电机与控制学报杂志 北大期刊 CSCD期刊 统计源期刊

电机与控制学报 2007年第02期杂志 文档列表

直线同步电机检相器的设计97-100

摘要：为了实现高速磁浮列车用直线同步电机相位的精确检测,提出了基于定子齿槽效应的相位检测方案,并采用电感式传感器和数字信号处理器,设计了相位检测器.研究了电感式传感器检测长定子齿槽信号的原理,给出了相位检测器的硬件结构及基于DSP的相位细分运算方法.在低速情况下对该相位检测器的性能进行了实验验证,取得了与理论分析一致的结果.结果表明,相位检测器的分辨率可以通过设置合适的细分值来满足磁浮列车运行时牵引控制系统的要求.

变速恒频双馈感应发电机的空载特性101-106

摘要：针对在实际情况中风速的随机性变化会导致风力发电机输出的电压、频率波动,建立了基于Martlab下双馈感应发电机空载模型和定子磁链定向的矢量控制模型;依据电磁场基本理论,将电机电磁场的有限元计算与外部电路相结合,建立了双馈感应发电机的场路耦合数学模型,并计算出空载运行时不同转速下发电机的特性曲线.通过一台3.5 kW的6极电机进行了仿真和空载实验.仿真结果与实验结果对比表明,系统具有良好的动态性能,能够很好满足变速恒压恒频运行;电机性能的分析为进一步改进风力发电机的电磁性能和发电质量提供参考.

虚拟边界径向基配点法求解电磁场问题107-110

摘要：针对MQ（Multiquadric）径向基配点法求解含有突变边界条件时在靠近边界区域的数值解往往出现较其他区域的误差变大问题,提出了一种基于传统MQ径向基配点法的改进型MQ径向基配点法.将该方法用于求解带凹槽的三维金属盒电场问题,通过程序计算得出等住线分布图.数值结果表明,该方法在效率上相对于有限元法有很大的提高;在精确度上要远远优于传统MQ径向基配点法,且大大减小了边界处的误差.

多相永磁同步电机模糊神经网络控制调速系统111-115

摘要：针对多相永磁同步电机具有非线性、强耦合等特点,传统的PID控制和模糊控制均不能达到很好的控制效果问题,依据空间矢量解耦的理论,建立了多相永磁同步电机的数学模型,给出了基于模糊高斯基函数神经网络的多相永磁同步电机调速系统控制方法,并在六相永磁同步电机上做了仿真分析研究.结果表明,该控制方法反应速度较快,无超调,在突加负载后速度也能够很好跟踪给定速度.响应过程中电磁力矩及定子电流基本上无振荡现象,稳态时电磁力矩恒定,对应的六相定子电流为规整正弦波.动静态性能均优于传统的PID控制和模糊控制.

无轴承异步电机气隙磁场辨识方法与应用116-119

摘要：针对无轴承异步电机电磁转矩与径向悬浮力这一强耦合的非线性复杂系统,依据转子磁场定向控制的特点,研制了转矩绕组采用转子磁场定向控制,径向悬浮控制所需的气隙磁场通过I-ω法适时辨识的控制系统.应用Matlab/Simulink建立了系统仿真模型.计算机仿真结果表明,实现了电磁转矩与径向悬浮力之间的完全解耦,具有良好的动、静态性能,验证了本文所提方案的有效性.

非线性模型的开关磁阻电动机转矩脉动抑制120-124

摘要：针对开关磁阻电动机SRM（Switched Reluctance Motor）转矩脉动大的问题,基于SRM的磁化特性,分析了SRM的非线性模型.采用Matlab/Simulink仿真软件,对SRM、功率变换器及其控制系统建立了动态仿真模型,并用模糊控制器对SRM的关断角进行实时补偿,实现SRM关断角自动调节,达到减小转矩脉动的目的.仿真实验中,转矩脉动系数从补偿前的0.673 0降低到补偿后的0.257 4,证明了该方法的可行性和有效性,为实际SRM控制系统的设计和调试提供了有效的手段和工具.

