定子匝间短路对发电机并联支路环流特性的影响
摘要：分析了汽轮发电机定子匝间短路故障下的并联支路环流特性,以及故障参数发展对环流特性的影响。对故障时的气隙磁密进行了推导,得到两条并联支路电势差表达式,分3种情况对并联支路的环流特性进行了分析。分析了短路程度加剧、两条支路有效匝数差增大、励磁电流增大等故障参数发展对环流特性的影响。实测了SDF-9型故障模拟发电机在3种不同匝间短路情况下的环流信号,实验结果与理论分析基本吻合。研究表明,当单条支路短路或两条支路不对称短路时,并联支路内部将产生基波与三次谐波环流,且环流数值将随短路不对称程度加剧或励磁电流增大而增大;当两条支路对称短路时,并联支路内部不产生环流,且不论短路如何发展、励磁电流如何增大,环流数值不变。中空柱状定子二阶弯振的旋转-直线超声电机
摘要：为了提高贴片式旋转-直线超声电机压电片的利用效率,简化电机使用过程中的安装与固定,提出了一种新颖的贴片式旋转-直线超声电机。样机主要利用自由约束柱状定子空间上相互正交的二阶弯曲振动模态耦合,在定子自由端的内表面合成一个驱动行波,通过螺纹传动实现输出轴的旋转-直线运动输出。基于有限元法对定子的振动模态以及压电片的激振模式进行了仿真分析,研制出一台定子采用中空方柱型结构的原型样机。搭建了一套基于虚拟仪器技术的超声电机测试系统,完成了样机基本输出特性的测试。测试结果表明样机工作频率为38.90 kHz,驱动电压峰峰值20 V时即可实现样机的有效驱动。三相全桥式SRM的等效电路模型及其静态特性
摘要：针对三相全桥式功率变换器驱动的短磁路互感耦合开关磁阻电机（short-flux path mutual-ly coupled switch reluctance motors,S-MCSRM）,在任意时刻必须两相同时导通的特点,提出等效磁链的概念并给出等效电路模型,推导等效磁链方程。通过有限元计算得到S-MCSRM的自感,相电感,相间互感及等效电感,并和传统开关磁阻电机（switch reluctance motors,SRM）作对比分析。此外,根据S-MCSRM转矩方程,对比分析了两种电机自感和互感随相电流变化的规律,分别得出两种电机自感和互感对输出力矩的影响,在此基础上,研究了两种电机不同开通角对转矩脉动系数的影响。研究结果表明,通过合适的控制策略,新型S-MCSRM具有较大输出力矩和较小转矩脉动系数。双余度永磁无刷电机系统数学模型与特性分析
摘要：双余度机电作动伺服系统作为多电及全电飞机伺服作动系统具有体积小、功率密度大优点,提高了飞机伺服系统工作的可靠性。而双余度永磁无刷电机作为此系统中实现电能到机械能转换的关键部件,直接影响系统的性能。通过研究双余度永磁无刷电机组成结构形式及脉宽调制逆变器的开关函数和系统的状态方程,分析双余度永磁无刷电机的互感耦合数学模型,建立双余度永磁无刷电机系统的数字仿真模型,此模型适用于处理该系统所组成的时变网络模型;在对系统特性进行分析的基础上完成了在Matlab环境下的系统仿真,对比分析了系统仿真与试验的波形。结果表明系统建模方法与实际运行结果相近,可以更好地分析余度电机的特性。采用扰动观测器的并网逆变器死区补偿方法
摘要：为解决传统死区补偿方法在相电流过零点附近电流极性检测不准的问题,提出一种新的死区补偿方法。根据扰动观测器的控制原理,设计了相应的观测器,将其作为补偿器引入到传统双环PI控制系统中,此系统无需检测电流极性,将死区效应引起的电压误差视为系统扰动,利用扰动观测器对其进行在线估算,并将估算值作为补偿信号反馈到输入端以抵消电压误差对系统的影响。通过仿真与实验比较可知,该方法能够克服传统方案的弊端,可以降低各种扰动对输出电流的稳态误差,不仅提高了死区补偿效果,还提高了系统的稳定性和抗扰性能。磁轴承中三电平全桥变换器的混沌现象分析
摘要：针对脉冲宽度调制模式下采用比例控制的三电平磁轴承开关功率放大器的非线性现象进行了研究,采用频闪采样法建立了全桥变换器的离散映射模型,并基于此模型分析了全桥变换器的分岔稳定性和混沌特性,展示了全桥变换器混沌现象的动态演化过程。利用数值计算确定了电流控制器比例系数、载波频率和母线电压的稳定调节范围,并计算了李雅普诺夫指数图验证混沌现象存在。仿真及实验结果表明降低电流控制器比例系数和母线电压,提高载波频率有利于消除混沌现象,从而提高三电平全桥变换器的稳定性。一种改进型双升压功率因数校正电路
