基于LSSVM的开关磁阻电机转子位置估算

针对开关磁阻电机(SRM)中位置传感器在恶劣环境下存在脱落、故障的隐患,提出了基于最小二乘支持向量机(LSSVM)的SRM转子位置估算方法.利用改进的电压脉冲法获取电机磁特性数据,将交叉验证法与凑试法相结合以选取合适参数,并对LSSVM进行训练.与改进的反向传播神经网络(BPNN)的位置估算相比,LSSVM的训练时间缩短了72%,训练样本的均方误差减小了7.8%,测试样本均方误差减小了19.6%,且测试样本误差较训练样本减小64.5%.在Simulink中利用S函数建立仿真系统,结果表明,在高速、低速、负载突变的情况下,LSSVM位置估算模块的平均误差在0.1°以内,说明其训练速度快,泛化能力强,精度高,鲁棒性好.

基于LSSVM的多输入多输出开关磁阻电机建模

针对开关磁阻电机(SRM)非线性建模中多变量输出累积误差问题,根据实测样机数据,采用最小二乘支持向量机(LSSVM)方法,建立了非线性多输入多输出(MIMO)SRM模型。与传统LSSVM法SRM模型相比在结构上进行了改进,该模型中LSSVM的输入为角度、磁链,输出为电流、转矩及磁链对角度的偏导,此多输入多输出LSSVM避免了以往多个单输出LSSVM组合造成的累积误差。在SIMULINK中用S函数实现了LSSVM模型的仿真。实验结果表明,仿真电流波形和实测电流波形一致,实测峰值电流42A、峰值角度6.36°及关断角电流29A时,仿真的3个相应参数为43.5A、6.58°、29A,误差均较小,从而验证该文提出的建模方法的正确性和有效性。

开关磁阻电机位置信号故障保护算法

针对开关磁阻电机的位置检测器件在恶劣环境下容易损坏、脱落等安全隐患问题,对转子非对齐到对齐位置这个循环中的位置信号进行分析,根据正常和异常位置信号随转子转动的规律,提出针对位置信号故障的保护算法,在STM32处理器为核心的控制器上实现算法,并建立测试系统对位置信号故障进行模拟,结果表明算法能在此异常状态准确判断并迅速做出保护动作,证明算法的有效性,提高了电机及控制器的安全可靠性。

Nucleus实时操作系统在继电保护系统中的实时性研究

针对继电保护中实时性,结合嵌入式系统中优秀的Nucleus实时操作系统,介绍了一个继电保护装置实例。通过分析它的实时性要求和测量软件关键部分运行时间,阐明Nucleus实时操作系统优秀内核起的关键作用。

三角函数的开关磁阻电机磁链解析模型

针对现有高精确度开关磁阻电机磁链解析模型在转矩计算时过于复杂的问题,根据由磁链与转子位置曲线的对称特性,提出了一种基于三角函数的新型开关磁阻电机磁链解析模型。模型中与转子位置相关的磁链用最高次谐波数为4次的傅立叶级数表示,各谐波项的系数由一个6阶多项式表示。误差分析表明,模型计算出的磁链与转矩与通过有限元方法获取的数据匹配良好,达到现有解析模型的精确度,同时大幅减少瞬时转矩的计算开销。系统仿真和实测结果表明,在斩波控制与角度控制两种模式下,仿真和实测结果具有很好的一致性;在基于72 MHz主频的ARM Cor-tex M3内核CPU中运行磁链和转矩计算软件,其执行时间分别为60μs和187μs。

基于STM32的开关磁阻电机角度位置控制系统

针对开关磁阻电机精确角度控制的需要,设计实现了具有高精度的角度位置控制系统;利用STM32的捕获定时中断提供速度准确估算,为提高角度校正的精度,引入了定时器通道内置的异或逻辑并节约了中断接口,最终转换角度为定时脉冲,实现精确的角度控制;实验结果表明其高速情况角度最大误差在0.2°,低速下角度最大误差0.07°,具有较高精度,足以满足工程需要,为实现角度优化控制算法提供了基础。

基于Cortex M3处理器的开关磁阻电机控制器设计

针对常见的开关磁阻电机控制器性能与成本难以兼顾的现状,以32位ARM Cortex M3内核的高性能微处理器STM32F103为核心,设计实现了低压开关磁阻控制器,包括处理模块、功率变换器和检测模块。采用处理器内部模块完成数字和模拟信号的采集、计算和控制信号输出,并通过三相不对称半桥式功率变换器和电流、电压、位置反馈信号实现了对三相12/8极结构开关磁阻电机的控制。测试结果满足设计目标要求。

大型海洋资料浮标波浪能供电装置数值模拟研究

本文以10 m大型海洋资料浮标为研究对象,分析了可适应其结构特点的波浪能供电机构。通过数值模拟计算了10 m浮标体的垂荡波浪力以及横摇角度,同时计算了波浪能转换为电能的输出功率,输出功率满足海洋资料浮标蓄电池的充电电压。最后提出了适用于此类海洋资料浮标的结构设计方案以及系统集成方案。该研究为今后海洋资料浮标波浪能供电装置的研发提供了思路。

基于STM32的开关磁阻电机保护算法设计与验证

为提高开关磁阻电机的安全性与可靠性,对其常见故障和保护原理进行研究分析,提出过流、过载、堵转、过压、欠压异常情况的保护算法,在STM32处理器为核心的控制器上实现算法,并建立测试系统且对异常情况进行模拟,结果表明算法能在设定时间和阈值内,对异常状态准确判断并迅速做出保护动作,证明算法的有效性。

