Reliability Analysis on Repairable System with Dual Input Closed-Loop Feedback Link Considering Shutdown Correlation Based on Goal Oriented Methodology

Goal oriented( GO) methodology is a kind of success oriented system reliability analysis method and has been used widely.The repairable system with dual input closed-loop feedback link( DICLFL) considering shutdown correlation didn't make reliability analysis accurately based on existing GO methodology. So, a reliability analysis method used to deal with DICLFL considering shutdown correlation is provided based on GO methodology.Firstly, a new operator, which is used to describe DICLFL considering shutdown correlation,whose number is 1,is created and named as Type 9C operator. And then,the formulas of type 9C operator are derived based on Markov process theory. Finally,the new method presented in this paper is adopted to conduct the reliability analysis of an electro-hydraulic servo speed control system. The analysis result is compared with those of Monte Carlo simulation and fault tree analysis( FTA). The comparison results show that this new reliability analysis method based on GO methodology is feasible and meaningful for reliability analysis of repairable systems with DICLFL considering shutdown correlation.Meantime,it will be useful for more other applications.

增程式电动拖拉机动力电池供电系统研究

增程式电动拖拉机具有节能减排、续航时间长等优点,但现有动力电池组电压等级较低,无法满足增程式电动拖拉机整机直流母线电压需求。为此,针对增程式电动拖拉机整机500 V电压平台需求,研究了其动力电池供电系统,完成了动力电池供电系统硬件设计和控制设计,最终利用MatLab/Simulink进行了仿真验证。仿真试验方面,所设计的动力电池供电系统实现了从320 V到500 V良好的升压稳压控制与闭环直流电源供电效果,能够适应与增程器等其他电源并联均流供电需求,动力电池供电系统具有良好的动态性能和稳态性能,满足稳定供电需求。

双利他偏好下再制造闭环供应链的差异化定价决策

为了给出制造商和零售商双利他偏好下再制造闭环供应链的差异化定价决策,针对无利他偏好、单制造商利他偏好、单零售商利他偏好和双利他偏好4种决策模式,比较分析得出双利他偏好对闭环供应链差异化定价决策和渠道效率的影响。研究发现,增加零售商利他偏好程度会增加新产品和再制造产品批发价;增加双方的利他偏好程度会降低新产品和再制造产品零售价,增加市场需求;增强利他偏好程度会增加废弃产品回收数量,有利于回收再制造;提高制造商和零售商的利他偏好程度将减少自身收益而增加对方收益,同时提升渠道效率;双利他偏好有利于提高闭环供应链整体利润和效率,且比单一利他偏好产生的影响更加显著。

基于主动式阻尼的混合式步进电机转速振荡抑制控制

混合式步进电机因其特殊的机械结构导致自身阻尼极小,在实际运行过程中会发生振荡过大,甚至失步的问题。为提高混合式步进电机的控制品质,提出一种基于主动式阻尼的步进电机转速振荡抑制方法。首先,将电机模型转化至同步旋转dq坐标系,将电流i_d控制恒为额定电流,利用位置误差和速度误差调节电流i_q生成瞬时转矩,抑制电机运行时存在的振荡现象。其次,为实现电机闭环反馈控制,提出一种将同步频率提取滤波器(SFF)与三阶锁相环(PLL~3rd)相结合的无传感器控制方法。SFF可以滤除反电动势信号中的高次谐波,PLL~3rd能消除转速变化过程中的稳态误差。实验证明,该方法有效抑制了步进电机运行过程中的振荡现象,提升了电机的运行品质。

DAB储能变换器双闭环模型预测控制与PI补偿控制策略研究

针对直流微电网中分布式电源输入输出功率不稳定造成的直流母线电压波动问题,鉴于双有源桥(DAB)储能变换器具有能量双向流动的特点,提出一种基于内模原理的双闭环模型预测控制策略。在分析DAB变换器扩展移相调制原理与特性基础上,重点研究电压外环和电流内环的模型预测控制策略。针对模型预测控制性能依赖电路参数准确度问题,分别从电路主要参数失配对功率传输和直流母线稳压的影响两个角度出发,深入分析模型参数敏感度。最终设置直流母线电压稳态误差灵敏度区,在误差灵敏度区外仅采用双闭环模型预测控制以保证系统的动态响应性能,在误差灵敏度区内采用双闭环模型预测控制和PI补偿控制以消除系统稳态误差。搭建实验平台进行实验验证,结果表明:在系统受到扰动时,DAB储能变换器可实现快速地充放电对系统进行补偿,混合控制策略可快速保持母线电压的稳定,实现系统功率均衡,增强系统抗扰能力。

