冷却水流速对汽车水冷电机温升影响研究
摘要：为获得水冷电机的最佳流速,基于传热学及流体力学理论推导了水冷电机的冷却水流速与电机内部温度的关系。冷却水层流时,电机温度随着流速的增大下降明显;冷却水紊流后,对电机冷却效果进一步增强,但随流速继续增大,电机温度降低程度随冷却水流量增加将出现热饱和;建立了水冷感应电机热网络模型,基于此模型计算了电机额定负载运行稳态温升及不同流速时电机绕组及定子轭部的温度分布;实验测试了样机额定运行及不同冷却水流速时的电机温升。仿真及实验结果与理论分析结果相一致,验证了理论推导的正确性,为水冷电机选择合理的冷却水流速提供参考依据定子回路电阻对次同步谐振的影响
摘要：为了深入讨论定子回路电阻对电气阻尼的影响,采用解析与仿真相结合对其进行研究。推导了系统在受到小扰动时发电机电磁转矩的增量,并将其中与定子回路电阻相关的部分分解成同步转矩分量与阻尼转矩分量之和,然后结合IEEE次同步谐振第一标准模型参数,对同步电机及与定子回路电阻相关的阻尼转矩系数进行讨论,得出定子回路电阻与阻尼转矩系数之间的关系。结果表明：当定子回路电阻减小时,系统电气阻尼将减小,机组各轴段间的扭振加剧,有些轴段间的振荡甚至由收敛变为发散。因此,在次同步谐振研究过程中,需谨慎处理发电机定子回路中各元件的电阻,否则会使得分析结果与实际偏差较大,甚至得到错误的结论。仿真结果与解析法所得结论一致UUV推进系统模糊自适应融合故障诊断方法
摘要：针对水下无人潜航器（unmanned underwater vehicle,UUV）推进系统的故障诊断问题,提出了一种基于自适应模糊融合的推进系统故障诊断算法。依据灰色预测理论,利用历史数据得到预测电流;同时,利用试验数据拟合控制电压与电枢电流的关系,建立了理论电流的计算模型。综合考虑控制电压变化率和电流异常时间对融合权值的影响,引入模糊理论,将理论电流和预测电流自适应地融合,最终得到融合电流。对比融合电流和实际检测电流变化趋势的异同,实现对UUV推进器状态的实时监控。在UUV推进器出现故障时,两者的差值变化反映了推进器的故障情况以及故障类别,继而为后续的系统恢复与自救提供了依据。湖试和海试过程分别验证了,所提出的算法能够有效地检测出推进器螺旋桨故障和推进器电机供电异常,且试验全程未出现＂虚警＂,同时,根据所得差值电流的范围准确判定了推进系统故障的类型励磁电流脉动对电枢绕组空载电压波形的影响
摘要：为了不影响齿谐波励磁的混合励磁永磁同步发电机的运行性能,需要正确处理好齿谐波磁场的利用与电枢绕组电压波形畸变两者之间的关系,此为利用齿谐波实现混合励磁的关键问题。应用电机理论定性分析了齿谐波励磁系统输出的励磁电流产生脉动的原因,以及该脉动电流产生的附加磁场在电枢绕组中感应谐波电动势的特点。采用在齿谐波励磁系统直流侧并联电容的方法,可以减小励磁电流的脉动,从而削弱其在电枢绕组中引起的谐波电动势。对一台齿谐波励磁的混合励磁永磁同步发电机进行了计算和实验,计算结果和实验结果的比较验证了理论分析的正确性基于区间二型模糊逻辑的电力负荷预测研究
摘要：针对电力负荷具有强随机性而难以准确预测的问题,引入二型模糊逻辑以减小预测误差。建立了区间二型模糊模型用于电力负荷的短期时间序列预测,先利用反向传播算法来调节模型的参数,再利用相似度来精简冗余模糊集合,最后利用奇异值分解法来优选模糊规则。同时,建立了基于反向传播算法的一型模糊模型与区间二型模糊模型,以及基于反向传播-奇异值分解混合迭代算法的区间二型模糊模型,将其预测结果作为检验性能的基准。仿真结果表明,反向传播-相似度-奇异值分解混合迭代算法能够有效地消除冗余模糊集合与模糊规则带来的不良影响,基于其建立的预测模型具有较高的预测精度,能较好地跟踪实际负荷曲线,性能优于另外三个模型大型风电机组自抗扰转速控制
