一种差分对称型五电平逆变器拓扑及分析

大多数多电平逆变器通过前级结构产生不同水平的电压,后级连接到H桥臂以改变输出电压的方向。由于H桥谐波成分高,并且增加了成本,故提出一种差分对称型五电平逆变器。该逆变器拓扑结构对称、控制简单、谐波低,不需要额外的桥臂来改变输出电压的方向,其本身既能产生多个电平又能改变输出电压方向。此外,该逆变器在一个运行周期中,电容均只有一个模态放电,因此电容充电时间大于放电时间,故有足够的能量供给负载。利用MATLAB/Simulink对所提逆变器进行了仿真分析,并搭建了样机进行试验验证,仿真和试验结果与理论分析一致,证明了所提逆变器的有效性。

并联型有源滤波器直流电压的简单自适应控制

提出了一种基于二次性能指标的简单自适应控制算法,通过采用滞环电流控制产生了脉宽调制的开关信号,设计了并联型有源滤波器直流电压控制器。仿真结果表明,与常规的比例–积分控制相比,对并联型有源滤波器直流电压采用简单自适应控制可获得更好的动态性能,且负载变化时的鲁棒性更好。

无轴承永磁同步电机转子偏心位移的直接控制

无轴承电机运行时由于负载扰动使其转子产生的径向偏心影响了其稳定悬浮性能,因此如何采取直接有效的方法控制转子偏心位移、使转子稳定悬浮成为无轴承电机研究的重点。文中对无轴承电机中的麦克斯韦力进行详细研究后,根据径向偏心位移和径向悬浮力之间的关系,基于可控径向悬浮力产生的机理,采用转子磁场定向,对转子偏心位移的控制提出了一种全新的控制方法:无轴承永磁同步电机转子偏心位移的直接控制,并设计了相应的控制系统。仿真结果表明,该方法有效地提高了无轴承电机稳定悬浮运行的动、静态性能,实现了对转子偏心位移的直接控制。

无轴承永磁同步电机的神经网络逆控制

无轴承永磁同步电机是一个强耦合的非线性复杂系统,实现无轴承永磁同步电机的线性化解耦控制,是无轴承永磁同步电机稳定运行和走向实用化的关键。将神经网络具有的特点(对非线性系统的逼近能力以及对系统参数变化的适应能力)与逆系统方法的特点(解耦线性化)相结合,提出了基于神经网络的无轴承永磁同步电机逆系统解耦控制方法。通过用静态神经网络加积分器来构造无轴承永磁同步电机的逆系统,将无轴承永磁同步电机动态解耦成位移子系统和转速子系统分别设计调节器进行控制,然后运用线性系统理论进行综合。仿真及实验结果表明,系统具有良好的鲁棒性和动静态解耦性能。

MATLAB与电力系统仿真

在介绍MATLAB内容的基础上,以单机无穷大系统为例,重点阐述了MATLAB软件在电力系统中的应用.利用Simulink环境下的电力系统工具箱(PSB)进行仿真,通过Powergui进行潮流计算并设置系统稳定运行的初始值,给出仿真算法和精度的确定方法.实践表明,MATLAB是进行电力系统建模和仿真分析的强大实用工具.

并联型有源电力滤波器谐波及无功电流的检测

在采用有源电力滤波器(APF)消除谐波的过程中,谐波及无功电流的正确检测是决定其补偿效果的重要环节.传统的检测法是基于瞬时无功功率理论,利用坐标变换及其反变换得到谐波及无功电流的,致使APF的控制电路复杂.鉴于此,在电网电压为正弦波的前提下,本文提出一种新的谐波及无功电流检测方法,该方法利用瞬时无功功率理论直接计算出基波正序电流分量,不需要经过坐标变换,因此其控制电路简捷、使用方便;且该检测方法不使用低通滤波器,故增强了补偿的实时性.理论推导和仿真结果证明了该检测方法的有效性.

太阳能发电中DC/DC变换器控制

太阳能光伏发电作为一种新能源,易受季节变化、昼夜交替的影响,因此其输出电压很不稳定.鉴于此,本文采用Luo-converter对原始电压进行升压,采用模糊自适应PID控制器控制输出电压的稳定,该控制器利用模糊推理在线调整PID参数,既具有传统PID控制器良好的动态跟踪性能和稳态精度,又具有模糊控制器鲁棒性较强、动态响应快和超调量小的优点.仿真表明,该方法有效地提高了输出电压的稳定性.

