基于功率切换模型的三相VSC切换控制方法

三相电压源变换器(voltage source converter,VSC)工作过程可视为在不同开关状态(即不同子系统)下的切换,是一种典型的切换系统。基于切换系统理论,提出一种三相电网平衡条件下基于功率切换模型的三相VSC切换控制策略。相较于传统基于线性化模型的三相VSC控制方法,所提方法具有模型精确无近似,控制参数少,控制器实现简单,无需复杂的坐标旋转变换和脉冲宽度调制过程,对于电路参数不确定具有强鲁棒性等优点。相较于传统基于电流切换模型的三相VSC切换控制策略,所提方法具有模型更便于系统分析与切换规则设计且提升了系统延迟条件下系统稳定性等优点。仿真及实验比较结果证明了所提方法的有效性及优越性。

高速切换场景下的双门限判决算法研究

传统的越区切换算法无法应对高速列车提速带来的通信质量需求增长,本文提出一种基于双门限判决的位置触发切换算法,以提升越区切换时的通信质量。选择大小双门限值,能够有效减少信号强度波动带来的影响。在接收信号强度波动较小时采用双门限中的较小值,波动较大时则采用较大值,针对每次测量结果实时进行连续双判决。仿真结果表明:相较于传统切换算法,双门限判决算法能够使得切换发生位置更靠近基站重叠区域的中点,进而降低切换掉话率和切换失败率。同时双判决减小了平均切换次数,使通信体验得到了极大提升。

一类不确定切换模糊系统的记忆保成本控制

针对一类具有状态时滞和不确定性的切换模糊系统,提出了该类系统的记忆保成本控制问题。利用引入系统过去的状态信息,构造有记忆状态反馈控制器,以消除系统时滞对于系统稳定性产生的不良影响。在保证成本函数指标小于某个上界及允许的不确定性条件下,结合多Lyapunov函数方法和线性矩阵不等式(linear matrix inequality,LMI)处理方法得到最终的充分条件,保证闭环系统能够渐近稳定;且得到满足设计的切换律的记忆状态反馈控制器增益。最后通过Simulink仿真验证了所提方法的正确性。

适配变压器全档位切换暂态分析的有载分接开关电路模型构建

有载分接开关(on-loadtap-changer,OLTC)是换流变压器的核心组件,其可靠切换过程关乎换流变的安全。然而目前国内在运特高压换流变用OLTC完全依赖进口,仿真获取OLTC不同运行状态的暂态特性数据是支撑OLTC关键电气参数设计与国产化制造的基础。经典的OLTC模型仅改变变压器变比或仅模拟单级档位切换过程,难以满足全档位电压调整与各级档位暂态特性数据同步获取的需求,导致OLTC设计优化、参数选型及故障分析缺乏足够的仿真数据支持。该文首先以真空OLTC为研究对象建立切换开关和极性开关等效电路模型,根据OLTC复杂的调压功能建立分层控制系统。其次,在PSCAD中搭建交流仿真系统,获取有载调压过程的暂态特性数据波形,与解析计算得到的电压和电流相比误差小于0.2%,证明该模型满足OLTC电磁暂态仿真研究的精度要求。最后,开展循环调压仿真,获得负载电压数据与波形。结果表明:该文提出的OLTC模型能够接收外部控制信号,进行全档位调压与极性转换仿真分析,能够为OLTC的调压研究、故障溯源分析和过渡电阻设计选型等提供基础模型。

基于电极模态切换的半球谐振陀螺自校准方法

针对因受加工技术、加工条件以及外部环境因素等影响,半球谐振陀螺在力平衡模式下输出零偏稳定性及重复性变化较大的问题,提出一种基于模态切换的陀螺自校准方法。基于半球谐振陀螺二阶振动模态机理,建立理想状态下谐振子运动方程,并分析推导了谐振子在阻尼不均和频率裂解等非理想因素影响下的运动模型和参数控制方程。根据谐振陀螺输出漂移特性,提出了一种基于电极功能切换的半球谐振陀螺自校准方法。通过相关实验,分析比较了电极模态切换前后陀螺输出稳定性及重复性,实验结果表明,陀螺零偏稳定性提升1.8倍以上,陀螺零偏重复性提升90.5%,所提方法能有效估计及补偿陀螺漂移,提高半球谐振陀螺输出的稳定性和重复性。

