LCC-FHMMC混合直流输电系统受端交流系统故障穿越控制策略

送端采用电网换相换流器(LCC)、受端采用全半桥子模块混合型模块化多电平变流器(FHMMC)的LCC-FHMMC混合直流输电系统,当受端交流系统发生故障时,受端交流电压跌落,受端功率传输受阻,盈余的功率导致子模块电容过电压,甚至可能造成设备的严重损坏。为此,提出了一种基于FHMMC直流电压降压运行的受端交流系统故障穿越控制策略,使其直流电压始终低于逆变侧交流母线的电压有效值。同时,整流侧LCC保持常规的定直流电流控制,保证逆变侧的直流电流在额定值附近运行,从而实现了进入直流系统的有功功率与逆变器向受端交流系统输出的有功功率之间的平衡。最后在PSCAD/EMTDC仿真平台上对LCC-FHMMC混合直流输电系统受端交流系统发生的对称故障和不对称故障分别进行了仿真分析,仿真结果验证了所提控制策略能够快速有效地穿越受端交流系统故障,并抑制子模块电容过电压。

基于荧光原位杂交技术的全自动病理染色系统结构设计

荧光原位杂交(FISH)技术是检测恶性肿瘤细胞核酸序列的常用方法,在癌症的诊疗领域有广泛应用。为实现FISH实验的全自动化,设计了一种全自动病理染色系统。该系统设置有多轴操纵臂、试剂加样器、载玻片、盖玻片夹具、辅助模块等。多轴操纵臂定位误差不大于±0.1 mm,提取及丢弃移液枪头准确率大于99.5%,抽取盖玻片成功率大于99%,微量试剂加样误差不大于0.6μL,大量试剂加样误差不大于0.5 mL,载玻片夹具控温误差不大于±1℃且无试剂泄漏。生物实验结果表明,该系统荧光染色效果良好,信号点清晰可见,荧光图像可判读率超过90%,具有较好的人工替代性。

单电机重度混合动力系统行进间发动机起动控制策略研究

针对单电机重度混合动力系统行进间发动机起动过程的平顺性问题,对其起动过程进行了动力学分析,对系统关键部件湿式多片离合器进行了理论分析与试验研究,提出了行进间发动机起动过程电机协调转矩控制策略。利用Matlab/Simulink软件仿真平台,进行了起动过程的仿真分析,搭建试验台对发动机起动过程进行台架试验。仿真与试验结果表明,所提出的控制策略能有效保证行进间发动机起动过程的平顺性。

FAW-TMH^(TM)强混合动力系统平台开发

中国第一汽车集团公司双电机混合动力系统(FAW-TMHTM)由一款高效汽油发动机、AMT和两个永磁同步电机组成。该系统为强混合方案,可以实现混合动力系统的所有功能,在动力性能与原型车基本相当的基础上,可实现节油率40%左右。FAW-TMHTM系统已经成功地装备在红旗、奔腾B70、奔腾B50等车型上,是一套具有良好通用性的动力总成平台。

单电机式强混合动力车辆控制策略

提出了基于一种新型的单电机、双离合器式强混合动力结构的车辆分层控制系统方案,制定了整车能量管理策略,并研究了车辆行进中启动发动机过程的动态协调控制方法。通过自行开发的前向仿真系统对能量管理策略进行了验证,在NEDC循环工况下等效百公里油耗降低了34%。同时通过动态台架试验,对车辆行进中启动发动机的动态协调控制策略进行了验证。

深度混合动力系统发动机起动控制研究

本文旨在对深度混合动力系统的发动机起动控制进行研究。首先,推导了新型拉维娜功率分流机构的动力学方程,应用杠杆法分析不同挡位下起动控制的方法。接着在设定了工程目标、考虑了诸影响因素的基础上设计了功能模块框架和接口,使用Matlab/Simulink软件搭建了发动机起动控制模型,并进行了联合仿真。最后,将起动控制模型集成到混合动力系统模型中,生成代码后下载到控制器中,在搭载了新型拉维娜功率分流机构的深度混合动力车上进行了NEDC循环的验证。

PV-FC-BS混合系统全状态模型预测能量管理优化策略

光伏-燃料电池-蓄电池(Photovoltaic-Fuel Cell-Battery System,PV-FC-BS)混合系统因能有效解决光伏输出功率间歇性、波动性问题而得到广泛关注,克服各构成单元利用局限性同时实现各单元间的能量高效管理成为PV-FC-BS应用推广的关键。针对传统能量管理策略分别在BS开、关模式下建立不同预测模型,工作模式转换使系统在预测模型切换过程中稳定性难以保证的问题,提出新型BS充放电约束条件,构建全状态多输入多输出动态功率交换预测模型。通过将能量管理问题转化为控制优化问题,减小算法复杂度且避免模式切换影响,设计动态预测模型滚动寻优方法,实现PV-FC-BS混合系统能量最优分配。同时考虑BS使用寿命和充放电效率,提出BS参数自适应估计算法,提高能量调度准确性。在Matlab环境下对PV-FC-BS混合系统全状态模型预测能量管理优化策略进行仿真验证,结果表明:所提出的策略优化计算量小,能量分配准确,不同应用情形适应性强。