摘要：针对双升压功率因数校正电路（dual boost power factor correction,DBPFC）输入电压采样和电感电流采样困难,控制电路复杂的问题,提出一种改进的DBPFC拓扑。该拓扑在MOS开关管的源极正串一个肖特基二极管以阻塞MOS开关管的体二极管,既可以采用电阻采样法来进行电感电流平均值取样,优化了控制电路设计。详细分析电路在一个开关周期内的工作模态和MOS开关管寄生电容对电路工作模态的影响,给出电路的重要仿真波形。对电路的功率损耗和效率进行了理论分析和对比。设计了基于该拓扑的实验样机,样机输出波形表明该电路抗扰动能力强,能够快速准确地实现功率因数校正。样机效率曲线验证了理论分析的正确性,表明电路在宽电压输入宽功率输出时均能取得良好的工作效率。内置式永磁同步电机转子初始位置估计方法
摘要：针对现有内置式永磁同步电机（IPMSM）转子初始位置估计方法设计复杂与计算量大的问题,提出了基于旋转高频信号注入和傅氏算法的改进方法。使用移相和傅氏算法从响应电流中提取转子位置初步估算值,利用磁路饱和特性获得转子磁极方向,综合其结果得到转子初始位置,并对死区效应等非线性因素对该方法的影响进行了分析。在此基础上提出使用移位代替移相滤波器（通过选择适当的PMW频率和注入信号频率）、平均滤波等方法改进算法实现。在实验平台上完成验证实验,实验结果表明本文提出的方法能够快速且准确地估算出IPMSM转子初始位置（误差小于6°电角度）,并且该方法相比传统方法更容易实施、计算量更小,适合工程应用。基于克里金插值技术的开关磁阻电机极面优化设计
摘要：为了减小一台3相6/4极开关磁阻电机的转矩脉动,研究了一种改变定子极面和附加转子极靴的设计方案,提出了一种基于克里金插值技术与遗传算法相结合的优化算法,即利用均匀采样得到的采样点构造克里金插值曲面,再用遗传算法进行寻优。根据不同变异函数对克里金插值准确性的影响,采用遗传算法对球状变异函数模型进行了参数估计,同时为了提高优化算法的运行速率,提出了设计空间局部逐步细化克里金插值曲面的自适应加密优化策略。通过解析算例验证了所提出算法的有效性,并实现了开关磁阻电机减小转矩脉动的优化设计。感应电机预测控制改进算法
摘要：针对反电势电机模型计算电流矢量导数时进行微分运算造成系统内部高频噪声放大的问题,提出一种感应电机预测控制改进算法。使用转子磁场坐标系下的电机模型代替反电势电机模型,进而在计算电流矢量的导数的过程中避免了微分运算,在计算过程中不会对系统内的高频噪声造成放大,减小了预测控制算法在选择最优开关状态时出错的几率,进而提高了系统的鲁棒性,使预测控制算法的控制性能得到进一步的提高。仿真结果验证了改进方法的可行性,同时对比原方法和改进方法的仿真结果可以发现在同样的条件下改进方法能够更好的抑制电流畸变,降低转矩波动。无刷直流电机双模控制技术研究与应用
摘要：针对无刷直流电机的无位置传感器控制＂三段式＂起动技术的缺陷,以电动自行车为研究对象,采用反电动势过零点检测方法和相位补偿技术,通过改进反电动势检测电路,优化无位置传感器控制的起动方法,设计出基于相位补偿的双模式运行无刷直流电机控制方案,使无刷直流电机可运行在有位置传感器和无位置传感器两种模式下,当位置传感器信号输出正常时,电机默认运行在有位置传感器模式;若位置传感器信号输出不正常,电机自动切换运行在无位置传感器模式。实验证明,反电势检测电路灵敏度高,且很好的实现了相移补偿,两种模式切换过程平稳,运行状态平稳。12/10极混合励磁磁通切换电机的快速设计
摘要：为探讨混合励磁磁通切换电机（flux-switching hybrid excitation machines,FSHM）的快速设计方法,以简单磁路法为蓝本,结合了磁网络法中关键磁路细分和迭代求解计算铁心磁导率技术,建立了某相电枢绕组磁链最大位置的单元电机非线性磁路解析模型。据此给出了电励磁绕组安匝数以及磁桥初始磁密的设置推荐值,并采用组合性试探法,对比分析了定子轭高对永磁体尺寸与调磁系数的影响规律;设计了一台1.5 kW、12/10极结构FSHM样机,进行了实验研究。有限元计算与实验结果验证了设计方法的正确性和有效性,为FSHM电机永磁与电励磁配置以及调磁系数等参数的确定提供了参考。电织针永磁阵列内的静磁场分布及结构刚度分析