引入免疫粒子群优化算法的木材干燥模糊神经网络控制系统设计

针对木材干燥窑温湿度控制采用的模糊神经网络比较依赖于网络初始权值,且网络的训练时间较长、容易陷入非要求的局部极值,采用粒子群优化算法(PSO)的全局寻优性能,设计一种引入免疫PSO算法的木材干燥模糊神经网络控制系统。为避免PSO算法的早熟和进一步导入待求解问题的先验知识与经验,加快算法的全局收敛能力,引入免疫算法的接种疫苗、免疫选择、良种迁移3种免疫算子。仿真结果表明:温度和湿度,能更加快速、平滑地到达设定值(温度需要70 s左右,湿度需要75 s左右)。实例验证结果表明:温度曲线均方误差仅为0.020 7,拟合优度高达0.979 7;湿度曲线均方误差均在0.3以下,拟合优度均在0.96以上。说明免疫PSO算法具有较高的收敛速度和识别率,对不确定非线性系统具有良好的控制效果。

基于简单自适应控制的电力系统稳定器

常规电力系统稳定器能增加系统正阻尼,提高静态稳定极限,但它存在无法保证在各运行点达到最优阻尼、调节时间长等缺点。尽管采用简单自适应控制(SAC)的PI适应律能克服上述缺点,但被控对象必须满足几乎严正实条件,且控制律求解繁杂。鉴于此采用改进的二次型性能指标计算简单自适应控制的适应律,并设计了新型的电力系统稳定器。仿真试验证明该稳定器具有良好的动态品质和调节精度,能提高电力系统的动态稳定性、抑制低频振荡。

一种新型的发电机功角测量方法

介绍了一种用于电力系统稳定性研究的新型发电机功角测量装置。本装置以DSP(TMS320F2400)为核心,不仅可以实现功角的实时显示,而且还可实现在线打印,并利用GPS高精度授时信号实现异地信息同步采集。阐明测量原理和实现方法,其结构简单,准确度较高。该方法将为建设基于全网相角测量的安全稳定监测与控制系统提供一项技术基础。

最优励磁控制系统的设计与仿真研究

首先建立了单机—无穷大系统中发电机组的状态空间模型,提出了基于MATLAB设计最优励磁控制器的方法。动态仿真分析表明,该最优励磁控制系统能够有效地增加系统的阻尼,提高系统的稳定性,并具有较好的鲁棒性。

一种新型的电力系统稳定器

首先建立了单机—无穷大系统的数学模型,并进行了可逆性分析。将神经网络具有的对非线性系统的逼近能力以及对系统参数变化的适应能力与逆系统方法的解耦线性化特点相结合,提出了基于神经网络逆系统的电力系统稳定器的设计方法,并进行了仿真研究。动态仿真分析表明,该电力系统稳定器能够有效地增加系统的阻尼,提高系统的稳定性。

电子设计竞赛与大学生创新创业能力培养研究

大学生电子设计竞赛的特色是与理论联系实际的学风建设紧密结合,竞赛内容既有理论计算,又有实际制作,以全面检验和加强参赛学生的理论基础和实践创新能力。现在,大学生电子设计竞赛已越来越成为高校检验实践教学改革、学生创新创业能力的凭证,竞赛证书成了大学生就业的一张王牌,也是他们硕士研究生入学面试的一项重要依据。如何将电子设计竞赛给予教师和学生们的经验、教训、总结,充实到实践教学中,促进实验教学的改革,以竞赛内容促进教学,使实验教学内容更加生动,提高学生的学习兴趣,培养学生创新创业能力;将教学基地与创新基地相结合,使教学基地成为培养学生创新能力的重要场所。结合电子设计竞赛和课外创新活动培养学生的创新创业能力是高等院校实践教学改革面临的共同任务。

