Surface current field and seasonal variability in the Kuroshio and adjacent regions derived from satellite-tracked drifter data

The muhiyear averaged surface current field and seasonal variability in the Kuroshio and adjacent regions are studied. The data used are trajectories and （1/4） ° latitude by （1/4） ° longitude mean currents derived from 323 Argos drifters deployed by Chinese institutions and world ocean circulation experiment from 1979 to 2003. The results show that the Kuroshio surface path adapts well to the western boundary topography and exhibits six great turnings. The branching occurs frequently near anticyclonic turnings rather than near cyclonic ones. In the Luzon Strait, the surface water intrusion into the South China Sea occurs only in fall and winter. The Kuroshio surface path east of Taiwan, China appears nearly as straight lines in summer, fall, and winter, when anticyclonic eddies coexist on its right side; while the path may cyclonically turning in spring when no eddy exists. The Kuroshio intrusion northeast of Taiwan often occurs in fall and winter, but not in summer. The running direction, width and velocity of the middle segment of the Kuroshio surface currents in the East China Sea vary seasonally. The northward intrusion of the Kuroshio surface water southwest of Kyushu occurs in spring and fall, but not in summer. The northmost position of the Kuroshio surface path southwest of Kyushu occurs in fall, but never goes beyond 31 °N. The northward surface current east of the Ryukyu Islands exists only along Okinawa-Amami Islands from spring to fall. In particular, it appears as an arm of an anti- cyclonic eddy in fall.

A Fuzzy Adaptive Algorithm Based on“Current”Statistical Model for Maneuvering Target Tracking

The basic"current"statistical model and adaptive Kalman filter algorithm can not track a weakly maneuvering target precisely,though it has good estimate accuracy for strongly maneuvering target.In order to solve this problem,a novel nonlinear fuzzy membership function was presented to adjust the upper and lower limit of target acceleration adaptively,and then the validity of the new algorithm for feeblish maneuvering target was proved in theory.At last,the computer simulation experiments indicated that the new algorithm has a great advantage over the basic"current"statistical model and adaptive algorithm.

The characteristics of welding currents in a rotating arc leadtandem GMAW process and the weld-seam tracking

Tandem gas metal arc welding （ T-GMAW） process shows a high deposition rate that up to three times o f the single electrode GMAW, so the welding speed could be significantly increased in this process. However, the majority o f this process applications are based on the pre-programmed robotic welding, which does not allow them to track the seam real-time during welding. Rotating arc sensor, sensing the seam position by detecting the changing of welding currents, has been widely adopted in the automatic robot welding process. It is proposed in this paper to integrate the rotating arc sensor with a trailing torch to develop a new approach of rotating arc lead tandem gas metal arc welding （RLT-GMAW） process. The characteristics of the welding currents in the proposed new welding process were firstly studied, and then a self-turning fuzzy control seam tracking strategy was developed for the mobile robot automatic welding. The experimental results showed that the proposed RLT-GMAW process had an excellent seam tracking performance and high welding deposition rate. Even if there were some electromagnetic interactions between the two arcs, the deviation of the welding seam could also be reflected by the fluctuation of the welding currents on the leading arc once the correct welding parameters were selected. Based on the detected deviation, the welding tracking experiments showed that the proposed self-turning fuzzy controller had a good performance for the RLT-GMAW process seam tracking.

Analysis on Thermal Current Field in Powertrain Cabin of Tracked Vehicles With Electric Transmission System Configuration-2

The electric transmission system congfiguration-2 is one of the main electric drives for tracked vehicles. The geometrical model for the power-train cabin is established and the preliminary design for its cooling system is implemented. The mathematic model is established for thermal current field computation, simulation and analysis in the powertrain cabin. The three-dimensional structure of the powertrain cabin is optimized. The validity of the cooling system design is proved. The foundation for optimizing the whole electric transmission system configuration is laid.

Investigations of Tracking Phenomena in Silicone Rubber Using Moving Average Current Technique

In the present work, tracking phenomenon in Silicone rubber material has beenstudied under AC and DC voltage, with ammonium chloride as a contaminant. It is observed that thetracking is more severe under the DC voltages. The tracking time is less under negative DC comparedto the positive DC voltage. The tracking mechanism is explained in detail. The leakage currentduring the tracking studies was as measured and the moving average technique was adopted tounderstand the trend in current flow. The leakage current magnitude is high with thermally agedspecimens compared to the virgin specimen, irrespective of the type of applied voltage. It isrealized that the tracking time and the leakage current magnitude shows an inverse relationship.

