高速SRM无位置传感器控制
摘要：针对简化磁链法开通角和关断角无法灵活且精确控制的问题,限制SRM（swithed reluctance motor）效率和高速运行性能,根据不同转速,提出实时调整开关角的无位置检测控制策略,通过建立电机有限元仿真模型,计算得到样机不同转子位置磁链模型。为提高角度位置控制精确度,针对SRM磁链模型的特点,给出参考磁链选取原则,在此基础上,根据不同转速实时调整开关角,实现SRM变角度位置控制。为验证提出的无位置控制策略的有效性,分别选取低速和高速样机进行试验。结果表明,提出的无位置检测法适用于低速和高速SRM,具有较高位置估算精确度。基于改进模糊卡尔曼滤波的感应电机转速估计策略研究
摘要：针对感应电机转速估计过程中,采集数据易受到外界干扰,导致的转速估计值出现较大偏差的问题,提出采用基于模糊自适应卡尔曼滤波的感应电动机无速度传感器控制策略。通过监视理论残差与实际残差的比值,对量测噪声协方差阵进行递推在线修正,使其逐渐逼近真实噪声水平,从而使滤波器执行最优估计,提高转速估计精度。仿真及实验结果表明,提出的改进模糊卡尔曼估计器,对随机的测量噪声具有较强的抑制能力。能够准确估计电机转速,抗差能力较好,满足工程实际需求。智能一体化电站变流装置逆变控制策略
摘要：＂智能充放储一体化站＂概念的提出较好地解决了电动汽车能源供给设施建设面临的成本、资源、管理等问题,多用途变流装置的高效运行是一体化站的核心与难点。本文提出了一种多用途变流装置设计方案,对其放电工作状态的控制策略展开了细致讨论。对多用途变流装置并联运行时因输出电压不对等而产生的环流问题进行分析,提出了基于功率均分的三相变流器的逆变运行控制策略,使得各并联变流器输出功率均等。利用PSCAD仿真平台建立模型,对多用途变流装置结构设计和控制算法进行了大量仿真,仿真结果表明该控制策略能实现并联变流器间的功率和电流的均等分配,有效解决变流器并联产生的环流问题,为智能充放储一体化电站建设打下了基础。基于RMC的海上风电多端高压直流输电研究
摘要：针对海上风电高压直流传输效率和可靠性不高的问题,把精简矩阵变换器（reduced matrix converter,RMC）应用到海上风力发电系统中,深入分析了RMC换流器拓扑及其双极性空间矢量调制策略。为了提高海上风电高压直流输电系统在岸上交流电网电压跌落等故障情况下的持续运行能力,提出了基于RMC换流器的海上风电多端口高压直流输电系统（MTDC,multi-terminal high voltage direct current）拓扑,分析了RMC换流器、岸上VSC换流器、超级电容器储能3个端口之间的协调控制策略,通过超级电容器储能实现了系统的功率平衡控制,提高了系统的低电压穿越能力。文章对一个三端口RMC-MTDC进行了Matlab仿真,实验结果验证了所提控制策略的正确性和可行性。横向磁通永磁直线电机损耗的研究
摘要：针对三维磁场下的横向磁通永磁直线电机定子铁心损耗和永磁体涡流损耗展开研究,首先给出了电机空载时的三维磁场分布图及各点的磁密波形变化规律,分析在匀速运动下速度大小、负载电流大小以及电流超前与滞后控制方式对电机定子铁心损耗的影响;其次给出了横向磁通永磁直线电机三维涡流场的数学模型,通过有限元数值计算分析空载、负载两种情况下涡流损耗随速度的变化规律;最后搭建了电机铁心损耗实验平台,通过样机空载实验与数值计算结果对比,验证铁心损耗数值计算的合理性。水轮发电机稳态运行时的阻尼绕组电流谐波研究
摘要：针对水轮发电机在稳态运行时的阻尼绕组电流谐波问题,采用场路耦合法,建立用于计算阻尼绕组电流的水轮发电机数学模型,并通过试验对该模型进行验证。以此为基础,分别计算几种不同稳态运行工况下的阻尼绕组电流及其谐波,包括电机空载运行、额定对称负载运行以及电机稳态负序运行等工况。分别研究发电机内主磁场、电枢绕组正序磁场和负序磁场对阻尼绕组电流谐波所产生的影响。此外还对阻尼绕组电流内的各次谐波分布特点以及产生机理进行了分析。对水轮发电机阻尼绕组电流谐波的研究,有助于预测阻尼条的受力情况,从而避免水轮发电机由于阻尼条振动强烈而出现断条事故。直线压缩机用无内定子动磁式直线振荡电机的建模与分析
