基于ITD与改进内积的压缩感知风电变流器电压信号重建方法

为了解决风电变流器电压检测信号高速传输、大容量长期存储以及重构性能差等问题,提出了一种本征时间尺度分解（ITD）与改进内积的压缩感知重构算法相结合的变流器电压信号重建方法。该方法利用电压信号压缩与采样同时进行的思路,首先利用ITD把电压信号自适应分解为若干个合理旋转分量信号和一个残余分量,对所有分量用离散余弦变换基稀疏表示,建立基于Gauss随机投影矩阵的欠定方程;然后利用提出的基于广义Jaccard系数匹配性度量准则代替内积准则来对支撑集优化的压缩感知广义正交匹配追踪算法重建各个分量电压信号;最后对所有重构分量信号组合得到原始变流器电压检测信号。仿真表明：ITD与改进内积的压缩感知重构算法相结合的方法提高了变流器电压检测信号的重构精度,降低了重构计算复杂度,具有更好的运行效率。

改进的CRPF在自主天文导航中的应用

针对传统粒子滤波算法中粒子枯竭的缺陷,提出了一种改进的代价参考粒子滤波(CRPF)方法;该算法以代价函数代替统计参考粒子滤波中的后验概率密度函数,引进风险函数进行一步预测及更新,通过概率质量函数对不同的粒子赋予不同的权重,消除了粒子枯竭问题,并使用了自动调整的遗忘因子,可以处理状态变化剧烈的情况;使用该方法处理天文导航中的非线性、非高斯噪声,仿真结果表明,改进算法提高了滤波的稳定性和精确度,具有较高的使用价值和广泛的应用前景。

基于坐标变换的风电变流器电压信号CS压缩方法

为了解决直接利用压缩感知(CS)理论对风电变流器输出端三相电压监测数据存储空间的资源浪费以及重构性能差等问题,提出了一种基于坐标变换的风电变流器电压信号CS压缩方法。该方法的关键是利用dq0变换、空间矢量变换将三相电压信号转换为一维信号;然后将传统的多频带融合思想用于CS稀疏表示中,构造稀疏字典矩阵,并分析了稀疏字典与测量矩阵的不相关性;最后利用高斯随机矩阵进行压缩测量,使用追踪算法实现一维信号的恢复,将其转化为两相信号并作坐标反变换,即得到重构的三相电压信号。仿真结果表明,与直接对监测的三相电压数据进行CS处理相比,该方法可有效的压缩原始三相电压数据,使得运行时间降低,重构误差减小,并且节约了测量数据的存储空间,因而更加具有实际应用价值。

二极管中点箝位型三电平变流器改进设计

多电平变流器在风电并网的中高压大功率场合得到了广泛的研究和应用。以二极管中点箝位型三电平变流器为研究对象进行分析,其直流侧中点电位不平衡问题是该变流器的致命弱点,影响着变流器的可靠性。在此提出了一种解决三电平变流器中点电位平衡的硬件电路,与其他解决中点电位平衡的硬件电路相比,该电路不仅能使中点电位达到平衡,而且减少了电路中的器件,使电路的复杂程度降低,运行成本降低。最后用MATLAB/SIMULINK仿真软件对该方案进行了仿真分析,仿真结果表明中点电位达到了平衡,从而验证了该方案的正确性。

基于锚定和EMD距离的星图识别方法

针对现有的识别算法存在识别速度慢,识别成功率不高,提出了一种新的星图识别算法,该算法根据恒星星等,利用锚定的方法,使待识别星图中的星落于导航星图中的星的ε邻域,对于未落于ε邻域的星,建立有向赋权二部图,进行完美匹配,根据计算星对之间EMD距离,来确定星图的匹配是否成功;仿真结果表明,该方法提高了星图识别的速度,有很高的成功率;通过与利用Hous-dorff距离进行星图识别的方法比较,该方法对于星数目多时,速度有明显提高。

基于数值振荡消除下自耦变压器建模与谐波机理分析

对自耦变压器进行模型的理论分析并搭建仿真模型,但由于绕组间磁的耦合作用,仿真时出现数值振荡并造成图像失真,为此推导并提出一种新型阻尼梯形法来抑制数值振荡。先对阻尼因子α进行预测估值,再加入辅助阻尼因子ε进行校正,最后对励磁电流in进行振荡补偿。仿真结果表明:搭建的模型可以清晰地反映自耦变压器在运行时出现的谐波波形,为自耦变压器出现谐波时进行故障预警提供了参考依据。

