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中国电机工程学报 2009年第06期杂志 文档列表

中国电机工程学报杂志电力电子与电力传动

环路延时对数字峰值电压控制开关变换器瞬态性能的影响1-7

摘要：研究数字控制环路延时对开关变换器瞬态性能的影响,提出克服环路延时影响的简单实用算法。在数字峰值电压算法的基础上,对开关变换器数字控制算法中延时的存在进行分析,提出克服延时的策略,并得到改进型数字峰值电压控制算法。在此基础上,对单次采样的局限性进行分析,并提出将多采样算法用于典型降压（Buck）变换器中,用于进一步减小环路延时。利用仿真和实验对所提出的不同算法进行验证,并对瞬态性能进行分析。结果比较说明采用克服延时算法能减小延时,从而提高瞬态响应,多采样算法则是在此基础上的进一步改进。

最小原边通态损耗高压输入多谐振推挽变流器21-28

摘要：为了提高新型燃料电池能源系统能量转化传递的效率,延长燃料电池本体寿命,提出了一种最小化原边通态损耗的高压输入软开关多谐振推挽变流器。该变流器继承了传统推挽变流器和传统LLC多谐振变流器的全部优点,可用于低成本、高效高功率密度场合,且其原边所有主开关管上的电压应力均为输入电压,故较传统推挽变流器更适用于高压输入的场合。此外该拓扑还通过将原边电流均分至2个推挽支路的方式将原边通态损耗降为传统推挽变流器的一半,提高了转换效率,因而该新颖变流器非常适合作为燃料电池系统中后级单向宽范围输入的高效率直流电源。在详细分析了该变流器的工作原理和关键参数的设计方法后,以一台1kW的实验样机验证了该拓扑的可靠性和有效性。样机的满载效率达到了97%。

数字化过程对脉宽调制逆变电源性能的影响机理29-35

摘要：数字控制已成为新型脉宽调制（pulse width modulation,PWM）逆变电源控制技术发展的主流,然而传统的PID模拟控制方案在逆变电源的数字实现中效果不如模拟控制,该文从零阶保持过程和滞后一拍控制这2方面分析数字化过程对PWM逆变电源性能的影响机理,得出结论如下：由于数字控制零阶保持的作用,逆变电源的开环特性随着采样频率发生较大变化;零阶保持过程改变了PWM逆变电源闭环系统稳定性,相对于模拟控制稳定范围大大降低;随采样周期不同,滞后一拍控制改变了数字PWM逆变电源闭环稳定性。实验验证了分析的正确性。

《中国电机工程学报》6篇论文荣获中国科协期刊优秀学术论文奖35-35

动态电压恢复器的最优控制和最优滤波48-54

摘要：提出基于最优控制和最优滤波的动态电压恢复器控制策略。该控制方法用Sage-Husa卡尔曼滤波器对动态电压的暂降进行检测,同时实现对三相电网电压的锁相功能。该算法实现了在谐波和不平衡条件下正序电压幅值和相位几乎无延时的检测。为加快系统动态响应速度,提出最优控制的策略;同时设计一个最优滤波器——降维卡尔曼滤波器进行电流状态量的观测。降维卡尔曼滤波器的使用不但节省了3个电流传感器,而且加快了控制的响应速度,从而显著提高了不平衡暂降的补偿能力。实验结果证明该文所提出的控制策略的有效性。

中国电机工程学报杂志电机与电器

多极低速电励磁双凸极风力发电机及整流特性67-72

摘要：提出24/16极电励磁双凸极风力发电机结构型式,通过有限元法计算其静磁场分布特性,论述了共阳极半波整流、共阴极半波整流以及桥式整流电路下电机的不同发电方式和工作机理,指出励磁电流方向和电机转向与发电方式的关系。建立3种整流模式下发电机的场路耦合模型,对不同发电方式下的发电机输出特性进行了仿真分析。研制1台2kW原理样机,实验结果与仿真和理论分析一致,表明转子滑出端发电方式下电机输出电压调整率低、外特性硬,输出功率最大,而传统桥式整流电路不适用于低速电励磁双凸极风力发电机系统。

