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电机与控制学报 2010年第02期杂志 文档列表

新型面装式永磁同步电机高性能控制技术1-6

摘要：通过对面装式永磁同步电机矢量控制和直接转矩控制技术基本原理的对比分析，提出一种二者相结合的新型高性能控制技术。类似于矢量控制，其基本思想是对定子电流矢量进行解耦控制：类似于直接转矩控制，采用Bang—Bang控制器，通过选取合适的空间电压矢量来对定子电流励磁分量和转矩分量进行滞环调节，进而获得优异的转矩动态响应。该技术继承了矢量控制和直接转矩控制的优点并摒弃了各自的某些缺点，通过对三种控制技术仿真对比，表明基于该新型控制技术的面装式永磁同步电机控制系统静、动态性能优异，结构简单，计算量小，鲁棒性强。

直驱永磁同步风电机组不对称故障穿越的研究7-12

摘要：分析电网发生不对称故障对直驱永磁风力发电机组（D—PMSG）的影响，研究其控制策略，以提高其不对称故障穿越的能力。把电网电压实时引入机侧整流器参考功率的计算中，提出了按照电网正序电压和其额定电压的比减小发电机输出功率的控制策略。建立了经背靠背双PWM变流器并网的D—PMSG仿真模型。机侧整流器控制内环采用电流前馈控制，外环采用功率环控制发电机输出功率。网侧逆变器控制内环采用电流前馈控制，并控制负序电流为零，外环采用电压环稳定直流电压。仿真结果表明，在不对称故障时，这种策略保持了发电机功率平衡和变流器功率平衡，限制了直流电压的升高，保持了逆变器三相电流对称，实现了机组不对称故障穿越。

基于在线学习RBF神经网络的汽门开度自适应补偿控制方法13-19

摘要：汽门控制对于提高电力系统暂态稳定具有重要作用。为了提高汽门系统的控制性能，提出了基于在线学习RBF神经网络的汽门开度自适应补偿控制方法。首先，根据逆系统方法分析了被控汽门系统的可逆性、推导了被控汽门系统输出的仅阶导数和伪控制量之间的误差，并设计了用于补偿此误差的在线学习RBF神经网络。然后，基于Lyapunov稳定性理论设计了RBF神经网络的在线学习算法，证明了闭环系统跟踪误差和RBF神经网络权值估计误差的一致最终有界性。所提出的控制方法仅需被控汽门系统很少的先验知识，而无需其精确数学模型，并且用于自适应补偿控制的RBF神经网络无需离线训练过程。最后，针对典型的单机无穷大汽门控制系统进行了数值仿真。仿真结果表明，所提出的控制方法较传统的非线性最优控制方法能明显提升电力系统的暂态控制性能。

基于风速预测的最大风能追踪控制系统仿真20-24

摘要：为了使交流励磁变速恒频风力发电系统在无需设置风速计的情况下，双馈电机实现最大风能跟踪的目的，提出了一种新的基于神经网络的无风速检测方案。通过利用高斯径向基神经网络预测为最大风能追踪提供了一个准确的风速数据，从而准确获取最大功率点下对应的电机转子转速，以减少系统的损耗和成本，提高系统的可靠性。本文针对3．6MW风力发电系统的数学模型，建立了基于定子磁链定向矢量控制的系统仿真模型。结合风速预估和有功功率、无功功率的解耦控制实现了最大风能跟踪。

网络化控制系统鲁棒L2-L∞控制器设计25-30

摘要：将L2-L∞控制性能指标引入网络化控制系统，研究基于L2-L∞性能指标的网络化控制系统控制器设计问题。采用线性矩阵不等式方法和锥补线性化算法，给出了具有凸多面体形不确定性的网络化控制系统的动态反馈控制器的存在条件。所设计的控制器能够保证在延时和能量有界的外部扰动信号下，系统具有一定的L2-L∞扰动衰减度，最后通过一个仿真示例验证了所提算法的有效性。

