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基于奇异摄动分解的带机械臂旋翼无人机飞行稳定性研究
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作者 梅平 谢双双 +1 位作者 张豪 刘云平 《电光与控制》 CSCD 北大核心 2024年第9期18-24,37,共8页
为了降低无人机和机械臂之间的耦合作用,提高带臂四旋翼无人机飞行过程中的稳定性,首先建立系统动力学模型,然后根据实际情况,对模型进行简化。在此基础上进行内、外环分解,外环为四旋翼位置控制和机械臂角度控制,内环为四旋翼俯仰角控... 为了降低无人机和机械臂之间的耦合作用,提高带臂四旋翼无人机飞行过程中的稳定性,首先建立系统动力学模型,然后根据实际情况,对模型进行简化。在此基础上进行内、外环分解,外环为四旋翼位置控制和机械臂角度控制,内环为四旋翼俯仰角控制。对于外环的动力学模型,根据速度变化特点,利用奇异摄动理论对外环变量,即四旋翼线速度和机械臂角速度,进行快、慢变子系统分解,再次降低了系统间的耦合性。对于分解后的快、慢变子系统,设计非奇异终端滑模控制并引入干扰观测器,以期提高带臂四旋翼无人机飞行过程中的稳定性。最后,仿真验证了所设计算法的优越性。 展开更多
关键词 无人机 机械臂 飞行稳定性 内外环分解 奇异摄动理论 非奇异终端滑模控制
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基于并行SDAE-Seq2Seq模型的轴承寿命预测方法
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作者 张俊杰 王海瑞 +1 位作者 李亚 朱贵富 《化工自动化及仪表》 CAS 2024年第3期427-437,共11页
基于数据驱动的轴承寿命预测方法大多需要人工提取退化特征,而且对于不同工况下的轴承需要进行针对性优化,也是依赖专家知识和经验进行特征提取。为此,提出一种并行堆叠降噪自动编码器算法(PSDAE)来提取轴承退化特征,并结合Seq2Seq模型... 基于数据驱动的轴承寿命预测方法大多需要人工提取退化特征,而且对于不同工况下的轴承需要进行针对性优化,也是依赖专家知识和经验进行特征提取。为此,提出一种并行堆叠降噪自动编码器算法(PSDAE)来提取轴承退化特征,并结合Seq2Seq模型预测轴承剩余寿命。通过PSDAE直接对原始振动信号进行降噪、降维,得到退化特征,通过神经网络的学习和训练自动获得不同工况下的轴承退化特征。其次,引入注意力机制,将提取的特征输入Seq2Seq模型进行训练,并在PHM2012数据集上验证模型的预测效果。实验结果表明:PSDAE通过并行集成方式降低了模型的训练参数和整体误差,提取的退化特征在单调性和可预测性方面优于堆叠降噪自动编码器(SDAE),使用该退化特征有效减少了Seq2Seq模型的预测误差,提高了预测得分,具有更好的预测效果和稳定性。 展开更多
关键词 并行堆叠降噪自动编码器算法 寿命预测 滚动轴承 特征提取 注意力机制 Seq2Seq模型
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基于支持向量回归的Bootstrap数据扩充方法及其在小子样可靠性评估中的应用
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作者 葛保聪 尚子涵 +3 位作者 黄佳 夏爱国 王井科 秦飞 《测控技术》 2024年第9期58-66,共9页
针对航空发动机小子样特性下的可靠性评估问题,提出一种基于支持向量回归(Support Vector Regression, SVR)的Bootstrap数据扩充方法:建立并训练SVR模型,采用邻域抽样法构造输入集,输入训练好的模型中获得扩充样本。仿真结果表明,采用... 针对航空发动机小子样特性下的可靠性评估问题,提出一种基于支持向量回归(Support Vector Regression, SVR)的Bootstrap数据扩充方法:建立并训练SVR模型,采用邻域抽样法构造输入集,输入训练好的模型中获得扩充样本。仿真结果表明,采用该方法获得的扩充样本较传统Bootstrap方法更接近真实分布,且有效拓展了样本取值区间。以某航空发动机涡轮盘小子样疲劳寿命试验数据为例:(1)非参数方法,采用两种方法获得的平均疲劳寿命十分接近,但新方法获得的置信区间更大,这与样本取值区间的拓展相关;(2)参数方法,对新方法扩充的样本进行参数估计得到的结果与参考值更为接近,最大相对偏差为-1.290 2%,而传统方法的最大相对偏差达到了29.477 6%,两种方法下计算得到的平均疲劳寿命与参考值均较接近,但新方法得到的置信区间与参考区间更为接近。综合来看,所提出的方法能够有效实现样本扩充,具有一定的应用价值。 展开更多
