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关键词： RC-IGBT   电压回跳   高介电常数   背栅   导通压降   阻断特性  

摘要： 针对传统RC-IGBT导通压降大、击穿电压低等问题,提出一种具有高介电常数(高K)背栅的RC-IGBT器件结构,其特点是位于底部集电极的背栅介质采用高介电常数材料。高K介质增大了正向导通时背栅周围的空穴浓度,不仅消除了电压回跳,还降低了导通压降。仿真结果表明:在高正向导通电流密度下(I_(CE)=925 A/cm^(2)),高K背栅RC-IGBT的导通压降为1.71 V,相比传统RC-IGBT降低了19.34%,相比氧化层背栅RC-IGBT降低了13.20%;另一方面,在阻断状态下,高K介质增强了背栅周围的电子积累,增大了击穿电压。高K背栅RC-IGBT的击穿电压为1 312 V,相较于氧化层背栅RC-IGBT提高了44.18%。此外,高K背栅RC-IGBT的反向导通压降相比传统RC-IGBT降低了43.43%,相比氧化层背栅RC-IGBT降低了13.85%。将所提出的高K背栅的RC-IGBT应用于高压、大功率的电子电力系统,可提高系统的可靠性并降低损耗。

关键词： 重载AGV   永磁同步电机   改进滑模控制   线性自抗扰控制  

摘要： 重载AGV(Automated Guided Vehicle)在启动和突加负载时,传统的直接转矩控制(Direct Torque Control,DTC)存在速度超调、转矩脉动大和抗干扰性差等因素。为提高直接转矩控制对重载电机的控制性能,设计了一种线性自抗扰结合改进滑膜控制的直接转矩控制策略。首选,针对传统PI控制速度环存在的速度跟踪不稳定,采用改进的线性自抗扰控制器替换了PI控制结构。然后,针对转矩环在重载时转矩脉动较大的问题,对原有滑膜控制器进行了改进。最后,通过Matlab/Simulink搭建了控制模型,验证了改进的融合控制策略对重载AGV电机的转矩和磁链波动分别降低了56.12%和21.8%,突加负载时的速度波动降低了50.2%,并消除了启动时的速度超调,提升了重载AGV行走时的平顺性。

关键词： 带式输送机   控制系统   PLC   变频器  

摘要： 文章介绍了带式输送机的构成,设计了基于可编程逻辑控制器(programmable logic controller,PLC)的带式输送机控制系统。改造后的控制系统显著提高了作业效率,降低了故障率和能耗,确保了设备稳定运行,为现代工业生产提供了更加高效、安全、可靠的物料运输解决方案。

关键词： 鲁棒与最优控制   校企联合培养   思政教育  

摘要： 在校企深度合作、促进共同发展的背景下展开“鲁棒与最优控制”教育改革研究,在构建全新的课程理论和工程应用相关核心知识库的基础上,探索校企深度合作联合培养新模式,将理论教学环节与企业项目需求相融合,联合企业进行技术攻关,攻克企业生产难题,培养具备责任担当、个人修养、科学精神、工程师精神和创新精神等专业素养的新时代研究生,促进校企共同发展。

关键词： 电动汽车   交流感应电机   电机控制   矢量控制   矢量变换   电压空间脉宽调制技术  

摘要： 驱动电机数学模型建立的优劣直接影响驱动电机控制性能。通过对电动汽车驱动电机的分析,提出1种矢量控制的电动汽车驱动电机控制系统。通过对矢量方法控制原理的分析,利用电压空间矢量脉冲宽度调制技术实现电动汽车驱动电机电磁转矩的恒定控制,从而建立电动汽车交流感应驱动电机的矢量控制模型。矢量控制模型包括转子磁场矢量控制模型、数字调节器和弱磁控制这三个部分。通过矢量控制模型的建立,实现电动汽车交流感应驱动电机的控制。以矢量控制理论为基础的交流感应电机数学模型的建立,降低了驱动电机的研究难度、提升了驱动电机控制的准确性。该研究为电动汽车驱动电机的控制提供了一种可行的数学模型建立方式和控制方法。

关键词： 传动系统   扭转振动   驾驶平顺性   二次型调节器  

摘要： 由于传动系欠阻尼,在电机转矩快速且大幅激励作用下,复合功率分流式混合动力汽车在电驱动行驶时易发生传动系扭转振动。为了提升驾驶平顺性,设计了一种基于全状态反馈的二次型最优防抖控制策略:以输出轴转矩变化率、转矩跟踪误差及转矩能量消耗为性能指标,通过扩展变换系统状态方程,将输出调节器变换为状态调节器,并求解出最优转矩轨迹;以纯电动快变油门工况为例,对该最优防抖控制策略进行仿真和试验验证。结果表明:相较于主动阻尼防抖控制策略,该策略能进一步降低整车冲击度、齿圈转速波动和转速调节时间。

关键词： 单端反激   同步整流   倒灌电流   电源模块  

摘要： 通过分析单端反激同步整流电路中倒灌电流形成原因,提出一种他驱式同步整流驱动电路设计方案。经过理论计算和仿真分析,验证所提方案的可行性。搭建1台输出5 V/12 A的二次电源模块样机,经试验实测,结果表明样机可以实现对倒灌电流的定量控制。

关键词： IGBT   栅极驱动电路   图腾柱式   栅极最大峰值电流   驱动功率  

摘要： 由晶体管BJT构成的图腾柱式栅极驱动电路在单相交错式PFC中被大量应用,本文分析了IGBT栅极特性和栅极驱动电路结构,分别推导了栅极最大电流、 BJT基极电流以及驱动功率的计算方法,全面地得出了IGBT栅极驱动电路关键器件的参数选型和注意事项。

关键词： 绝缘栅双极型晶体管   结温检测   电热等效模型   功率损耗   寿命预测  

摘要： 传统绝缘栅双极型晶体管(IGBT)器件可靠性评估常采用过电压、过电流测试或功率循环与热测试法,但这些方法数据获取条件严苛且无法将加速实验数据与实际使用寿命建立联系。提出了一种通过Coffin-Manson-Arrhenius广延指数模型将二者联系的方法,分析了IGBT器件可靠性和其内部结温的关系,进行功率损耗计算、电热等效模型搭建,更精确模拟IGBT在实际工作中的电热行为。依据仿真数据建立Coffin-Manson-Arrhenius广延指数模型,避免了传统方法中加速实验结果与实际情况脱节的问题。仿真结果表明,该研究对IGBT器件的寿命评估准确有效,为IGBT器件可靠性评估提供了一种新的策略,有助于提高IGBT器件的可靠性和稳定性。

关键词： 异步电机   变频驱动   模型预测控制   自适应谐波消除  

摘要： 异步电机变频驱动系统在运行过程中会产生大量谐波,引发电机转矩脉动、损耗加重等问题,给电机性能及效率带来直接影响,因此有针对性地控制或消除驱动系统的谐波具有重要的研究意义。该文创新性地提出一种带有自适应谐波消除策略的模型预测直接转矩控制(AHE-MPDTC)方法,首次将自适应谐波消除策略引入到模型预测直接转矩控制中,通过调整自适应滤波器的权重,从目标函数得到的主输入信号中消除不期望出现的频率分量,从而获得较为理想的变换器输入参考电压。测试结果表明,所提出的方法在保证系统响应速度的基础上,可以有效消除由于变换器引起的5~25次谐波,从而提升异步电机调速系统的稳定性。