基于月球摄动下的晕轨道的稳定性保持

基于圆限制性三体问题理论,结合晕轨道的摄动因素,建立了月球摄动下的晕轨道的状态方程,利用Ming Xin提出的非线性系统的theta-D次优控制技术,对月球摄动下的晕轨道进行控制方案设计,并进行了仿真,结果表明该方法对于晕轨道有较好的控制效果。

永磁直驱风电变流器控制策略及仿真研究

根据矢量控制原理提出了机侧和网侧PWM变流器的控制策略,分析了永磁直驱风电系统双PWM变流器的电路结构及其工作原理,建立了永磁直驱风电系统中包括风力机、传动系统、永磁同步发电机、双PWM变流器等各部分的数学模型;在MATLAB/SIMULINK仿真环境中建立了永磁直驱风电系统的仿真模型并进行了动态仿真。仿真结果表明:采用双PWM变流器的永磁直驱风电系统具有优良的动、静态性能,可以良好的控制永磁同步发电机,最终输入电网的电压、电流波形接近正弦且谐波含量小。验证了系统仿真模型的正确性和所提出双PWM变流器控制策略的有效性。

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。

基于随机投影的正交判别流形学习算法

提出一种基于流形距离的局部线性嵌入算法,以流形距离测度数据间的相似度,选择各样本点的近邻域,解决了欧氏距离作为相似性度量时对邻域参数的敏感性.在MDLLE算法中引入最大边缘准则(maximum margin criterion,MMC)来构建最优平移缩放模型,使得算法在保持LLE局部几何结构的同时,具有MMC准则判别能力.通过正交化低维特征向量可消除降维过程中的噪声影响,进而提高算法的监督判别能力.由实验结果得到,所提出的方法具有良好的降维效果,能有效避免局部降维算法对邻域参数的敏感.随机投影独立于原始高维数据,将高维数据映射到一个行单位化的随机变换矩阵的低维空间中,维持映射与原始数据的紧密关系,从理论上分析证明了在流形学习算法中采用随机投影可以高概率保证在低维空间保持高维数据信息.

永磁风电系统网侧变流器低电压穿越控制策略

针对电网电压对称跌落时永磁直驱风电系统低电压穿越能力的问题,在网侧控制中提出使用电机侧与电网侧的功率差信号来稳定直流侧电压,并且根据电压跌落深度控制无功和有功功率的输出大小,构成功率外环与电流内环双环控制系统。仿真结果表明,在电网电压跌落20%以内且持续时间不大于0.2 s时,该控制策略保证了直流侧电压稳定,有助于提高无功功率注入电网及恢复电网电压。

基于αβ变换的压缩感知风电变流器电压信号压缩方法

针对风电变流器输出端三相电压数据存储中存在资源浪费、重构性能差等问题,提出了一种压缩感知风电变流器输出端信号压缩新方法。首先,将输出端三相电压信号进行αβ变换,变换后得到的两相信号转化为一维信号;然后,将传统的多频带融合思想应用于压缩感知稀疏表示中设计稀疏基;最后,选取高斯随机矩阵作为测量矩阵,正交匹配追踪算法作为重构算法,重构uα、uβ信号并作αβ反变换。实验结果表明:与直接对三相电压数据处理相比,该方法可以有效压缩三相电压数据,使得运行时间降低,重构误差减小,并且节约了数据的存储空间。

变流器故障特征提取与维数约简方法研究

针对风电变流器故障信号非平稳、非线性的特性,结合经验模态分解(EMD)对非线性信号处理的自适应性和分形盒维数能对非线性行为定量描述的特点,提出基于EMD与分形的变流器故障特征提取方法。逆变输出三相电压信号经EMD处理后,将所得的含故障特征的固有模态分量的信息熵作为能量分布特征,分形盒维数作为结构特征,2种特征量结合较之前单一特征量更能精确反映变流器故障状态。但该特征提取法容易引发维数灾难,因此引入有监督增量式正交判别邻域保持嵌入流形学习方法来对故障特征进行维数约简,研究参数k,d的选择问题,加入类标签信息增强局部类内几何关系、最大化类间距离,并根据流形采样密度和曲率对k进行自适应调节。基于关联维数对吸引子不均匀性反应敏感,更能反映吸引子动态结构的特性,利用其对d进行估计,弥补通常情况下参数d难以确定的不足。通过Matlab仿真,验证了所提方法对变流器故障识别的准确性与有效性,且识别率提高明显。

