cavity interaction physics for mildly relativistic,intense2beam klystron amplifiers[J].I E E E T rans on Plasma S ci,1994,22(3):730—739.[3] 吴中发.多束速调管频宽特性的初步分析[J].强激光与粒子束,2001,13(4):483—489(Wu Z F.Preliminary analysis of bandwidt h charac2teristics on multiple2beam klystron(MB K).Hi gh Power L aser and Particle Beams,2001,13(4):483—489)[4] Wright E,Balkcum A,Bohlen H,et al.Development of a10MW,L2band,multiple2beam klystron for TESLA[A].Proceedings of EPAC[C].Paris France,2002.2337—2339.[5] Nusinovich G,Levush B,Abe D.A review of t he development of multiple2beam klystrons and TWTs[R].NRL/MR/684020328673.[6] Beunas A,Faillon G.10MW/1.5ms,L2band multi2beam klystron[A].Proc Conf Displays and Vacuum Electronics[C].Germany,Gar2misch2Partenkirchen,1998.[7] 丁耀根,彭钧.多注速调管一种新型大功率微波放大器[J].电子科学学刊,1996,18(1):64—71.(Ding Y G,Peng J.Multibeam klystrona new type of high power microwave amplifier.J ournal of Elect ronics,1996,18(1):64—71)[8] 丁耀根.多注速调管电子光学系统的研究[J].电子科学学刊,2000,22(3):485—491.(Ding Y G.Research of t he optical system of t heMultibeam klystrona.J ournal of Elect ronics,2002,22(3):485—491)Three2dimensional analysis of multiple beam klystronYAN G Yu2lin, ZHAN G Zhi2chou, DIN G Wu(I nstitute of A p plied Physics and Com p utational M athematics,P.O.B ox8009,B ei j ing100088,China) Abstract: The three2dimensional analysis PIC code KARA T23D was used to assess the multiple beam klystron(MB K).A power output of about128kW was obtained at1.25GHz when input voltage was14kV and input current was20.8A.Specially, the beam transimission coefficient and the current modulated coefficient were calculated.It was concluded that the current modula2 ted coefficients were increased by the cavity number and that the energy of the electron decreased very fast when the electron pas2 sed the output cavity because some of the electron energy was transformed to microwave energy. K ey w ords: Multiple beam klystron; High power microwave; PIC。