重度混合动力轿车限力矩离合器液压系统的压力控制

以重度混合动力轿车为应用对象,根据模式切换过程中限力矩离合器的转矩和平顺性要求,设计了一种静压式限力矩离合器液压系统。建立了系统动态特性方程和基于Amesim平台的液压系统仿真模型,进行了不同离合器回位弹簧压缩量、蓄能器弹簧刚度及初始压缩量条件下的系统动态性能仿真。通过液压系统性能试验,验证了液压系统压力控制的正确性和适用性。

一种新型强混合动力结构的控制策略

基于一种新型的单电机、双离合器式强混合动力结构,建立了其车辆分层控制系统,制定了整车能量管理策略,并研究了行进中启动发动机过程的动态协调控制。通过自行开发的前向仿真系统对能量管理策略进行了验证,结果表明在NEDC循环工况下等效100km油耗降低34%。同时通过动态台架试验,对行进中启动发动机的动态协调控制策略进行了验证。

基于等可信容量的风光储电源优化配置方法

含风光储的发电系统容量优化问题中,所要考虑的不确定性不仅包括常规机组的随机停运,还包括风速和光照强度的随机变化对机组出力造成的波动。提出一种基于等可信容量的风光储容量优化配置方法,综合计及自然资源的随机波动和常规机组的随机停运影响,按照满足电力平衡的需求确定所需风光储发电系统的整体可信容量以及常规机组容量,通过蒙特卡罗仿真计算得到等可信容量所需的风光储机组组合,根据风光储容量优化配置模型,从上述组合集合中选出使全生命周期总投资成本最小的风、光、储容量配置。采用加入了风电和光伏发电后的某实际海岛算例验证了该方法的正确性和有效性。

Rssler超混沌系统的改进广义混合投影同步

针对Rssler超混沌系统,采用自适应控制方法,通过设计控制器,研究该系统的广义混合投影同步(FSHPS).并在此基础上,首次提出了响应系统同时含有控制变量α时,系统的改进广义混合投影同步(IFSHPS)运动行为,理论分析和数值仿真验证了该同步方法的可行性.

大跨宽幅重载斜拉桥设计关键技术

武汉青山长江公路大桥主桥为主跨938m的双塔双索面钢箱及钢箱结合梁斜拉桥,桥梁全宽48m。桥塔采用无下横梁A形混凝土塔,塔高达279.5m,桥塔基础采用大型空心系梁哑铃形承台+钻孔桩的结构形式。斜拉索采用1 860MPaΦ7mm高强度锌铝合金镀层平行钢丝。为应对大跨、宽幅、重载交通带来的挑战,对该桥的抗风、抗震技术进行了重点研究。采用双索面A形塔及封闭箱梁断面以提高结构的抗风稳定性,通过风洞试验对构造细节进行优化以确保桥梁抗风安全。采用全飘浮结构综合约束体系,使得桥梁具有良好的静、动力性能,保证大桥在地震下的安全。针对宽幅桥梁的受力特点进行了详细研究,在此基础上对局部板件进行加强、设置横梁预拱度,并对宽幅钢梁制造与安装提出了指导意见和要求。对正交异性桥面板构造细节进行优化并采用合理的钢桥面铺装方案,保证了桥梁在重载作用下良好的结构性能。

混合式惯性导航系统全数字平台技术研究

为满足混合式惯性导航系统简化平台结构和提高可靠性的要求,设计全数字稳定平台,包括平台结构和工作模式。针对稳定加旋转这一新的工作模式,设计该状态下的控制指令算法,建立从陀螺原始输出数据到电机轴指令角速度的计算过程,并进行实验验证。实验结果表明,混合式惯性导航系统原理样机的全数字平台工作处于稳定加旋转模式时,静态控制精度优于2″,在实验给定的一种动态环境下的控制精度优于30″.