基于ZUPT的车载MEMS惯性系统的混合滤波31-35

摘要：针对车载系统在运动过程中运行时间长、动态性能变化频繁、车载导航系统不同的非线性特点，提出通过零速修正方法确定其动态特性。针对动态检测结果提出了混合滤波算法，根据车载导航系统不同的动态特性，特别是在GPS故障的情况下，采用本文提出的滤波方法有效地降低了载体在不同动态特性下的误差影响。实验表明，该方法能有效提高车载系统动态定位，改善由非线性误差导致车载系统误差积累造成的影响。

用于电机传动系统的多逆变器并联控制技术36-40

摘要：为了解决用于低压大电流电机传动系统的逆变器并联控制问题，对跟踪参考电流方式的主从式矢量控制系统进行了研究。在建立电机电流和并联逆变器环流等效电路模型的基础上，分析了电机电流和环流的控制原理，提出了跟踪参考电流方式的主从式矢量控制策略，并从电机稳定性能角度研究了电流调节器的设计原则，最后对控制系统性能进行了仿真和实验分析。研究结果表明：该控制策略间接引入了均流环控制，能有效减小并联逆变器之间的环流；通过对电流调节器参数的合理设计，使得电机具有较好的稳定性能和动态性能。

基于Markov链的变频调速系统随机PWM控制技术41-46

摘要：将Markov链引入到传统随机脉宽调制（PWM）技术中，提出了一种基于Markov链的变频调速系统随机PWM技术。能够使随机周期值更均匀地分布在期望周期的周围，从而使输出电流频谱分布更加均匀、减小电机的电磁噪声和机械振动，而且与传统随机PWM相比，输出电流的纹波有明显的减小，提高了系统的控制性能。仿真和实验结果验证了算法的有效性。

电动车用开关磁阻电机转矩控制器设计与优化47-52

摘要：电动汽车用开关磁阻电机转矩动态特性对电动汽车整车动力性能与乘坐舒适性能起着至关重要的作用。为了降低开关磁阻电机转矩脉动，提高其平均转矩，达到优化转矩动态特性的目的，在MATLAB／Simulink环境中建立了开关磁阻电机非线性动态模型；利用动态模型仿真数据确立了电机转矩动态性能与转速、关断角之间的函数关系；以降低转矩脉动，提高平均转矩为目标，建立了最优关断角与转速之间的函数关系；设计了基于可变关断角的转矩优化控制器。仿真结果表明，本文建立基于可变关断角的转矩优化控制器能很好地降低转矩脉动，提高平均转矩，达到了优化开关磁阻电机转矩动态特性的目的。

一类不确定时延网络控制系统的非脆弱H∞保成本控制53-59

摘要：针对控制器具有加法摄动和乘法摄动的一类不确定时延网络控制系统，研究非脆弱H∞保成本控制问题。考虑不大于一个采样周期的不确定时延和有限能量的外部扰动，基于Lyapunov理论和线性矩阵不等式方法，对于所有容许的不确定性使得闭环系统渐近稳定，得到了该系统非脆弱H∞保成本控制律存在的充分条件。利用这几个低保守性的充分条件容易检验一类不确定时延网络控制系统的渐近稳定性，并且满足H∞成本指标上界。最后用仿真例子表明所给出的结果是有效的。

一种新型无刷直流电机转子位置检测方法60-64

摘要：提出一种新的基于假中性点电压交流分量积分过零点的转子位置检测方法。通过对假中性点电压信号特性的分析，提出假中性点电压交流分量积分过零点对应电机换相时刻。该方法低速检测范围更宽，实现简单，不要求无刷直流电机具有理想的梯形波磁场，在直流母线电压低的中小功率应用场合尤其具有技术优势。实验验证了方法的有效性。

基于小波变换和三点法的基波频率测量65-70

摘要：小波变换可以在非同步交流采样情况下，提取畸变信号中的基波分量，但检测结果存在少许误差。三点法可通过任意三个等间隔检测点提取正弦信号频率，但检测点误差会严重影响测频精度。对三点法误差的数学机理进行分析发现，合理的选择检测点之间的间隔可以使结果误差最小。极值分析和牛顿迭代法可被用来近似计算最优检测点间隔。通过误差的抑制和个别较大误差结果的剔除，小波变换能与三点法结合对电网中畸变信号的基波频率进行高精度检测。仿真算例证明本文算法精度要优于小波变换与过零法或极值法结合的算法精度。