关键词 支持向量回归 BOOTSTRAP方法 小子样 可靠性分析 航空发动机
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室内墙面多角度抹平机器人性能研究
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作者 饶琪 周敏 +2 位作者 谢良喜 陈燕军 李鑫炎 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2024年第7期32-35,共4页
针对建筑行业现有的抹灰机器人只能垂直上下抹灰问题,研发了一种能多角度的、高效的墙面抹灰机器人。首先,使用SolidWorks建立模拟人手腕转动的5自由度(DoF)机器人三维(3D)模型,其中末端执行器由U型架和3个齿轮组成;然后,以45°方... 针对建筑行业现有的抹灰机器人只能垂直上下抹灰问题,研发了一种能多角度的、高效的墙面抹灰机器人。首先,使用SolidWorks建立模拟人手腕转动的5自由度(DoF)机器人三维(3D)模型,其中末端执行器由U型架和3个齿轮组成;然后,以45°方向抹灰为例,对该机器人进行仿真分析,得到该机器人末端执行器和主要关节的动力学特性。研究表明:构建的模型可完成对墙面进行多角度的抹平,且效率是人工的39倍。 展开更多
关键词 抹平机器人 墙面抹灰 动力学分析
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基于HALT方法的光纤陀螺用Y波导可靠性试验研究
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作者 石运来 向强 +2 位作者 于怀勇 冯喆 吴衍记 《导航定位与授时》 CSCD 2024年第1期124-132,共9页
Y波导集成光学器件(以下简称Y波导)作为光纤陀螺的核心部件,其可靠性对光纤陀螺整体的可靠性有很大影响。为了快速作出Y波导的可靠性及寿命估计,使用高加速寿命试验(HALT)的方法开展Y波导可靠性和寿命估计的研究,研究环境因素(高温、快... Y波导集成光学器件(以下简称Y波导)作为光纤陀螺的核心部件,其可靠性对光纤陀螺整体的可靠性有很大影响。为了快速作出Y波导的可靠性及寿命估计,使用高加速寿命试验(HALT)的方法开展Y波导可靠性和寿命估计的研究,研究环境因素(高温、快速温变以及高湿等)对Y波导性能的影响,结果表明高温会显著影响Y波导性能,且Y波导的高温破坏极限为150℃,工作极限为130℃,主要影响的参数是插入损耗和分束比。使用120℃的条件进行Y波导的高加速寿命试验,得到Y波导在120℃的寿命约为1120 h,等效于25℃的93年寿命,并根据失效数量随时间的变化绘制出了可靠性浴盆曲线。完成了对Y波导的可靠性评估和寿命估计。 展开更多
关键词 可靠性 高加速寿命试验(HALT) Y波导 寿命估计
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基于元器件应力法的微波等离子体质谱仪控制系统可靠性预计
6
作者 崔钰鹏 周泽桐 +2 位作者 吴佐霞 范涵逍 张红刚 《环境技术》 2024年第5期34-39,共6页
在微波等离子体质谱仪控制系统的设计阶段,元器件应力法是一种有效的获取设计方案可靠性指标的预计方法,然而,元器件应力法直接求和获取同类型元器件总失效率的方法会导致总失效率标准差的线性上升,给预计结果带来不确定性。本文根据总... 在微波等离子体质谱仪控制系统的设计阶段,元器件应力法是一种有效的获取设计方案可靠性指标的预计方法,然而,元器件应力法直接求和获取同类型元器件总失效率的方法会导致总失效率标准差的线性上升,给预计结果带来不确定性。本文根据总失效率及其标准差采用基于置信上限的估计方法,使预计结果具有更高的置信水平,最后实现了控制系统的可靠性预计,并根据预计结果提出了优化方案。 展开更多
