内模控制在异步电机矢量变频调速中的应用

提出了异步电机电流调节器的内模控制法（IMC）设计，用矩阵奇异值分析了IMC电流调节器的鲁棒性，并将其应用于异步电机转子磁场定向的转差频率矢量控制中。将IMC调节与PI调节的结果作了比较，通过对电流调节器传递矩阵函数的仿真及用DSP实现的异步电机矢量控制运行实验，验证了IMC电流调节器的良好性能。

基于谐波消除PWM的RMOS逆变器的研制

根据规则采样ＰＷＭ的谐波消除原理，提出了一种适于单片机实现的三相ＰＷＭ算法，并用新型功率器件ＲＭＯＳ研制出谐波消除ＰＷＭ逆变器，通过仿真分析和实际运行验证了ＰＷＭ中的谐波消除效果。

一种非线性控制的感应电机转子磁通闭环观测及应用

在分析感应电机转子磁通开环观测器的频率响应的基础上 ,提出了一种非线性控制的感应电机转子磁通的闭环观测方法。设计了一种从电压模型到电流模型的磁通观测具有指数过渡过程的非线性控制器 ,改善了感应电机转子磁通观测的过渡特性 ,并将其应用到了模型参考自适应的感应电机闭环磁通观测与转速估计系统中 ,通过仿真与实验 。

改进型并联准谐振直流环逆变器及脉冲调制

提出一种改进型并联准谐振直流环逆变器，把谐振电容分散在逆变器每个ＩＧＢＴ管子上，使每个管子都有局部吸收回路。对电路的各种工作模式、参数的选择以及空间电压矢量脉冲调制的应用方法作了详细的讨论。并通过仿真分析和实际运行对其软开关特性进行了验证。

基于离散MRAS的异步电机静态参数辨识

本文提出用电压型 ＩＧＢＴ逆变器供电的异步电机静态参数的离散 ＭＲＡＳ辨识方法。根据异步电机静态参数模型，以定子电流的参考输出导出了稳定的参数适应律，并在仿真研究的基础上讨论了基于离散ＭＲＡＳ的异步电机静态参数辨识的ＤＳＰ（ＴＭＳ３２０Ｃ５０）实现方法。通过仿真和实验证实了该方法对异步电机静态参数有较好的辨识精度和噪声适应性。

基于内模控制的异步电机鲁棒电流调节

提出异步电机电流调节器的内模控制（ＩＭＣ）法设计。用矩阵奇异值分析了ＩＭＣ电流调节器的鲁棒性，且将其应用于异步电机转子磁场定向的转差频率矢量控制中。通过对电流调节器传递矩阵函数的仿真及用ＤＳＰ实现的异步电机矢量控制运行实验。

模拟及混合信号IC设计自动化的发展现状与趋势

本文综合概述了近年来模拟及信号IC设计方法及其自动化技术的发展状况.首先根据模拟及混合IC的设计流程和层次化设计方法对电路的建模、仿真、综合及符号分析的基本方法及相应的工具做了大致的介绍,然后对模拟及混合IC版图综合、可制造性和可测试性设计情况进行了论述,最后对全文进行了总结.

基于内模控制的异步电机电流调节

本文提出异步电机电流调节器的内模控制（ＩＭＣ）法设计。用矩阵奇值分析了ＩＭＣ电流调节器的鲁棒性，且将其应用于异步电机转子磁场定向的转差频率矢量控制中。通过对电流调节传递矩阵函数的仿真及用ＤＳＰ实现的异步电机矢量控制运行实验，验证了ＩＭＣ电流调节器的良好性能。

功率前馈的准Z源光伏并网逆变器Quasi-PR控制

为了加快准Z源光伏并网逆变器的动态响应,避免电网电压矢量定向控制策略需解耦控制和多次坐标变换的不足,同时提高并网电流控制器对电网频率偏移的适应范围,将功率前馈及准比例谐振控制引入准Z源光伏并网系统中。在两相静止坐标下,将功率前馈、准比例谐振控制与直通分段空间矢量脉宽调制(SVPWM)相结合,设计了并网系统的完整控制策略。在Matlab/Simulink中搭建了系统仿真模型,并与传统控制进行对比分析。仿真结果表明:当外界环境发生变化时,采用功率前馈的准比例谐振控制策略能使系统较快地过渡到另一个稳态,且可实现对给定值的无静差跟踪控制,抗电网频率偏移能力强。