基于Deep Q-Learning的抽取式摘要生成方法

为解决训练过程中需要句子级标签的问题,提出一种基于深度强化学习的无标签抽取式摘要生成方法,将文本摘要转化为Q-learning问题,并利用DQN(Deep Q-Network)学习Q函数。为有效表示文档,利用BERT(Bidirectional Encoder Representations from Transformers)作为句子编码器,Transformer作为文档编码器。解码器充分考虑了句子的信息富集度、显著性、位置重要性以及其与当前摘要之间的冗余程度等重要性等信息。该方法在抽取摘要时不需要句子级标签,可显著减少标注工作量。实验结果表明,该方法在CNN(Cable News Network)/DailyMail数据集上取得了最高的Rouge-L(38.35)以及可比较的Rouge-1(42.07)和Rouge-2(18.32)。

Z源三电平中点钳位逆变器的空间矢量调制方法

为克服双Z源网络三电平中点钳位(NPC)逆变器所需储能元件多、硬件成本高的缺点,研究了一种单Z源网络三电平NPC逆变拓扑,该拓扑仅需要一个输入电源和Z源网络,但是具有与双Z源网络NPC逆变器相同的升压特性。提出了一种适用于Z源三电平NPC逆变器的空间矢量脉宽调制(SVPWM)方法。该方法基于原点变换思想,将三电平SVPWM等效为两电平SVPWM,简化了计算。通过在等效零矢量内合理配置直通矢量,实现了逆变器的升压输出,且最大程度减小了直通动作产生的开关损耗。最后,仿真及实验结果均证实了所提SVPWM方法的有效性。

一种新的主动孤岛检测法

孤岛的发生不仅会导致电力系统设备损坏,严重时还会出现威胁电力系统维修人员的生命安全等一系列问题。因此,光伏并网发电系统必须具备孤岛检测功能,以保证电网的安全运行。传统的AFD(Active Frequency Drift)检测方法在不同的负载下,检测效果不同,对纯阻性负载检测效果比较好。尽管科研工作者提出了基于反馈调节、周期性扰动的AFD法,可以减少THD,但同时减慢了检测速度。鉴于此,提出了一种基于新型的扰动方式的孤岛检测方案,比传统的AFD检测方法谐波低,盲区小,检测速度更快,具有很高的实用价值。Matlab/Simulink仿真以及实验结果表明,该方法比传统的AFD检测方法更具有优势。

新型低畸变扰动式孤岛检测法

由于孤岛的发生会产生很多危害,因此,光伏并网发电系统必须具备孤岛检测功能,以保证电网的安全运行。首先,对统的孤岛检测法—主动频率偏移法AFD(active frequency drift)及改进AFD法进行了研究,分析了它们的不足之处;然后从其扰动机理出发,提出了一种新型低畸变扰动式孤岛检测法。该方法采用了不同的注入谐波电流,检测速度快,输出波形的畸变更小,带来的谐波也更小。实验表明,该方法检测效果比传统的AFD法好,不仅检测盲区更小,检测速度更快,并且可以有效降低因扰动带来的谐波。

TMS320F2812接口时序分析与设计

TMS320F2812通常能够实现与常用外围芯片的时序匹配,如RAM,D/A等。但是,当遇到读、写周期十分缓慢的输入/输出设备,如液晶显示模块、打印机、键盘时,就需要设计相应的外部硬件等待电路。本文分析了定点DSP芯片TMS320F2812与外部设备接口时序的匹配问题,着重探讨了TMS320F2812与慢速设备直接连接的硬件设计,并提供了相关的原理图和源程序。

多参数智能木材干燥监控系统实现

针对木材干燥种类繁多、工艺复杂以及国内用户的实际使用环境,根据当前我国木材干燥全自动控制系统还存在着功能性单一、费时、耗能,干燥效果不理想等不足,本研究吸取当今木材干燥全自动控制系统的优势,将干燥系统各组件进行整合,运用多项有效的系统设计及触摸屏界面设计技术,结合MODBUS通讯、触摸屏和变频器等优势,实现了节能新型木材干燥智能监控系统;同时首次将材芯温度参与控制,配合干球温度、湿球温度、木材含水率等参数,形成了多参数智能控制模式。有效地提高了木材干燥的控制精度和质量,加快了木材干燥过程,节约了干燥成本,为木材干燥控制实现智能化、模块化、低碳化奠定了技术和理论基础。