短期风速-风电功率预测方法

传统灰色风速预测模型累加处理时不能预测突变风速,使风电功率预测误差过大。采用数值逼近算法对传统灰色GM(1,1)预测模型进行优化改进,以优化的灰色GM(1,1)预测模型对未来时段风速进行预测,突变风速预测误差降低了34.3%。再将优化风速预测模型和时间序列动态神经网络相结合,构建出风电功率预测模型。应用该模型对酒泉地区某风电场现场数据进行仿真测试,预测效果可信度大于93%。

变增益分段滑模控制的PMSM位置伺服系统研究

滑模增益的选择直接影响系统抖振,利用位置信号误差、滑模面积分与滑模增益之间的非线性关系来设计滑模增益,再结合等效控制方法来削弱滑模抖振改善系统的鲁棒性。将单段滑模线控制扩展成在不同阶段PI与滑模分别起作用的两段控制方法应用于永磁同步电机位置控制。应用Matlab/Simulink建立了永磁同步电动机伺服系统的仿真模型,仿真结果表明该方案对系统参数不确定、外界扰动具有强鲁棒性。系统动静态品质优良,滑模控制的抖振得到明显抑制。

利用PMAC多轴控制器在数控铣中心加工复杂立体曲面

文章首先介绍了嵌入PMAC多轴运动控制器的开放式数控系统 ,然后介绍了它在数控铣床中加工立体曲面的应用 。

基于分岔理论的电解铝负荷功率冲击特性对电压稳定性影响

负荷功率冲击特性对电网系统带来不利影响.使用非线性动力系统分岔分析方法,系统采用等值单机发电机二阶模型和带有可以反映电解铝冲击特性的负荷模型研究负荷功率冲击特性对电压稳定的影响.仿真结果表明,通过一维分岔点搜索,得出系统有鞍结分岔发生,会引起电压失稳;二维分岔曲线与时域仿真表明冲击扰动时系统无功稳定域变小.

永磁直驱风电系统低电压穿越能力仿真

为了提高采用双PWM变流器的永磁直驱风电系统的低电压穿越能力,提出了增加直流侧卸荷负载以及电网侧采用静止同步无功补偿器的方法,在MATLAB/SIMULINK仿真环境中建立了系统的仿真模型并针对系统的跌落特性进行了动态仿真。仿真结果表明:系统能够实现最大功率点追踪以及向电网输出接近正弦的优良交流电能;在电网电压跌落时,卸荷负载能够消耗掉多余的能量并且能良好地限制直流侧电压上升,STATCOM能够快速为电网提供无功功率支持。

基于压缩感知的道路交通图像处理及重构算法研究

在现代道路交通图像处理的研究中,由于传统图像数据压缩采样受到带宽限制,导致重构图像数据含的有用信息量偏少.为此,提出一种压缩感知的道路交通图像处理方法,提高了重要信息含量且大大减少了交通图像数据存储空间.首先,在采样率为0.6的情况下,在dbN系列小波基变换下以分段正交匹配追踪(StOMP)算法对原图像进行重构仿真,研究了不同阶数消失矩的小波稀疏表示与重构图像性能的关系.其次,研究了不同采样率对图像重构性能的影响,包括重构时间、重构误差、峰值信噪比.最后,用BP,OMP,StOMP算法对图像重构进行研究,为道路交通图像数据存储和图像重构提供了理论基础.

直驱型机组风电场并网静态电压稳定性研究

对基于永磁直驱型机组的风电场静态电压稳定性进行了研究。通过单机无穷大系统分析了影响并网风电场电压稳定性的主要因素,以美国西部电网WSCC3机9节点系统为例,分析了风电场接入后对系统电压稳定性的影响,并对不同线路等值阻抗、不同控制方式下的电压稳定性进行了比较分析,得出了P-V曲线。