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关键词： IGBT   热敏电参数   驱动器   结温在线监测   电压测量电路  

摘要： 结温是表征功率器件寿命的重要参数,对功率器件结温进行监测具有重要意义。基于热敏电参数法,选取对温度敏感的电参量饱和导通压降V_(CE(sat))作为研究对象,在IGBT驱动器中集成高精度结温参数测量电路,使系统可在线监测功率器件结温。同时为了得到更加精准的热-电参量对应关系,通过分段拟合的方式对IGBT模块在工作状态下结温与V_(CE(sat))的关系进行数学建模。在此基础上,还设计了相应的退饱和检测电路和分级驱动电路。经过实验验证,最终解决了传统结温测量方式工程应用性差的问题,提高了参数采集精度,将热敏电参数的结温预测误差控制在±5℃以内。

关键词： 无人值守   变频器   监控系统  

摘要： 本项目通过ABB ACS800变频器总线数据集将供水泵组电机转算、运行电流、变频器故障记录、泵组运行时间等多项关键参数在洒水控制上位界面进行显示,实现泵组参数的精确监控。同时依托于泵房内原有的PLC控制系统、上位监控系统、火灾报警系统,加入视频监控系统、网络通讯系统,建立一套完善的无人值守管理系统,显著提高了除尘泵房设备的运行效率、安全性和可靠性。

关键词： 散热器   热源温度   质量流率   压降  

摘要： 为提升IGBT模块散热性能,在常规冷却水槽中设置短槽道和限流渐缩孔块。利用STARCCM+建立三维物理模型,对优化前后IGBT模块散热器进行仿真计算,结果表明:优化后IGBT模块热源最高温度由优化前的39.90℃降低至35.96℃,平均温度由优化前的38.49℃降低至35.39℃,降幅分别为9.9%和8.6%,散热性能增强;随着冷却水槽入口质量流率的增大,优化后IGBT模块热源平均温度和最高温度以及冷却水槽压降逐渐增大,冷却水槽入口质量流率设置为0.10kg/s时散热效果更好且散热系统运行更经济。

关键词： 寿命预测   卷积优化算法   高斯-柯西变异   混沌映射  

摘要： 针对绝缘栅双极型晶体管(Insulated Gate Bipolar Transistor,IGBT)剩余使用寿命的准确预测问题,提出了一种基于多策略改进优化的二维卷积优化算法(Convolution Optimization Algorithm on mixed strategies,COAM)的IGBT剩余寿命预测模型。通过改进和优化极限学习机(Extreme Learning Machine,ELM)参数,利用NASA研究中心公开的IGBT老化加速试验数据集,分析并提取了集射极-发射极阻断电压的失效特征参数,以获取阻断电压尖峰信息。针对COA算法在前期容易陷入局部极值和后期寻优精度不高的问题,首先选择通过Fuch映射序列初始化种群增强初始种群的随机性和变异性,然后采用新的综合位置更新方式来扩展算法的局部搜索能力,并引入高斯-柯西变异机制来改进解质量增强机制。最后,将该算法用于ELM参数的优化,以应用于IGBT剩余寿命的准确预测。通过将COAM-ELM与其他3种优化算法优化ELM方法进行对比分析,结果显示COAM-ELM方法在IGBT剩余寿命预测方面具有高精度的特点。本研究提出的方法可为其他IGBT剩余寿命预测方法提供参考依据。

关键词： 电力电子变压器   双重移相控制   回流功率   PMSG风力发电系统  

摘要： 针对电力电子变压器作为风电系统并网接口系统存在回流功率的问题,通过优化电力电子变压器的控制方法,改进传统的双重移相控制方法,在传统双重移相控制的基础上,改变移相比D1、D2,使二者的组合达到最优,能够降低系统中的回流功率,提高系统效率,在Matlab中对改进控制方法后的系统进行建模与仿真。结果表明,改进前输出功率最小值大约为-5 kW,将改进后的移相控制方法应用到PMSG-PET系统中,改进后输出功率最小值大约为-1.5 kW。该控制方法能够有效降低系统回流功率,证明了改进移相控制方法的有效性。