基于FPGA的PMLSM三矢量模型预测电流控制IP核设计及硬件在环验证

为了提升永磁直线同步电机(PMLSM)电流控制的稳态性能和执行速度,同时降低资源消耗,基于现场可编程门阵列(FPGA)设计了一个三矢量模型预测电流控制(TV-MPCC)知识产权(IP)核,并利用FPGA在环可视化验证方法,建立了一个PMLSM的TV-MPCC IP核验证系统。通过Simulink对TV-MPCC策略进行算法级仿真,并优化了基本电压矢量的作用顺序;采用并行与资源共享硬件优化技术设计并封装了一个TV-MPCC IP核,并对其进行了功能仿真;将设计部署在FPGA芯片XC7Z020CLG400-2上,利用FPGA在环可视化验证平台进行实验研究。结果表明,TV-MPCC策略下d、q轴电流跟踪误差和电流脉动均降低90%以上;FPGA工作在100 MHz下,实现一次算法的时间为0.62μs,仅为软件PyCharm执行时间的0.414%。

悬吊康复机器人设计与电流跟踪控制仿真分析

设计了一种悬吊康复机器人,可以满足不同脑卒中患者的差异化减重需求,用于患者的平衡步态训练。对悬吊康复机器人进行机构设计,悬吊机构采用磁粉离合器驱动,并设计驱动电路。为提高输出电流的稳定性,提出反向传播神经网络比例积分微分控制,对悬挂康复机器人输出电流进行跟踪控制。通过电流跟踪控制仿真分析,验证了设计的合理性。

一种基于非线性电流跟踪算法的STATCOM相间电容电压平衡控制策略

针对基于级联H桥拓扑结构的静止同步补偿器在传统控制框架下所产生的相间电容电压不平衡问题,采用一种新型混合调制方法并提出了一种全新的非线性分相电流控制策略。首先,基于六模块十三电平级联H桥拓扑结构,阐明新型混合调制的调制原理,并阐述适用于新型混合调制的相内电容电压均衡策略。其次,推导了静止同步补偿器在两相同步旋转坐标系下的控制模型,并分析指出采用dq解耦控制存在的相间电容电压不平衡问题。针对相间电容电压不平衡问题,提出基于三相静止坐标系下的电流分相控制策略,通过Lyapunov稳定性判据第二法推导并设计实现对交流指令电流无差跟踪的非线性电流控制器。最后,在Matlab/Simulink环境下搭建仿真模型。仿真结果表明,所提控制策略在不同条件下均能保持相间电容电压一致和稳定,且具有良好的动态响应特性。

基于改进GA优化的级联H桥APF神经网络电流跟踪控制

针对基于级联H桥有源滤波器实现谐波抑制时,传统PI控制电流跟踪的抗扰性差以及由于神经网络预测的局域最优造成的电流跟踪预测不准确、延迟大等问题。本文提出了一种改进GA优化的级联H桥APF神经网络电流跟踪控制策略,以改进选择和交叉操作的GA优化神经网络变化因子,提升了预测控制的全局搜索能力和鲁棒性能。仿真验证表明,所提出的控制策略相较于传统PI控制,提升了电流跟踪控制的鲁棒性;相较基于传统GA优化的神经网络控制方法,本文提出的方法跟踪速度提升了约0.04 s,控制误差减小约0.2 A,谐波畸变率降低0.36%。可见,响应速度和控制精度更优,具有更好的跟踪控制能力。

含实时电流补偿的开关磁阻式机电作动器自适应PI控制

针对传统控制算法难以克服开关磁阻电机的非线性并有效抑制转向叶片的负载扰动,因而无法对开关磁阻式机电作动器进行快速高精度位置跟踪控制的问题,提出了一种含实时电流补偿的自适应PI控制器。首先,通过负载观测器对作用于转向叶片上的空气动力负载进行实时估算,进而转化为电流环的实时补偿电流来抑制负载扰动的影响;然后,基于开关磁阻电机的转矩电流特性拟合曲线与实时电流反馈值对转速环PI参数进行自适应最优调节,从而削弱了开关磁阻电机的非线性,增强了机电作动器的转速调节性能;最后,通过引入位置前馈环节,有效提高了机电作动器的响应速度和位置跟踪精度。仿真和实验结果表明:相较于传统PI控制器、自适应PI控制器和含前馈环节的自适应PI控制器,所提控制器将开关磁阻式机电作动器的响应速度分别提高了49.3%、44.4%和30%,位置跟踪精度分别提高了54.8%、49.2%和2.9%,从而使得机电作动器具备更强的位置跟踪性能。

