对锂电池荷电状态(state of charge,SOC)进行准确地估算十分重要。由于SOC呈非线性特征,并且受多种因素的动态影响,准确估计困难。本文利用高斯-厄米特滤波(Gauss-Hermite filter,GHF)的思想,结合Thevenin等效电路模型,提出一种自适应高斯-厄米特滤波(adaptive Gauss-Hermite filter,AGHF)算法对SOC实时估计更新。利用MATLAB/Simulink建立仿真模型,并与扩展卡尔曼滤波(extended Kalman filter,EKF)算法及传统的高斯-厄米特滤波算法相比较。通过分析对比可以发现该算法的估算精度较高,可以有效地控制滤波发散。

研究了温度对锂电池参数的影响,并提出了考虑容量损失的荷电状态(SOC)估算方法。首先,基于不同温度下锂电池混合脉冲功率特性试验(HPPC),建立了一种考虑温度影响的改进等效电路模型;然后,通过充放电试验得出了不同温度、不同电流倍率下锂电池的容量系数,进而提出了一种考虑容量损失的SOC计算公式;最后,利用无迹卡尔曼滤波(UKF)算法对锂电池SOC进行在线估算。验证试验结果表明,改进后的SOC估算方法与以往算法相比具有更高的精度。

在超声骨科换能器等效电路模型中，各类损耗和被切割组织负载是影响模型准确性的主要因素。在考虑压电材料的介电损耗、机械损耗及其他部分机械损耗下，建立了空载等效电路模型。实验证明，此模型能更准确地预测换能器的空载特性。建立了组织负载模型以及与负载相关的机械损耗模型，通过组织切割实验，验证了该等效电路模型能很好地描述骨科超声换能器有负载情况下的特性。

为提高微机械陀螺的检测精度,稳定驱动振动速度幅度,提出了微机械陀螺的自激驱动方式,它能够使驱动振动自动稳定在驱动模态的固有频率上振动,以及保持恒定的驱动振动速度幅度.根据自激驱动电路原理,建立了驱动动力学方程的等效电路模型,用PSPICE软件对电路的工作状况进行了模拟,模拟结果验证了该方法切实可行.

分析论证了压膜阻尼应用于声表面波加速度计的可行性.利用机电模拟方法,建立完整的声表面波加速度计等效电路模型.通过对该模型进行计算机仿真分析,总结出各种压膜阻尼参数影响声表面波加速度计性能的规律,从而为声表面波加速度计的设计提供重要的理论依据.

设计了一种无阀压电泵驱动的集成式微混合器,其中无阀压电泵采用三棱柱阻变高度流道式结构。利用等效电路模型研究了无阀泵的流动特性,并应用Fluent软件对无阀泵及Y型微流道进行了系统仿真分析,确定了无阀泵和Y型微流道的结构参数,并优选出了系统控制参数。在实验室内制作了微混合器样机,并进行了脉动和混合效果实验,结果表明当入口流量为0.7mL/min、脉动频率为100Hz时,流道内脉动效果明显,由此验证了该微混合器具备良好的工作性能。此项研究可为无阀压电泵在微流控领域的应用提供借鉴。

基于近十年相关文献资料,对国内外关于全钒液流电池（VRB）模型的相关研究进行了综述,对比分析了电化学模型、等效电路模型、混合电路模型的基本原理、参数与结构之间的关系以及各自特点,从工程应用的角度出发,给出了常用的一种VRB等效仿真模型。基于MATLAB/Simulink构建了5k W/30k Wh的VRB模型,并对其充放电特性进行了分析,对全钒液流电池的研究具有理论指导意义和实际参考价值。