混合动态无功补偿装置及其应用研究71-79

摘要：为解决交流电弧炉给电网中其他用户所带来的电能质量问题，尤其是电压波动和闪变，提出了由一套大容量SVC、小容量STATCOM和串联电抗组成的混合无功补偿装置，其中SVC负责跟踪补偿负载无功功率变化以提高功率因数、改善三相不平衡，STATCOM利用其快的响应速度去补偿SVC由于响应慢而导致的补偿误差，从而提高了整个补偿系统的响应时间。两者通过专家规则进行解耦控制，串联电抗用于缓解电压闪变蔓延。将该系统投入实际运行，对比分析了系统投入前后的电能质量指标，证明其补偿效果可以等效于单独使用等容量的STATCOM，具有工程实用性。

俄罗斯核电1000MW两极和四极汽轮发电机特性对比80-84

摘要：俄罗斯自主研制约近30台百万千瓦级的核电两极和四极汽轮发电机在20世纪80年代初期均已投入运行。为了对中国在大型核发电机组引进、消化、吸收、再创新方面提供参考，本文综合介绍涉及其研究、设计、制造、测试、运行等方面的多篇文献及相关资料，重点介绍TBB-1000型百万千瓦两极和四极汽轮发电机的主要参数、结构特点、空载试验、短路试验及温升试验、机械特性和电磁特性，并对同容量全速与半速发电机的有关技术数据进行了对比。

五相矩阵变换器控制策略的研究85-89

摘要：针对五相五线制矩阵变换器不能带不平衡负载的问题，提出五相六线制的新型矩阵变换器，采用三维电压空间矢量的调制原理，对逆变级拓扑的分析后，将三维电压空间矢量用于逆变级的调制，便可以产生所期望的输出电流。将整流级和逆变级的调制进行整合，就得到五相六线制MC的控制策略。应用Matlabe／Simulink平台，进行仿真验证理论的正确性和可行性。

逆变器单元用LCL滤波器的并联系统性能分析90-98

摘要：由于各并联单元之间的参数差异，逆变器并联系统存在环流，其中的高频环流由于其频率超出系统的控制带宽，难以通过控制的方式进行抑制。本文分析了高频环流存在的原因，提出将并联逆变单元的LC滤波器改变为LCL滤波器。比较了LC滤波器和LCL滤波器的阻抗特性，分析了采用LC滤波器和LCL滤波器的逆变器的闭环输出特性，指出经过适当的参数设计可以使得这二种逆变器的等效输出阻抗在低频段相近而在高频段呈现很大差异。并联系统在采用了LCL滤波器的逆变器作为并联单元后，可以利用其高频高输出阻抗很好地抑制高频环流，同时可以保持较硬的输出电压外特性。仿真和实验都验证了该方法的有效性。

基于GPRS的氧化锌避雷器状态监测系统99-102

摘要：避雷器作为电力设备的过电压保护装置，其性能的优劣对电力设备安全运行起着很大作用。针对避雷器传统在线监测时现场数据不能及时传输，导致故障不能及时的预测、报警和处理等问题，提出了一种基于GPRS的氧化锌避雷器远程在线监测系统，并利用谐波分析法来诊断MOA运行状态。实际测量表明本文所设计的监测系统具有较高的测量精度，可以实现对MOA状态的远程监测。

离散时间代数Riccati方程解矩阵的界103-106

摘要：研究了一般离散时间代数Riccati方程（GDTARE）的解矩阵的估计问题。利用矩阵特征值的性质等推导出GDTARE的解矩阵的上下界，并建立了求解上下界的迭代格式，使用迭代格式可对上下界进行改进。最后，通过比较分析和算例验证说明了本文所得结果较已有研究结果更具有一般性和较小的保守性。