关键词 元器件应力法 可靠性预计 置信上限 质谱仪控制系统
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一种远程区段复位控制电路分析
7
作者 王冰 《自动化与仪表》 2024年第4期158-161,164,共5页
在采用计轴系统作为区段占用检查设备的城市轨道交通线路中,实现远程区段复位的方式有2种:一种是区段预复位,另一种是区段直接复位。一般的线路只具备其中一种复位方式,两者不能兼备。该文基于深圳科安达电子科技股份有限公司生产的TAZ ... 在采用计轴系统作为区段占用检查设备的城市轨道交通线路中,实现远程区段复位的方式有2种:一种是区段预复位,另一种是区段直接复位。一般的线路只具备其中一种复位方式,两者不能兼备。该文基于深圳科安达电子科技股份有限公司生产的TAZ II/S295+JC计轴系统,提供一种兼备区段预复位和区段直接复位2种远程复位功能的控制电路的设计建议,其他类似工程建设可借鉴参考。 展开更多
关键词 计轴设备 区段复位 互切机制
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粒子滤波在锂离子电池剩余寿命预测中的应用 被引量:20
8
作者 苗强 崔恒娟 +1 位作者 谢磊 周雪 《重庆大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第8期47-52,60,共7页
为有效预测锂离子电池剩余寿命,引入了粒子滤波算法。对粒子滤波的基本概念和算法实现步骤进行介绍,在给出锂离子电池寿命统计数据的基础上,应用粒子滤波算法计算其剩余寿命,解决了锂离子电池剩余寿命预测的问题。对相同的锂离子电池统... 为有效预测锂离子电池剩余寿命,引入了粒子滤波算法。对粒子滤波的基本概念和算法实现步骤进行介绍,在给出锂离子电池寿命统计数据的基础上,应用粒子滤波算法计算其剩余寿命,解决了锂离子电池剩余寿命预测的问题。对相同的锂离子电池统计数据,利用扩展卡尔曼滤波方法计算进行对比实验。分析结果表明:粒子滤波算法比扩展卡尔曼滤波算法可靠,能较好地预测出锂离子电池的剩余寿命,误差小于5%。 展开更多
关键词 锂离子电池 粒子滤波 剩余寿命 扩展卡尔曼滤波
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数字图像的0~1阶Riemann-Liouville分数阶微分增强模板 被引量:12
9
作者 陈庆利 蒲亦非 +1 位作者 黄果 周激流 《电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第5期772-776,共5页
提出了一种数字图像的0~1阶分数阶微分增强模板。从Riemann-Liouville分数阶积分定义出发推导出0~1阶Riemann-Liouville分数阶微分方程及其离散化方程;构造了x轴负方向、x轴正方向、y轴负方向、y轴正方向、左下对角、左上对角、右下... 提出了一种数字图像的0~1阶分数阶微分增强模板。从Riemann-Liouville分数阶积分定义出发推导出0~1阶Riemann-Liouville分数阶微分方程及其离散化方程;构造了x轴负方向、x轴正方向、y轴负方向、y轴正方向、左下对角、左上对角、右下对角、右上对角8个相互中心对称方向的分数阶微分模板,并讨论了这8个方向分数阶微分模板的数值运算规则;讨论图像的熵和微分阶次之间的关系,并根据熵值最终确定使图像增强效果最好的微分阶次。实验表明能比较明显地增强图像的纹理和边缘细节,增强后的图像清晰度提高,图像视觉效果明显;对高斯平滑后的图像的增强效果也十分明显。 展开更多
关键词 分数阶微分 图像增强 Riemann.Liouville分数阶微分 模板卷积 纹理
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基于状态条件概率的设备剩余寿命预测 被引量:12
10
作者 张继军 邓力 +1 位作者 马登武 曹文静 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第5期602-607,共6页
