电机与控制学报杂志社
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电机与控制学报杂志

《电机与控制学报》在全国影响力巨大,创刊于1962年,公开发行的月刊杂志。创刊以来,办刊质量和水平不断提高,主要栏目设置有:控制理论与控制工程、电工理论与新技术、电力电子与电力传动、高电压绝缘技术等。
  • 主管单位:黑龙江教育厅
  • 主办单位:哈尔滨理工大学
  • 国际刊号:1007-449X
  • 国内刊号:23-1408/TM
  • 出版地方:黑龙江
  • 邮发代号:14-46
  • 创刊时间:1962
  • 发行周期:月刊
  • 期刊开本:A4
  • 复合影响因子:1.06
  • 综合影响因子:1.194
相关期刊
服务介绍

电机与控制学报 2013年第10期杂志 文档列表

三次谐波注入式五相永磁同步电机气隙磁势分析

摘要:为了研究气隙磁动势对电机性能和控制策略的影响,运用傅里叶分析和绕组函数的方法,推导五相永磁同步电机通入脉冲电流时绕组磁动势的数学表达式,揭示绕组中各次谐波电流所产生的谐波磁动势在幅值、频率和转速上的分布规律。在旋转坐标系下,建立含有三次谐波绕组的五相永磁同步电机的数学模型,并对三次谐波电流注入比的选取进行计算。计算结果表明,在不增加功率变换器容量的前提下。通过注入一定的三次谐波电流,可以在提高电机输出转矩的同时,降低电机定子铁心的磁饱和程度,提高电机的效率。
1-6

导抗变换器在感应耦合电能传输中的应用

摘要:对于低阶补偿的感应耦合电能传输系统,松耦合变压器原边电流对负载变化敏感,这使得输出功率不稳定。针对这一问题提出一种基于导抗变换器原理的补偿拓扑。当系统工作频率为副边自然谐振频率时,松耦合变压器的原边绕组电流在负载变化时能够保持恒定。这使得感应耦合电能传输系统能较好应用于电流型负载。首先,介绍感应耦合系统工作原理并运用互感耦合理论建立了系统的阻抗模型。在此基础上,推导感应耦合电能传输系统工作于电流源特性的条件,然后讨论主要参数变化对松耦合变压器原边电流及电压增益的影响;并以体积最小为优化目标,介绍基于导抗变换器的感应耦合电能传输系统的优化设计过程。最后,仿真结果和实验数据验证了理论分析的正确性。
7-12

基于多绕组变压器的均衡电路占空比设计方法

摘要:针对电动汽车动力电池组在使用过程中出现的不一致现象,设计了一种基于多绕组脉冲变压器的电动汽车锂离子动力电池主动均衡电路。研究了多绕组变压器均衡系统的拓扑结构和工作原理,以7LTop均衡和Bottom均衡两种控制策略,提出了基于最大占空比的脉冲变压器原、副边PWM设计方法,并建立了系统均衡电路的PSIM仿真模型。仿真和实验结果表明,在给定工况下,电池组均衡系统的原、副边绕组均实现了最大占空比控制和最高均衡电流工作,验证了均衡电路PWM占空比设计方法的正确性和有效性。
13-18

直接功率和转矩一体化控制的能量回馈变频器

摘要:针对双PWM型能量回馈变频器基于开关表控制的磁链和转矩脉动大的问题,提出一种基于空间矢量调制的直接功率和转矩一体化控制方案。为满足网侧单位功率因数和负载侧转矩、磁链脉动小等要求.根据PWM整流器直接功率控制和PWM逆变器直接转矩控制的数学模型,提出整流器基于有功功率、无功功率的双闭环PI控制方案和逆变器基于转矩、磁链的双闭环PI控制方案。通过引入功率前馈环节,实现PWM整流与逆变的一体化控制。仿真和实验结果表明:系统动态响应快、抗干扰能力强:在直流母线电容容量减小的情况下,系统输入输出功率匹配仍然良好,验证一体化控制策略的正确性和有效性。
19-26

大型异步电机定子端部绕组电磁力的研究

摘要:针对大型异步电机定子端部绕组受电磁力作用容易发生故障的实际工程问题,提出了一种通过改变端部绕组锥度角进而改善定子端部绕组力学性能的方法。利用MAXWELL方程结合分离变量法推导出了端部绕组磁场的表达式,通过时步有限元方法建立端部绕组模型,进而分析绕组端部磁场的分布情况。最后结合洛伦兹法则,利用局部坐标变换得到端部绕组斜线段电磁力的计算公式,运用数值分析方法对其仿真分析,在此基础上结合具体算例,对比分析了端部绕组在不同锥度角下电磁力的分布情况。分析结果表明,该方法能够改善端部绕组的力学性能,延长电机使用寿命,为干式潜水电机定子端部绕组的优化设计提供理论依据。
27-32

