超导技术利用超导体材料的零电阻特性,引起了人们的极大理论和实践兴趣,其应用范围涵盖量子计算、超高精度传感和量子计量等领域。这些领域的关键现象是约瑟夫森效应,即量子隧穿超电流在两个超导电极之间流动的能力。这种效应已被用于构建超导量子干涉装置 (SQUID),可用作最先进的电磁 (EM) 信号传感器。最近,几种新型 SQUID 设备已显示出在国防/医疗应用方面的巨大潜力,例如,用于捕获和分析用于通信的信号。到目前为止,电路模型已被用来模拟这些设备的性能,但这些模型在某种程度上受到限制。因此,通过利用超导性的新有效场论,如现象学金兹堡-朗道形式或非平衡统计力学方法,该项目将开发和实施一类新的微观模型。这反过来又可以用来验证更复杂设备的行为。
摘要。音频放大器是经典的、常用的电子电路;特别是在高瓦数放大器的应用中;A 类音频放大器最受欢迎,并且具有最佳音质。然而,它们的扩展率低,效率低。例如,著名的 A 类电路模型:Krell KSA-100,由 3 对复合功率放大器组成,使用正负 45 伏的电源,会一直产生高电流和高功耗,即,当输入信号电压为零时,电路会产生流过最终功率放大器(1 安培对)的电流。这导致总电流始终达到 3 安培或 137 瓦。研究人员将进行研究,通过降低电源电压来减少这种条件下的功率损耗,但电路仍可以像以前一样有效地扩展音频信号。实验用交流电源变压器调节输入电压,可在28伏至145伏之间调节,使直流电源在10伏至45伏之间改变电压。在8欧姆负载下输入100mVpp的输入信号,1kHz正弦波频率,并将电压从45伏降低到输出放大器仍能保持输入信号。实验结果表明,当降低电源电压时,功率损耗相应减少。
理想情况下,电池供电系统的设计需要同时进行所有组件的尺寸。为了为此目的做出贡献,我们提出了一种物理方法,以将电池等效电路模型(ECM)的电气参数与电池的电极尺寸相结合。因为它仅需要非侵入性测量,因此系统集成器可以很容易地使用它。要测试所提出的方法,我们选择了三个具有不同大小和标称容量的商业硬币细胞(25 mA H,60 mA H和120 mA H)。仅这些细胞的电极长度有所不同,因此该研究的重点是创建依赖性模型,以预测ECM参数相对于该特定维度。所提出的ECM带来了准确的电压模拟,并且对三个单元的依赖模型预测令人满意,平均精度为6.3%。多亏了提出的方法,可以在表征范围内预测任何细胞大小和容量的参数(在这里25 mA h和120 mA H之间)。因此,它是开发定制细胞的有前途的工具。
ELEN 370 材料的物理特性 3 学分 评分模式:标准字母、审核/非审核 先决条件:PHYS 217 本课程全面了解控制材料行为和特性的基本原理,重点关注电气和电子设备中使用的原理。该课程探讨材料的物理特性与其在各种工程应用中的性能之间的关系,重点关注半导体器件、集成电路和电子元件中常用的材料。它包括导体、半导体和绝缘体的性质介绍,应力和应变的定义以及固体的机械行为,选定材料的高级表征;电阻器、电容器、电感器、结、二极管、检测器、场效应晶体管等的电路模型。还将研究包括金属、陶瓷、聚合物在内的广泛材料的结构/性能/加工关系,并研究包括电、磁、光、热、机械、化学和生物相容性在内的特性。还将研究应用于电气和电子的新兴材料和技术。
锂离子电池被认为是电动汽车 (EV) 的重要电存储元件。电池模型是电池监控、高效充电和安全管理的基础。非线性建模是表征电池及其动态内部参数和性能的关键。本文提出了一种智能方案,用于对锂聚合物离子电池进行建模,同时监测其在不同环境条件(温度和相对湿度)下的当前充电电流和端电压。首先,建议的框架使用恒流恒压 (CC-CV) 充电协议研究了温度和相对湿度对充电过程的影响。随后,将监测电池周围的工作温度和相对湿度。因此,使用 Hammerstein-Wiener (HW) 模型对 EV 电池动态行为进行有效的非线性建模。HW 模型被认为是一种黑盒模型,它可以表示电池而无需任何数学等效电路模型,从而降低了计算复杂度。最后,该模型确定了不影响电池寿命的充电过程的边界。应用并进行了几个动态模型的实验测试,以确保
