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关键词： IGBT   Electro-thermal coupling model   Junction temperature monitoring   Loss model   Neural networks  

摘要： The power module of the Insulated Gate Bipolar Transistor(IGBT)is the core component of the traction transmission system of high-speed *** module's junction temperature is a critical factor in determining device *** temperature monitoring methods based on the electro-thermal coupling model have limitations,such as ignoring device interactions and high computational *** address these issues,an analysis of the parameters influencing IGBT failure is conducted,and a temperature monitoring method based on the Macro-Micro Attention Long Short-Term Memory(MMALSTM)recursive neural network is proposed,which takes the forward voltage drop and collector current as *** with the traditional electricalthermal coupling model method,it requires fewer monitoring parameters and eliminates the complex loss calculation and equivalent thermal resistance network establishment *** simulation model of a highspeed train traction system has been established to explore the accuracy and efficiency of MMALSTM-based prediction methods for IGBT power module junction *** simulation outcomes,which deviate only 3.2% from the theoretical calculation results of the electric-thermal coupling model,confirm the reliability of this approach for predicting the temperature of IGBT power modules.

关键词： 高频注入法   无刷直流电机   无传感器控制   矢量控制   二阶广义积分器   陷波器  

摘要： 针对传统脉振高频电压注入法同时应用带通滤波器和低通滤波器导致相位偏移和位置估计误差大的问题,提出一种级联二阶广义积分器(SOGI)和单频陷波器(SFNF)的改进方法,实现位置误差信号的精确和实时提取。研究了脉振高频电压注入法位置观测闭环传递函数的幅频特性,利用SOGI的选频特性提取高频交轴响应电流,并利用SFNF的陷波特性滤除注入信号二次谐波,替代了传统误差信号提取环节中的带通滤波器和低通滤波器,参数整定简便,具备兼顾滤波精度和带宽的优势。搭建实验平台对传统误差信号提取策略和所提SOGI级联SFNF策略进行对比,实验结果表明,本文所提改进方法的响应速度和位置估计精度相比传统方法均有提高:在转速突变过程中转速估计误差降低5.9 r/min,转子位置误差降低0.11 rad;在突加负载时,转速估计误差降低3 r/min,转子位置误差降低0.08 rad,响应调节时间缩短42%,有效提高了位置观测精度和系统的动态响应性能。

关键词： 热电高压锅炉   给水泵   变频器   节能   电机  

摘要： 为了降低水泵、管道的能量损耗,在确保供水量的同时实现节能,拟利用闲置的高压变频器,改造后用于高压锅炉给水泵,实现节能目的。对电机、变频器、电缆等进行了计算分析,为热电装置的电气部分的节能改造提供了技术支撑。

关键词： 炼化企业   自备电站   变频器国产化技术改造  

摘要： 高压变频器是当前工业企业进行节能改造的常用设备,对于工业企业节能降耗有着重要的作用。由于环境恶劣、检修不当、运行周期长、设备自身问题等原因,长期运行会使高压变频器产生一些不可逆的损伤,导致变频器故障频发,直接影响企业安全稳定运行;针对此类情况,简单的设备维修已不足以明显降低故障率,此时变频器技术改造显得尤为重要。

关键词： 调制系数最优法   三电平直接矩阵变换器   永磁同步电机   复叠式螺旋滑模控制   超螺旋滑模直接转矩控制  

摘要： 针对矩阵变换器永磁同步电机系统(MC-PMSM)直接转矩控制方法出现的转矩磁链脉动大、幅值失调、系统鲁棒性弱等问题,提出了一种基于调制系数最优法的三电平直接矩阵变换器永磁同步电机(TLDMCPMSM)新型直接转矩控制方法。首先描述了MC-PMSM直接转矩控制系统的原理;其次用三电平直接矩阵变换器替换两电平矩阵变换器,转速环通过复叠式螺旋滑模控制、转矩磁链环通过超螺旋滑模直接转矩控制替换传统的比例积分控制,并且引入调制系数最优法来抑制电机转矩波动逐渐增大,进而实现对永磁同步电机的精确控制;最后通过MATLAB/Simulink仿真软件和硬件实验验证所提方法的可行性与优越性。

