降低光纤水听器加速度灵敏度的研究 被引量：4

1

作者 李丁山 曹家年 刘云涛 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 2001年第6期32-35,2,共4页

光纤水听器是利用光纤技术探测水下声波的新型传感器 .全光纤干涉型水听器因与光的干涉技术相结合而具有极高的灵敏度 ,而且具有在远距离 ,恶劣环境 ,无源检测和复用系统中应用的优点 .为了充分发挥光纤水听器声压灵敏度高的优势必须设... 光纤水听器是利用光纤技术探测水下声波的新型传感器 .全光纤干涉型水听器因与光的干涉技术相结合而具有极高的灵敏度 ,而且具有在远距离 ,恶劣环境 ,无源检测和复用系统中应用的优点 .为了充分发挥光纤水听器声压灵敏度高的优势必须设法降低其对加速度的响应灵敏度 .本文对心轴式结构的M -Z干涉型光纤水听器在加速度作用下产生输出的机理进行了分析 ,定量计算了加速度灵敏度 ,提出了在探头结构设计上采取措施 ,降低加速度灵敏度的方案 ,并用实验验证了方案的可行性 . 展开更多

关键词 光纤水听器 加速度灵敏度 补偿

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低加速度灵敏度的分布反馈式光纤激光水听器研究 被引量：4

2

作者 唐波 黄俊斌 顾宏灿 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第3期300-307,共8页

针对分布反馈式(DFB)光纤激光水听器的加速度响应影响声压信号探测的问题,研制了一种聚氨酯端面增敏结构的DFB光纤激光水听器。建立了该结构水听器的加速度灵敏度理论模型,理论分析了套筒结构与水听器的加速度灵敏度的关系,仿真分析了... 针对分布反馈式(DFB)光纤激光水听器的加速度响应影响声压信号探测的问题,研制了一种聚氨酯端面增敏结构的DFB光纤激光水听器。建立了该结构水听器的加速度灵敏度理论模型,理论分析了套筒结构与水听器的加速度灵敏度的关系,仿真分析了水听器两端聚氨酯的弹性模量、泊松比以及高度的差异与其加速度灵敏度的关系,实现了对水听器各结构以及材料参数的优化,并制作了水听器原型样品与拖曳线列样阵,分别开展了加速度灵敏度测试和湖上动态拖曳实验研究。实验结果表明,该结构水听器在20~2000Hz频率范围内的加速度灵敏度在各频点均小于1.2dB,与理论分析结果较为吻合,在动态拖曳过程中的变速运动阶段也能对目标形成较高信噪比的稳定波束指向。水听器的抗加速度性能得到了有效预测以及实验验证。 展开更多

关键词 传感器 DFB光纤激光 水听器 加速度灵敏度 对称化设计 拖曳线列阵

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基于FBG对的低加速度灵敏度拖曳声纳阵水听器

3

作者 周少玲 刘丽 +1 位作者 周艳 陈光辉 《光纤与电缆及其应用技术》 2011年第2期10-14,共5页

拖曳声纳阵列要求水听器在进行变速运动时不影响对水声压力信号的正常探测,这就要求水听器具有很高的抗加速度能力。为此介绍一种利用光纤光栅设计制造的对加速度不敏感而对水声压力信号具有高灵敏度的光纤水听器的实验研究结果。研制... 拖曳声纳阵列要求水听器在进行变速运动时不影响对水声压力信号的正常探测,这就要求水听器具有很高的抗加速度能力。为此介绍一种利用光纤光栅设计制造的对加速度不敏感而对水声压力信号具有高灵敏度的光纤水听器的实验研究结果。研制的光纤水听器声压灵敏度约为-140 dBrad/μPa,在25～6 300 Hz频率范围内具有平坦的声压灵敏度响应,波动小于±1.5 dB。在25～1 000 Hz频率范围内的加速度灵敏度不大于-30dBrad/g。 展开更多

