课程文献中心 更多>>

关键词： 储能并网   三相系统   坐标变换   全频域建模   复矢量控制  

摘要： 三相并网逆变器及其控制系统所组成的储能电池并网系统能够实现储能装置和电网的双向能量交互。基于三相系统的矢量控制策略,全面考虑三相交流信号的频率和相序,研究坐标变换对系统模型的影响,针对在三相静止坐标系下建立的传统频域模型在同步旋转坐标系下不再适用的问题,引入复矢量概念,并通过时-频变换实现了同步旋转坐标系下储能电池并网系统的全频域建模。在此基础上,提出了基于全频域模型的复矢量控制策略,通过提高全频域模型的对称性解决了dq轴电流信号的耦合问题,且实现方式不会增加控制系统的复杂程度。仿真和实验表明,所提出的复矢量控制策略能够有效提高储能电池并网系统的动态响应性能。

关键词： 热连轧机   厚度精度   最优控制  

摘要： 本研究针对热连轧机厚度精度控制问题,提出了一种最优复合控制策略。该策略结合了预测外推算法、改进型Smith-Fuzzy PID参数自调整和GM-AGC前馈预控技术,以应对纯滞后、参数时变和轧机入口随机波动干扰等挑战。预测外推算法有效减少了滞后引起的超调量,改善了系统动态性能。改进型Smith-Fuzzy PID参数自调整策略增强了系统对参数变化的适应性。GM-AGC前馈预控则减轻了反馈控制的负担,提高了厚度精度。仿真分析显示,融合上述技术后的最优复合控制策略显著降低了厚度波动,将超调量控制在1%以下,满足了现代带钢热连轧机对厚度精度的严格要求。研究可为提高热连轧机厚度控制精度提供有效的控制策略和技术支持。

关键词： 五相PMSM   双平面矢量控制   五相空间矢量脉宽调制   三次谐波抑制  

摘要： 针对无人机中舵机用电机大功率、高转矩、高可靠性的要求,对五相永磁同步电机(PMSM)驱动系统矢量控制策略进行了研究。建立了五相PMSM在自然坐标系下的数学模型,并通过Clark、Park变换,推导出两相坐标系、旋转坐标系下的数学模型,进而设计双平面矢量控制策略,该策略能够同时控制电机的基波和三次谐波电流,以优化电机的性能。针对五相SVPWM调制方法,传统的相邻最大两矢量合成目标矢量时会伴生三次谐波电压,于是提出采用改进的相邻四矢量合成方法,通过控制基波平面电压矢量及其作用时间有效抑制了伴生三次谐波电压。在Simulink下搭建了五相PMSM矢量控制系统仿真模型,对算法进行了仿真研究。然后搭建了五相PMSM实验平台进行实验验证,实验结果说明了本文算法的有效性和实际可行性。

关键词： 单相PWM整流器   数字孪生   灰盒模型   状态监测   IGBT  

摘要： 基于单相两电平脉宽调制(PWM)整流器工作原理及其闭环控制策略,建立其离散化数学模型,并考虑实际工程应用中控制参数未知的情况,结合整流器外特性实验数据,依托优化粒子群算法(PSO),构建单相PWM整流器数字孪生灰盒模型。该模型可依据当前实测外特性数据,准确地监测控制参数和表征健康状态的关键参数,进而实现对实际整流系统的运行特性跟踪与模拟,该方法可为整流系统的非侵入式健康状态监测提供可能,并可用于指导实际系统中控制参数优化。为验证数字孪生灰盒模型及监测方法的正确性与有效性,该文在不同参数和多种工况下开展了模型验证与监测实验。结果表明,所建模型具有对实际整流器外部运行特性的模拟能力,监测误差小于5%且能够识别参数变化趋势。同时也探究了不同智能优化算法对监测性能的影响,论证了优化粒子群算法在此应用条件下的优越性。

关键词： 协同控制   交叉口   混行队列   遗传算法   最优控制  

摘要： 针对信号交叉口下的混行交通,以改善交叉口的通行环境为目标,设计了一种分层解耦的信号灯-混行队列协同控制方法。在上层信号灯控制研究中,选取交叉口车辆延误时间计算模型,以车辆平均延误时间最小为目标,提出基于遗传算法的交叉口信号灯上层控制策略;在下层混行队列控制研究中采用“1+N”模式,建立混行队列动力学模型,选取车辆能耗模型,以队列经济性最低为目标,提出基于最优控制的混行队列下层控制策略。在上、下层控制策略验证的基础上,对协同控制方法进行有效性和敏感性研究。研究结果表明,提出的协同控制方法在不同交通场景下,均能有效改善交叉口通行效率和车辆经济性;当最小绿灯时长和控制区长度的取值越小时,车辆平均延误时间和平均百公里油耗改善效果越好。

