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关键词： 永磁同步电机   无传感器控制   模型参考自适应控制   矢量控制  

摘要： 本研究聚焦于永磁同步电机(PMSM)无速度传感器控制技术,致力于构建结构简化、动态特性优良且工程实现便捷的无传感控制架构。基于矢量控制框架,创新性地融合模型参考自适应观测器(MRAO),通过构建参考模型与可调参数模型的误差收敛机制实现转速信息重构,显著降低系统硬件成本与空间需求。针对传统MRAC方法存在的参数敏感性高、动态响应滞后等技术瓶颈,提出两项核心改进策略:首先,在磁链定向控制中采用id=0约束条件,实现观测器自适应律的维度降阶与参数敏感性降低;其次,设计级联型PI调节器替代传统并联结构,通过频域解耦优化提升调速过程中的动态响应特性。仿真实验表明,优化后的控制系统在0~5%额定转速区间内保持±0.8%的稳态精度,相较传统方案动态响应时间缩短42%。该研究为低速工况下的永磁同步电机控制提供了理论参考和工程实践指导。

关键词： 异步电机   滑模观测器   锁相环   预滤波器   转速估计  

摘要： 提出一种基于滑模观测器和锁相环的无速度传感器矢量控制方案,用于异步电机的转子磁链和速度估计。传统滑模观测器在磁链估计中表现良好,但其滑模特性易导致抖振,影响系统稳定性和控制精度。为此,在超螺旋滑模观测器的基础上应用于异步电机的电流和磁链观测,并结合预滤波器进行改进,以减少高频抖振,提高磁链估计的平滑性和相位角精度,增强对电机参数变化和谐波干扰的适应性。预滤波器能够有效削弱高频噪声对观测结果的影响,提高磁链估计的准确性,使系统在不同运行条件下均能保持良好的动态性能。针对速度估计,采用改进的锁相环,通过优化结构,提高其在中低速和变速运行条件下的速度跟踪能力,并有效消除频率斜坡输入下的稳态误差,确保速度估计的高精度和动态响应速度。此外,改进的锁相环能够增强系统对电机运行状态的适应性,使速度观测更加稳定可靠,提高系统的控制性能和抗干扰能力。实验结果表明,与传统滑模观测器方案相比,该方法大大减少了磁链波形的失真,有效提升了系统的鲁棒性。同时,该方法在不同运行工况下均表现出优异速度跟着性能,不仅提高了无速度传感器矢量控制的精度,还增强了电机运行的可靠性。

关键词： 换流变压器   OFAF冷却   CFD模拟   流动和传热  

摘要： 随着换流变压器额定负荷的增加,其内部绕组的散热问题愈来愈受到重视。文中针对某北方高压直流输电换流站内换流变压器,研究了OFAF(强迫油循环风冷)冷却方式下进口油流量,进口油温等因素对变压器内部流动传热的影响规律,提出了能够强化传热的导流板设计方案。研究结果表明,进口油温20℃时,使内部散热效果达到最佳状态的最小冷却油流量为7.5 kg/s;进口油温升高会引起冷却油粘度大幅降低,使得绕组内部相对温升反而降低;增加导流挡板能够有效强化变压器内部传热,导流板完全封闭时在额定工况下可以使顶油温度下降约9℃。研究结果对于指导换流变压器的设计与运维具有重要的意义。

关键词： 短路保护   磁隔离   隔离IGBT驱动架构  

摘要： 设计一种带短路保护的磁隔离IGBT驱动架构,该架构采用变压器隔离,集成去饱和检测电路、米勒钳位电路和软关断,当IGBT发生短路故障退出饱和区,便对器件执行软关断,并通过米勒钳位电路抑制栅极电压尖峰。同时通过故障反馈通道将故障信号反馈给前级控制器,实现对短路故障的快速响应。仿真和实测结果表明,本架构具有8 kV的隔离耐压,去饱和检测和米勒钳位阈值分别为9 V和2 V,去饱和故障响应时间为419 ns,故障报错时间为311 ns,软关断时间为136 ns。该架构实现了短路故障保护和故障反馈,已应用在某一高耐压隔离IGBT驱动器中。