针对机载设备剩余使用寿命预测中存在的不确定性因素,建立了基于状态条件概率分布的机载设备剩余寿命模型.首先,引入状态条件概率矢量对隐马尔科夫模型(HMM,Hidden Markov Model)进行不确定性改进,并推导了其计算形式.其次,给出了近似... 针对机载设备剩余使用寿命预测中存在的不确定性因素,建立了基于状态条件概率分布的机载设备剩余寿命模型.首先,引入状态条件概率矢量对隐马尔科夫模型(HMM,Hidden Markov Model)进行不确定性改进,并推导了其计算形式.其次,给出了近似确定状态退化转移时间的方法,由此得到了以状态条件概率矢量为协变量的条件可靠度函数及剩余寿命模型.最后,以飞机发动机温控放大器为应用对象进行仿真计算.仿真结果表明该模型预测精度高,能够较大程度地降低不确定性因素的影响. 展开更多
关键词 隐马尔科夫模型 条件概率 威布尔分布 比例风险模型 剩余使用寿命
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故障树定量分析及其交互方式的实现 被引量:18
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作者 罗航 王厚军 +1 位作者 黄建国 龙兵 《电子测量与仪器学报》 CSCD 2010年第5期473-480,共8页
在分析制作故障树分析软件原因的基础上,分析了作为交互软件内核的故障树分析理论,详细研究了相应的算法及实现。与此同时,以MATLAB7.0作为软件设计的工具,分析了面向对象的图形用户界面(GUI)设计的功能和特点。进而将主程序和界面程序... 在分析制作故障树分析软件原因的基础上,分析了作为交互软件内核的故障树分析理论,详细研究了相应的算法及实现。与此同时,以MATLAB7.0作为软件设计的工具,分析了面向对象的图形用户界面(GUI)设计的功能和特点。进而将主程序和界面程序以控件形式结合,形成了功能较为完备的FTA软件。实际设计和运用表明,基于MATLAB7.0的FTA软件具有界面交互友好、读写格式清晰、显示结果规范的优点。 展开更多
关键词 故障树分析 割集 不交化 算法 界面 软件
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考虑先验信息可信度的后验加权Bayes估计 被引量:20
12
作者 黄寒砚 段晓君 王正明 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第5期1245-1251,共7页
先验信息失真及先验样本数量过大会扭曲小子样条件下Bayes融合评估的效果,引入可信度可以改善这个问题。现有的可信度度量方法大都直接基于数据层,即通过判断两种样本是否属于同一分布,这种度量在小子样情况下不太可信,为此提出了一种... 先验信息失真及先验样本数量过大会扭曲小子样条件下Bayes融合评估的效果,引入可信度可以改善这个问题。现有的可信度度量方法大都直接基于数据层,即通过判断两种样本是否属于同一分布,这种度量在小子样情况下不太可信,为此提出了一种基于数据物理来源的可信度度量方法。同时归纳了可信度融合评估的准则,分析了现有可信度融合评估方法的不足,并结合正态分布的参数估计问题,给出了一种考虑先验信息可信度的后验加权Bayes估计方法。理论分析和算例都证实了该方法优于常用的Bayes估计方法。 展开更多
关键词 物理可信度 加权融合 试验评估 小子样 BAYES估计
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无线传感网络中移动节点定位技术研究 被引量:22
13
作者 王焱 单欣欣 姜伟 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第9期1326-1330,共5页
现有的定位方式因为需要建立网络模型和能量消耗不平均的现象,故不适用于有少量节点随机移动的无线传感网络。针对此类无线传感网络中各节点的定位问题,在分析了定位的计算复杂度和能量损耗的前提下,提出了分簇定位算法,在簇的范围内对... 现有的定位方式因为需要建立网络模型和能量消耗不平均的现象,故不适用于有少量节点随机移动的无线传感网络。针对此类无线传感网络中各节点的定位问题,在分析了定位的计算复杂度和能量损耗的前提下,提出了分簇定位算法,在簇的范围内对发生移动的节点采用接收信号强度测距(RSSI)与质心定位相结合(CLA)的方法进行定位。分析与仿真结果表明:在有少量锚节点存在的无线传感网络中利用改进的分簇定位方法有效的提高了移动节点的定位精度,降低了网络的能量消耗,使网络的生命周期达到最长。 展开更多
