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关键词： 工业电气自动化   高低压变频器   智能制造   节能减排  

摘要： 在当今这个飞速发展的时代,工业电气自动化如同一股不可逆转的潮流,成为推动现代制造业转型升级的决定性力量。信息技术与制造业的深度融合,不仅极大地提高了生产效率,也使得产品质量得到了显著提升。特别是在智能制造的浪潮中,自动化系统通过设备间的无缝互联,赋予了生产线更为灵活的市场适应能力。然而,传统的驱动方式仍陷于能耗高昂、维护成本巨大的困境,这些瓶颈限制了自动化水平的深度发展。本研究旨在探究如何借助尖端的变频技术,优化现有生产流程,以实现生产效率的提升与节能减排的目标。通过对高低压变频器在工业电气自动化系统中的深入应用研究,本文揭示了其在提升生产效率和实现节能减排方面的显著优势,并深入剖析了其在降低能耗、减少污染排放等方面的积极影响。

关键词： 变频器   电压暂降保护装置   电压暂降   低压直流  

摘要： 针对化工行业连续性生产设备易受到电压暂降影响的问题,分析了云南大为制氨生产设备的特点以及电网电压暂降的特点和导致因素。在此基础上设计了基于低压直流冗余配电方式的高可靠供电电源系统:对于变频系统,采用电压暂降保护装置(voltage sags protector, VSP)将储能电池进行升压后,维持变频器直流母线电压稳定;对于线圈类负荷,采用线圈类电压暂降保护器LSP(loop voltage sags protector, LSP)实现暂降保护,从而避免系统电压暂降造成设备跳车影响,提升供电电源可靠性。测试结果表明了方案的有效性。

关键词： 压接型IGBT   电流测量   PCB Rogowski线圈   积分环节   阻容参数  

摘要： 印刷电路板(PCB)Rogowski线圈适用于大功率压接型IGBT器件的电流测量,是器件结温测量与失效状态监测的重要手段。结合PCB Rogowski线圈本体的阻抗特性和外部测量环境,进行了电流传感器的积分环节的优化设化,以达到最优的信号质量和最小的干扰噪声。研究了积分器电路阻容参数对传感器输出特性的影响,并结合传感器的高频稳定性、增益和带宽的测量需求,确定了传感器阻容参数的最优取值范围。设计出一款可测量压接型IGBT器件内芯片电流的监测装置,在压接型IGBT动态测试电路平台上测量芯片的脉冲电流,并与商用传感器的测量结果进行对比,验证了该传感器良好的高频感知精度,其可用于压接型IGBT器件内部芯片的电流测量。

关键词： 无轴承磁通切换电机   悬浮绕组直流励磁   空间矢量脉宽调制   直接转矩控制   直接悬浮力控制  

摘要： 针对悬浮绕组直流励磁型双绕组12/10极U型定子铁芯无轴承磁通切换电机BFSPMM(bearingless flux switching permanent magnet motor)提出1种直接控制策略。首先,分析转子偏心对电机数学模型的影响并构建偏心情况下的双绕组BFSPMM数学模型;然后,根据机电能量转换原理推导双绕组无轴承磁通切换电机的转矩数学模型并构建基于空间矢量脉宽调制SVPWM(space vector pulse width modulation)的直接转矩控制;最后,运用虚位移法得到悬浮力数学模型,通过SVPWM合成的电压矢量对悬浮绕组磁链的进行精确控制,实现对悬浮力的直接控制。实验结果表明,转子可以稳定悬浮且悬浮力与转矩可以独立控制,说明系统具有良好的动静态特性。

关键词： 电压降   谐波   变频器   高电压   吸收电阻  

摘要： 针对船舶侧推系统在采购成本、系统稳定性、以及对电网影响等问题,基于不同船型及船东需求,寻求一种安全、稳定、可靠,并且具有较高性价比的侧推系统。通过分析电站和侧推容量、优化相关参数、采用高压电机及高脉冲变频器、增加吸收电阻、以及变频电机与可调桨相结合等措施,应对电网瞬态压降大、谐波超标、变频器直流侧瞬间高压、以及桨叶布置困难等问题。结果表明,电网瞬态电压降控制在15%以内,电网谐波控制在8%以内,变频器避免出现瞬间高压脱扣。

关键词： 助推段   弹道优化   最优控制   Radau伪谱法  

摘要： 研究了采用多级固体火箭发动机的助推入轨式飞行器的上升段弹道优化问题。为了创造有利的轨道段初始条件,助推段的终端状态被严格约束;多级助推会导致总飞行时间可变,以及质量的突变。针对这一类具有强终端约束的,且截止时间未知的,多段非线性不连续最优控制问题,使用hp自适应的Radau伪谱法获得了合适的结果,并通过与参数优化的对比分析,验证了伪谱法在计算效率以及最优性方面的优势。

关键词： 永磁同步电机   线性自抗扰控制   线性扩张状态观测器   时域分析   频域分析  

摘要： 为提高永磁同步电机矢量控制系统响应速度和抗扰动能力,提出改进线性自抗扰控制器(LADRC)。基于误差控制原理设计了改进线性扩张状态观测器(LESO),利用时域分析法验证了改进LESO的稳定性,利用频域分析法验证了改进LESO的抗干扰能力。基于MATLAB/Simulink建立仿真模型,对比分析改进LADRC与传统LADRC的控制效果。仿真结果表明,改进LADRC具有更快的响应速度和更强的抗干扰能力。

关键词： 最优控制理论   教学改革   混合式教学  

摘要： 最优控制理论是自动化专业本科生及研究生必修的重要课程之一,针对该课程理论性强、内容抽象等导致学生学习难度大的问题,提出对教学模式进行多维度改革,并开展与之相适应的多指标考核。通过引入在线平台,开展线上线下混合式教学,帮助学生更好地掌握专业知识,促进学生的知识水平和工程创新能力提高,推进相关课程教学模式的改革与发展。

关键词： 大型LNG运输船   进港航道   最优控制   航迹控制   航速控制  

摘要： 为解决LNG(Liquefied Natural Gas)运输船进港控制问题,以乐清湾进港航道为例,分析总结进港航段的交通特点及通航管理规定,建立了数字化交通环境和船舶运动模型,基于自适应最优PID(Proportional-integral-derivative)航向控制,提出了一种大型LNG运输船自主进港的自适应预定目标态势下的航速航迹耦合控制方法,包括根据分档车钟控制船舶变速和自适应最优PID算法设计航向控制器,采用二分法计算特定态势下的变速时间点和幅度。在预设场景下,自适应最优PID航迹控制最大误差在静水条件、干扰环境下分别减小37 m、70 m。试验结果表明:提出的方法航向控制效果更好,超调量更小,航速及航迹控制效果较好。可为大型LNG自主进港变速行驶安全策略提供理论基础和技术支持。

关键词： 电力巡检机器人   无线充电   移相控制   恒压  

摘要： 传统有线式充电方式受环境与物理因素的影响存在安全隐患,为此针对无线式充电进行研究。无线充电式巡检机器人在充电时与地面无线充电发射端存在一定偏差造成互感变化,从而引起输出电压波动。为了应对线圈偏移导致的互感变化或负载变化引起的输出电压波动问题,采用一种移相控制的闭环调压控制策略对系统进行稳定控制以达到恒压输出目的。仿真验证该闭环控制策略在负载或互感变化时可实现输出电压稳定。