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关键词： 火电机组   低压辅机变频器   超级电容阵列   低电压穿越  

摘要： 探究了火电机组低压辅机变频器低电压穿越方案的设计要点。目前常用的串联UPS和直流母线处并联升压电路等低电压穿越技术,存在能量损失严重、系统故障率高、器件之间存在通信冲突等问题。因此提出了一种基于超级电容和双向DC-DC变换器的低电压穿越方案,超级电容阵列串联数54个,并联数10个;采用非隔离型双向DC-DC变换器,由Boost升压电路和Buck降压电路反并联而成,储能电感0.4 mH,滤波电容400 uF,在满足低电压穿越要求的基础上,表现出可靠性高、通信效果好等优点。

关键词： 最优控制   p53网络   数学模型   Nutlin-3  

摘要： 抗癌基因p53在各类癌细胞中的频繁缺失是癌症发生的原因之一,所以恢复p53的药物越来越受到人们的关注。Nutlin-3作为Mdm2的抑制剂,能够削弱Mdm2对p53的抑制作用,稳定p53蛋白水平。基于p53-Mdm2回路和p53-ATM回路的数学模型,引入Nutlin-3药物作为控制变量,首先讨论了最优控制的存在性,又利用庞特里亚金极小值原理得到最优控制的表达形式,最后通过数值模拟检验模型的合理性以及最优控制的有效性。数值模拟结果表明:加入药物控制后,Mdm2浓度出现明显的下降,p53浓度上升。此外,探究了系统添加药物后,药物结合率、细胞受到的刺激以及药物成本等参数对p53和Mdm2的影响。研究结果具有一定的现实意义,为临床治疗提供针对性的建议。

关键词： 交流异步电机   矢量控制   滑模观测器   超螺旋算法   转子磁链观测  

摘要： 研究基于超螺旋滑模算法的异步电机转子磁链观测问题.根据异步电机电流模型,设计超螺旋算法下的转子磁链开环估计模型.为了提高该模型对于转子电阻及外部扰动变化的鲁棒性,对观测器中电机参数的不确定部分进行估计.进一步地,将观测器得到的转子磁链引到定子电流估计方程中,得到闭环结构,从而提高磁链观测精度和收敛速度.通过重构模型中待观测的中间变量,解决了传统观测器模型对于转子磁链求解时的积分漂移和初值误差问题.针对磁链与转子转速的耦合问题,通过处理扰动给出系统稳定的充分条件.最后通过仿真和实验结果验证所提出算法的可行性和有效性.

关键词： 智能灌溉   电机控制   同步电动机   SVPWM   矢量控制  

摘要： 水泵电机作为农田灌溉系统中的关键设备,其性能好坏直接影响着农田灌溉的质量和效率。为此,针对传动水泵控制方式单一、控制精度差等问题,采用永磁同步电动机,引入SVPWM技术进行矢量控制,完成了基于电机控制的智能灌溉系统设计,并分析了永磁同步电动机结构和工作原理,建立了电动机在三维坐标下的数学模型,通过矢量控制技术实现对电机的转速和转矩的控制。同时,完成了智能灌溉系统的总体方案和硬件电路设计,并通过模拟仿真实验完成对基于电机控制的智能灌溉系统的性能验证。结果表明:系统能够精确控制电机转速、转矩和转矩电流等参数,达到了设计目的。

关键词： 飞跨电容   移相控制   解耦控制   有效区间  

摘要： 飞跨电容钳位型三电平变换器具有降低开关管的电压应力、减小滤波电感体积等优势。变换器工作时,飞跨电容电压需要稳定在高压侧电压的一半,常采用调节占空比的控制策略,但该方法存在飞跨电容电压与输出电压控制耦合的问题,在飞跨电容电压调节过程中电感电流波动较大。针对这一问题,分析了移相控制策略实现飞跨电容电压与输出电压控制解耦的优势,并深入分析其控制特性。通过建立飞跨电容电压的谐波模型,分析了飞跨电容电压与移相角的关系。建立飞跨电容电压受开关管占空比D和移相角度?φ之间的低次谐波函数关系,并结合时域模型划定出移相控制的有效占空比区间,以及使得移相控制性能最优的占空比。建立仿真模型并搭建了1台3.6 kW的实验样机,将移相调节与占空比调节的飞跨电容电压控制策略进行对比,验证了移相控制的解耦优势以及控制特性。