考虑光伏出力相关性的配电网动态无功优化

为计及同一区域光伏输出功率的强相关性对配电网动态无功优化的影响,简化传统随机潮流相关性控制方法,提出一种结合模拟退火算法和拉丁超立方采样的相关性控制方法。针对离散设备动作造成的动态无功优化时空耦合问题,采用混沌粒子群算法逐时段进行寻优,并由随机潮流计算结果对输出随机变量进行机会约束。在Matlab中进行模拟测试,并与静态无功优化结果进行对比。测试结果表明：此方法可有效控制输入随机变量相关性,在动、静态无功优化系统有功损耗相近的前提下满足离散设备动作次数约束,抑制系统的不确定性。

量子计算和免疫优化算法相结合的有源配电网故障定位

针对现有配电网区段定位算法在有源配电网故障定位时存在的定位耗时长和易陷入局部最优等问题,提出了一种基于量子免疫优化算法的故障定位方法。首先,根据馈线终端单元(feeder terminal unit,FTU)上传至主控制器的故障信息畸变问题,将畸变故障信息的误报、漏报计入故障变量,构建具有容错能力的适应度函数;其次,结合量子计算与免疫算法,减小种群规模,使算法加快收敛;随后,优化克隆扩增和变异操作过程,让陷入或即将陷入局部极值的算子跳出局部最优进行全局搜索;最后,对所提算法在有源配电网分层模型中进行对比实验。结果表明:量子免疫优化算法在单一、多重故障以及含信息畸变情况下的故障定位全局寻优能力较强,故障定位耗时短、准确率高。所提故障定位方法可为解决高性能计算系统在故障定位时存在的复杂度高和容错性差的问题提供参考。

基于调制比定向偏移控制的孤岛检测方法

根据孤岛发生时电压幅值变化特点及并网逆变器脉宽调制控制原理,提出一种基于调制比定向偏移控制的主动式孤岛检测方法。该方法采用调制比参数作为脉宽调制的电压控制信号,可在孤岛状态下改变系统公共耦合点的电压幅值。通过调制比定向偏移的控制方法,孤岛发生时可将电压幅值加速降低至检测阈值,实现无盲区孤岛检测,同时不会对电能质量产生负面影响。与传统的电压幅值检测方法相比,该方法有效提高了在不同有功功率环境中检测速度的稳定性,并消除了在最大功率状态时存在的检测失效问题,仿真结果证明了该方法的有效性。

基于一种指数趋近律的PMSM滑模变结构控制

在永磁同步电机矢量优化控制调速系统的研究中,为改善常规指数趋近律对系统鲁棒性的不利影响,并消除由于滑模变结构控制对系统造成的抖振,通过趋近律与速度误差变量相关联,从而来提高系统快速性,分析传统趋近律参数的选取对系统的影响,并进行简化。通过可变的加权因子将改进的趋近律控制模块与PI控制模块相结合对电机进行控制。仿真表明,改进的控制系统与传统控制方法相比,抖振减小,动、静态特性与鲁棒性明显提高。

模拟及混合信号IC设计自动化的发展现状与趋势

本文综合概述了近年来模拟及信号IC设计方法及其自动化技术的发展状况。首先根据模拟及混合IC的设计流程和层次化设计方法对电路的建模、仿真、综合及符号分析的基本方法及相应的工具做了大致的介绍，然后对模拟及混合IC版图综合、可制造性和可测试性设计情况进行了论述，最后对全文进行了总结。

光伏并网逆变器的电流扰动观测控制方法研究

并网逆变器的输出电流质量易受到电网电压状态及逆变器系统参数的不确定性等因素的干扰。根据扰动观测器控制原理,建立电流控制的扰动观测模型,并设计电流扰动观测控制器,该方法将电网电压与直流侧电压变化设定为外部扰动变量,提高电流控制对这两种扰动的抗扰动性,同时可对输入功率变化时电路参数出现的差异性进行补偿控制,提高电流动态响应速度并减少输出电流谐波。仿真与实验结果表明,该电流控制方法可有效抑制三相电网电压不平衡或畸变状态造成的电流谐波,并改善在低输入功率状态的逆变器输出电流质量,当输入功率发生突变时,输出电流的响应速度与质量都得到明显提升,同时降低了光伏逆变器的最大功率跟踪过程时间。