连续混沌系统的全状态混合投影同步

介绍了全状态混合投影同步,并给出其定义。基于混沌同步误差系统反馈线性化思想设计同步控制器,以Lorenz系统、超混沌Chen系统为例,同时采用Matlab进行数值仿真,实现了连续混沌系统全状态混合投影同步。数值模拟证明了该方法的有效性和可行性。

LCC型双端直流中引出并联FB-MMC功率分支站的混合型多端直流输电系统

电网换相型高压直流输电系统(line commutated converter based high voltage direct current,LCC-HVDC)型直流输电系统难以引出功率分支,且多端系统间的电流协调困难。为解决这一问题,方便线路走廊附近的区域供电和可再生能源的接入,提出从LCC型双端直流输电系统中导出一个全桥子模块模块化多电平换流器(full bridge based modular multilevel converter,FB-MMC)功率分支站的混合型多端直流输电系统方案。重点研究了含FB-MMC功率分支站的多端直流系统控制及协调策略,在直流低电压和过调制运行工况下,研究设计了FB-MMC功率分支站的控制策略,并对直流故障穿越策略进行了优化,同时设计了混合直流系统的功率反转策略。最后采用PSCAD/EMTDC对直流故障穿越、功率反转和功率分支站的交流系统故障进行了仿真研究。结果表明,与LCC分支方案相比,FB-MMC方案能够简化多端系统间的协调控制,优化系统整体性能,并能更好地抵抗交流系统故障。

NMPC实时步态规划双足机器人步态轨迹周期稳定性分析

针对用非线性预测控制(NMPC)实时步态规划得到的拟人步行双足机器人步态轨迹,分析了模型失配和地面环境变化条件下稳态多步步行的鲁棒周期稳定性问题。通过反馈线性化,将高维混杂系统的周期稳定性问题转化为降维非可控模态的周期稳定性问题。由Poinca-re映射不动点的存在条件提出多步周期极限环的鲁棒稳定性定理,证明了多步与单步周期稳定性的一致性。通过对时间轴的离线积分,仿真分析了模型误差和速度跃变误差对极限环存在性和收敛速度的影响。本文结论对NMPC方法应用于实际物理对象具有重要理论意义和实际意义。

云电送粤交直流混联系统全过程动态电压稳定研究

到2010年,南方电网将出现大规模交直流混联的局面,系统的动态特性也将成为关注的焦点。全过程动态仿真是把机电暂态过程、中期过程和长期过程有机地统一的仿真,所考虑的中长期过程中系统元件的动态模型,非常适用于电压稳定问题的研究。基于2010年南方电网基础数据,采用全过程动态仿真软件对云南电网出现严重故障情况下的电压稳定问题进行仿真研究。分析了不同负荷模型及有载调压变压器(OLTC)模型对电压稳定的影响,确定了对电压稳定性影响较大的故障扰动因素。

全分集协作系统C-HARQ方案的设计及性能

为了进一步提高全分集协作(FDC)系统的可靠性和有效性,提出了两种协作混合自动请求重传(C-HARQ)方案.定长帧协作混合重传(FFC-HARQ)方案在不改变全分集协作系统原有帧结构的基础上,使用一定的检错重传策略提高系统吞吐量;变长帧协作混合重传(VFC-HARQ)方案则改变原有帧结构,进一步提高系统吞吐量.利用马尔可夫链的状态转移模型,分析了采用FFC-HARQ和VFC-HARQ方案时的系统中断概率和吞吐量性能.仿真结果表明,所提方案不但改善了FDC系统的中断概率,而且提高了系统的吞吐量;与FFC-HARQ方案相比,VFC-HARQ方案在信噪比高于20dB时,可获得50%的吞吐量增益;而在信噪比为10dB时,VFC-HARQ方案相对于四时隙方案可获得大于10%的吞吐量增益.

柔性直流配电网混合拓扑变流器的自治控制

针对柔性直流配电网中混合拓扑模块化多电平换流器(MMC),提出一种适用于其并网和孤岛运行的自治控制策略,以提高直流配电网的可靠性。首先,提出混合MMC功率模块等效电容储能与变流器侧交流电压矢量角频率增量间的比例控制结构,作为变流器自治控制外环,实现利用变流器自身子模块电容缓冲功率波动的目的,与传统虚拟同步机外环所采用的惯性环节相比,动态响应速度有所提升。其次,设计总体控制结构包括自治控制外环和电流内环,其中,外环提供系统惯性,内环实现电流跟踪控制和对暂态电流较强的抑制。进一步地,建立混合MMC自治控制小信号模型,分析惯性等主要控制参数对系统特征根分布和稳定性的影响。最后,搭建直流配电网混合MMC仿真模型,分别对孤岛和并网运行方式以及暂态故障进行仿真,验证所提自治控制策略的正确性和有效性。

复合电源系统双向DC/DC变换器拓扑研究

双向DC/DC变换器是复合电源系统中非常重要的组成部分之一,尤其在车载复合电源系统大功率变换工况下,双向DC/DC变换器开关频率高、损耗以及拓扑控制更为复杂。针对这一缺陷,结合复合电源系统能量管理策略,提出一种面向复合电源系统应用的四象限能量双向流动的DC/DC变换器拓扑结构,搭建了以四象限拓扑结构为导向的复合电源系统双向DC/DC变换器实验环境,实验结果表明,该拓扑结构损耗小,能够实现冗余控制,提高了系统的可行性及能量转换效率。