关键词 光纤布拉格光栅 光纤水听器 加速度灵敏度 声压灵敏度 拖曳声纳阵

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基于有限元方法的光纤加速度计灵敏度仿真分析 被引量：3

4

作者 肖昭 罗洪 熊水东 《半导体光电》 CAS 北大核心 2016年第2期151-153,160,共4页

阐述了光纤加速度计的工作原理,利用有限元方法得到光纤加速度计两弹性柱体外半径上节点的径向形变ΔR,并通过公式计算得出加速度灵敏度值39.69dB(0dB=1rad/g),最后依据仿真得到的结构材料参数,研制了光纤加速度计,并测得其加速度灵敏度... 阐述了光纤加速度计的工作原理,利用有限元方法得到光纤加速度计两弹性柱体外半径上节点的径向形变ΔR,并通过公式计算得出加速度灵敏度值39.69dB(0dB=1rad/g),最后依据仿真得到的结构材料参数,研制了光纤加速度计,并测得其加速度灵敏度为39.43dB,与仿真结果相差0.26dB,实验数据与仿真结果相吻合。研究结果表明,利用有限元方法对光纤加速度计加速度灵敏度性能进行仿真具有一定可行性,该研究对芯轴式推挽型光纤加速度计的结构设计和广泛应用具有重要的理论指导意义。 展开更多

关键词 光纤加速度计 有限元分析 加速度灵敏度 等效模型

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用于矢量水听器的低频高灵敏度层合梁加速度传感器 被引量：2

5

作者 涂馨予 李俊宝 刘晓迪 《声学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第4期623-632,共10页

压电加速度传感器是同振型矢量水听器的核心部件。为了满足低频高灵敏度矢量水听器的应用需求,提出并研究一种具有层合梁结构的低频高灵敏度加速度传感器.结合弹性力学和压电方程推导层合梁加速度传感器的加速度灵敏度解析解表达式,通... 压电加速度传感器是同振型矢量水听器的核心部件。为了满足低频高灵敏度矢量水听器的应用需求,提出并研究一种具有层合梁结构的低频高灵敏度加速度传感器.结合弹性力学和压电方程推导层合梁加速度传感器的加速度灵敏度解析解表达式,通过有限元仿真对层合梁加速度传感器尺寸进行优化,给出优化后的尺寸范围。从优化的尺寸范围中选取两种不同尺寸进行加速度传感器振动特性的仿真分析及实物制作(其中压电材料为PZT-5)与性能测试.仿真与测试结果均表明,相比已有的同尺寸金属梁加速度传感器,层合梁加速度传感器可以有效降低谐振频率并提升加速度灵敏度.当压电层厚度为0.5 mm时,加速度灵敏度最大提升3.9 dB,谐振频率下降23%.测试结果与理论分析相符。 展开更多

关键词 加速度传感器 加速度灵敏度 矢量水听器 谐振频率 尺寸范围 压电材料 压电方程 实物制作

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MMA7260Q三轴向高灵敏度加速度传感器

6

《电子产品世界》 2005年第07A期138-139,共2页

关键词 MMA7260Q 飞思卡尔半导体公司 三轴向高灵敏度加速度传感器 MEMS

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飞思卡尔为消费电子应用提供双轴向传感器——MMA6200Q系列XY-轴高灵敏度加速度传感器

7

《单片机与嵌入式系统应用》 2004年第8期78-79,共2页

关键词 MMA6200Q系列XY-轴高灵敏度加速度传感器 双轴向传感器 电流感应 飞思卡尔公司

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新一代冲击加速度国家基准装置的研究与建立 被引量：18

8

作者 于梅 胡红波 +2 位作者 左爱斌 杨丽峰 刘爱东 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2013年第10期124-129,共6页

