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关键词： 绝缘栅双极型晶体管   退化建模   退化分析   焊层疲劳  

摘要： 在疲劳载荷作用下,绝缘栅双极型晶体管(insulated gate bipolar transistor,IGBT)会发生结构损伤与性能退化,影响电力电子系统可靠性。对此,首先基于传热学理论推导焊层疲劳裂纹长度与热阻的关系,并以Darveaux模型表征IGBT焊层裂纹演化规律,提出一种IGBT性能退化模型及其待定系数的估计方法。其次,考虑实际工况的非平稳特征,利用响应面法建立IGBT变幅疲劳载荷模型,并基于雨流计数法与线性累积损伤准则实现IGBT性能退化量的评估。最后,以一款IGBT产品为例,实施功率循环试验,基于试验数据开展性能退化建模与分析,验证了模型与算法的有效性。

关键词： PLC   变频器   桥式起重机   电气控制系统  

摘要： 采用西门子S7-1200系列PLC、扩展IO模块及施耐德ATV930D系列变频器对桥式起重机电气控制系统进行改造,实现起重机高速、中速、低速三个挡位运行。控制系统配备有中间继电器作为安全保护措施,能够向PLC提供故障信号反馈,便于设备修理与维护,以保证设备长期、稳定运行。

关键词： PLC技术   变频器   船用升降机   升降机速度   自动控制   控制方法  

摘要： 常规的船用升降机速度自动控制不会设定具体的边界条件,导致控制出现偏差,后期跟踪控制绝对差大幅度增大,为此提出对基于PLC与变频器的船用升降机速度自动控制方法的设计与验证分析。根据当前控制测定,先布设监测及自动控制节点,设置自动控制边界条件,消除控制偏差,以此为基础,构建PLC+变频器船用升降机速度自动控制模型,采用柔性联动辅助处理的方式来实现自动控制。测试结果表明,针对升降机自动控制包括:匀速控制、减速控制和加速控制三种内容,分别在50N·m、55N·m和62N·m三种负载背景环境下,计算出最终的跟踪控制绝对差,均被较好地控制在4.5以下,说明此次设计的升降机速度自动控制方法更加高效、可控,稳定性较高,有利于抗干扰,具有实际的应用意义。

关键词： 滑模控制   三电平   直接转矩控制   变频器  

摘要： 目的:提升三电平直接转矩控制变频器的抗干扰能力和响应速度,解决传统PI型DTC在速度和转矩波动时响应时间长的问题。方法:在直接转矩控制的传统系统中引入滑模控制策略,设计了三电平直接转矩控制变频器。分析了三电平矢量调制方法及其编程步骤,并通过仿真验证了基于滑模控制的三电平直接转矩控制设计方法和稳定性。结果:仿真结果表明,引入滑模控制的系统平均比传统系统的稳定时间要短0.0136 s,且在转矩变化时改进系统的转速变化幅度比传统系统要小。结论:基于滑模控制的变频系统在速度响应、抗干扰和鲁棒性方面均优于传统方法。

关键词： 石油化工   变频器   冗余系统   电力系统   晃电  

摘要： 变频器在工业生产中主要用于调整电动机的功率、实现电动机的变速运行,达到省电的目的。此外,变频器还可以做到精准调节,控制电动机的启动电流,实现零频零压时逐步启动,减少对电网的冲击,提高电动机的使用寿命,降低维护成本。为了提高关键设备(如大型离心机、空压机)的可靠性,可将变频器组成双冗余系统。对变频器双冗余系统的特点及其在生产实践中的应用进行了介绍。

关键词： 套管更换   中性点套管   换流变  

摘要： 某±500kV换流站已投运近20年,其中性点套管由于制作工艺不良或受运行环境影响,先后发现4支中性点套管需要更换。以往进行的换流变中性点套管更换采用整体排油的方式,全流程工期约需15天,单只套管更换将降低直流能量可用率4.1%。本文中作者根据该换流变结构设计出可以满足部分排油进行中性点套管更换的装置及作业流程,并在该站备用换流变上成功实施,弥补了该站换流变中性点套管更换技术的短板,为类似问题提供了借鉴经验。