摘要：大型风电机组通常具有较大的转动惯量,因此在风速变化时机组转速不能快速地跟踪最大功率点。为了提高风电机组在低风速下对风能的利用率,提出自抗扰转速控制策略。利用基于转速反馈的扩张状态观测器对系统的内外扰动进行观测,并采用扰动补偿的方法,将风电机组等效为一阶线性系统。基于自抗扰控制原理设计了系统的转速控制器。实时估计出机组捕获的机械功率并计算出转速给定值,采用转速控制器直接对转速进行控制。仿真结果表明,与采用传统的功率控制策略的机组相比,自抗扰转速控制策略在风速变化时对最大功率点的跟踪速度要快,机组对风能的捕获效率得到了提高,同时对风力机的参数依赖性小基于H∞重复控制的三相四桥臂逆变器研究
摘要：为了解决微型电网中,作为功率接口的三相四桥臂逆变器存在输出波形畸变率大,跟踪给定正弦波慢的问题。在三相四桥臂逆变器解耦成三个单相逆变器的基础上,提出了一种H∞重复控制策略。首先依据内模控制原理,对每个单相逆变器建立了包含输出滤波器的逆变器系统模型,设计了重复控制的电压控制器。然后基于H∞控制原理,加入了稳定补偿器,以保证H∞最优性能。这就使逆变器的输出波形快速跟踪参考正弦波,逆变器输出电压畸变率明显小于常规控制方法。仿真和实验结果表明,不论在负载突变等大干扰情况下,还是在负载不平衡或者非线性的情况下,逆变器都能够保持完好的电压输出特性和良好的动态特性一种SVM不平衡分类方法及在故障诊断的应用
摘要：针对支持向量机不平衡样本分类倾斜性问题,提出一种欠采样支持向量机分类器。构建包含少类样本的最小封闭超球体,计算各个多类样本到包含少类样本最小封闭超球体球心的距离,利用该距离对多类样本进行欠采样,产生新的训练集,实现训练集的平衡。该方法和其他不平衡分类方法在基准数据集的分类结果表明该方法在识别率和分类速度方面的有效性。将该方法应用于永磁同步电机驱动电路功率开关管开路故障诊断中,结果表明该方法缩短故障分类器的训练时间,提高了故障分类器的泛化能力和诊断速度新型容错逆变器的混杂系统建模与故障诊断
摘要：考虑到传统开关函数模型只对逆变电路的控制变迁进行分析而无法描述电路的条件变迁,容易丢失电路在条件变迁过程中所表现出的故障信息,从而影响故障诊断的实时性和准确性。电力电子电路是典型的混杂系统,文章建立了一种新型容错逆变器的混杂系统模型,在此基础上提出了故障事件辨识向量的概念,并将其应用于逆变器故障的分析,仅通过故障事件辨识向量对逆变电路变迁过程中的故障事件进行辨识来完成故障诊断,对于电路变迁过程中的正常事件辨识不予考虑,减少了控制系统的数据处理量,提高了故障诊断的实时性和可靠性,实验验证了所提方法的可行性和有效性四级交错单相APFC的EL模型无源控制
摘要：传统线性控制策略的有源功率因数校正器（APFC）电流响应慢,动态性能和均流效果较差。针对以上缺陷,根据四级交错APFC功率电路拓扑结构,建立了电流连续模式下变换器的Eul-er-Lagrange（EL）数学模型,证明了四级交错APFC的无源性,采用状态反馈和阻尼注入的方法设计了无源控制器,并给出了仿真和实验。结果表明,所提控制方案在负载变化范围较宽的应用场合中,电流的动态响应快速,输出直流电压保持不变,很好地实现了APFC的功率因数校正和直流恒压输出功能,均流效果良好,每级APFC的电流偏差低于平均电流的10%。该控制方案不需要比例积分环节,控制简单,对输入电压,负载及系统元件参数的扰动具有较强的鲁棒性涡流效应对磁轴承参数设计的影响及优化设计
摘要：实心结构的转子旋转时,产生的附加磁场（涡流场）会使转子的运动状态显著不同于静止悬浮,可见依赖于静态工作点的磁轴承参数设计精确性不高,因此需要考虑涡流效应对参数设计的影响。利用有限元仿真软件估算了磁轴承设计中的关键参数受涡流效应影响的变化情况,并通过对比气隙磁通密度的实测值与有限元仿真值,验证了所建立有限元模型的正确性。在此基础上还提出了一种优化方案,并通过优化实例的仿真结果验证了该设计方法的合理性和设计结果的正确性。因此,分析涡流效应对交流主动磁轴承参数设计的影响并提出的简单精确的优化方案对采用实心转子的交流主动磁轴承参数设计具有重要的参考价值开关磁阻电机非奇异快速终端滑模位置控制