基于新模型的双开关磁阻电动机同步控制方法

提出了一种新的开关磁阻电动机解析模型,并根据此模型设计了双开关磁阻电动机的改进交叉耦合同步控制方法。针对现有模型的转矩计算不便问题,利用磁链-转子位置关系曲线的对称性特点,提出了快速转矩计算模型,方便在线实时计算瞬时转矩,并把此模型应用到两台电机同步控制,两台电机转矩差实时计算后,取反并与速度差耦合,同时反馈到速度控制端。仿真结果表明,该方法缩短了同步时间,减小了最大速度差,降低了转矩抖动,使同步过程更加平稳,功率输出平衡得到改善。

基于VxWorks平台的快速交流信号采样及计算

针对在电力系统保护中的交流信号采样实时性问题,采用VxWorks平台实现了快速交流信号采样及有效值计算,并对其中的关键程序——离散傅里叶算法进行了优化设计,包括快速查表、定点乘法、快速开方运算等。通过32位RISC内核微处理器硬件平台的验证结果显示,优化后的数据处理结果仍保持了较高精度,但时间大幅度缩短。

GoogleMap在海洋倾倒监视系统中的应用

对倾倒作业船只进行实时在线监视是海洋倾废管理工作的重要任务。本文首先介绍了Google Map技术在开发海洋倾倒监视系统中应用的方案,将Google Map嵌入到岸站监视系统,并利用应用程序开发接口Google Map API,利用B/S方式和在线地图技术灵活地实现了作业船只实时定位、倾倒区信息管理及地图呈现等功能。最后按照上述的研究任务和设计目标,研制样机并进行了为期5个月的现场试验,实验结果表明该方法能够实现海洋倾倒的实时在线监视管理功能。

岸基GNSS反射信号的波浪多参数反演方法研究

针对当前GNSS-R技术利用GNSS海面反射信号仅反演有效波高一个参数的不足,基于直射信号和反射信号构成的复相干场模型,建立海面相关时间与波浪的有效波高和平均波周期的映射模型,给出了基于直射信号多普勒频移、C/A码、导航数据位参数辅助的海面反射信号处理流程和方法,确立了基于GNSS海面反射信号的有效波高和平均波周期反演流程和方法,并在青岛小麦岛海洋观测站进行了岸边实验.实验结果表明,有效波高反演结果的均方误差为0.1m,平均波周期反演结果的均方误差为0.61s.所提反演方法对海洋观测新技术研究和新装备制造,及其在我国北斗系统中的应用等扩展领域,都具有明显学术价值和重要意义.

岸基GNSS反射信号延迟多普勒图变化特征分析

GNSS-R(Global Navigation Satellite System-Reflections)技术是一种可用于海面参数遥感探测的新兴技术,是当前国内外的研究热点之一。GNSS海面反射信号的延迟多普勒图像(DelayDoppler Map,DDM)是GNSS-R技术应用的重要理论基础。基于Z-V模型确定了岸基GNSS反射信号DDM的理论仿真方法和流程,并进行了实验验证,实验结果显示,仿真DDM与实测DDM之间具有很好的一致性。同时,全面系统地分析了风速、风向、接收天线高度和卫星仰角4个参数对DDM变化特征的影响规律,仿真结果显示:风速和接收天线高度的影响呈单调特性;风向的影响呈周期特性;卫星仰角的影响则比较特殊,在30°以下时呈现明显的单调性,大于30°时误差几乎相同,即具有窗函数选择特性,这种变化特征为利用DDM反演海面波浪、风场数和海面粗糙度等参数提供了理论依据和参考。

传递对准中主子惯导失准角?的估计问题研究

传递对准是目前我国动基座研究的热点,精确的主子惯导失准角估计,对传递对准的精度起着关键性的作用。本文通过对比分析传统传递对准与快速传递对准的子惯导姿态矩阵修正方法,分析讨论了两者的目的一致性并分析得出了两个不同的结论:平台失准角、量测失准角和安装误差角之间有两种数学表达式。根据理论推导,得出了两者的一致性,并根据所得出的关系式,推导了传统传递对准与快速传递对准的一致性。

惯性系传递对准及其极区适用性分析

针对高纬度下传统导航模式由于经度线快速收敛,导致其无法适用的问题,以空间模型的导航技术为研究对象,将惯性凝固思想导入传递对准方程,并对其状态方程和观测方程进行了的推导,采用"速度+姿态"的匹配模式,通过建立kalman滤波对基于惯性系下的传递对准方法进行了仿真分析。结果表明,该方法达到传统地理系下的导航精度要求,并能够提供在高纬度区域的导航姿态信息。

一种异构分布式存储再生码变换原理

再生码是一类分布式存储编码,由于在节点存储和修复带宽两方面均有效而被广泛研究。基于乘积矩阵(PM)理论的最小存储再生(PM-MSR)码是一类同构分布式存储再生码,具有最小的节点存储。提出一种再生码变换原理,能够根据PM-MSR码产生新的再生码,新的再生码用于异构分布式存储系统。严格证明了新再生码结构的数据重构和数据修复性质,并提供了编码实例。新的再生码与PM-MSR码具有相同的存储消耗和带宽消耗,但新的再生码具有更小的平均节点故障率,这对实际应用具有吸引力。