基于退火PSO-PI与重复PR的图腾柱PFC

功率因数校正(power factor correction,PFC)被广泛应用于车载充电机以提高充电效率、减小对电网产生的谐波污染。本文常用的双闭环比例积分(proportional integration,PI)控制的基础上,研究了退火粒子群算法(particle swarm optimization,PSO-PI)和改进重复比例谐振(proportional resonance,PR)控制,通过退火PSO算法对电压环的PI控制器参数进行优化,提高了响应速度;将电流环由PI控制变为改进重复PR控制,以解决PI控制对高频信号跟踪能力弱的缺点,并选用了近几年比较热门的图腾柱PFC拓扑结构,最终提高了响应速度,降低总谐波畸变率(total harmonic distortion rate,THD)。最后通过Matlab/Simulink仿真验证了控制策略的正确性,相比传统的图腾柱PFC,响应速度得到一定提高,THD值降低了2.07%。

基于模型预测控制的双有源桥变换器动态性能优化

为了解决直流微电网中双有源桥(DAB)DC-DC变换器的动态响应性能不佳、能效低下以及稳定性差等问题,本文提出一种基于模型预测控制(MPC)策略的改进型DAB变换器。该策略通过构建输出电压的预测模型,并针对预测误差确立代价函数,旨在最小化下一控制周期的最优控制量,进而对双有源桥DC-DC变换器实施精准的建模与预测控制。在此基础上,针对电路参数敏感性问题,通过与预测模型相结合,对系统参数灵敏度进行优化。最后,利用MATLAB/Simulink对控制效果进行仿真模拟,并与常规闭环控制PID、PID+前馈控制进行比较,验证所提出算法的正确性与优势。

基于QPSO-ELM-KF的电力系统短期负荷预测

为保证日常电力系统的正常运行,满足其生产活动安排、电力经济调度以及电网安全分析的要求,必须要进行电力系统短期负荷的预测。为提高预测精度和稳定性,提出了一种基于量子粒子群(QPSO)优化极限学习机(ELM)与卡尔曼滤波(KF)相结合的电力系统短期负荷预测模型。该模型首先通过ELM预测各时间点的电力负荷值,其中,根据QPSO算法本身的特性以及在参数寻优方面的优势,利用其对ELM网络结构中输入层-隐含层的权值和隐含层的阈值进行寻优;然后,利用KF算法将得到的预测值做进一步的更新和优化,从而得到各时刻的最优估计值,最终以实现对短期电力负荷的精准预测。实验表明,使用QPSO-ELM-KF预测模型进行短期电力负荷预测,预测精度有进一步的提高。

一种新型开关磁阻电机软开关功率电路

针对开关磁阻电机调速系统的开关器件在工作过程中,会产生大的电磁干扰和大的功率损耗问题,提出了一种基于新型电容分压并联谐振直流环的功率变换电路拓扑。该电路是在传统的硬开关不对称逆变桥的各开关器件上并联缓冲电容,实现对相开关的零电压关断;同时,在直流母线上加入一个由二个电感与一个电容为主要组成元件的谐振环,通过对此谐振环中谐振开关的合理控制,即可实现对相开关的零电压开通及对谐振开关的零电流或零电压软通断。通过对功率电路工作原理和动作模式过程的分析,得出需满足的软开关条件。具有此谐振环的软开关变换器,有效区间大、功率损耗小,因而提高了开关磁阻电机调速系统的效率和性能。用Matlab仿真实验验证了此电路的正确性与有效性。

软开关PWM技术的研究

介绍了软开关PWM技术与传统PWM技术的不同以及软开关PWM的分类,在此基础上,系统的分析了ZVS PWM工作过程和其特性。最后,对不同类型电路的适用场合做了简要概括。

基于空间分量法的钢芯输送带无损监测

在传统钢芯输送带漏磁检测的基础上,采用空间磁感应强度ωB T的Z轴分量ωB z监测新方法,也即利用钢绳芯的每组接头、断口的漏磁对应一对磁偶极子的N、S极,通过监测磁偶极子N、S极的极值点信号,来实现对输送带的损伤监测,提高了数据的实时处理能力。另外,通过对相关2种类型传感器分析比较,得出了更为合理的霍尔元件作为监测元件。实验结果表明,空间磁感应强度ωB T的Z轴分量ωB z检测方法具有可靠性高、实时性好、通用性强、安装使用方便等优点。

新型SRD软开关功率电路分析与仿真

针对开关磁阻电机调速系统(SRD)电磁干扰及开关损耗大的问题,提出了一种新型并联谐振软开关变换器的电路拓扑。通过在传统公共逆变桥的各相开关上并联一个缓冲电容,并在直流母线上加入一个由两个电感与一个电容为主要组成元件的谐振环节,实现对所有功率开关和谐振开关的软动作。此电路没有采用电感与分压电容中性点连接方式,故不会因中性点电位变化而影响系统可靠性。理论分析及MATLAB仿真结果表明:该电路具有控制简单,母线电压过渡速度快,谐振元件参数小,功率损耗小等特点。

Crowbar和Chopper保护对双馈风机低电压穿越的影响分析

针对在电网低电压故障期间,双馈风力发电机因硬件保护出现离网问题,研究基于Crowbar阻值和增加Chopper保护电路对DFIG的影响。首先,在转子交流侧采用主动型Crowbar电路,可保护转子侧变流器减少暂态冲击电流的影响,直流侧配备卸荷(Chopper)电路,可在暂态过程中维持直流侧电压稳定;其次,在分析电网电压跌落过程中双馈风机的暂态特性基础上,采用基于定子电网电压定向的控制策略,合理的选取Crowbar阻值范围,并分析Crowbar和Chopper投切时刻对双馈风力发电机安全低穿的影响,在MATLAB/Simulink仿真平台中建立1.5 MW双馈风力发电机组模型,验证了Crowbar和Chopper保护电路的有效性。

SRD在电动摩托车中的应用

介绍了SRD在电动摩托车设计中的应用,此设计包括功率电路设计(及其中的参数计算)和控制电路的设计。用实验的方法验证了此方法的合理性。

基于DSP的SRD数字控制电路

采用了一种基于数字信号处理器(DSP)的开关磁阻电机控制器,利用DSP的运算能力强、速度快的特点,简化了系统硬件,实现了双闭环控制。并用实验的方法进一步验证了所提方案的正确性。

地方高校电气工程专业人才培养体系探索与实践--以太原科技大学为例

服务地方经济发展是地方高校的存在价值与发展动力,地方高校的人才培养体系建设对于地方经济转型升级、提高人才培养效率、提升人才的创新创业能力具有重要意义。在山西省产业结构转型升级的背景下,对太原科技大学电气工程专业课程体系设计和专业实践环节的具体做法进行归纳和总结,以期为山西省能源动力领域的人才培养提供有价值的参考,并为同类院校、相同或者相近专业,在实践教学体系、学科建设和实验室构建方面提供借鉴。

数字信号处理器实现数/模扩展功能设计

介绍了一种基于数字信号处理器TMS320F240的D/A转换设计,详细讨论了D/A转换扩展功能设计的理论基础,给出了具体的硬件电路和软件实现,并作出了较详细的误差分析。

基于虚拟仪器的开关磁阻电机电参数的测量

介绍了基于虚拟仪器对开关磁阻调速电机参数测试系统,给出了硬件设计方法、软件模块构成。它与传统测试方法比较,具有硬件简单、软件应用灵活、测试准确度高等特点。