关键词 无线传感网络 分簇算法 移动节点定位 能量最优
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民机初始备件方案的优化 被引量:14
14
作者 肖波平 康锐 王乃超 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第9期1057-1061,共5页
针对航空公司降低初始备件费用、提高机群出勤率的运营需求,提出了基于最大化边际效应的初始备件方案优化方法.介绍了以单类产品为对象、以保障概率为约束的泊松分布备件计算模型,并使用该模型计算了一个初始备件方案案例.给出了以初始... 针对航空公司降低初始备件费用、提高机群出勤率的运营需求,提出了基于最大化边际效应的初始备件方案优化方法.介绍了以单类产品为对象、以保障概率为约束的泊松分布备件计算模型,并使用该模型计算了一个初始备件方案案例.给出了以初始备件项目清单为对象、以备件费用为约束的使用可用度最大的优化模型和实施步骤.利用备件优化软件对初始备件方案案例进行了备件费用相同和使用可用度相同两种情况下的优化,给出了费用-效能曲线图和优化方案数据表,通过曲线图上数据的比较可以看出使用可用度和备件费用分别得到了提高和降低,通过对数据表的分析可以看出各类备件数量变化的趋势符合备件优化模型原理.结果表明优化方法对解决航空公司的初始备件方案优化问题具有良好的适用性. 展开更多
关键词 民机 初始备件方案 保障概率 边际分析技术 优化
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一种新的故障树定性分析方法 被引量:14
15
作者 陈越洲 谭琳 +1 位作者 邢维艳 刘东 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2008年第13期67-69,共3页
提出基于割序集的分析方法以研究故障树顶事件发生时基本事件的动态行为。利用顺序失效符表示事件的顺序失效关系,并将静态门和动态门转化为顺序失效表达式来描述故障树中各种门的动态行为,利用顺序失效表达式构建故障树的割序集。结合... 提出基于割序集的分析方法以研究故障树顶事件发生时基本事件的动态行为。利用顺序失效符表示事件的顺序失效关系,并将静态门和动态门转化为顺序失效表达式来描述故障树中各种门的动态行为,利用顺序失效表达式构建故障树的割序集。结合实例阐述故障树割序集生成算法的流程。该算法将失效行为表示为长度小于系统中部件个数的有序部件序列,为研究故障树提供了一种新的定性分析方法。 展开更多
关键词 故障树 割序集 定性分析
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基于灰色关联度的风电齿轮箱传动系统故障树分析 被引量:15
16
作者 陈涛 孙伟 张旭 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第10期1655-1660,共6页
为提高故障树分析在可靠性预测过程中的准确性,以风电齿轮箱传动系统为研究对象,将故障树模型划分为若干子单元,利用灰色关联度理论建立各单元之间的可靠度联系;对于基准单元,定义基本特征事件表征同类底事件的概率特征,利用应力-强度... 为提高故障树分析在可靠性预测过程中的准确性,以风电齿轮箱传动系统为研究对象,将故障树模型划分为若干子单元,利用灰色关联度理论建立各单元之间的可靠度联系;对于基准单元,定义基本特征事件表征同类底事件的概率特征,利用应力-强度干涉模型及蒙特卡罗数值法模拟各基本特征事件的可靠度,在此基础上求解整个传动系统的可靠度。结果表明:该方法不仅可提高可靠度计算的客观性,且能够在设计参数已知的前提下对系统可靠度进行快速预测。 展开更多
关键词 风电齿轮箱 可靠性 灰色关联度 故障树 基本特征事件
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测试性验证技术与应用现状分析 被引量:28