一种电动汽车串联电池组主动均衡器的设计和实现

摘要:针对电动汽车串联电池组长期充放电引起的电池组容量不均衡、电池组整体性能下降的问题,结合开关电源和同步整流技术提出一种电池均衡拓扑和方法。根据串联电池组单体剩余电量(SoC)分布选定需要均衡的电池单体,确定所需均衡时间和均衡结束条件。分析以正激变换器为主体的均衡器工作模式,得到能量转移方程。利用同步整流技术将二极管替换为开关管来减少能量损失。对实验数据分析的结果表明-均衡器能够根据电池单体SOC确定需要均衡的单体,计算均衡时间,实现电池组内任意单体之间的能量传递。与现有方法的比较结果验证了所提出均衡拓扑的可行性和缩短均衡时间方法的有效性。
33-38

不对称半桥副边谐振PWM变换器

摘要:针对不对称半桥(asymmetrichalfbridge,AHB)变换器占空比变化范围宽而带来输出二极管电压应力高、且存在电压增益曲线呈非线性特性的问题,研究了AHB~q边谐振(secondarysideresonant,SSR)PWM开关变换器。AHB—SSR—PWM变换器原边采用不对称脉冲宽度调制,实现了开关管的零电压开通(zerovoltageswitching,ZVS),且原边开关管的电压应力箝位在输入电压:AHB.SSR—PWM变换器副边用带滤波电感的谐振支路代替传统的半波整流支路,实现了输出二极管的零电流关断(zerocurrentswitching,ZCS)。此外,AHB.SSRPWM开关变换器的输出端存在滤波电感,减小了输出电压的纹波。分析结果表明,输出二极管的电压应力几乎与占空比无关:电压增益与隔离Buck类变换器类似,呈现线性增益特性。通过一台200V输入,24V/2A输出的实验模型验证了理论分析的正确性。
39-45

高速高功率密度风洞电机磁-热特性的研究

摘要:基于新阶段风洞测试系统的对高速电机体积小、质量轻的指标要求,研制一种高速高功率密度永磁同步电机。提出采用极限电磁场一温度场综合分析的方法,实现永磁同步电机高功率密度下的高转矩性能。极限电磁场一温度场综合分析方法是利用有限元软件分析电机的电磁性能和损耗特性,在此基础上进行高功率密度电机的热负荷分析,在考虑温度分布的情况下,充分利用电机定转子各个部件所承受的极限温度,使电机达到一种极致使用的状态。在分析设计的基础上,制造一台样机并进行相关实验研究,利用电涡流测功机和温度传感器测量电机在额定状态下的机械特性及温度。对比试验和仿真结果验证了该设计方法的准确性。
46-51

轴向磁场盘式永磁电机等效磁路网络及气隙漏磁的分析计算

摘要:为避免在轴向磁场盘式永磁电机的初始设计及优化设计中,使用三维有限元(3D—FEM)方法计算漏磁系数时耗费的巨大的建模及计算时间,建立该种电机的等效磁路网络模型,并计算组成该模型的各等效磁阻,得到该种电机漏磁系数的解析表达式。通过3D.FEM方法及样机永磁电动势的试验测试,证明本文给出的轴向磁场盘式永磁电机等效磁路网络模型及漏磁计算的正确性。
59-64

电动汽车用五相永磁同步电机的容错控制策略

摘要:针对多相永磁容错电机在故障状态下输出转矩波动比较大这一问题,提出一种旨在减小电机在故障状态下转矩波动的最佳电流控制策略。通过电机的转矩波动向量图对电机在不同故障状态下的转矩波动进行分析,计算出电机在故障状态下的输出转矩,以转矩波动最小为目标计算出电机剩余相的补偿电流。通过联合仿真的方式对所提出的最佳电流控制策略进行验证,研究结果表明,采用以转矩波动最小为目标的最佳电流控制策略,电机在故障状态下的转矩波动降低50%以上。
65-69

自放电修正的锂动力电池SCKF—STF的SOC估算策略

摘要:为了准确估算EV用锂动力电池的荷电状态,利用Map图法对电池自放电电流进行建模,通过自放电模型得到静置状态下电池自放电电流数值,通过电流时间累积得到静置状态下电池SOC的衰减数值,对电池SOC的初值进行了修正,分析了锂动力电池等效电路模型的不确定性因素,利用EKF与SCKF—STF算法对低温及常温下电池模拟工况进行了实验验证以及对比分析。实验结果表明,SCKF—STF算法能够很好的消除模型不确定性所带来的影响,低温下和常温下算法SOC估算误差比EKF算法分别提升了0.53%和3.8%。
70-76