关键词： 铝电解天车   变频器故障   IGBT模块  

摘要： 在电解铝生产线上,多功能天车承担着阳极更换、电解质清理等核心任务,其吊运系统依赖变频器实现精准调速。铝电解车间内多功能天车变频系统频繁出现异常停机现象,直接影响电解槽物料输送效率。通过实地跟踪某铝厂天车运行数据发现,变频器故障占设备总停机时间的62%。研究聚焦电压波动引发IGBT模块击穿、电解车间强腐蚀气体渗透电路板、散热系统积尘导致温升异常等核心问题,提出针对性解决方案并验证实施效果。

关键词： CHD   高压变频器   安装   维护  

摘要： CHD系列高压变频器为功率单元级联型结构,采用高性能矢量控制技术,最高输出电压等级11kV,具有控制性能优良、可靠性高等优点。可满足现代工业对大中型提升机、风机、泵类通用机械的节能以及工艺调速的需求,广泛应用于电力、冶金、矿山、建材、石化、市政等行业。本文主要介绍了CHD系列高压变频器的工作原理、系统构成,以及CHD系列高压变频器安装与维护。

关键词： 故障诊断   IGBT   多芯片模块   开通延时   状态监测  

摘要： 多芯片绝缘栅极双极型晶体管(insulated gate bipolar transistor,IGBT)模块被广泛应用于大功率变换器中,对其进行状态监测可以有效提高电力设备可靠性。文中提出了一种基于开通延时变化的多芯片IGBT模块部分芯片故障检测方法,分析了芯片失效对开通过程的影响,指出了芯片失效与开通延时的关系,基于开通延时与失效芯片数的映射关系提出了对应的故障监测方法,并通过实验验证了方法的有效性。实验结果表明:文中所提方法可用于多芯片模块的健康状态监测,对提高变流器的运行可靠性具有重要意义。

关键词： 最佳控制  

ISBN: (纸本)9787302684206

摘要： 本书以数学描述的方式阐述了最优控制理论的研究内容，由具体的实例引出相关的控制问题，再利用熟知的数学工具严谨地推算出问题的解决过程，并对控制问题的具体实例进行了严格的数学公式推导。此外，书中引用了大量的工程实例，并对每个实例进行了详细的数学描述，尤其在博弈论部分加入了具有实践价值与经验的项目分析，避免了一味用公式推导进行理论分析的枯燥过程。本书可自动化、力学、计算机等相关领域高校师生和科研院所研究人员及相关技术人员阅读参考。

关键词： 最优控制   变步长BDF2格式   稳定性   收敛性  

摘要： 时间变步长的两步向后差分公式(BDF2)具有强稳定性,在刚性问题、多尺度动力学等问题中具有广泛的应用,但在偏微分方程最优控制问题的应用研究相对较少.本文主要研究用变步长方法求解一类反应扩散方程源项控制的最优控制问题,时间方向采用变步长BDF2格式,空间方向采用中心差分方法进行离散.利用离散正交卷积(DOC)核和离散互补卷积(DCC)核的分析工具,证明了最优控制问题的最优解在相邻时间步长比介于1/4.8645和4.8645之间时,所构建的变步长差分格式在离散的L^(2)范数下是无条件稳定的,且在时间与空间方向都具有二阶收敛精度.最后通过数值算例验证了所构造格式的可行性和有效性.

关键词： S120   四象限变频器   下运带式输送机   飞车超速  

摘要： 米拉多铜矿矿石运输系统采用2条下运带式输送机,并配备了SINAMICSS120四象限变频器作为驱动系统,由于原控制系统设计存在不足,生产运行中出现了飞车超速事故,影响了系统的安全性和稳定性。为了解决该问题,米拉多铜矿对控制系统进行了优化改进,通过分析S120四象限变频器的配置和控制原理,调整了控制策略,增强了系统的安全保护功能,避免了飞车超速现象的再次发生。改进后的系统运行更加稳定,进一步提高了生产效率,确保了设备的高效稳定运行。