基于LLC谐振变换器的直流电源控制系统设计

基于LLC谐振变换器的直流电源,具有输出电压范围宽、效率高、体积小等优点,因此受到了青睐。首先分析了三电平半桥LLC谐振变换器的数学模型。在此基础上,设计了以数字信号处理器(DSP)为控制器的脉冲频率调制(PFM)控制系统。针对DSP处理器在闭环调频过程中易出现周期值和比较值装载时间不一致、导致电路出现异常振荡的问题,提出了特定区域内赋周期值和比较值的方法。最后,通过实验证明了该方法的有效性。

基于虚拟电阻的并网逆变器谐振抑制措施的研究

由于电网阻抗的耦合作用,基于LCL滤波器并网的光伏逆变器会产生谐振。为了抑制逆变器并网时产生的谐振,文章首先分析了滤波电容串联电阻的无源阻尼的控制,并在此基础上推导出等效的有源阻尼的控制方法,同时对比了无源阻尼和有源阻尼的特点,分析了阻尼系数、虚拟电阻和电容电流反馈系数之间的关系。建立了包含有源阻尼的逆变器并网闭环数学模型,在此模型基础上,分析了阻尼系数对控制系统性能的影响。最后在10 k W并网逆变器上进行了实验,实验结果表明,文章采用的有源阻尼控制策略能够有效地抑制并网谐振。

有源电力滤波器非线性控制策略研究与实现

电压型有源滤波器的数学模型呈现非线性特性,采用带有电流预测的无源控制算法对有源滤波的变流器进行控制,可使其具备优良的动、静态特性.建立了并网逆变器欧拉-拉格朗日(Euler La-grange,EL)数学模型,证明了电压型有源滤波器的逆变器是严格无源的,因逆变器具有无源性,所以可以控制能量在逆变器中的重新分布,控制器对吸收有功电流和输出无功电流分别进行控制,使系统能精确控制直流端电压以及快速精确跟踪负载的谐波电流、基波无功电流;然后采用计算机仿真和样机试验来进一步验证该算法的正确性,结果表明所研究的非线性控制策略可使有源滤波器具有明显的补偿效果.

基于半桥三电平变换器LLC谐振参数的分析设计

在LLC谐振电路中,为了计算谐振元件Lr、Lm、Cr的参数值,以应用在电动汽车充电桩上的半桥三电平LLC谐振电路为研究对象,分析该电路的工作机理,并采用每对开关管关断时间错开,一只先关断,另一只后关断的控制策略,从而实现电路工作在零电压关断工作状态,达到减少开关损耗和实现软开关的目的。基于基波分量简化建模法对该电路建立数学模型,经过理论推导,得出应用于半桥三电平电路中的LLC谐振元件Lr、Lm、Cr的参数设计方法。设计了一款输入电压为600～750 V,输出为750 V/20 A的样机,验证了上述理论分析的正确性和设计方法的合理性。

基于载波移相的MMC电容电压均压控制

模块化多电平换流器(Modular Multilevel Converter,MMC)多用在海上风力发电系统中。文章提出一种基于载波移相的闭环控制策略,解决了MMC子模块电容电压的不平衡问题。在基于多个子模块级联的MMC电路系统中,对MMC的每个子模块(Sub-Module,SM)都设置独立的电容电压均压电路。通过控制闭环电路的调制波来控制MMC子模块的投切,从而达到MMC电容电压的均衡。在Matlb/Simulink中搭建了仿真模型,仿真结果验证了所提控制策略能够真实、有效地实现MMC系统中电容电压的均衡控制。

深空航天器编队队形及姿态协同控制

研究深空中包含位置和姿态的航天器编队控制问题。由于航天器之间通信缺乏足够的通信链,造成效率不高,成本加大。采用图论的方法描述编队中航天器间的通信并给出一个控制算法,运用Lyapunov稳定性理论证明编队在给定控制算法下的稳定性。得到的控制器仅仅要求相邻的航天器之间保持信息交换,减少了整个航天器网络的通信。数值仿真结果验证了控制算法的有效性,为深空航天器编队优化提供了依据。

基于双稳态机制的低g值微加速度开关

设计了一种包含双稳态机制的低g值加速度开关,并采用了MEMS中的多层微电铸技术进行加工。该微加速度开关具有体积小,响应阈值精确,响应速度快,具有闭合保持功能等优点。微加速度开关的结构包括双稳态柔性悬臂梁,可移动质量块和固定触点,其中双稳态柔性悬臂梁的宽度、厚度和长度分别是28.0μm、25.0μm和5 150.0μm.由于使用了非线性双稳态机制,因此可以通过更加精确的模型来设计加速度开关的触发阈值。经过多次试验表明:器件的触发的加速度阈值是(32.6±0.2)g,可移动质量块的行程距离是530μm,并且开关在闭合后具有保持功能。

面向开放式实验室的云计算教育功能组建

目前的开放实验室存在着教学资源分布不均、教学资源共享程度低、教学资源孤岛现象严重、缺乏相互协作等问题,云计算可以将分散的资源集中存储和管理。云计算是传统计算机和网络技术发展融合的产物,如今云计算发展突飞猛进,云计算可以促使开放实验室教与学趣味化,也可以促使实验室的制度化。