基于转矩跟踪电流误差校正的压缩机转速脉动抑制算法研究

针对空调用永磁压缩机在低频运行中存在转速脉动大、振动噪声高等问题,提出一种基于转矩跟踪电流误差校正的压缩机转速脉动抑制算法。首先对压缩机的周期性转速脉动进行分析,并根据转速脉动特性建立转速环控制系统模型。然后引入迭代学习算法,获得转矩跟踪电流,在此基础上,提出特征滤波函数,用来提取转矩跟踪电流基波分量,有效抑制特定次频率的转速脉动,同时引入转矩跟踪电流误差校正律,对转矩跟踪电流与参考交轴电流的误差进行校正,进一步获得前馈补偿电流,并施加到参考交轴电流中,可以消除传统迭代学习转矩跟踪电流存在的误差累积,跟踪性能好。最后,在空调压缩机实验平台上对算法进行验证,实验结果表明,所提算法可以显著抑制压缩机的转速脉动。

关于有源电力滤波器的综述分析

电力系统逐渐发展成为以电力电子为基础的电力系统,各种电能质量问题的存在,推动了有源电力滤波器(Active Power Filter,APF)的发展。APF作为综合性电能质量调节器,是一种具备动态谐波抑制和无功补偿功能的新型电力电子装置,其性能优劣与所采用的拓扑结构、电流追踪控制方法等密切相关。为了推广在高压大容量下APF的控制技术,拓宽其应用范围,分类整理了APF拓扑结构,归纳总结了APF的电流跟踪控制技术,将各种控制方法进行了性能对比,并从多个角度阐述了当前所存在的问题,为研究人员提供参考。此外,还简要总结了APF的进一步发展趋势。

双有源桥直流变换器三电平扩展移相控制下电感电流有效值最优跟踪控制策略

多电平双有源桥直流变换器广泛应用于电压传输范围宽的场合,能够减小功率开关电压应力,并提供更多自由度,优化变换器性能。首先,该文提出基于三电平扩展移相控制的三电平双有源桥直流变换器最小电感电流有效值跟踪控制策略,建立三电平扩展移相控制策略下各工作模式下的数学模型,根据拉格朗日乘数法得到各可行域内部最优极值点处移相比之间的相互关系;然后,分析边界最优点,通过比较内部最优极值点和边界最优点处电感电流有效值,得到全局最优工作点;最后,根据传输功率与全局最优工作点处移相比的变化关系,得到全局最优工作点跟踪控制策略,克服寄生电阻和开关损耗对最优工作点的影响。将三电平扩展移相优化调制策略与两电平扩展移相控制、单移相控制以及峰值电流优化控制进行对比实验,实验结果验证了所提该优化策略能够有效减小电感电流有效值并提高变换效率。

检修接地不平衡传输条件对轨道电路的影响研究

为分析在接触网检修接地时,由单根轨条和回流线短接产生的不平衡条件对25 Hz相敏轨道电路的影响,在六端网络的基础上建立轨道电路不平衡传输模型,通过仿真计算和对比,得到在不平衡传输条件下,信号接收端轨面电压的衰减和扼流变压器上不平衡牵引电流,随道床泄漏导纳、单轨条接地位置、吸上与横向连接设置变化的关系,并利用实验数据和现象验证计算结果。结合实际案例中检修接地的不平衡传输条件导致轨道电路“红光带”问题,给出其产生原因,并验证上述理论。给出减少不平衡传输条件对轨道电路造成影响的方法,尽可能避免该类型“红光带”问题的出现。

城市轨道交通车辆段出入段线处钢轨绝缘节打火灼烧研究

城市轨道交通车辆段出入段线处钢轨绝缘节打火灼烧,严重危害车辆运行安全,是行业中普遍存在并有待解决的问题。文章以城市轨道交通车辆段出入段线处钢轨绝缘节打火灼烧实际案例为研究基础,从系统设计和设备部件2个角度着手,通过多专业、多因素开展分析可知,系统设计不完善导致钢轨绝缘节两端存在固有压差,以及绝缘组件因绝缘性能差且钢轨绝缘节两端存在压差,进而产生电流,造成燃弧发热,又因绝缘组件阻燃性能较差,导致钢轨绝缘节出现灼烧情况。通过实际工况的测试验证,在达到故障溯源目的同时提出改善建议,其中包含已开通运营线路的过渡方案和新建线路的长期研究改善方向,为城市轨道交通各专业联合运维管理及系统可靠性设计提供支持及思路。