基于频率切换实现恒流/恒压输出的电场耦合无线电能传输系统

电场耦合无线电能传输(electric-field coupled wireless power transfer,EC-WPT)技术的实际应用中,有些用电设备需要系统具有不同的恒定输出特性(恒流/恒压),即系统输出电压或输出电流与负载解耦,此外,系统还需具备在恒流、恒压模式间按需切换的功能。针对该需求,基于LC-CLC谐振网络提出1种具有恒流/恒压输出特性的EC-WPT系统,分析LC-CLC谐振网络特性,推导恒流/恒压输出特性的实现条件以及恒流频率和恒压频率的计算方法,并给出系统参数设计方法,分析系统对工作频率的敏感性。最后通过仿真和实验验证所提出的EC-WPT系统恒流/恒压输出特性及其参数设计方法的正确性和有效性。实验结果表明所提出的系统在输入电压恒定的不同负载工况下分别实现2 A的恒流输出以及96 V的恒压输出,其最大传输效率分别为87.83%及88.17%。

三端口柔性多状态开关多模式平滑切换控制策略

光伏整县推进和电动汽车快速发展造成配电网末端电压偏高等电能质量问题,基于区域柔性互联的柔性多状态开关(flexible multi-state switch,FMSS)技术成为解决方案之一。针对柔性多状态开关PQ模式与VF模式间切换的波动及冲击性问题,提出在状态跟随控制器之后添加惯性环节,并改进相位预同步环节,可实现FMSS并离网工作模式的平滑切换。针对FMSS直流母线控制端的馈线故障导致系统运行崩溃问题,提出一种引入权值调节的控制策略,可实现系统稳定运行情况下,有功控制和直流母线电压控制的平滑切换。在MATLAB/Simulink环境下搭建了三端口FMSS仿真模型,对提出的控制策略进行了仿真验证,仿真结果实现了任意馈线故障下三端口FMSS无缝转供电功能。最后搭建物理实验平台,进一步验证了所提平滑切换策略的有效性。

光伏光热联合双源热泵系统运行模式研究(1):最佳切换模式验证

讨论了光伏光热联合双源热泵系统制热运行的最佳切换模式。利用TRNSYS软件建立了仿真模型,对双源(水源、空气源)热泵系统性能系数(COP_(s))进行了计算,提出以某时刻空气源热泵模式或水源热泵模式运行COP_(s)较大者优先运行作为COP_(s)切换模式。通过前期实验结果验证了模拟结果的正确性,并与常规的集热水箱温度切换模式进行了对比实验,验证了COP_(s)切换模式的有效性。结果表明,该实验系统以COP_(s)最佳切换模式运行时发电量和发电效率较集热水箱温度切换模式分别提高了5.35%和1.73%,耗电量降低了17.03%,COP_(s)提高了4.91%。

天空地多层异构融合网络性能分析及切换协议优化

针对多层异构融合网络(Multi-layer heterogeneous integrated network, MLHetINet)切换复杂的问题,提出通过凝视波束及干扰消除算法获取切换分析的有效数据,简化波束对准及捕获过程,扩展空基网络覆盖范围,进而降低跨层切换的复杂度。首先,针对地面终端和空中基站间的相对高速运动特性,提出空基凝视多波束形成算法,自适应地调整天线相位和权值,在目标方向生成主瓣并对干扰源进行零陷实现空域隔离,简化切换分析的复杂度。然后针对空地信道的复杂性,提出了基于列范数分组排序的多阶干扰消除算法,进一步提高目标信号的检测精度,提高切换分析的准确性。最后,依靠凝视波束技术和干扰消除算法,针对空天地三维多层异构融合网络中的切换事件设计了独立的切换协议,显著降低了网络资源的消耗。仿真结果表明,相较于传统地面网络和天地融合网络,所提波束赋形辅助的天空地多层异构融合网络中的用户信息速率有显著提升。

伺服系统状态反馈切换控制策略研究

针对伺服系统参数的不确定性问题,提出一种以速度为切换信号的切换控制策略。利用伺服电机离线数据得到非线性Bode图,根据频域特性变化区间划分系统速度区域;以速度指标作为切换条件,在模拟退火算法中引入平坦性计算,对各子系统进行参数辨识,构建伺服系统的切换模型,并解决了切换系统出现的抖振问题;最后,在给定切换条件下,设计切换模型各子系统控制器,形成基于状态观测器的反馈控制策略,保证闭环切换系统的渐近稳定性。结果表明:所提控制策略优化了系统的响应曲线,其跟踪精度提升了约4%。