行波超声波电机多调节量协调控制方法73-79

摘要：在行波超声波电机伺服控制中,电机需要低速运行和正反向转动。调压可以实现低转速控制,但通过单一调节驱动频率和电压不能改变定子行波的运动方向,因而电机转动方向无法改变。调节两相驱动信号相位差,在±π/间直接切换会造成在切换点转速的剧烈跳动。因此要想获得理想的伺服控制效果,采用驱动频率、电压（占空比）、相位差三种调节量分段调节,通过模糊控制算法,可以解决低转速控制和转速跳动问题。以直径60mm行波超声波电机为实例,通过转速、位置伺服跟踪控制对这种控制方法进行了实验验证。

双凸极电励磁发电机非线性建模方法86-92

摘要：在有限元分析所得磁链特性ψ（θ,if,ia,ib,ic）的基础上,尝试分别采用自适应模糊神经网络（adaptive-network-based fuzzy inference system,ANFIS）、支持向量机（support vector machine,SVM）和3次样条插值法（Spline）建立60kW12/8极双凸极电励磁（doubly salient electromagnetic,DSEM）直流发电机非线性模型,并将基于3种模型的电机的静态特性与有限元分析结果相比较,以验证所建模型的逼近精度、推广预测能力及建模方法的有效性。根据3种非线性建模方法分别建立发电机非线性仿真模型,并用此模型对双凸极无刷直流发电机的空载和带载电压波形进行仿真,分析电机的空载特性和外特性,并与实验测试结果比较,进一步验证3种建模方法的性能,给出选用原则。

单边直线感应电机法向力牵引力解耦控制100-104

摘要：单边直线感应电机（single-sided linear induction motor,SLIM）的法向力和牵引力可以通过初级和次级磁链的幅值和夹角表示。通过选择PWM变频器最优电压矢量、改变磁链的瞬态幅值及夹角,可以实现单边直线感应电机法向力和牵引力的解耦控制。由此可以将单边直线感应电机的法向力和牵引力分别用于直线电机车辆的悬浮及牵引控制,实现不设悬浮电磁铁的直线感应电机车辆的悬浮牵引同时运行。实验结果表明,在整个运行期间,悬浮牵引兼用直线电机车辆的悬浮气隙及运行速度均能快速的跟踪给定值,体现了良好的精度和稳定性能。提出的力解耦控制方案得到了较好的验证。

基于相关耦合的并联四轴电动伺服平台鲁棒控制117-121

摘要：4TPS-PS并联电动平台由4个伺服电机协同驱动,实现3个转动和1个移动自由度,为提高平台运动的位姿轨迹精度,需要实现四轴的非线性同步。该文推导非线性相关耦合误差,兼顾各轴的跟踪误差和同步误差,提出一种基于该误差的鲁棒控制方法,设计基于非线性相关耦合误差和滑模变结构控制理论的鲁棒控制算法。进行仿真和实验研究,结果表明,该控制策略具有较强的稳定性,提高了各轴的非线性同步特性,从而实现平台的高精度轨迹跟踪,平均位姿跟踪精度优于0.07°。

中国电机工程学报杂志电工理论与新技术

类比有限元法求解铁氧体电感器磁场特征参数122-128

摘要：密绕线匝的铁氧体电感器磁场强度H可认为仅有环向分量,若选择H为自由度,则成轴对称场分布;加载环向电流的电感器选择矢量磁位A为自由度时也呈轴对称分布,该文推导了这两类磁场在各自自由度下满足的微分方程。当两种场具有相同的材料特性、形状及相似的边界条件时,即可通过后者类比求解前者的场分布,由此可以选择矢量磁位A为自由度条件下以轴对称的方式求解铁氧体密绕电感器的磁场分布及对应的磁场参数。以两种结构的铁氧体电感器为例,在计及寄生电容的条件下,建立电感器的R-L-C集中参数模型,由此得到仅含有电阻和电感可测量的串联模型。在10MHz范围内,等效电阻、等效电感、等效相位角计算与实验取得了一致结果,验证了计算方法的正确性和结果的准确性,为该类电感器在电力电子及其相关领域的设计提供了一条理论分析的途径。

《中国电机工程学报》编辑委员会F0004-F0004