关键词： 栅极电压   集射极电压   电流上升过程   电流下降过程   寄生电感   耦合关系  

摘要： IGBT开关瞬态电流变化过程包括开通电流上升过程和关断电流下降过程,由于功率器件的非线性特征及其与电路参数的紧密耦合,造成瞬态过程电磁现象复杂。重点研究了瞬态过程电压电流参数的耦合规律,分析了耦合关系对IGBT工作特性的影响。首先,分析了IGBT内寄生PIN结构、集射极电压对栅极控制模型的影响。其次,基于栅极控制模型的分析,提出集电极电流的拟合次数应考虑电流变化过程持续时间及计算场景,二次及以下多项式拟合可近似描述集电极电流波形并开展功率损耗分析,但不适于电流变化率和感应电压分析。再次,比较了开通和关断过程计算所得回路寄生电感值的差异,提出了不同过程计算回路寄生电感的适用范围及FWD封装寄生电感的计算方法。最后,分析了瞬态过程栅极电压和集射极电压的耦合关系,提出了通过栅极电压估计集射极电压的状态监测方法并进行了实验验证。

关键词： 最优控制   遗传算法   适应度函数  

摘要： 无人机纵向通道最优控制器设计中,状态变量加权矩阵Q和控制变量加权矩阵R直接影响控制系统的性能,Q阵中元素选取直接影响其对应的状态变量性能,R阵中的元素影响其对应的控制变量能量消耗。以升降舵控制输入值、迎角的输出峰值和超调量的加权为适应度函数,应用遗传算法对Q和R中的元素进行寻优,从而提高设计效率。

关键词： 压接型绝缘栅双极晶体管   关断均流   芯片参数   筛选建议  

摘要： 压接型绝缘栅双极晶体管(insulated gate bipolar transistor,IGBT)的多芯片并联关断期间会出现严重的不均流现象,直接影响到器件的关断可靠性。文中重点研究压接型IGBT芯片参数对其并联时关断均流的影响,首先,根据IGBT单芯片的关断机理和波形,分析芯片参数对IGBT单芯片关断各个阶段内集电极电流变化的影响规律;其次,定义多芯片并联关断波形中出现的第一类及第二类电流竞争峰谷,建立针对第一类电流竞争峰谷的随机分布模型,获得芯片参数以及并联数目对关断均流的影响规律,通过并联双芯片的双脉冲实验,验证所得规律的有效性;最后,结合分析结果提出阈值电压与饱和压降的相互补偿以及保持阈值电压差与跨导差异号等芯片筛选建议。研究成果可以为并联压接型IGBT芯片的参数筛选工作提供指导。

关键词： 最优控制   年龄结构   Beddington-DeAngelis功能反应函数  

摘要： 建立并探究了一类年龄结构下具有Beddington-DeAngelis功能反应和扩散的三种群系统的最优收获问题.先利用超耗散算子等理论对建立模型的解的存在唯一性、非负有界性以及解对控制变量的连续依赖性分别进行了证明,利用法锥原理最后得到了控制问题的最优性条件.

关键词： 传染病模型   环境扰动   稳态分布   疾病灭绝   最优控制  

摘要： 提出了具有概率分流模式下的随机传染病模型,考察隔离个体诊断率(也包括疫苗功效)和环境扰动(噪声)的生物功效.首先,证明了随机模型正解的存在性和唯一性,然后确立了疾病灭绝和持续存在的充分条件.当噪声强度固定和疫苗效力增加时,Rs0会变大并且灭绝时间会呈现负指数衰减.数值结果表明噪声的引入可以加快疾病的灭绝,从而达到对疾病的最优控制,其不仅能有效地降低感染人数,而且能加快疾病的灭绝.