摘要：针对电织针永磁阵列由于磁体间吸合力不平衡引发的结构刚度问题,重点研究了电织针永磁阵列内的静磁场分布状况,推导了每列永磁体薄片所承受的不平衡吸合力的表达式,给出了永磁体的挠曲变形。分析结果表明,永磁体占空比α主要影响到气隙磁场的谐波分量的多少;永磁体厚度系数β和气隙厚度系数γ主要影响气隙磁场的大小;织针片数n在大于10的情况下,对气隙磁场以及永磁体最大不平衡力没有显著性影响。为提高电织针设计中的永磁阵列结构刚度,应尽可能缩短永磁体薄片的长度,增大永磁体的厚度,永磁阵列几何参数选择α在0.6～0.9之间,β在0.07～0.1之间,γ在0.5左右。有输入饱和的欠驱动VTOL飞行器滑模控制
摘要：垂直起降飞行器（vertical take-off and landing,VTOL）是典型的非线性、欠驱动系统,实际工程中VTOL飞行器的执行机构通常有饱和特性,针对这种模型的特点,对原始数学模型进行了解耦坐标变换,通过可逆坐标变换化成一个最小相位系统和一个非最小相位系统,之后采用滑模设计方法设计控制器。为了解决执行机构的饱和问题,将超出饱和受限的部分回馈到控制器中,构造一个赫尔伍兹稳定的辅助线性系统,然后把它加入到滑模控制器之中,在控制器中做补偿。利用李雅普诺夫函数证明了系统的稳定性。仿真结果表明,此方法可有效地解决输入受限的VTOL飞行器的镇定和轨迹跟踪问题。一种具有确定偏好和随机权重的改进蚂蚁系统
摘要：提出一种多阶段,多偏好的改进蚁群算法（MP2AS）,包括4种蚁型,对信息素、能见度与节约值有不同的重视程度。常态时,所有蚂蚁遵循同一转移规则,同时更新公共和私有信息素;一旦陷入局部最优,4种蚁型将根据各自确定的偏好类型,运用随机的偏好权重,计算转移概率,并只更新其私有信息素。偏好类型的互异性使蚁群得以沿不同方向独立进化;而偏好权重的随机性进一步提高了改善当前最优解的概率。为避免某种蚁型因长期孤立进化而积累病态,定期用全局最优解更新公共及私有信息素,增强蚁型间的交流,指导蚁群的进化方向。车辆路径问题标准算例的数值实验结果说明该算法具有很强的全局搜索和局部开发能力。特征空间最小数据分布最大间隔支持向量机
摘要：为提高支持向量机的泛化能力,根据统计学习理论中学习机推广能力的界和VC维理论,提出了一种同时以特征空间中样本数据分布半径最小化和类间间隔最大化为优化目标的支持向量机模型。通过合理设计其目标函数,将该支持向量机的建模问题转化为二次规划问题,从而可以采用与传统SVM相似的算法快速实现。用UCI数据库中的部分数据进行了仿真,实验证明与传统的SVM相比,在分类准确度不降低,且有所提高的基础上,使其支持向量的数目得到减少;在支持向量数目相近的情况下,预测精度得到提高。体现出更强的泛化能力。鲁棒迭代学习控制律的优化设计方法
摘要：针对非参数不确定性系统难以实施非因果学习控制的问题,提出一种鲁棒迭代学习控制律的优化设计方法。采用基于名义性能指标的优化设计方法,预留调整加权,并将其演变成频域描述下具有系统伪逆形式的迭代学习控制律。进一步建立μ分析下的系统框架,分析加权系数对系统收敛速度和鲁棒性的影响。根据上述分析来确定初始的加权系数,并采用零相位滤波器和μ分析来修正加权,使系统满足鲁棒收敛性条件,从而得到优化的鲁棒迭代学习控制律。文中附有算例,将时域设计应用到频域分析框架,可以实现非因果稳定系统的鲁棒收敛性分析,仿真结果验证了方法的有效性。《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》编委会成员由我国电机与控制专业领域的著名科学院院士、工程院院士、博士生导师、教授等专家组成，涵盖全国（包括港、澳地区）26个高校、科研单位和大型企业，其中中国科学院院士3人，中国工程院院士10人，教授及博士生导师49人。