17
作者 石君友 纪超 李海伟 《测控技术》 CSCD 北大核心 2012年第5期29-32,44,共5页
阐述了测试性验证技术在新型装备PHM设计中的重要性,分析了测试性验证相关的国内外军用标准,归纳了相关军用标准在适用性方面存在的不足之处,指出应该建立测试性验证专用标准指导测试性验证工作。调研了国内测试性验证技术的应用情况,... 阐述了测试性验证技术在新型装备PHM设计中的重要性,分析了测试性验证相关的国内外军用标准,归纳了相关军用标准在适用性方面存在的不足之处,指出应该建立测试性验证专用标准指导测试性验证工作。调研了国内测试性验证技术的应用情况,从测试性试验和测试性评估验证两个方面分析了测试性验证技术在实际应用中遇到的问题,并进一步确定了测试性验证标准中应该提供的内容,为测试性验证技术研究和标准的制定奠定了良好的基础。 展开更多
关键词 测试性 验证 标准 试验 评估
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Bayes分析中基于充分性测度的多源验前信息融合 被引量:8
18
作者 冯静 董超 +2 位作者 刘琦 周经伦 沙基昌 《小型微型计算机系统》 CSCD 北大核心 2004年第7期1356-1358,共3页
针对工程实践中遇到的验前信息的多源性特点 ,给出了一种基于充分性测度的多源验前分布的融合方法 ,通过综合利用多源验前信息 ,给出了一种较为合理的融合验前分布 ,在此基础上即可进一步进行各种可靠性分析 .
关键词 BAYES分析 充分性测度 多源验前信息 信息融合
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基于光纤数字通信的煤矿供电防越级跳闸保护设备应用研究 被引量:26
19
作者 李文江 宋莉 +1 位作者 张文超 范燕萍 《电子技术应用》 北大核心 2011年第4期26-28,32,共4页
结合煤矿井下供电保护技术现状,针对长期存在的越级跳闸问题,基于全站数据共享的数字化变电站技术,应用高速大容量新处理技术及纳秒级同步采样专利技术,采用点对点光纤通信网络的光纤纵差保护取代速断过流保护为主保护,设计了一种煤矿... 结合煤矿井下供电保护技术现状,针对长期存在的越级跳闸问题,基于全站数据共享的数字化变电站技术,应用高速大容量新处理技术及纳秒级同步采样专利技术,采用点对点光纤通信网络的光纤纵差保护取代速断过流保护为主保护,设计了一种煤矿供电防越级跳闸保护设备。现场应用表明,该套设备功能齐全、可靠性高、功能扩展性强,并彻底解决了井下"越级跳闸"问题,满足电力系统中综合自动化的要求。 展开更多
关键词 全站数据共享 点对点光纤通信 光纤纵差 防越级跳闸
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电网扰动时矩阵变换器的电流闭环控制及稳定性分析 被引量:5
20
作者 谭平安 朱建林 +2 位作者 易灵芝 岳舟 毛朝斌 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2009年第2期64-68,共5页
矩阵变换器作为一种交-交直接变换电路拓扑,由于没有中间储能环节,当电网电压不平衡或非正弦时将直接影响其输出特性。以提高矩阵变换器的输出电流品质为控制目标,基于空间矢量调制技术,同时结合PI调制对输出电流进行闭环控制。通过控... 矩阵变换器作为一种交-交直接变换电路拓扑,由于没有中间储能环节,当电网电压不平衡或非正弦时将直接影响其输出特性。以提高矩阵变换器的输出电流品质为控制目标,基于空间矢量调制技术,同时结合PI调制对输出电流进行闭环控制。通过控制输出电流空间矢量幅值维持恒定,在电网存在扰动时都能使得输出电流波形正弦且平衡。基于开环传递函数,运用对数频率稳定判据对系统进行了稳定性分析。在此基础上采用Matlab软件对该控制策略在3种不同工作条件下进行了仿真分析,结果表明输出电流幅值和频率都能很好地跟随给定,动态响应快,且不受电网低次谐波和负序分量的影响,同时器件的开关频率恒定,验证了控制策略的可行性和有效性。 展开更多
关键词 矩阵变换器 空间矢量调制 PI调制 电流闭环控制 稳定性分析
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