面向海洋平台的无线低功耗冰激振动监测系统

冰激振动对海洋平台带来了潜在的危害,对其进行实时监测对于海洋油气的安全生产至关重要。振动加速度的值可以反映冰激振动的状态。以海洋平台的振动加速度为监测对象,基于MEMS加速度传感器ADXL202、超低功耗单片机Atmega128L和无线射频CC1000开发了低功耗无线冰激振动监测节点,使用最大最小值法对加速度传感器进行标定,对加速度数据进行后台存储和三维可视化展示。在振动试验平台上进行实际振动监测实验,从频域角度证明了时域实验数据的正确性。对节点的工作及休眠功耗进行测量,节点可以在2 A?h电池下工作两年左右。

基于DFT及谐波群泄露能量最小的电力谐波/间谐波分析方法

DFT在电力系统谐波分析中得到广泛应用,但是非整周期采样会导致频谱泄露、混叠及栅栏效应。基于能量守恒原理,当整周期采样时能量主要集中在主频上,泄露很小。IEC61000-4-7对群谐波均方根值(RMS)做了定义,因此采用增加或减少采样点数并递归运用DFT的方法,计算基波群谐波的泄露能量并使其最小,可达到最接近整周期采样的效果,通过DFT可直接得到各次谐波信息。数值仿真结果表明该方法可准确计算基波及谐波频率、幅值和相位,在信号存在白噪声时依然有效。

光伏并网逆变器复合非线性控制设计

采用无源控制与重复控制相结合的复合非线性控制方法实现光伏并网逆变器的非线性控制,不仅能降低无源控制对模型参数的依赖程度,而且可提高系统动、静态特性,在提高输出波形质量的同时,有效抑制了周期性扰动,增强了系统稳定性。建立了并网逆变器的欧拉模型,介绍了无源控制器和重复控制器的设计过程,设计出具有电压前馈和解耦控制的复合非线性控制器。该控制器可对输出有功和无功电流分别进行控制,方便对系统进行快速跟踪光伏阵列最大功率点和快速检测孤岛状态可行性设计。仿真和试验均表明,设计的非线性复合控制器可行。

基于Hammerstein型神经网络的非线性动态系统辨识

Hammerstein模型广泛应用于非线性系统的辨识中,其结构是由非线性静态增益部分和一个线性动态部分串联。提出一种Hammerstein型神经网络用来模拟传统的Hammerstein模型,并将其应用于非线性动态系统的辨识中。由Lipschitz熵来确定Hammerstein型神经网络的阶次,并利用反向传播算法对网络权值的进行训练。仿真结果表明,Hammerstein型神经网络具有较好的非线性动态系统辨识性能。

基于小波核主成分分析和差分进化优化极限学习机的入侵检测

针对网络入侵检测,提出一种基于小波核主成分分析和差分进化极限学习机相结合的方法。首先采用核主成分分析法对原始数据进行非线性降维处理,为了进一步提高核PCA的非线性映射能力,引用小波核函数作为核PCA的核函数。然后采用极限学习机对处理后的数据进行分类识别,针对初始权值随机选择造成极限学习机性能不稳定的问题,采用差分进化算法来获得最优的初始权值。实验结果表明该算法可以有效提高入侵检测的识别率,降低误报率和漏报率。

基于GA参数整定的时变时滞系统灰色预测控制

针对一类数学模型未知且存在时变时滞的复杂系统,提出一种基于遗传算法参数整定的灰色预测控制方法;该方法采用BP神经网络对系统的时变时滞进行辨识,利用灰色预测算法对系统的输出进行预测,进而使用基于遗传算法整定PID控制器对系统进行输出反馈控制;该方法将灰色预测算法与遗传算法相结合,有效提高了控制器的自适应性;通过仿真实例,结果表明该方法能够对具有大时滞、大惯性、模型不确定等特点的复杂系统进行有效地控制;该方法是可行的、有效的。

开放网格环境下动态信任模型研究

随着大规模分布式系统研究的深入,开放网络环境下的动态信任管理成为一个突出问题,通过分析动态环境信任关系的特点,借助模糊逻辑知识,给出了一个分布环境的动态信任评估模型。该模型充分考虑了信任的模糊性与主观性,运用模糊逻辑的方法来得到结点的直接信任值,同时对动态环境下全局信誉的迭代计算,通过增加推荐结点信息表来控制其计算效率。

基于扫描线的隐藏线消除改进算法

隐藏线消除是计算机图形学的一个基本问题,是计算机图形学中真实感显示的一个重要方面,通过隐藏线消除不但能增强图形的立体感,避免产生不确定性,而且大大提高图形明暗描绘的效率。为了提高消隐算法的运算速度,需要提高求线段交点的运算速度,采用扫描线算法求交,把此求交算法应用到隐藏线消隐中,这种输出敏感的隐藏线消除算法的运行速度比采用传统求交算法实现消隐的速度有很大提高。