摘要：针对开关磁阻电机精确位置控制问题,提出了新的直接瞬时转矩控制下的基于状态变量的非奇异快速终端滑模控制算法实现开关磁阻电机精密位置控制。通过对非奇异终端滑模分析,提出了非奇异快速终端滑模算法。这种算法同时具有线性滑模和非奇异快速终端滑模的优点,并且减小了两种算法过渡时的影响,具有收敛速度快的优点。提出了基于转矩闭环的控制策略,实现精密位置伺服的原理。最后的算法充分说明了其具有快速收敛的优点映射领域可自主收缩的操作条件反射自动机
摘要：为避免操作条件反射学习模型中存在发生小概率操作行为所引发的不良操作后果,设计了一种映射领域可在线自主收缩移动的操作条件反射自动机,映射领域指机器人各状态映射的操作行为集合,其收缩是通过定义学习误差的界限值和操作行为选取的概率阈值两个指标来实现的。对映射领域可自主收缩的操作条件反射学习的收敛性进行了分析,从理论上证明：操作行为熵随映射领域的收缩收敛至极小。针对两轮机器人运动平衡控制的仿真结果表明,映射领域的收缩性使操作条件反射自动机可以在线地在最有意义的映射领域内搜索学习,通过有效的动态的消除无用的映射区域,提高了系统的学习速度和精度引入弹簧杆的电动负载模拟器实验研究
摘要：针对电动负载模拟器的设计和实验分析问题,在负载器结构上引入了弹簧杆的弹性环节,降低了整个加载系统的有害多余力矩并提高了力矩加载的性能。建立了引入弹簧杆后负载模拟器的数学模型,分析了系统不同刚度系数对加载稳定性和快速性的影响。结果表明,可以采用舵机角速度作为前馈补偿来抑制多余力矩,加载实验的数据分析表明了引入弹簧杆的电动负载模拟器的动态响应能力。加载实验中需要跟踪正弦力矩加载指令,实际加载力矩的幅差和相差均小于10%平面电机自适应加速度前馈运动控制
摘要：为解决在较大加速度运动条件下,固定不变的加速度前馈系数难以提高平面电机加、减速阶段的伺服性能的问题,提出一种基于比例微分控制器输出与目标加速度的自适应前馈系数求解方法。采用最小二乘法,根据运动过程中比例微分控制器输出与目标加速度数据集,对前馈系数进行在线修正。通过引入遗忘因子,使得前馈系数与基于当前位置的动态特性更加匹配。分别采用沿yx、方向的不同加速度轨迹,在最大加速度为20 m/s2时,加、减速段的最大轨迹跟踪误差为0.56μm。该方法完全基于在线运动控制实验,实现了无需电机模型参数的前馈系数求解侧风干扰工况电动汽车EPS反向助力控制及试验
摘要：针对侧风干扰特殊工况下汽车产生沿侧向风作用方向的偏移,导致方向盘被动产生与车轮同向的偏转,影响汽车稳定性的问题,建立了EPS系统动力学模型和侧向风干扰下整车二自由度模型,设计了一种反向助力策略和柔性PID控制方法,在驾驶员无输入情况下实现反向助力控制,避免汽车过度偏驶。基于高速水流模拟侧风设计实车试验系统,结果表明：反向助力控制下,汽车中轴线到参考基准的平均侧向位移比正向助力控制和无助力控制时分别减小了176%和70%;在40 km/h试验时,反助力控制的横摆角速度、侧向加速度的峰值与平均值比无助力控制时降低了28%～32%,侧向位移减小了41%;显著改善了汽车的稳定姿态,获得了更好的操纵稳定性《电机与控制学报》简介
摘要：《电机与控制学报》是由哈尔滨理工大学主办的立足国内、面向国际的专业性学术期刊，旨在反映国内外电气工程、控制科学与工程领域中最新的重要研究成果和具有创造性的学术成果。《电机与控制学报》的前身为《哈尔滨电工学院学报》，于1959年创刊，1997年更为现名，2007年入选美国《工程索引》（El Compendex）收录期刊，现为月刊。《电机与控制学报》征稿简则
摘要：《电机与控制学报》是哈尔滨理工大学主办的电工技术类学术期刊，被EI Compendex等国际权威检索系统或数据库收录，月刊，国内外公开发行。