电池是多物理系统,在实际操作条件下,它们被提交到可变的环境工作条件下,可以影响动态行为和降解。因此,对实际操作条件下的动态行为和退化定律的良好理解是改善耐用性和发展更好能源管理策略的关键。拟议研究的目的是使用从三年监视十个邮政车辆频率的实验数据库,以相对于操作条件对电池进行建模。基于电路模型,优化算法和卡尔曼过滤器,科学的贡献是提出一种仅使用车辆操作数据的简单但有效的方法,以估算与内部电阻和可用容量相关的卫生指标的载体状态和状态。提出的模型提出了非常良好的准确性和健康指标的状态估计,显示出令人鼓舞的结果。将来,可以在板上应用提出的方法来估算和分析整个电池寿命期间的健康状况,以提供准确的收费估计状态,并有助于更好地了解退化定律。
摘要圆形偏移操作员(或环状旋转门)腐烂𝑘将𝑘位置向右(或向左)移动到𝑛矩数的寄存器上,以便将位置𝑥的元素移至位置(𝑥 +𝑘)mod𝑛。虽然存在一个量子旋转操作员,该量子旋转操作员可以通过基本交换操作员的重复并行应用在𝒪(log(log))中实现,但没有系统的过程可以构建量子运算符,以构建量子oc的可变尺寸rot tonable size loviable size loviable size𝑛我们显示了在计算的量子电路模型中循环旋转算子(表示腐烂)的具体实现。实现循环旋转操作员所获得的电路的深度是由log𝑛上限;因此,可以在𝒪(log(log))时实现操作员腐烂。当参数指示旋转的大小为2时,即当大约2时𝑘= 2𝑚时,电路的深度恰好是log(𝑛) - log(log)。
摘要 — 无线电力线圈在植入式医疗设备中具有重要用途,可实现安全可靠的无线电力传输。为每种特定应用设计线圈是一个复杂的过程,涉及许多相互依赖的设计变量;确定每对线圈的最佳设计参数既具有挑战性又耗时。在本文中,我们开发了一种平面方螺旋线圈的自动化设计方法,该方法根据输入的设计要求生成理想的设计参数,以实现最大功率传输效率。首先通过将电感耦合系数 k 与其他设计参数隔离开来降低计算复杂度。然后开发了一个简化但准确的等效电路模型,其中迭代考虑了趋肤效应、邻近效应和寄生电容耦合。所提出的方法在开源软件中实现,该软件考虑了输入的制造限制和特定应用要求。通过有限元法模拟验证了估计的功率传输效率的准确性。使用所提出的方法,线圈设计过程完全自动化,只需几分钟即可完成。
大规模量子计算的最有前途的方法之一使用了基于许多约瑟夫森连接的设备。,即使在今天,有关单个连接点的开放问题仍然尚未解决,例如对量子相变的详细理解,约瑟夫森连接到环境的耦合或如何改善超导量子的相干性。在这里,我们设计并建立了连接到约瑟夫森连接处的芯片储层的设计和建造,该芯片连接起了一个有效的钢计,用于检测在非均衡性下,即有偏见的条件下的约瑟夫森辐射。验证仪转换A.C. Josephson电流在微波频率下,高达约100 GHz的温度升高,该温度升高。温度法。基于现实参数值的电路模型同时捕获当前 - 电压特性和测量功率。本实验证明了微波光子的有效,宽,热检测方案,并提供了超出标准电导测量值之外的约瑟夫森动力学的敏感检测器。
摘要:确保效率和安全性在制定锂电池的充电策略时至关重要。本文介绍了一种新型方法,以优化圆柱形锂离子NMC 3AH细胞的快速充电,从而提高了它们的充电效率和热安全性。使用模型预测控制(MPC),本研究提出了一种成本函数,该成本函数估算了锂离子电池的热安全边界,强调了在不同温度下温度梯度与电荷状态(SOC)之间的关系。充电控制框架将等效电路模型(ECM)与最小电热方程相结合,以估算电池状态和温度。的优化结果表明,在环境温度下,最佳充电允许细胞的温度在安全的操作范围内自我调节,与典型的快速充电协议(高电流轮廓)相比,仅需要一分钟才能达到80%的SOC。通过数值模拟和来自NMC 3AH圆柱形细胞的实际实验数据验证表明,简单的方法在充电过程中遵守电池的电气和热限制。