研究建立的新一代冲击加速度国家基准装置,在冲击加速度峰值20～1 000 000 m/s2和脉冲持续时间20～200μs范围内,实现了加速度计冲击灵敏度激光干涉法的高精度校准。介绍了装置的结构组成和解决的关键技术问题,描述了中小冲击装置加速... 研究建立的新一代冲击加速度国家基准装置,在冲击加速度峰值20～1 000 000 m/s2和脉冲持续时间20～200μs范围内,实现了加速度计冲击灵敏度激光干涉法的高精度校准。介绍了装置的结构组成和解决的关键技术问题,描述了中小冲击装置加速度峰值和脉冲持续时间的控制功能,给出了装置的主要技术指标和实验数据。新一代冲击加速度基准装置可以解决国民经济各领域对冲击计量提出的宽量程、高准确度的量值溯源需求问题。 展开更多

关键词 计量学 冲击加速度计量基准 冲击加速度灵敏度 加速度峰值 冲击脉宽持续时间 外差正交激光干涉仪 测量不确定度

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低g值碰撞式冲击加速度计量标准装置研究与建立 被引量：9

9

作者 孙桥 王建林 +2 位作者 胡红波 于梅 白杰 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2015年第10期179-183,共5页

研究建立低g值碰撞式冲击加速度计量标准装置,在冲击加速度峰值20~10 000 m/s2及脉冲持时0.5~10 ms内实现基于碰撞式激励半正弦平方波形的加速度计冲击灵敏度激光干涉法高精度校准。校准不确定度为1%,k=2。介绍装置的结构组成及解决的... 研究建立低g值碰撞式冲击加速度计量标准装置,在冲击加速度峰值20~10 000 m/s2及脉冲持时0.5~10 ms内实现基于碰撞式激励半正弦平方波形的加速度计冲击灵敏度激光干涉法高精度校准。校准不确定度为1%,k=2。介绍装置的结构组成及解决的关键技术,描述波形发生的材料种类,给出校准的实验数据及不确定度评估。低g值碰撞式冲击加速度计量标准装置为主导亚太计量规划组织冲击加速度研究性国际比对APMP.AUV.V-P1的主要测量装置。 展开更多

关键词 计量学 激光干涉法冲击校准 冲击加速度灵敏度 测量不确定度 国际比对

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带加速度补偿的DFB光纤激光水听器 被引量：2

10

作者 唐波 黄俊斌 +1 位作者 顾宏灿 毛欣 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第5期119-125,共7页

针对分布反馈式光纤激光水听器在用于水声探测时极易受加速度效应干扰的问题,设计了一种双膜片对称结构的光纤激光水听器,对该水听器的抗加速度性能进行了研究.建立了双膜片结构水听器的加速度灵敏度理论模型,分析了水听器各部件的尺寸... 针对分布反馈式光纤激光水听器在用于水声探测时极易受加速度效应干扰的问题,设计了一种双膜片对称结构的光纤激光水听器,对该水听器的抗加速度性能进行了研究.建立了双膜片结构水听器的加速度灵敏度理论模型,分析了水听器各部件的尺寸大小、材料参量与水听器加速度灵敏度的关系,实现了对水听器结构的优化设计;加工制作了分布反馈式光纤激光水听器原型样品,并进行了实验研究.测量结果表明,在2.5~10kHz的频率范围内,该结构水听器的平均声压灵敏度为-132.6dB,波动幅度不大于±0.5dB,加速度灵敏度小于-28dB.该水听器在保证了较高声压灵敏度与平坦的响应曲线的同时,抗加速度性能也得了有效改善,可大大提高光纤激光水听器阵列在运动状态下对远距离目标探测的信噪比. 展开更多