关键词： 离散事件系统   定向监控器   强化学习   最优控制   数值优化   交通系统  

摘要： 对于多个可控事件(控制指令)允许同时执行的情形,离散事件系统的监控器进行随机选择.然而,在实际应用中,如交通调度、机器人路径规划,可控事件的定向选择和数值优化是必须要考虑和解决的两个问题.对此,引入一种优化机制量化控制成本,将监督控制理论与强化学习结合,提出一种基于强化学习的离散事件系统最优定向监控器求解方法,使被控系统实现以下三个目标:(1)遵循安全性和活性控制规范;(2)每个状态下至多允许一个可控事件执行;(3)从初始状态到标记状态事件执行累计成本最小.首先,建立系统和控制规范的自动机模型,做同步积运算后可得到目标模型,通过定义的成本函数为目标模型中每个事件的执行赋予成本.其次,利用监督控制理论求解无阻塞且行为最大许可的监控器.最后,将监控器转化为马尔可夫决策过程,并利用Q学习算法求解出最优定向监控器.使用单向列车导轨控制案例和多轨道列车控制案例验证所提方法的有效性和正确性.仿真结果表明,所提出方法能够实现系统的无阻塞定向控制,并且使得定向监控器的数值成本最小.

关键词： 推进电机   紧格式动态线性化   滑模控制   神经网络观测器   负载扰动  

摘要： 针对复杂海况下吊舱推进电机存在的模型建立困难以及负载扰动问题,提出了基于紧格式动态线性化的滑模矢量控制方法。首先,考虑船舶实际工况建立包含船舶运动模型和螺旋桨负载特性的船-桨数学模型,并通过紧格式动态线性化方法,建立带时变参数和负载扰动项的吊舱推进电机数据模型;然后,设计基于最小转速跟踪误差指标的滑模控制器,同时设计神经网络观测器对控制律中的未知负载扰动项进行估计,并将估计值反馈到控制器中进行扰动补偿。仿真结果表明,所设计的控制器减小了推进电机的转速超调、转矩脉动,提高了吊舱推进电机系统的控制性能。

关键词： 绝缘栅型双极晶体管(IGBT)   有源栅极驱动   电磁干扰(EMI)   电压过冲   电流过冲   开关损耗  

摘要： 为了减小绝缘栅型双极晶体管(IGBT)在开关过程中产生的电磁干扰(EMI),设计了一款d I/dt和d V/dt控制的自适应电流型IGBT栅极驱动器.通过对IGBT器件开关过程的分析,总结出EMI产生的原因是IGBT在开启和关断过程中的电流过冲和电压过冲.为了解决这个问题,采用电感和高耐压电容来检测IGBT开关过程中产生的dIC/dt和d V_(CE)/dt,在特定的开关阶段减小栅极驱动电流,以减小电流过冲和电压过冲,抑制EMI的产生.在抑制EMI的同时,所提出的驱动不会显著增加开关时间,并且开关损耗明显低于传统的栅极驱动器.采用华虹BCD180GE工艺进行设计,仿真结果表明:在相同的电流过冲或电压过冲条件下,所设计驱动的开启和关断损耗分别下降了16%和26%.

关键词： 永磁同步电机   直接转矩控制系统   Simulink仿真  

摘要： 本文简要介绍了永磁同步电机的数学模型以及永磁同步电机直接转矩控制系统基本原理,并基于Simulink仿真平台搭建了永磁同步电机直接转矩控制系统仿真模型,给出了模型各模块的搭建过程。使用该模型进行了3种不同工况下的仿真研究,通过仿真得出了直接转矩控制系统可以很好地跟踪输入的变化,具有响应速度快、抗干扰能力强的优良性能。本研究为永磁同步电机直接转矩控制系统的进一步奠定了基础,具有一定的工程指导意义。