关键词： 无线电能传输   移相控制   有源整流   零电压软开关  

摘要： 在无线电能传输(WPT)系统中,为了实现精确的电压调节和系统的高效率运行,同时避免增加额外的DC-DC变换电路和谐振元件,该文提出一种双边LCL移相控制策略。该策略通过调节逆变器和有源整流器(AR)的内外移相角,实现恒压输出和所有开关管的零电压开通。通过对系统的功率损耗进行分析,得出系统最大效率运行时变流器内移相角之间的约束条件。基于此约束条件,进一步确定了实现零电压软开关(ZVS)的最小外移相角,从而实现了系统的高效率运行。此外,引入功率角作为中间变量,利用压控振荡器(VCO)实现AR的频率同步,从而使系统控制更加简便,同时提高了控制精度。最后,搭建了一台50 W的实验样机,验证了理论的有效性;根据实验结果,在耦合系数k=0.31的情况下,系统的传输效率可达93.8%。

关键词： 磁耦合谐振式无线电能传输   反射阻抗   功率优化   移相控制   DC/DC变换控制  

摘要： 在磁耦合谐振式无线电能传输过程中,传输距离的变化会导致线圈间的互感发生变化,进而使系统的反射阻抗发生变化,最终导致系统无法以最大输出功率输出。因此,提出了利用反射阻抗理论的两种功率优化控制策略,即在发射端通过移相控制优化功率和在接收端添加DC/DC变换控制优化功率。首先,研究了反射阻抗与输出功率的关系,并阐明了两种功率优化控制策略的原理;然后,通过Matlab/Simulink搭建仿真模型并进行了研究和实验验证。研究结果表明:传输距离在5 cm、25 cm时,通过调节移相角或DC/DC变换,传输功率分别至少增加了1.17 W、0.19 W;实验与仿真之间输出功率的最大误差不超过3%,证明了这两种利用反射阻抗理论的优化控制策略均能有效实现输出功率的优化。

关键词： 永磁同步电机   趋近律   非线性函数   全局积分终端滑模   高阶对数滑模扰动观测器  

摘要： 为提高永磁同步电机的速度控制性能,提出一种基于高阶对数滑模扰动观测器的全局积分终端滑模矢量控制策略。首先,设计趋近速度可随状态变量自适应调节的趋近律,并把符号函数替换为可在零点实现平滑过渡的非线性函数;同时,将全局滑模因子项引入改进积分终端滑模面中,构造全局积分终端滑模速度控制器,使控制系统具有全局鲁棒性;然后,将可实现有限时间收敛的对数滑模面与高阶控制律相结合,设计高阶对数滑模扰动观测器,把观测出的系统扰动作为已知量对前端控制器进行补偿,提高控制精度。仿真结果表明该策略能够显著减小转速波动并提高系统稳定性。

关键词： 迭代学习控制   多智能体系统   数据驱动   参数估计算法   最优控制  

摘要： 为提高多智能体系统的跟踪性能和放宽算法的收敛性条件,设计一种数据驱动的最优迭代学习控制策略。针对一类线性时不变的多智能体系统,通过最小化预测输出与实际输出的残差与相邻估计差值的和,构建参数估计算法来估计系统参数。以虚拟领导者来替代期望轨迹,在通讯拓扑的基础上,通过优化智能体一致跟踪误差与控制差值和的指标函数,并将估计的参数嵌入到学习律中,设计了最优迭代学习控制律。结果表明参数估计误差有界,系统的跟踪误差单调收敛。通过数值仿真验证了设计的控制策略的有效性。

关键词： 钻井泵   矢量控制   灌注系统  

摘要： 本文对现有钻井泵灌注系统的结构、工作原理进行了分析。结合钻井作业现场的实际情况,以F-1600系列钻井泵和灌注泵联动为切入点,有针对性地提出一种现有钻井泵矢量控制灌注系统设计方法:预设缸套直径和吸入管汇压力,矢量控制灌注系统实时监测并采集钻井泵的启动信号和泵冲信号、吸入管汇的压力信号、灌注泵出口的流量信号,经过软件的精确运算处理后,通过矢量变频器对驱动电机运行参数进行精准控制,为钻井泵提供动态稳定的流体供给,对提高钻井泵吸入效率、降低操作人员劳动强度、节约运行成本等方面起到了良好的效果。