关键词： 回转窑   双闭环   矢量控制   转速同步   功率平衡  

摘要： 页岩炼油厂ATP干馏炉为62 m长直径8 m的大型卧式回转窑炉,自重2 700 t,两台电机连接减速机、小齿轮通过硬连接齿圈转动ATP处理器。高压变频系统通过双闭环矢量控制策略,以及双机主从功率平衡控制策略,驱动系统稳定运行。文章主要探讨了双闭环矢量控制在变频同步驱动中的应用,旨在为相关工作提供参考。

关键词： 绝缘栅双极型晶体管(IGBT)   在线监测   可靠性能   健康状态  

摘要： 绝缘栅双极型晶体管(IGBT)作为高压大功率能量转换系统的核心器件,已广泛应用于新能源发电、高速铁路、航空航天等领域,由于工作环境和运行工况的复杂多变,IGBT模块极易因键合线剥离和焊料层脱落等疲劳老化而失效,造成系统停机,开展IGBT模块健康状态的在线监测是提升功率器件可靠性、实现能量转换系统安全高效运行的重要保障。该文提出一种基于空间多点位温度IGBT器件参数逆推的健康状态在线监测方法,实现IGBT键合线和焊料层热疲劳损伤的在线监测和诊断,避免IGBT模块因热损伤累积超过安全阈值而突发失效,提升能量转换系统的可靠性。首先,考虑焊料层老化对模块内部热流路径的影响而引起基板空间多点位温度分布的改变,建立基于基板多点位温度差异度(T_(P))的焊料层疲劳老化在线监测模型,通过离线加速老化测试方法建立▽T_(P)和芯片至基板热阻抗(Z_(JC))的数据库,在应用中通过▽T_(P)调用(Z_(JC))实现焊料层健康状态的在线诊断;其次,建立IGBT混合老化模式下器件通态功率损耗的计算模型,提出基于通态损耗的集-射通态电压(V_(ce-on))的逆向计算方法,基于更新的Z_(JC)值计算芯片结温(T_(J)),将集电极电流I_(C)和T_(J)输入健康IGBT模块的I_(C)-T_(J)-V_(ce-on)数据库中调用当前结温下的V_(ce-on,data),消除焊料层老化引起的结温上升对V_(ce-on)的影响,基于V_(ce-on)和V_(ce-on,data)的偏差对键合线老化状态做出诊断。仿真和实验结果表明所提方法的有效性,在实验环境下诊断误差约为3%。

关键词： PSP管   感应加热   电磁热熔   SPWM   IGBT  

摘要： PSP钢塑复合压力管是我国近年来发展的一种新型管材,但传统的安装操作较繁琐,对施工工艺要求相对较高。设计了基于电磁感应加热的PSP管焊接控制装置,介绍了感应加热焊接原理,结合PSP管材特性给出系统总体框图及硬件电路,分析其软件控制算法。系统软硬件综合测试结果表明,设计的基于电磁感应加热的PSP管焊接装置焊接效果良好。

关键词： 智能传感器   一体机   拓扑设计   永磁直驱   移动变电站   传动效率   复频域   矢量控制  

摘要： 针对煤矿领域传统带式输送机传动系统由移动变电站、防爆变频器、大功率异步电动机及减速机组成,系统复杂、传动效率低以及智能化推进困难等问题,攻关多路IGBT交叉均布磁路均压拓扑设计、高压CVFC(复频域矢量控制)算法、高绝缘高效散热结构以及智能传感器等多项关键技术,研制了10 kV永磁直驱一体机,集成度、功率密度和智能化水平更高,简化了带式输送机驱动系统,提高了传动效率。

关键词： 统一电能质量调节器   “源-网-荷-储”系统   光伏   PSO-ELM  

摘要： 针对传统“源-网-荷-储”(source network load storage,SNLS)系统的可再生能源渗透率低及电能质量差等问题,提出了一种可植入统一电能质量调节器(unified power quality conditioner,UPQC)的SNLS系统最优控制方案。该方案通过基于粒子群优化(particle swarm optimization,PSO)的极限学习机(extreme learning machine,ELM)方法实现。在多目标优化运行方案中:第一个优化目标为最大化光伏阵列发电量;第二、三个优化目标分别为最小化负荷电压偏差和最大化网侧功率因数;第四个优化目标则为最大化变换器的利用率。由于多目标优化问题不易实时求解,提出了一种基于优化目标优先权顺序的分层优化思想,将多目标优化问题简化为若干个单目标优化问题。然后,通过将求解的所有最优解集训练为PSO-ELM代理模型,以实现所提策略的快速精确执行。最后,通过仿真验证了所提方法的有效性。算例表明所提策略可提升可再生能源的消纳率与系统变换器的利用率,并优化电能质量。