基于CCSFF-FPLL的PMSM位置估算误差抑制

在基于滑模观测器的无位置传感器控制系统中,低通滤波器的使用会使反电动势产生相位延迟,在加减速工况下锁相环位置估计的动态性能较差,二者都会造成较大的位置估算误差。针对这两个问题,该文提出了一种基于CCSFF-FPLL的转子位置估算方法。该方法采用复系数同步频率滤波器(CCSFF)对反电动势进行滤波,利用其在中心频率处没有相位延迟和幅值衰减的特性来实现反电动势的准确提取;同时在传统锁相环的基础上增加了转速前馈的路径,设计了一种前馈锁相环(FPLL)来提取反电动势中的位置信息。仿真与实验结果表明,该文所提的方法能够有效抑制转子位置的估算误差,提高估算精度。

高速永磁电机铁耗精确计算两项式模型

基于分段带补偿项的铁耗计算方法,本文提出了一种适用于高速永磁电机铁耗精确计算的两项式数学模型。通过结合高速电机运行特性对频率和磁密区间进行双重划分,在Jordan损耗分离模型的基础上引入涡流及磁滞损耗补偿项考虑磁饱和、局部磁滞回环及涡流趋肤效应等非线性因素对硅钢片单位损耗特性的影响。该模型新增参数均为随频率和磁密变化的分段常函数,通过L-M算法拟合求解,在减小计算量的同时明确反映铁磁材料非线性对铁耗计算的影响,实现铁耗精确计算。最后,以某高速电机用硅钢片35SWH1900为例,对比了本文所提模型与Jordan损耗分离模型在单位损耗上的计算误差,实验结果表明所提模型计算误差基本在15%以内,能够有效提升高速永磁电机铁耗的计算精度。

外源有机物料性质对黑土农田土壤微生物碳组分的影响

【目的】探索在不同性质和用量的有机物料输入后黑土农田微生物碳组分的变化规律及其对土壤有机碳的贡献,明确东北黑土农田固碳的微生物过程,为黑土培肥和可持续发展提供理论支持。【方法】采用室内培养方法,供试黑土采自黑龙江省克山试验站的典型黑土农田,供试有机物料包括玉米秸秆(S)、生物炭(B)、水溶性有机肥(D),各有机物料均设3个施用量水平(低量、中量和高量),并以施化肥(F)和不施肥(CK)为对照,共计11个处理。在培养开始后的第5、15、30、60、105天分别采样,测定土壤有机碳(SOC)含量、微生物生物量碳(MBC)含量、细菌生物量(Ba)、真菌生物量(Fu)和微生物残体碳(MRC)含量。细菌与真菌生物量以其特征磷脂脂肪酸含量表征,微生物残体碳由不同土壤氨基糖含量表征的细菌与真菌残体量转换计算。【结果】与CK和F处理相比,3类有机物料输入均增加了土壤SOC、MBC和MRC含量,提升了MRC对SOC的贡献(MRC/SOC)。土壤MBC和MRC含量随秸秆和生物炭施用量的增加而提升,随水溶性有机肥施用量的增加而下降。在105天培养期内,所有处理MBC、MRC峰值均出现在培养第30、60天,3个有机物料分别以S3、B3和D1的提升效果最大。与CK相比,培养105天时S3、B3和D1处理的MBC分别提高了39.1%、8.2%和28.9%,真菌残体碳(FRC)含量分别提高了47.9%、43.5%和58.1%,S3和D1处理的细菌残体碳(BRC)含量分别提高了18.5%和16.5%。9个有机物料C/N和全氮(TN)含量与微生物碳组分的回归分析发现,有机物料C/N低于29.89、28.57时,分别与培养105天的MBC和BRC呈正相关关系,高于该阈值时呈负相关关系(P<0.05);有机物料TN含量低于0.18、0.11 g/kg时,分别与MBC和FRC呈正相关关系(P<0.05),超过该阈值时呈负相关关系(P<0.05),而BRC始终与有机物料TN含量呈正相关关系(P<0.05)。在9个有机物料处理中,MBC占SOC的比例为3.8%~9.4%,MRC占SOC的比例则高达24.1%~35.3%。与CK和F处理相比,生物炭输入显著增加了SOC含量,但未显著提升MBC的占比;秸秆和水溶性有机肥输入显著提升了MBC和MRC占SOC的比例。【结论】含氮量较高、碳氮比值较低的秸秆增加了土壤微生物生物量碳和残体碳含量及其对有机碳的贡献,且高施用量时效果更显著;氮含量和碳氮比值低的生物炭增加了土壤有机碳含量,促进了真菌生物量和残体碳增加,但未提升微生物生物量碳对有机碳的贡献;含氮量高的水溶性有机肥低施用量时有利于提升微生物生物量碳和残体碳含量及其对土壤有机碳的贡献,但高施用量作用相反。因此,增加秸秆和生物炭投入量,控制水溶性有机肥投入量有利于微生物碳组分的积累,促进土壤有机碳的固定。