关键词 分布反馈式光纤激光 水听器 加速度灵敏度 补偿 声压灵敏度

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加速度对晶体振荡器的影响及补偿技术研究 被引量：4

11

作者 纪龙蛰 单庆晓 +1 位作者 唐钱 林明 《宇航计测技术》 CSCD 2012年第2期37-42,61,共7页

晶体振荡器作为基准频率源,在电子设备中发挥着重要作用。晶体振荡器对加速度具有敏感性,振动、冲击、离心力等作用均会导致其输出频率失稳。讨论了加速度影响晶体振荡器频率及相噪的机理,介绍了目前降低加速度效应的常用措施,并提出一... 晶体振荡器作为基准频率源,在电子设备中发挥着重要作用。晶体振荡器对加速度具有敏感性,振动、冲击、离心力等作用均会导致其输出频率失稳。讨论了加速度影响晶体振荡器频率及相噪的机理,介绍了目前降低加速度效应的常用措施,并提出一种基于数字补偿系统的新方法。 展开更多

关键词 晶体振荡器 加速度灵敏度 数字补偿

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基于碳纤维复合材料的FBG加速度传感器 被引量：2

12

作者 罗小东 乔学光 +2 位作者 冯德全 王蓉蓉 张腾飞 《光通信技术》 北大核心 2016年第7期47-49,共3页

基于碳纤维复合材料的优点,制作了一种光纤布喇格光栅(FBG)加速度传感器,建立了FBG加速度传感器的力学模型,分析、推导了FBG加速度传感器的固有频率和加速度灵敏度,并对FBG加速度传感器进行了动态实验研究。

关键词 光纤布喇格光栅 碳纤维复合材料 波长响应 加速度灵敏度

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传递矩阵法分析FBG加速度计的动态性能 被引量：1

13

作者 仇磊 梁磊 +1 位作者 蔡彦璞 王慧 《机械设计与制造》 北大核心 2020年第8期76-79,共4页

为了分析基于柔性铰链的FBG(fiber Bragg grating)加速度计的力学传递关系和动态性能,建立了加速度计的传递矩阵法力学模型。柔性铰链主要考虑其变形而忽略质量影响,应用材料力学相关理论建立其传递矩阵。质量块主要考虑其刚体运动而忽... 为了分析基于柔性铰链的FBG(fiber Bragg grating)加速度计的力学传递关系和动态性能,建立了加速度计的传递矩阵法力学模型。柔性铰链主要考虑其变形而忽略质量影响,应用材料力学相关理论建立其传递矩阵。质量块主要考虑其刚体运动而忽略变形,应用理论力学相关理论建立其传递矩阵。通过分析计算,设计了一种灵敏度高于29pm/g,固有频率约为1950Hz的加速度计。测试结果表明该加速度计的灵敏度高于26pm/g,固有频率约为1850Hz。实验结果表明了所建模型的正确性。 展开更多

关键词 传递矩阵法 FBG 加速度计 柔性铰链 加速度灵敏度

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基于双压电晶片的矢量水听器加速度特性研究 被引量：1

14

作者 许欣然 葛辉良 孟洪 《声学与电子工程》 2009年第1期37-40,46,共5页

利用解析法和有限元法分析了基于双压电晶片结构的矢量水听器的加速度响应特性,研究压电晶片和支撑金属片尺寸参数对水听器性能的影响。通过对试样水听器加速度灵敏度的理论计算和实测结果对比,验证了两种方法的适用性。

关键词 矢量水听器 加速度灵敏度 有限元法

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基于多匝光纤环的盘式光纤加速度计理论模型

15

作者 马坤 于天明 +3 位作者 杨继勇 年华 李爱秋 杨木森 《应用科技》 CAS 2020年第6期53-57,62,共6页

为解决基于多匝光纤环的盘式光纤加速度计的灵敏度提升问题,本文对其力学特性和应变分布进行了理论分析与有限元仿真。采用体积平均法计算出粘有多匝光纤环的弹性盘的等效参数,进而推导出盘式光纤加速度计的灵敏度和谐振频率表达式。通... 为解决基于多匝光纤环的盘式光纤加速度计的灵敏度提升问题,本文对其力学特性和应变分布进行了理论分析与有限元仿真。采用体积平均法计算出粘有多匝光纤环的弹性盘的等效参数,进而推导出盘式光纤加速度计的灵敏度和谐振频率表达式。通过有限元仿真软件构建了盘式光纤加速度计拾振结构的仿真模型,分析了理论模型和有限元仿真模型之间的误差来源。实际制作的盘式光纤加速度计的性能参数测试结果与仿真结果接近。本文构建了基于多匝光纤环的盘式光纤加速度计的理论模型和仿真模型,对设计高灵敏度的盘式光纤加速度计具有重要意义。 展开更多