关键词： 舆情传播模型   平均场方程   最优控制   新浪微博   参数估计  

摘要： 针对现有信息传播模型忽略了用户主观能动性和社交网络动态性的问题,提出异构网络中考虑用户能动性和流动性的SCBRD(Susceptible-Commented-Believed-Recovered-Defensed)舆情传播模型。首先,利用下一代矩阵方法计算基本再生数,并运用Lyapunov稳定性定理和庞特里亚金原理分析了系统的动力学和最优控制问题。然后,基于BA(Barabási-Albert)无标度网络进行仿真分析以确定影响舆情传播的显著因素,结果表明,用户的好奇心理、转发行为和进入率在信息扩散中起着主导作用,并且系统存在最优控制解。最后,依据实际数据验证模型的合理性。与SCIR(Susceptible-inCubation-Infective-Refractory)模型相比,SCBRD模型的拟合优度提高了27.40%,预测的均方根误差(RMSE)减小了39.02%。因此,该模型能够适应信息传播复杂的变化形势,为官方的舆情监管提供较好的指导。

关键词： 电机控制器   IGBT   损耗   结温  

摘要： 绝缘栅双极型晶体管(IGBT)模块是电机控制器的核心部件,在工程应用中,常由于结温过高导致器件损毁,对控制器的可靠性影响重大。为探究IGBT模块内部的温度场分布,文章进行了损耗建模,并通过Fluent软件进行了结温估算。在控制器额定工况下,IGBT芯片最高结温约为113℃,IGBT与二极管芯片最高温度差接近10℃。同时分析了冷却液流速变化对电机控制器散热性能的影响,根据芯片最高温度及进出口压降,确定冷却液流速在1~2 m/s范围内为最佳区间,为电机控制器的散热性能设计提供参考依据。

关键词： 强迫风冷   IGBT散热器   正交设计   参数优化  

摘要： 基于某工程功率器件的散热需求及散热器尺寸限制要求,拟寻求一种性能较优的散热设计方案。结合散热基本理论,采用自下而上、紧凑型设计为原则,通过正交分析的方式设计并对比了不同结构方案下散热器的基本性能,结果表明:综合考虑散热性能及风机选型风压限制等因素,外形结构尺寸中,散热器长度对散热器风阻及热阻性能的影响最大;散热基板及翅片尺寸也存在优选范围,综合生产制造工艺,散热翅片厚度优选推荐值为2~4 mm;散热器采用引风方式更有利于散热设计,IGBT到出风侧的距离与其相邻间距比值在1~2时散热性能相对较优。优化后的散热器方案对比设计限值,散热性能提升16%且占用体积下降64.43%。

关键词： 浮空P区   电磁干扰噪声   开启损耗   小电流   固有位移电流  

摘要： 为了优化浮空P区IGBT结构的电磁干扰噪声(EMI)与开启损耗(E_(on))的折中关系,提出一种假栅沟槽连接多晶硅阻挡层的浮空P区IGBT结构。新结构在浮空P区内引入对称的两个假栅沟槽,并通过多晶硅层连接。假栅沟槽将浮空P区分为三部分,减少了栅极沟槽附近的空穴积累,降低了栅极的固有位移电流。二维结构仿真表明,在小电流开启时,该结构与传统结构相比,栅极沟槽空穴电流密度减小90%,明显降低了集电极电流(I_(CE))过冲峰值和栅极电压(V_(GE))过冲峰值,提高了栅极电阻对dI_(CE)/dt和dV_(KA)/dt的控制能力。在相同的开启损耗下,新结构的dI_(CE)/dt、dV_(CE)/dt和dV_(KA)/dt最大值分别降低32.22%、38.41%和12.92%,降低了器件的EMI噪声,并改善了器件EMI噪声与开启损耗的折中关系。

关键词： 非线性最优控制   哈密顿系统   保辛方法   常微分方程   微分代数方程  

摘要： 针对最优控制问题(OCP)的辛数值方法研究及应用进行综述。主要涉及内容包括,动力学系统为常微分方程描述的一般无约束、含不等式约束和状态时滞的最优控制问题,微分代数方程描述的一般无约束、含不等式约束和含切换系统的最优控制问题,以及闭环最优控制问题。从间接法和直接法两个求解框架出发,重点介绍本课题组在保辛算法方面的研究工作。在间接法框架下,首先基于生成函数和变分原理,将OCP保辛离散为非线性方程组,再数值求解方程组。在直接法框架下,将OCP保辛离散为有限维的非线性规划问题(NLP),再数值求解。针对闭环最优控制问题,提出了保辛模型预测控制、滚动时域估计和瞬时最优控制算法。研究表明,保辛算法具有高精度和高效率的特点,在航空航天和机器人等领域有着广泛应用前景和价值。