摘要：针对直线压缩机要求结构紧凑及力特性好的特点,提出一种新型动磁式直线振荡电机。该电机具有无需内定子、动子质量轻、加工难度小及力特性平稳等优点。在分析电机运行原理的基础上,建立了该电机的等效磁路模型,并推导了气隙磁链、电磁推力及电感的解析表达式。为验证等效磁路模型的正确性,建立了电机准二维有限元模型,并对电机气隙磁场分布及力特性进行了深入分析。实际加工了一台实验样机并进行了静态推力实验,样机测试结果、有限元分析结果和磁路分析结果较好吻合,证明了所建模型的正确性。无刷直流电动机转矩脉动抑制
摘要：通过对无刷直流电动机（brushless DC motor,BLDCM）典型PWM调制控制方式的分析,对新型的PWM开关模式进行了研究,证实了它能消除非换相区的非导通相绕组的二极管续流,进而大大降低非换相区转矩脉动。在该电机系统的换相区转矩脉动抑制方面,通过对换相区开与关不同相的上升与下降电流的分析,并基于功率变换器直流侧供电电压与电机反电动势的固定关系能消除换相区转矩脉动的机理,提出了在功率变换器主电路的直流侧增加ZETA变换器,当进入换相区时由可控的ZETA变换器向功率变换器供电,供电电压保持4倍于电机反电动势。通过实验证实了系统的非换相区和换相区转矩脉动抑制效果。多路输入电能回馈直流模拟负载的研究
摘要：提出了将直流模拟负载单元进行模块化设计,实现多模块并联且将电能回馈电网的节能方案。直流模拟负载模块采用并联输入并联输出的工作方式,数字控制和模拟控制相结合的混合控制方式,实现每个模块输入电流的独立高精度控制。为提高并网电能质量,采用基于离散傅里叶变换的闭环锁相控制方法,并网逆变控制引入重复控制实现周期性扰动的无静差调节。根据所提出的方案设计了样机,实验结果验证了该方案能实现模拟负载模块输入电流的精密控制,且有效抑制并网电流谐波,实现高功率因数,额定功率下并网电流总谐波失真为0.7%。双级矩阵变换器混合式换流
摘要：针对双级矩阵变换器（TSMC）整流级窄脉冲处四步换流失效和宽脉冲处零电流换流较难追踪覆盖的不足,提出一种混合式换流方案,将脉冲分为宽窄脉冲,宽脉冲下采用四步换流策略,窄脉冲处采用零电流协调换流,零电流换流协调会导致逆变级载波为动态不规则波形,较难实现,提供了一种依据整流级开关占空比调整逆变级信号波的简易实现方法,分析了原理,给出了示意图。搭建了一台样机对上述方案进行了实验验证,结果表明该方案的采用在确保系统具有优良网侧和传动性能的同时,实现了安全可靠换流,从而有效消除了由上述问题导致的过电流/过电压尖峰,提高了系统可靠性,为TSMC进一步工程应用奠定了基础。湍流模型变化对汽轮发电机转子热流场影响
摘要：以某大型空冷汽轮发电机转子为例,建立了包括护环在内的半转子风路最长的线圈整槽三维物理模型,基于计算流体动力学原理,采用有限体积法,在相同的计算条件、网格划分前提下,研究了3种不同的湍流两方程模型——Standard k-ε模型、Realizable k-ε模型和RNG k-ε模型对转子三维流场和温度场的影响。结果表明：采用不同湍流模型对转子温度分布及峰值位置计算结果影响显著,RNG k-ε模型计算的温度结果偏高,Standard k-ε模型计算的温度结果偏低,Realizable k-ε模型计算出的温度结果更接近实际情况。结论可为大型空冷汽轮发电机转子数值模拟提供理论参考。采用图像分析与神经网络识别绝缘子憎水性
摘要：为了快捷准确的识别复合绝缘子的憎水性等级,提出了基于图像分析与神经网络的绝缘子憎水性识别方法。试验获取各个憎水性等级的绝缘子图像,对图像进行直方图均衡增强、自适应中值滤波处理后,利用二维Otsu阈值法对图像进行分割;然后,提取4个与绝缘子憎水性相关的4个特征量,以这4个特征量作为输入向量,以相应的憎水性等级作为输出向量,通过训练得到优化的BP（back propagation）神经网络识别模型,并用于绝缘子憎水性等级的识别。试验结果表明该方法能够准确识别绝缘子的憎水性等级,总识别率超过了90%,准确度达到了实际应用的要求,为在线检测绝缘子憎水性奠定了基础。基于FS-MPC的级联型STATCOM控制延时消除方法