磁导相位偏置技术及其在压缩机电磁噪声抑制中的应用

针对空调压缩机振动噪声过大问题,该文提出一种磁导相位偏置技术(magnetic permeance phase bias,MPPB),通过引入谐波磁导附加相位,实现定转子谐波磁密相位的偏置,从而降低负载谐波磁密幅值,达到削弱两倍电频率(2f_(e),其中f_(e)为基波电频率)低阶电磁力的目的。首先,通过解析法分析谐波磁导附加相位对谐波磁场幅值的影响规律;其次,设计并提出一种偏心弧齿结构,以一台9槽6极永磁同步电机作为研究对象,通过有限元法,分析MPPB对谐波磁导相位和定转子谐波磁密相位的影响规律,对比负载2次磁密幅值以及径向电磁力密度的降低幅度;最后,通过电机振动测试、压缩机噪声测试以及空调系统噪声实验,对比磁导相位偏置结构和常规结构的振动加速度、噪声,验证磁导相位偏置技术理论的正确性以及该技术对电磁噪声抑制的有效性。

基于定子辅助槽永磁电机电磁激振力削弱研究

电磁振动噪声是电机噪声的主要来源,直接影响电机的NVH性能,而径向电磁力是产生电磁振动噪声的主要原因。针对9槽6极电机低阶径向电磁力产生振动噪声大的问题,首先基于Maxwell应力方程推导分析径向电磁力的表达式,指出定子电枢槽开口改变了空载径向电磁力最低非零阶数的现象;提出在定子齿顶开辅助槽的方法,对比研究了不同开槽数和开槽尺寸对气隙磁导的影响;通过定子齿开辅助槽改变气隙磁导分量,研究了不同开槽方式对低阶径向电磁力和齿槽转矩的影响,基于此确定合理的开槽方案并通过多目标算法获取电机最佳开槽参数。结果表明,对于分数槽永磁电机,定子齿开辅助槽能够有效降低电机空载低阶电磁激振力。

基于复合非奇异快速终端滑模算法的PMSM位置控制

针对永磁同步电机(PMSM)位置控制系统在参数摄动和负载扰动等各种不确定性下的位置跟踪精度低和鲁棒性差的问题,提出了一种结合非奇异快速终端滑模控制(NFTSMC)和扰动观测器的复合控制策略。首先,NFTSMC采用了具有全局快速收敛特性的非线性滑模面,结合连续的滑模控制率设计了位置控制器,通过Lyapunov定理证明了其稳定性。然后,为了进一步提高永磁同步电机位置控制系统的鲁棒性,引入扩张状态观测器来精确估计系统的集总扰动并对位置控制器进行前馈补偿。最后,仿真与实验结果表明,与传统的滑模相比,所提出的复合滑模控制策略具有更快的动态响应、更高的跟踪精度和更强的鲁棒性。

基于前馈搜索法的IPMSM最大转矩电流比控制

针对传统搜索法MTPA中存在搜索速度慢的问题,提出一种结合公式法和搜索法的前馈搜索法MTPA控制策略。为了提高系统的动态性能,该控制策略用分段函数代替复杂的d-q轴电流分配公式,得到计算直轴电流前馈量的通用式。然后,在前馈量的基础上进行在线搜索,获取最优直轴电流指令,并利用历史工作数据修正分段函数,提高前馈精度。最后,分析了前馈搜索法的搜索过程,并设置搜索阈值避免搜索法在稳态时的周期性震荡,仿真和实验结果验证了该策略的有效性。

DAB变换器双重移相改进控制策略研究

为了优化双有源桥(DAB)变换器的电流应力,基于传统双重移相(DPS)调制方式,提出一种改进的双重移相(IDPS)调制方式。首先介绍了IDPS调制方式的工作原理,分析了其稳态下的工作特性,建立了电流应力关于传输功率的数学模型,接着采用拉格朗日乘子法求得了IDPS调制方式的电流应力最优值,并与传统的单重移相(SPS)和DPS调制方式对比分析。最后搭建实验平台验证了所提改进控制策略优化电流应力的有效性,同时提高了变换器的效率。

双开关二次型结构的耦合电感高增益DC-DC变换器

在能源危机和环境问题的背景下,高电压增益的DC-DC变换器成为利用可再生新能源不可或缺的环节。基于此,提出1种双开关二次型结构,使传统的二次型Boost变换器的电压增益得到有效提升,且降低了开关管的电流应力。结合开关电容和耦合电感,提出1种电压增益极高的双开关二次型结构耦合电感高增益DC-DC变换器。该变换器具有电压增益高、2个开关管同相、开关管和输出二极管电压应力低和多个二极管实现零电流关断的优点。详细分析了变换器的运行原理和稳态性能,包括电压增益推导、元器件电压电流应力等。制作了1款120 W样机,验证了理论分析的正确性和变换器的可行性。