一种无差拍直接转矩控制方法125-129

摘要：针对现有的感应电动机无差拍直接转矩控制方法计算比较复杂,且计算得到的两个控制电压与控制对象磁链和转矩不是一一对应的问题,提出了一种在定子磁场定向的同步旋转坐标系下进行无差拍直接转矩控制计算方法.由d轴磁链方程推导出磁链无差拍控制电压的计算式;利用和定子磁链相垂直的q轴电流方程,推导出转矩控制电压计算式.计算出的电压矢量由空间电压矢量脉宽调制方法实现.这种方法计算简单,不需要解二次方程,分离的磁链和转矩控制计算有利于控制安排.对采用这种方法的直接转矩控制系统进行仿真表明,系统转矩控制和磁链控制响应快,对参数的变化不敏感.

单神经元自适应PID控制交流调速系统130-133

摘要：针对转子磁场定向矢量控制中转速PI调节器鲁棒性能较差的问题,提出了用单神经元自适应PID控制器代替转速PI控制器,进一步改善了异步电动机矢量控制系统的性能;将无监督的Hebb学习规则与有监督的Delta学习规则相结合,提高了单神经元自适应PID控制器的学习能力,实现了单神经元控制器的参数优化与在线自调.构造了基于单神经元自适应PID控制器和空间矢量脉宽调制（SVPWM）的异步电机矢量控制系统.仿真实验结果表明,该系统不仅具有很好的静、动态性能,而且又具有很强的自适应性和鲁棒性.

小波分析在电力系统谐波相位检测中的应用134-137

摘要：为了防止电力系统谐波危害,保证系统安全运行,必须确切掌握电力系统中谐波的实际情况,正确分析电能质量.根据电网谐波中既存在稳态谐波分量又有暂态谐波分量的特点,依据小波分析具有对非平稳信号的分析和处理能力及多分辨率的特性,将小波变换理论应用于电网谐波检测中,提出了利用小波变换实现测量信号各次谐波相位的方法.仿真算例表明,小波多分辨分析法能够正确地提取电力系统的谐波信号,利用小波分解的尺度系数能得到各次谐波的精确相位,验证了该方法的可行性.

一种改善VVVF变频调速系统稳定性方法138-142

摘要：针对异步电机运行在V/f控制方式下空载或者轻载时容易出现电流畸变振荡甚至系统不稳定现象,在功率控制原理基础上,提出了一种改善V/f控制交流传动系统稳定性的控制方法.通过深入分析系统不稳定时电机输入功率和电流之间的变换关系,在定子电压矢量定向坐标系中采用了一个频率补偿器的方法来动态调整频率,以达到抑制电流振荡的目的,保持系统的稳定性.该方法在通用的变频调速装置上仅仅由软件实现,不需要额外的硬件成本.仿真和试验结果表明,该控制方法能有效抑制电流和速度振荡,明显改善系统的稳定性.

小波分析在转子绕组匝间短路故障诊断中的应用143-147

摘要：针对汽轮发电机转子绕组匝间短路故障,分析了匝间短路故障时的电磁特性和探测线圈上感应电势变化,提出了基于小波分析的故障实时检测方法,并给出了计算机建模仿真和动模实验分析.这种方法是在探测线圈法的基础上,将小波变换用于突变信号的检测,对气隙中感应电动势信号的奇异特征进行提取,并根据这些奇异特征,实现对发电机转子绕组匝间短路故障的检测及故障点的定位.仿真表明,该方法能够实时检测到故障的发生及故障的具体槽位,适合于发电机转子绕组匝间短路故障的在线检测.

永磁同步电机直接转矩控制不合理转矩脉动148-152

摘要：针对永磁同步电机直接转矩控制转矩脉动问题,依据永磁同步电机直接转矩控制理论,建立了永磁同步电机直接转矩控制系统模型,并分析了电压矢量对转矩的作用,得出以下结论：当定子磁链幅值与转矩角变化矛盾时,一定条件下转矩变化与定子磁链幅值的变化一致;此时传统开关表选择的电压矢量对转矩的实际作用与系统期望值相反,从而产生了不合理的转矩脉动.仿真结果验证了理论分析的正确性.