摘要：提出一种新型有限状态模型预测控制的控制延时消除方法,并将其成功应用于级联型STATCOM,旨在提高级联型STATCOM的电流跟踪控制效果。有限状态模型预测控制用一个指标函数对各种预测结果进行评估,选择使指标函数值最小的开关组合,从而实现对功率变换器的快速控制,但研究发现,控制延时会较大程度影响预测控制的电流跟踪效果。本文在对系统离散化数学模型进一步递推的基础上,通过对传统数字控制的控制流程改进,减小了控制延时的影响、提高了系统性能。为了验证该方法的有效性,在仿真测试的基础上进行了实验验证,2k W样机的实验结果显示,级联型STATCOM具有快速的电流跟踪能力,同时有限状态模型预测控制使系统具有较强的鲁棒性。一种欠驱动船舶编队滑模鲁棒控制方法
摘要：为实现模型参数不确定和外界风浪流干扰情况下的欠驱动水面船舶编队控制,提出一种跟随者仅利用领航船的位置及航向信息,而不利用领航船的速度、角速度和动力学信息的编队控制方法。根据领航船的位置及航向角信息设计虚拟船,使其轨迹与参考船在有限时间内重合;基于虚拟船策略建立领导-跟随模式下的船舶编队控制模型;将反步法与滑模变结构方法相结合,设计了一种可以有效处理模型参数摄动和外界环境干扰问题的鲁棒控制器,使得跟随船沿着虚拟船的轨迹运动,从而与领航者保持期望的队形,达到编队控制的目的。通过对由3只＂Northern Clipper＂实船所组成的船舶编队进行编队控制仿真实验,结果验证了所提方法的正确性和有效性。考虑气动弹性的高超声速飞行器姿态稳定控制
摘要：以高超声速飞行器为背景,针对气动特性与机体弹性形变引起的机体前端的偏转角之间的相互关系,建立高超声速飞行器的一种新型的气动弹性模型。采用活塞理论分析机体受气动力时的弹性形变,通过引入诱发攻角,建立了面向控制的包含气动弹性的高超声速飞行器的非线性模型。通过数值仿真验证了引入诱发攻角的必要性,最后设计了姿态稳定鲁棒控制器,通过非线性仿真结果间接验证了模型的有效性和正确性。提出的描述高超声速飞行器气动弹性问题的思路和方法,同样适用于其它构型的飞行器,并且此模型的变量维数远小于其它同类模型,降低了后续工作中控制器设计的难度。Buck-Boost变换器线性与非线性复合控制
摘要：针对一类Buck-Boost变换器,提出一种线性与非线性复合控制算法。在负载电流发生大的阶跃变化时,使用非线性电容电荷平衡控制算法,保证动态过程中输出电容上的放电量和充电量相等,并使动态过程中电容充放电量最少,在相应的时间点来控制开关管的动作,使Buck-Boost变换器快速恢复到稳态,从而优化动态性能的目的;在变换器处于稳定工作状态时,采用常规的线性电压模式控制。本文给出了非线性电容电荷平衡控制算法的详细计算公式,并利用FPGA数字控制平台实现所提的控制算法。最后的仿真实验和样机实验,验证了所提的线性与非线性复合控制算法能够提高Buck-Boost变换器的动态性能。一种基于LCR发散振荡响应的控制系统频率特性辨识方法
摘要：针对目前控制工程中采用的激励信号获取对象动态模型存在较高的噪信比,抗干扰能力较弱等问题,提出一种双阶跃激励信号的LCR（inductance capacitance resistance）发散振荡方法。通过从频域与时域角度分别进行理论分析,得出了该方法抗干扰能力较强的结论。并将该方法应用于控制系统频率特性辨识中,仿真实验表明,在较强干扰环境下可获得较为准确的频率特性。最后,本文的方法应用于电站锅炉的炉膛压力控制系统频率特性分析中,与点频滤波器方法相比获得了更加贴近实际的频率特性。仿真实验和实际应用结果表明了本文方法的正确性和有效性。《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。