基于DFFRLS的PMSM自校正PI速度控制策略研究

基于惯量辨识的永磁同步电机自校正PI速度控制具有良好的抗负载扰动性能,但受到惯量辨识过程存在抖动的影响转速响应会产生高频振荡。为抑制高频振荡,提出一种基于动态遗忘因子递推最小二乘法惯量辨识的自校正PI控制策略。首先,构造指数函数形式的动态遗忘因子,分析其跟随辨识误差变化的规律并用于转动惯量辨识。然后,采用“振荡指标法”设计PI参数整定公式,并结合DFFRLS惯量辨识过程进行自校正PI控制。仿真和实验结果表明:改进的DFFRLS有效减小了辨识惯量的抖动幅度;所提ST-PIC调速控制策略在保证转速高性能响应的同时有效抑制了高频振荡。

基于模型预测控制的PMSM弱磁策略

针对永磁同步电机在电压反馈弱磁控制策略下,不佳的电压外环控制参数引起电流振荡和电流调节器饱和等问题,提出基于模型预测控制的弱磁策略。首先,通过将电压方程中的非线性耦合项和转速作为状态变量之一,得到电流环的线性模型;然后,基于该模型,模型预测控制以电流跟踪误差和d-q轴控制电压增量为优化目标,在每个采样周期求解有限时域内的优化问题,得到d-q轴控制电压。最后,仿真和实验结果表明,相较于传统电压反馈弱磁策略,所提出的弱磁策略的电流响应性能对电压外环的控制参数鲁棒性更高。

基于双积分滑模控制的DAB电压控制研究

提出一种基于双积分滑模控制的双向有源全桥(DAB)DC-DC变换器电压控制策略,该策略在模型精度要求低、控制器设计流程简单的情况下,可以获得良好的控制效果。首先,基于单移相调制方式建立变换器的降阶模型。然后,采用双积分滑模控制理论设计变换器的输出电压控制器。设计过程通过引入时域分析法进行滑模面系数的选取分析。最后,仿真和实验结果表明了所提控制策略的有效性。

基于频域分析的DAB变换器最小电流有效值策略

为了解决双有源桥(DAB)变换器在单移相调制(SPS)轻载情况下效率较低的问题,提出了一种频域分析法下以最小电流有效值为目标的调制优化策略。首先,采用频域分析法对DAB进行分析以简化时域法的模态分析过程,建立传输功率和电感电流的谐波数学模型;接着以电流有效值最小为优化目标,利用Karush-Kuhn-Tucker(KKT)条件下的拉格朗日乘子法求解最优移相角;利用全局电感电流有效值最小调制方案与时域分析法下的SPS、双重移相调制(DPS)和三重移相调制(TPS)优化方案进行对比分析。最后,搭建实验平台验证了所提策略实现电感电流有效值最小和提高变换器效率的有效性。

基于网络药理学探讨健胃清肠合剂治疗急性胰腺炎作用机制

目的基于网络药理学探讨健胃清肠合剂治疗急性胰腺炎(AP)的作用机制。方法基于TCMSP、HERB数据平台检索,筛选健胃清肠合剂主要活性成分;在GeneCards、OMIM、DrugBank数据库获取AP相关疾病靶点,筛选出健胃清肠合剂活性成分对应靶点与AP的共同靶点;通过STRING数据库构建药物-疾病共同靶点的蛋白相互作用网络;利用DAVID平台进行GO功能和KEGG通路富集分析;采用Cytoscape3.9.1软件构建药物-成分-靶点-通路网络,应用网络拓扑学筛选健胃清肠合剂治疗AP的关键活性成分及核心靶点。结果获得健胃清肠合剂活性成分37个,包括大黄素、槲皮素、川陈皮素等,得到健胃清肠合剂防治AP靶点123个,核心靶点有PTGS2、HSP90AA1、PTGS1等,KEGG通路富集结果显示,健胃清肠合剂主要作用于IL-17、TNF、PI3K-Akt等多条信号通路。结论健胃清肠合剂可能通过槲皮素、β-谷甾醇、柚皮素、川陈皮素等活性成分作用于PTGS2、HSP90AA1、PTGS1等靶点,进而调控IL-17、TNF、PI3K-Akt、HIF-1等信号通路,以抑制炎症反应、抗氧化、调节自噬、减少细胞凋亡,多成分、多靶点、多通路治疗AP。