HPLC多波长切换指纹图谱结合化学计量学研究白术土炒前后成分变化规律

目的 建立测定白术、土白术水溶性和脂溶性成分的高效液相色谱-二极管阵列检测器(HPLC-DAD)多波长切换指纹图谱,结合化学计量学研究白术土炒前后成分变化规律。方法 建立白术、土白术水溶性及脂溶性成分的HPLC-DAD多波长切换指纹图谱测定方法,测定17批白术和17批土白术的HPLC指纹图谱,采用相似度评价、聚类分析、OPLS-DA分析进行统计分析。结果 白术指纹图谱中共标定9个共有峰,土白术指纹图谱中共标定10个共有峰。指认了新绿原酸、绿原酸、白术内酯Ⅰ、白术内酯Ⅱ、白术内酯Ⅲ及苍术酮6个成分,土炒后1号峰、4号峰(白术内酯Ⅲ)、8号峰(白术内酯Ⅱ)峰面积增加,2号峰(新绿原酸)、3号峰(绿原酸)、5号峰、6号峰、7号峰、9号峰(白术内酯Ⅰ)、10号峰(苍术酮)土炒后峰面积均降低。结论 所建立指纹图谱方法能够系统地分析白术土炒前后化学成分的变化规律,可为进一步规范白术土炒工艺,制定土白术专属性质量标准,研究土白术炮制原理提供实验基础。

基于计算资源动态可用性的计算卸载切换策略

计算卸载和切换是提升车载边缘计算的计算性能和服务质量的关键问题。但由于车辆的移动性,可用计算资源的动态性变化将会导致卸载场景不断变化,进而导致任务完成时间增加。为此,提出基于计算资源动态可用性的计算卸载切换策略,包括在路径固定情况下上传目标服务节点的选择策略和基于动态可用计算资源的切换策略。实验结果表明,相对于现有研究,所提策略能够有效地缩短任务完成时间,提升计算卸载性能。

动态无线充电系统自解耦型分段导轨及其双模切换策略研究

为抑制电动汽车动态无线充电系统发射单元间的交叉耦合,降低其对系统谐振参数设计的影响,文中利用螺线管线圈与平面线圈正交解耦特性,提出一种自解耦分段发射导轨,其中螺线管为分级叠层绕制,实现了相邻发射单元间的自解耦。为降低系统输出参数波动,基于互感动态变化规律,确定系统最佳充电区间,并提出一种双模工作模式及其分段切换策略,实现对发射线圈实能顺序的实时控制。为实现双模工作状态的有序变换,设计自解耦检测线圈结构,该检测线圈采用单层螺线管绕制并与接收线圈正交,避免检测信号与电能传输之间的干扰。最后,搭建实验平台对所提方法的有效性进行验证。实验结果表明,系统输出功率平稳性提升了19.5%,系统的最高效率可达92.3%。

基于切换系统的独立微电网稳定控制设计

独立微电网是一个复杂的非线性系统,为解决典型光储柴独立微电网在能源约束下存在控制单元切换的问题,提出将非线性切换系统理论应用到主从控制下的主控单元切换问题上。首先,当主从控制下的储能系统和柴油发电机分别作为主控单元时,将它们视为两个子系统,建立非线性切换系统模型。然后,应用多Lyapunov函数法分析切换系统的稳定性,同时利用backstepping方法分别设计子系统的非线性控制器,保留系统的非线性特征。最后,采用美国国家能源实验室开发的仿真软件中的硬充电策略作为切换策略,保证切换过程中系统的稳定性。通过MATLAB仿真证明了所设计方法的有效性。

5G/B5G异构网络切换过程分析和移动性管理解决方案

有效的移动性管理对于确保5G异构网络预期的QoS和QoE至关重要。切换过程在移动性管理中起着至关重要的作用。在此过程中的故障可能会对5G通信网络的可靠性、稳定性和连接性产生不利影响。对5G HetNet的切换过程进行了分析,包括5G切换过程步骤、5G HetNet的三层切换、5G HetNet的关键切换参数。此外,针对具体问题,如超高速、负载均衡和小区间干扰,归纳总结了5G HetNet的移动性管理主要解决方案,并提出了5G/B5G HetNet的移动性管理新方法。