关键词 光纤传感 盘式光纤加速度计 多匝光纤环 有限元仿真 体积平均法 环向应变 加速度灵敏度 谐振频率

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分布反馈式光纤激光加速度传感器结构设计 被引量：4

16

作者 唐波 黄俊斌 顾宏灿 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第10期229-235,共7页

设计了一种竖直式封装结构的分布反馈式(DFB)光纤激光加速度传感器,建立了加速度灵敏度与质量块尺寸参数的理论模型。基于有限元软件,对该加速度传感器的频率响应性能进行了仿真分析,加工制作了传感器原型样品并进行了实验研究。实验结... 设计了一种竖直式封装结构的分布反馈式(DFB)光纤激光加速度传感器,建立了加速度灵敏度与质量块尺寸参数的理论模型。基于有限元软件,对该加速度传感器的频率响应性能进行了仿真分析,加工制作了传感器原型样品并进行了实验研究。实验结果表明,研制的DFB光纤激光加速度传感器在10~4000Hz频率范围内的平均加速度灵敏度为-119.1dB,且谐振峰值出现在5000Hz附近,与理论和仿真分析结果吻合较好。光纤激光加速度传感器的工作频带在高频方向得到了有效扩宽,能更好地满足DFB光纤激光加速度传感器在高频领域的工程化应用需求。 展开更多

关键词 传感器 分布反馈式光纤激光 工作频带 固有频率 加速度灵敏度

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基于压电单晶的宽频带复合棒换能器研究

17

作者 刘一鸣 马锐磊 +1 位作者 田丰华 田文强 《舰船科学技术》 北大核心 2024年第11期139-144,共6页

声场为当前水声探测中最重要的、可用的物理场。水声换能器作为声波产生、发射和接收的基本装置,是水声技术发展关注的重点。其中,尺寸小、重量轻、低频、宽带、大功率、抗振动为水声换能器研究和发展的重要方向。为提高复合棒换能器的... 声场为当前水声探测中最重要的、可用的物理场。水声换能器作为声波产生、发射和接收的基本装置,是水声技术发展关注的重点。其中,尺寸小、重量轻、低频、宽带、大功率、抗振动为水声换能器研究和发展的重要方向。为提高复合棒换能器的声学性能,以锆钛酸铅(PZT-4)压电陶瓷和铌镁酸铅-钛酸铅(PMN-PT)压电单晶材料分别作为换能器的驱动元件,通过有限元仿真计算、设计加工及试验验证,进行了宽频带复合棒压电单晶换能器的研究,最后对2种换能器进行对比分析,进一步研究宽频带压电单晶换能器在低频、宽带、收发、加速度灵敏度等特性上的优势。研究结果表明,宽频带PMN-PT压电单晶换能器与相似规格的PZT-4压电陶瓷换能器相比,最大发送电压响应高3.4 dB,发送电压响应-6 dB带宽向两端拓展了5.5 kHz;最大接收灵敏度高4 dB,自由场接收灵敏度-6 dB带宽向两端拓展了8.1 kHz;加速度灵敏度更低,抗振动性能更好。 展开更多

关键词 压电单晶 复合棒换能器 低频 宽带 加速度灵敏度

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基于卷积性质的矢量水听器信号处理方法

18

作者 任雨桐 方勃懿 王维佳 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2024年第11期148-150,155,共4页