指外血管球瘤1例

血管球瘤是一种起源于血管球或其他动静脉吻合处的血管性错构瘤。血管球瘤约占全身软组织肿瘤2%,在手外科中血管球瘤较为常见,约75%血管球瘤发生在手部,占手软组织肿瘤1%~5%,是手软组织肿瘤中第三大常见肿瘤,指端尤其甲床下是其最好发部位^([1-3]),其他部位极少发生。甲床外血管球瘤以上肢最常受累,前臂、手及腕部占比较高,躯干及下肢次之,头颈部最为少见^([4-5])。

李生财治疗寒邪客胃型胃脘痛的临床经验总结

胃脘痛是以上腹部近心窝处疼痛为主要表现的消化内科疾病,寒邪客胃型为胃脘痛较常见的证型。多因贪凉饮冷或感受寒邪诱发,临床以胃脘部冷痛不适为主要症状,多伴有嗳气打嗝、呃逆、四肢冰冷等症状,严重时可影响患者的工作生活,属于现代医学受凉或者进食生冷食物引起的急性胃炎、急性消化性溃疡、胃痉挛等疾病的范畴。李生财主任医师临床经验丰富,善于运用中医药辨证治疗消化内科疾病,认为寒邪客胃型胃脘痛以寒邪凝滞为主,与气机异常密切相关,迁延日久易于导致寒邪化热,寒热失调,脾胃损伤。治疗本病以“寒留则气凝”为指导思想,以“温通”“理气”为主要治法,临证以厚朴、枳壳、莱菔子、陈皮、半夏、干姜等药为主,注重药对的使用,疼痛多用芍药、延胡索,反酸多用浙贝母、海螵蛸,嗳气打嗝常用旋覆花、代赭石,失眠则用酸枣仁、远志等;同时注重内外治法相结合,用中药包或热盐包外敷以开通玄府、疏通经络、温经散寒止痛,内服则温里散寒、行气消积止痛;根据临床症状辨证论治、随证加减,外敷与内服相结合,疗效显著。本研究总结李生财主任医师治疗寒邪客胃型胃脘痛的经验,并附有典型验案1则。

基于MEC和LoRa技术的换流站设备状态信息处理研究

针对换流站人工巡视采集设备状态信息效率低、难以深度分析和预测设备运行状态的现状,提出一种基于移动边缘计算(MEC)和LoRa通信技术的换流站设备运行状态信息处理方案。首先,分析了边缘计算与LoRa的技术优势,并将前者融入具有物联感知等特征的手持移动终端,用于采集被巡视设备的运行状态信息;其次,基于LoRa通信技术实现前端设备信息采集以及采用4G技术实现前端与后端系统的信息交互;最后,通过示例以及与人工信息采集方式的对比,验证了方案的可行性和优越性。

数字化技术在智能交通中的应用

阐述数字化的智能交通核心技术,包括自动驾驶技术、交通管理系统、车辆通信技术、数据采集分析。探讨智能交通中的电动交通、共享交通服务、环保与可持续发展趋势。

电解水制氢标准体系研究与需求分析

碳达峰、碳中和目标愿景下,发展氢能产业是能源绿色低碳转型发展的重要途径。电解水制氢是近、中期清洁氢的重要来源,同时,也是解决可再生能源消纳的重要方式。我国电解水制氢产业即将进入快速发展期,为规范产业发展,现阶段亟需建立电解水制氢标准体系。基于我国氢能产业标准体系,结合电解水制氢技术水平和发展趋势,从材料与零部件、设备、系统、综合评价4个方面构建电解水制氢标准体系,标准体系涵盖15个技术领域,39个标准系列以及若干具体标准,详细分析各技术领域标准需求,为开展电解水制氢标准规划和制修订工作提供指导。

基于极弧系数和分段斜极选择的五相永磁电机齿槽转矩削弱方法研究

齿槽转矩的削弱是优化电机性能和提高系统稳定性的基础。为了削弱五相永磁同步电机(five-phase permanent magnet motor,FPPMM)的齿槽转矩,该文提出一种多参数复合的转子结构优化设计方法。基于能量法和傅里叶分解,推导能明确表达齿槽转矩与极弧系数和分段斜极关系的齿槽转矩表达式。在此基础上,提出最佳极弧系数的预测模型,给出不同转子磁极分段数下最佳斜极角度的确定方法。采用曲面响应法,建立极弧系数、转子磁极分段数和斜极角度与多个优化目标之间的数学模型,求解数学模型得到复合极弧系数、转子磁极分段数和斜极角度的最优转子结构参数组合。基于优化前后电机结构参数建立有限元模型,对比优化前后电机的空载气隙磁密、空载反电势和齿槽转矩等性能参数。最后,基于优选参数制造样机并进行试验,验证上述理论分析的正确性和优化设计的有效性。