考虑最少线路切换数量的电压稳定性增强优化方法

为提升电力系统的电压稳定性,提出一种基于输电线路切换的电压稳定性增强控制模型,该模型以最少的切换输电线路数量为目标来满足电力系统负荷裕度的提升需求。为灵活构建线路切换数学模型,提出基于支路追加法将线路切换融入原问题模型中。为降低模型求解难度,提出一种阶段式求解策略:基于负荷裕度对线路参数的灵敏度快速预筛选出可以提高系统负荷裕度的候选切换集,降低0-1整数变量的搜索范围;基于外逼近和松弛策略将原问题分解为2个子问题进行迭代求解,进一步提高模型的求解速度和精度。IEEE118节点和IEEE662节点系统仿真结果验证了所提模型与方法的有效性。

具有切换特性和免疫控制的计算机病毒传播模型

针对目前计算机病毒传播建模研究中没有综合考虑安全防护以及病毒持续更新的影响,提出具有切换特性和免疫控制的计算机病毒SEIR(Susceptible-Exposed-Infected-Recovery)传播模型。考虑安全防护措施和病毒更新的影响,构建切换型病毒传播模型,该模型由低防护子系统和高防护子系统构成。考虑免疫控制策略,构建切换脉冲型病毒传播模型。为验证模型的有效性,分别在BA无标度网络和SW小世界网络进行数值仿真,并且进行对比分析。实验结果表明:在SW小世界网络中免疫控制策略更能有效控制病毒的传播;低防护传播期与高防护传播期的比值越小,达到平稳时潜伏节点和感染节点的密度越小;病毒的更新周期越长,潜伏节点和感染节点的峰值密度越低。

智能车横向跟踪控制模式切换策略及评价方法

针对智能车横向跟踪控制算法传统切换策略中模型匹配策略总是处于激活状态,占用计算资源和运动平顺性变差的问题,设计了一种基于最小二乘支持向量机(least squares support vector machine,LSSVM)的控制模式切换策略,在不同工况下根据误差判断策略切换控制模式.从安全性、舒适性和跟踪精度3个方面构建控制效果评估函数,并根据多目标优化数学模型实时执行系统最优控制量.仿真试验结果表明:该切换策略能够保证智能车在不同工况下具有优秀的横向跟踪性能,路径跟踪偏差范围为±0.1 m,横摆角速度波动范围为±2(°)/s,jerk值的范围为±10 m/s^(3),与传统的单一控制算法相比,具有更好的跟踪精度、稳定性和舒适性.

状态依赖型切换系统的数据驱动方法建模

切换系统是由一系列连续或离散的子系统和切换机制组合而成的一类复杂系统,状态依赖型切换系统因其复杂性而尚未被深入研究.因此,通过系统的输入输出轨迹来对状态依赖的切换系统进行数据驱动建模,利用数据挖掘技术寻找数据之间的有用信息,建立输入与输出之间更形象的表达形式;在此基础上提出一种结构框架,根据辨识轨迹的切换时刻将数据分段,借助神经网络建立子系统的模型以及切换规则,深度挖掘状态依赖切换系统的信息,得到切换系统中子系统及子系统间的信息.实验结果表明:相比传统的机理建模,本文提出的数据驱动方法将建模的复杂度降低了17.3%.

基于在线柱切换液相色谱技术的红霉素软膏含量测定研究

目的建立在线柱切换高效液相色谱法测定红霉素软膏中主药含量的方法,为相关制剂的质量控制提供有效手段。方法样品经80℃提取后直接进样,柱切换系统下,采用C_(18)(50 mm×2.1 mm,5μm)色谱柱初步分离,2.5 min后转入C_(18)(150 mm×2.1 mm,5μm)柱进行分析,流速0.2 mL·min^(-1),柱温35℃。结果红霉素在1~100μg·mL^(-1)范围内线性关系良好(r=0.9994);平均加样回收率大于96.9%;日内和日间精密度小于1.29%(n=6)。结论本研究改进样品提取方法,并通过在线柱切换完成目标组分的净化和富集,该方法操作简单、准确灵敏、稳定性好,可用于红霉素软膏的含量测定。