基于ADCP“动底”测量的流量补偿算法

声学多普勒流速剖面仪(Acoustic Doppler Current Profiler,ADCP)对河流进行流量测量时,ADCP一般采用底跟踪模式(以河底为参考系)获得流速、断面面积,进而获得当前流域的流量,但当河流存在大量走沙(“动底”)情况时,底跟踪速度缺少顺水流分量,致使底跟踪轨迹向上游偏移底跟踪速度偏小,进而导致流量偏小。文章通过对动底原理进行分析、对动底测量方法中的回路法进行研究,提出一种基于GGA的全球定位信息系统(Global Positioning System,GPS)模式下平均动底速度测量方法以及两种动底流量补偿方法,并利用实测数据进行分析验证,结果表明本文提出的动底速度测量方法及动底流量补偿方法对“动底”检测与补偿有显著的效果。

WPT系统双边协同抗饱和控制策略研究

基于脉冲密度调制PDM(pulse density modulation)的双边协同控制使得无线电能传输WPT(wireless power transfer)系统在耦合系数和负载阻抗变化的情况下能够保持最大效率传输,但是在系统启动及电池恒流恒压充电切换时会产生远高于额定值的电流/电压超调。为了解决超调问题,保证电池充电稳定性,提出了一种抗饱和控制策略。首先,基于WPT系统的等效电路模型分析最大效率点跟踪的工作原理;然后,结合WPT系统两侧控制量的协同工作过程,解析系统启动及电池恒流恒压充电切换时的超调现象,给出恒流恒压控制器设计方法,将反计算抗饱和算法与控制器设计相结合,提出抗饱和控制策略;最后,搭建了仿真模型,验证所提出的抗饱和策略能够有效抑制控制器饱和导致的超调,减少系统到达稳态的时间,降低电流/电压的超调带来的元器件应力。

罗源湾潮致余流特征及其对物质分布的影响

基于MIKE 3开展了罗源湾的三维数值模拟,以流场和断面垂向流速阐释了罗源湾的潮流分布特征,计算了罗源湾的潮致余流场,采用拉格朗日粒子追踪法模拟了具有粒子特性的物质在湾内的运移并分析了粒子的运动规律,结合潮流和潮致余流特征讨论了罗源湾不同区域的物理自净能力。研究结果表明,罗源湾西北部、东北岸内凹处和内湾口处形成了余环流结构,湾内不同区域的物质分布与潮致余流结构有明显相关性,粒子在罗源湾西北部海域运移缓慢,而湾口及可门水道附近具有较好的自净能力。本研究为进一步探讨罗源湾污染物质分布机制提供了科学依据,为罗源湾的污染控制和环境保护提供了技术支撑,研究方法也为其他海湾的相关研究提供借鉴参考。

基于“当前”统计模型的ADS-B航迹滤波与处理

针对ADS-B航迹处理的精度问题,提出了一种ADS-B航迹滤波与处理的方法。首先,介绍了ADS-B航迹处理的流程;其次,针对在ADS-B航迹处理时出现的精度问题,引入“当前”统计模型进行研究;然后基于“当前”统计模型,利用自适应滤波算法进行航迹预测,实现航迹平滑;最后,通过对比仿真实验对自适应滤波算法的航迹滤波与处理性能进行分析,对比卡尔曼滤波算法与自适应滤波算法对航迹的处理效果,以及两种算法的误差均值。结果表明:基于“当前”统计模型的自适应滤波算法对航迹的处理有较好的效果,能够有效实现航迹的平滑与预测。

基于电流变化率检测技术的无模型预测电流控制

为提高永磁同步电机控制系统定子电流的跟踪响应能力,文章提出一种无模型预测电流控制算法。算法不依赖于电机模型以及定子电阻、电感等电机参数,在一个采样周期内检测2次电流,根据检测的定子电流以及定子电流的变化率,通过简单的运算预测定子电流。在MATLAB/simulink中搭建i d=0矢量控制系统仿真模型,分别验证基于模型和无模型预测电流控制算法,仿真结果表明采用提出的算法,控制系统在暂态和稳态下都有良好的电流跟踪能力。