迭代法求取保梯电抗Xp153-157

摘要：为了准确测取同步发电机的保梯电抗Xp,提出了应用保梯图法求取励磁电流,求取的励磁电流值与实际运行的励磁电流值进行对比并调整Xp值,再利用发电机运行数据和Xp调整值,重新应用保梯图法并进行迭代,求取保梯电抗Xp的一种迭代方法.这种迭代方法不仅可以准确地测试保梯电抗,而且对于稳态运行时励磁电流、功角、电枢反应的分析都有重要的作用.通过对一台220 MW汽轮发电机的保梯电抗进行测试分析,证明了该方法误差很低.

单周期控制的PFC电路切换线性模型158-161

摘要：为了深入研究单周期控制技术的系统控制过程和工作机理,采用非线性控制理论,建立电流断续条件下boost变换器的切换线性模型并对模型进行分析.给出了boost变换器运行时三个模式的动力学方程以及各模式间的切换序列,分析了在电流断续条件下的能控性.通过和电压跟随器控制的功率校正电路输出电压作对比,表明了采用单周期控制技术后输出电压超调量更小,动态响应速度更快.分析所采用的方法同样可以用于单周期控制buck、buck-boost变换器电路,为单周期控制技术的推广提供理论依据.

电力机车接插件性能检测装置参数优化162-164

摘要：针对电力机车接插件电气性能要求,设计出一套接插件微机性能检测装置.将接插件用电阻简化,建立了检测装置的系统数学模型,分析了造成系统误差的多种因素,研究了检测装置中的电路参数与系统性能之间的非线性关系.通过分段线性化的方法解决非线性误差,并用Matlab软件进行仿真和计算机辅助优化设计,从而实现检测装置参数的优化.整套检测装置具有方便、快捷、准确的特点,在现场中获得了成功的应用.现场检测结果表明,该检测系统在整个测量范围内误差小于3%,达到了精确度要求.

曲面运动轮式移动机器人实际镇定控制器165-169

摘要：针对轮式移动机器人在曲面上运动时的镇定问题,结合横截函数方法和积分器backstepping技术,设计了实现机器人在曲面上实际镇定的光滑控制律.首先构造横截函数,由该横截函数定义出嵌入子流形;充分利用轮式移动机器人运动学模型对标准SE（2）群运算的左不变性,对相应的误差系统设计出光滑指数镇定控制律,实现运动学子系统的实际镇定;用积分器backstepping方法对轮式移动机器人的简化动力学模型推导出实际镇定控制律.整个设计过程系统化,相比于通常的光滑镇定律,所设计的控制律显著提高了闭环系统的收敛速度.仿真结果验证了算法的有效性.

不确定混沌电力系统的鲁棒自适应跟踪控制170-173

摘要：针对混沌电力系统的跟踪控制问题,在考虑系统含有常参数不确定性及未知干扰的前提下,采用动态面控制方法,设计了鲁棒自适应跟踪控制器,保证了闭环系统的半全局渐近稳定,进而使输出渐近跟踪参考轨迹.理论分析及仿真结果表明,所设计的自适应非线性控制器能够有效抑制简单电力系统的混沌振荡,且具有一定的适应性及鲁棒性.

机器人关节空间B样条轨迹设计的混沌优化174-177

摘要：为了研究机器人关节空间轨迹时间最短的优化计算问题,依据混沌优化理论,采用改进的基于混沌变量优化算法,以时间最短为性能指标对轨迹进行优化求解.研究了均匀非周期四阶B样条曲线的优化,每一段B样条曲线的运行时间作为优化参数,优化问题模型包括关节角速度、角加速度、角加加速度及力矩4种约束.给出了PUMA560前三铰B样条轨迹优化算例,优化结果明显优于采用复合形法或有约束随机搜索方法的优化结果;该算法简单,易于实现,求解速度快,任给一组初值得到优化结果的可靠性达90%以上,逼近约束条件的误差几乎为零,进一步减少了运行时间,从而有效地实现了机器人在关节空间的轨迹优化.