交流永磁同步电机二自由度PID控制

针对交流永磁同步电机伺服系统对指令跟踪性和抗扰性要求高的特点,采用对二自由度实用型PID进行简化,设计出一个目标值滤波器型二自由度PID控制器,实现交流永磁同步伺服系统的跟踪和抗扰的双优控制;解决了传统一自由度控制器在满足系统跟踪性能和抗干扰性能要求方面存在不可兼得的矛盾。仿真结果表明:该方案能解决传统PID存在的缺陷,而且能有效抑制永磁同步电机在低速时产生的转速脉动问题。

功率前馈的三相光伏并网逆变器模型预测控制

为加快光伏并网系统的动态响应速度、减小并网电流总谐波畸变率,针对单级式三相光伏并网逆变器的特点,在αβ静止坐标系下提出一种功率前馈的两步模型预测并网控制方法。该方法在传统电压外环中引入光伏阵列输出功率前馈作为电流内环的参考值,使内环电流参考值中包含输入功率信息。考虑到一步预测存在计算延时问题,采用两步预测控制补偿延时。在Matlab中搭建系统仿真模型,并与未采用功率前馈、采用一步预测及传统PI控制方法进行对比分析。仿真结果表明:当外界条件发生变化时,采用功率前馈的模型预测控制可以加快系统的动态响应,快速的追踪光伏阵列的最大输出功率点。与采用传统PI控制相比,电流总谐波畸变率变小。

部分分段Halbach永磁同步电机优化设计

针对高功率密度的永磁同步电机齿槽转矩及永磁体涡流损耗大的问题,设计一种部分分段Halbach结构的表贴式永磁同步电机,永磁体采用Halbach充磁方式,每极分为三段,主磁极采用单侧部分分段,边界磁极与主磁极不等厚且不等宽。采用精确子域模型法,将求解域划分为永磁体、气隙、槽身和槽口四个区域,在二维极坐标下计算电机空载气隙磁通密度及齿槽转矩。建立10极12槽三维电机模型进行电磁仿真分析。结果表明,部分分段Halbach结构降低了永磁体涡流损耗、齿槽转矩及永磁体体积。同时,在有限元应力场中建立三维永磁同步电机求解模型,求得等效应力和总变形,确保部分分段结构永磁体的机械强度维持在允许范围内。

考虑风-光-荷时空相关性的分布式电源和广义储能联合规划

在分布式电源(DG)和广义储能(GES)联合规划中,针对运行与规划如何紧密耦合、在获取大量分散资源行为规律的基础上如何预测其在规划周期内的关联特性的难题,提出了多能互补发电系统中DG与GES的双层优化规划方法。上层以新能源历史出力为输入,建立了考虑综合成本、DG承载能力和系统综合运行风险的上层规划模型,决策得到DG和GES的安装方案;下层考虑运行成本以平衡各储能系统的充放电功率,决策得到GES的调度策略。提出了可描述多维风-光-荷时空相关性的MD-K2贝叶斯网络模型,用于实现多元数据驱动下DG和GES的协同优化。算例测试结果验证了所提模型和方法的合理性以及有效性。

阀用螺管式电磁铁的双线圈优化设计

螺管式电磁铁是电磁铁中应用最广、产量最大的一种。由于电磁系统磁场与温度场分布不均匀以及磁性材料性能的非线性等原因,造成吸力计算及温升控制较为复杂。电磁阀设计主要解决的是密封和温升问题,必须对电磁阀、弹簧力和气体压力进行准确计算确保气路的通断,并且保证正常工作情况下的温升。因而电磁铁的电磁力与密封和温升息息相关。采用双线圈,选择合适的软磁材料、电磁铁结构和漆包线设计电磁铁,在通电1h内保证磁力的同时温升不超过100℃。ANSOFT软件仿真及实验证明了优化设计的可行性和有效性。