基于目标全息反馈的STATCOM与发电机励磁协调控制研究

针对含有静止同步无功补偿器的发电机励磁系统,采用目标全息反馈法(Nonlinear Control design method with Obiective Holographic Feedbacks,NCOHF)推导该系统的协调控制规律,使各控制目标均在给定性能指标中得以约束,以获得良好的系统性能。分别选定机端电压偏差、STATCOM的有功电流偏差以及无功电流偏差为控制目标,设计NCOHF协调控制器,并采用极点配置法整定控制器中的k参数。仿真结果表明:在该控制器作用下,发电机具有良好的输出特性,既能有效消除机端电压偏差,又能精准追踪电磁功率给定值;同时合理分配STATCOM的无功功率,提高电力系统的稳定性。因此,该协调控制器能很好地兼顾各控制目标的动、静态性能.并具有良好的应用价值。

基于双变权缓冲算子的多变量灰色电量预测

针对多变量灰色模型预测电力系统用电量的局限性问题,笔者根据变量与预测精度之间的关系,借助双变权缓冲算子对初始变量进行预处理,建立了基于双变权缓冲算子的多变量灰色模型,采用粒子群算法配置该模型的全局最优参数,并将该模型用于算例分析。分析结果表明,基于双变权缓冲算子的多变量灰色模型在中长期电量预测中,其预测精度和稳定性能优于传统多变量模型。

单输入单输出微分代数系统的多指标非线性控制方法

针对含隐函数的单输入单输出微分代数系统,提出多指标非线性控制设计方法,以确保各状态量均具有良好的动、静态性能。借助于哈特曼–格鲁勃曼(Hartman-Grobman)定理推证非线性微分代数系统对应的一次近似系统的特征根与输出函数中参数矩阵(c1,c2)之间的关系,从而揭示了该方法的实质。将该方法应用于非线性微分代数模型的发电机单机无穷大系统中,设计了一个多指标的非线性励磁控制律。仿真表明:该控制律既能增强系统的稳定性,又能提高发电机机端电压控制精度,使各个状态量快速地追踪其给定值。说明该方法能有效地解决微分代数系统的动、静态性能的协调问题。

UPFC新型多指标控制设计

针对统一潮流控制器(UPFC)控制系统模型及其控制性能中动、静态品质协调不足的问题,提出一种基于微分代数系统控制理论下的UPFC新型控制系统模型。并结合非线性控制设计中多指标控制设计理念,选取多个目标状态量线性组合为输出函数,运用微分代数系统控制设计方法,设计了统一潮流控制器(UPFC)的新控制策略。最后在单机无穷大系统上对其进行暂态仿真。仿真结果表明,所设计的微分代数控制系统能够很好地解决接入点静态偏移的问题,并有效地控制节点电压和线路的潮流,改善了电力系统的暂态稳定性。

基于目标全息反馈的统一潮流控制器非线性控制设计

为提高统一潮流控制器(UPFC)控制系统动、静态响应品质,针对UPFC非线性控制系统,给出了一种基于目标全息反馈的控制设计方法。运用目标全息反馈控制设计方法,首先,选取原UPFC控制系统中的控制目标为目标状态量,建立目标状态量动态方程,将原系统控制目标变换到线性空间;然后,对线性空间求取线性最优反馈控制规律,从而使控制目标在性能指标中得到充分约束,使所推导的控制规律包含全部控制目标的反馈信息;最后,将所求取的线性反馈控制规律反解到原非线性系统,以此完成UPFC目标全息反馈控制设计。仿真结果表明,运用目标全息反馈所设计的UPFC控制系统能够很好地跟踪各控制目标,有效解决接入点电压静态偏移的问题,控制系统动、静态品质优越,有效改善了电力系统的暂态稳定性。

ASVG与发电机励磁的多指标非线性协调控制

建立了先进静止无功发生器(ASVG)与发电机励磁的五阶非线性状态空间数学模型,并采用多指标非线性控制(MNC)方法,设计该系统的协调控制器。最后仿真表明:该控制器既能有效地消除机械功率扰动下的机端电压偏差,又能使转速和电磁功率准确地追踪其给定值,保证电力系统的电能质量,还能适当地使功角增大,从而提高电力系统的稳定性。与线性最优控制(LOC)方法相比,MNC方法能更好地兼顾各状态的动、静态性能。