基于谐波小波的自适应谱线增强及其应用研究

摘要:针对随着传播距离的增大极低频电场衰减很快,很容易被环境噪声所掩盖,提出了基于谐波小波的自适应谱线增强器来提高微弱轴频电场远程检测能力的算法。根据实际情况和仿真信号的特点,谐波小波对信号进行9层分解。利用该算法对舰船电磁场缩比模型产生的轴频电场的实测数据进行处理,结果表明该算法能够实时有效地将微弱的轴频电场特征信号从环境背景噪声中分离出来,大大提高了舰船轴频电场的检测能力。同时采用基于基于谐波小波算法的自适应谱线增强的自适应迭代次数比采用最小均方算法的自适应迭代次数少,说明采用基于谐波小波算法的自适应谱线增强能快速收敛。
77-84

水轮发电机通风散热系统多场耦合的数值分析

摘要:为研究灯泡贯流式水轮发电机定子的温度变化和通风系统的流体流动规律,以保持水轮发电机内部良好的散热效果,在建立型号为SFWG24.88/7820灯泡贯流式水轮发电机定子和通风系统的三维模型基础上,采用热电耦合原理,根据定子的特点,做相应的假设,建立计算定子温度场的三维计算域,对定子的温度场进行直接耦合仿真计算,然后应用计算流体力学技术模拟了灯泡贯流式水轮发电机通风沟的流场,并和实际运行中真机实验所测得定子温度的数据进行了对比,最终验证运用耦合场分析方法的正确性。研究表明在合理的简化条件下,采用数值模拟能准确的模拟灯泡贯流式水轮发电机定子的温度变化规律以及通风系统流场及散热情况,对于灯泡贯流式水轮发电机通风系统与定子之间因多场耦合产生的热效应所引起的结构设计和优化具有重要的参考价值。
85-90

基于电网“两个细则”的PI控制器优化整定

摘要:基于电网的“两个细则”中对于火电厂自动发电技术AGC(AutomaticGenerationContr01)性能的考核,提出了一种适用于AGC机组性能考核的PI优化整定方法。首先根据两个细则提炼优化控制的性能指标忌。,然后通过最大化该指标设计了最优PI控制器,并考虑系统的频域特性给出该控制器的优化整定方法。针对典型的功率模型,分别采用该方法与传统的工程整定方法Z.N法和稳定边界法进行仿真对比,控制效果表明本文方法在能保证控制效果的同时可以获得很好的AGC性能指标。
91-96

基于混沌理论的位变换图像加密算法

摘要:为提高图像加密的安全性和加密速度,提出一种基于混沌理论的图像位平面的加密方法,同步地对每个像素点进行加密,在位平面上对行和列分别进行变换,并依靠混沌映射的初值敏感性来增加算法的随机性,保证加密的安全性,从而达到安全加密的目的。利用三维混沌映射的三个随机,将图像进行一维与二维、行与列的多次转化,达到彻底打乱图像的目的。仿真实验结果表明,该方法的加密效果理想,密钥量大,具有极高的安全性,并且加密速度也很快,对256×256的灰度图像,加密速度不超过0.1s,同时可以抵抗相关性分析及灰度直方图分析。
97-100

轮缸压力可测改进型ABS自寻优控制仿真

摘要:在轮缸压力实时测量的串联式复合制动系统中,针对由于制动响应延迟所造成的制动力超调量过大和波动剧烈的问题,提出新型ABS(anti-lock brake system)自寻优控制策略。建立ABS液压制动调节器、制动器及车辆纵向动力学模型,并采用原始ABS自寻优策略进行仿真分析。仿真结果表明,由于制动系统响应延迟,液压制动力波动较大。通过分析制动力的调节与变化原理,在原控制策略基础上,增加了制动液压的保压、阶梯增压阶段,并增加了依据地面制动力变化,进行路面辨识的模块。研究结果表明,所提出的改进型ABS自寻优控制策略改善了制动效果,可自动适应不同的路面,具有一定的鲁棒性。
101-108

动力电池组能量均衡管理控制策略

摘要:锂离子电池尤其是磷酸铁锂电池处于端电压平台阶段时,单体荷电状态与端电压之间无明显联系,仅根据端电压差异无法实现精确的单体均衡控制。针对以上问题,研究提出了基于动力电池模型参数动态预估的单体能量均衡控制策略,依据负载阶跃变化时动力电池端电压变化特性,采用非线性最小二乘法预估单体模型参数,并根据参数差异实现动力电池组的能量均衡控制。结合Buck-Boost结构的能量转换电路,对5节单体组成的锂离子电池组进行均衡试验,单体荷电状态差异约为5%以下,单体能量转换效率达到80%。实验结果说明,文中提出的动力电池组能量均衡控制策略可有效应用于动力电池单体能量的一致性管理。
109-114

《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。
F0002-F0002