矢量水听器可以同时测量声压和振速,能够提高声纳系统整体的性能,其核心技术为振速传感器。目前为提高精准度,广泛使用加速度型振速传感器,而加速度型传感器的灵敏度随频率每倍频程增长6 dB,故需要进行补偿。针对此问题,本文提出了一种... 矢量水听器可以同时测量声压和振速,能够提高声纳系统整体的性能,其核心技术为振速传感器。目前为提高精准度,广泛使用加速度型振速传感器,而加速度型传感器的灵敏度随频率每倍频程增长6 dB,故需要进行补偿。针对此问题,本文提出了一种利用卷积的计算性质来处理该问题的方法。该方法利用卷积的计算性质,用卷积的方法来代替常规算法进行振速的计算。仿真结果表明:该方法得到的结果准确性较高,真实实验数据的处理结果很好地验证了结论,对用数字信号处理器(DSP)处理加速度式矢量水听器的数据处理有很好的参考价值。 展开更多

关键词 加速度灵敏度 加速度式矢量水听器 卷积

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ZnO薄膜硅微压电矢量水听器 被引量：6

19

作者 李俊红 魏建辉 +3 位作者 马军 任伟 刘梦伟 汪承灏 《声学学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第3期273-280,共8页

提出了一种基于ZnO压电薄膜的硅微压电矢量水听器,其核心部件是利用微电子机械系统(MEMS)技术制作的悬臂梁结构压电加速度计。由近似解析和有限元分析,得出加速度计的灵敏度和谐振频率,并在此基础上对其进行了优化设计。研制了MEMS压电... 提出了一种基于ZnO压电薄膜的硅微压电矢量水听器,其核心部件是利用微电子机械系统(MEMS)技术制作的悬臂梁结构压电加速度计。由近似解析和有限元分析,得出加速度计的灵敏度和谐振频率,并在此基础上对其进行了优化设计。研制了MEMS压电加速度计,并装配后构成MEMS矢量水听器。测试结果表明:加速度灵敏度在20~1,200 Hz范围内约为0.83 mV/(m/s^2)。经过液柱法测量,在1 kHz时,MEMS矢量水听器等效声压灵敏度为-229.5 dB(ref.1V/μPa),比同类型压阻式MEMS矢量水听器的灵敏度高17 dB以上。 展开更多

关键词 矢量水听器 ZnO 压电加速度计 微压 压电薄膜 加速度灵敏度 近似解析 微电子机械系统 压阻式 标准加速度计

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改善系统暂态稳定性的变速风电机组线性自抗扰控制器 被引量：8

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作者 沈鹏 管霖 +2 位作者 黄振琳 陈鹏 王严龙 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第9期2808-2815,共8页

基于线性自抗扰控制理论设计了一种改善系统暂态稳定性的变速风电机组稳定控制器。针对每一座风电场,根据其对同步机组的可控能力划分出各风电场的可控机群,并将可控机群聚合转化风电场等效可控系统。基于该等效可控系统,利用线性自抗... 基于线性自抗扰控制理论设计了一种改善系统暂态稳定性的变速风电机组稳定控制器。针对每一座风电场,根据其对同步机组的可控能力划分出各风电场的可控机群,并将可控机群聚合转化风电场等效可控系统。基于该等效可控系统,利用线性自抗扰控制理论设计了风电场稳定控制器。得益于线性自抗扰控制中的扰动实部估计和补偿功能,控制器无需同步机组和风电场详细模型信息,同时还对系统运行方式变化具有良好的适应性。控制器具有分散协调的特性,无需风电控制中心协调。在改进的IEEE 39节点系统中的仿真算例验证表明了设计的控制器能够有效增强系统同步稳定性,同时对系统运行方式变化具有良好的适应性。 展开更多

关键词 暂态稳定性 变速风电机组 线形自抗扰控制 加速度灵敏度 风电场等效可控系统

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