薄壁半球壳零件拉深成形的有限元模拟分析

通过改变凹模圆角半径、压边力等成形参数对0.5 mm厚铝合金板拉深成半球形零件的成形过程进行了仿真模拟,研究了不同成形参数下零件成形过程中的应力应变分布和零件成形后的壁厚分布,揭示成形参数对半球形零件成形质量的影响。为实际生产中提高半球形零件的成形质量和抑制成形过程中板料起皱与开裂提供了一定的参考。

基于F28xDSP中PWM模块的励磁调节器移相脉冲放大电路

利用F28xDSP中的PWM模块,产生双窄移相触发脉冲,再经脉冲放大电路,将DSP输出的TTL电平转换为能够驱动可控硅的电平。同时,为了进一步减少损耗和提高晶闸管导通可靠性,还讨论了通过增加HSP50415电路,再结合软件实现中频调制双窄脉冲来驱动晶闸管。

汽车行李箱盖铰链机构分析及优化

在汽车行李箱盖电动化开发过程中,因行李箱开启方式和驱动点改变而导致电动开启力过大,需对原四连杆铰链进行优化,将开启力减小到合理值。为满足某车型行李箱盖电动化的需要,对该车四连杆铰链行李箱系统的动力学特性进行了仿真分析,计算得到了最小开启力,并进行了实验对比,验证了仿真的有效性。在此基础上对四连杆铰链机构进行了优化设计,进一步减小了电动行李箱盖的开启力,满足了电动行李箱的设计要求。

基于ADAMS的SCARA机器人峰值力矩分析

SCARA机器人具有4个自由度,具有较复杂的运动空间,某时刻的位姿和速度会对各关节所需要的驱动力矩产生较大的影响,且各部件运动相互影响,直接求解各关节的峰值力矩是比较困难的。本研究在C ATIA中建立了机器人的装配模型,导入A DAMS中建立了S CARA机器人的三维仿真模型,对各运动副施加相应约束,将各轴最大运动速度作为设计变量,通过指定的速度曲线驱动各轴运动,在机器人可能的惯性空间范围内搜索,获得了各驱动轴的峰值力矩,实现了该机器人电机的合理选型。本研究对机器人设计有借鉴意义。

基于PCA-DBILSTM的多因素短期负荷预测模型

针对传统神经网络在短期负荷预测中预测精度不高、预测时间较长的问题,提出了一种基于主成分分析法和深度双向长短期记忆神经网络的短期负荷预测模型。该模型运用主成分分析法对原始多维输入变量组成的时间序列进行主成分提取,实现原始负荷的降维;然后通过深度双向长短期记忆网络结合Adamax优化算法,对提取的主成分序列和负荷实际输出序列之间的非线性关系建立网络模型。以中国某地区的负荷数据作为实际算例,验证该方法预测精度达到了99.44%,并与传统预测模型进行对比,在保证预测精度的同时,大幅降低了预测时间。

基于ATP-Draw的双层土壤中杆塔接地装置冲击特性的仿真研究

为研究分层土壤对接地装置冲击散流特性的影响,本文提出一种基于ATP-Draw的双层土壤中杆塔接地装置冲击特性仿真方法。采用拉普拉斯方法计算双层土壤中的水平接地体、垂直接地体的接地电阻值,以及双层土壤结构下接地装置各部分链式电路模型的电导参数、电容参数、电感参数等,搭建复杂土壤中杆塔接地装置的ATP-Draw仿真模型,该模型能够实现分层土壤中输电线路杆塔接地装置雷电冲击特性的仿真分析及冲击接地电阻的准确计算,可用于杆塔接地系统设计。

中长期负荷预测的多因素模型研究

为提高中长期负荷预测精度,提出了一种新的预测模型及参数计算方法。首先将负荷分解成基础负荷(Base Load,BL)、气象负荷(Temperature Load,TL)和不确定性负荷(Uncertain Load,UL),然后从气象、经济等因素分析了对电力需求的影响,特别是不确定因素使得负荷预测难度加大。基于回归分析,建立了BL之于地区生产总值、TL之于居民消费总额和极端气温持续时间以及UL之于大用户用电量的解析关系;继而将3类负荷相组合,提出多因素模型;采用最小二乘法原理提出参数的配置方法。实例表明,本文模型能够准确刻画负荷的生长趋势,具有较好的拟合性能,其预测精度能够满足工程应用的要求。