基于多维泰勒网的欠驱动AUV双闭环姿态反步控制方法

该文针对欠驱动水下机器人(AUV)在水下动态对接时同速跟踪的姿态控制问题展开研究,设计了一种基于多维泰勒网的欠驱动AUV双闭环姿态反步控制方法。基于多维泰勒网的跟踪函数,设计内环多维泰勒网控制律,调整欠驱动AUV姿态角的变化速度,保证对接的精度。利用反步法设计外环反步控制器,调整欠驱动AUV的姿势角,使其航向实时跟踪动态变化的回收船位置,以提升复杂水文环境下对接的成功率。仿真结果表明,该文设计的方法能够实现欠驱动AUV姿态角与调整速度的精确控制,在外部水流扰动环境下具有较好的动静态跟踪能力,具有较高的一次对接成功率。

前级可变车载充电机双闭环区间二型模糊控制研究

现有车载充电机拓扑结构无法兼顾单相和三相交流电,控制策略难以实现宽范围电压的动态调节和高精度、低抖动的输出。针对上述问题,提出一种双闭环区间二型模糊控制的前级可变车载充电机。在图腾柱功率因数校正电路结构上,增加第三桥臂和对应的控制开关,设计出前级可变电路;选用LLC谐振电路作为车载充电机的后级电路。基于此拓扑,提出区间二型模糊电压外环和区间二型模糊电流内环的双闭环控制策略。经仿真分析验证了所提拓扑结构能够兼容两种规格交流电的可行性。同时,所提控制策略的系统输出与电压外环电流内环的双闭环PID和一型模糊双闭环PID相比,有了明显改善。

双闭环自适应调参法在城镇供水需水量预测机器学习模型中应用研究

针对城市供水企业在日供水量预测方面的需求,提出并设计了一种基于自动控制双闭环调节原理和自适应机器学习的水量预测模型参数调整方法。该方法创新性地引入了日变化系数和15min变化系数,在超出预设误差阈值时启动内外环控制流程调整输出偏差。通过对广东省某自来水公司实际供水数据的分析,采用双闭环自适应调参法建立的水量预测模型在预测日供水量变化时相较于传统预测方法预测精度提升了15%,模型预测结果稳定性也得到一定程度的提高。结果表明,该模型能有效提高供水量预测的准确性和稳定性,为城市供水调度和水资源节约提供了一个先进实用工具,在城镇智慧水务发展中具有重要的应用推广价值。

双能量源纯电动汽车制动能量回收控制策略研究

该文以前轮永磁直流电机驱动的双能量源纯电动汽车为研究对象,以开发合理高效的纯电动汽车制动能量回收系统及设计相应的控制策略为目的,建立了蓄电池、超级电容、双向DC/DC变换器等部件的数学模型,并进行了双能量源系统主回路、恒流恒压双闭环PI控制器设计研究,建立了系统的仿真模型并进行仿真。仿真结果表明,PI控制器可有效实现恒流恒压充放电过程,恒流充电以限制充电电流,当蓄电池达到额定电压或超级电容SOC饱和后再进行恒压充电,实现了保护储能元件并完全充电的目的。

基于固定时间积分滑模观测器的双闭环UUV轨迹跟踪控制

针对水下无人航行器(UUV)轨迹跟踪控制问题,设计一种基于固定时间积分滑模观测器(FTISO)的双闭环运动控制策略。建立UUV运动数学模型,对运动学外环设计积分滑模控制器,使用非线性微分器获得外环虚拟控制律的导数,以保证航行器位置能够精确收敛。考虑动力学内环存在的模型不确定性和外部干扰难以测量等问题,采用FTISO实现对集总干扰快速估计,同时引入李雅普诺夫函数分析系统的稳定性。在仿真环境下对比基于FTISO的双闭环积分滑模控制与积分滑模控制、RBF网络自适应滑模控制的控制效果。仿真结果表明:基于FTISO的双闭环滑模控制对集总干扰有良好的补偿能力,可提高控制系统的性能及精度,可保证UUV在不同环境下均能实现轨迹跟踪。

单相级联H桥整流器电压平衡与纹波抑制策略研究

对传统单相级联H桥整流器主电路加以改进,增加了功率解耦桥臂,建立了数学模型,并对电压平衡和纹波抑制策略进行了研究。首先,整体回路采用双闭环控制,通过二阶广义积分方法优化了基波信号的提取方案;其次,对系统功率平衡关系进行推导,建立网侧电流和电容电压平方的一次关系模型,并引入可变比例环节,有效提升系统抵御参数变化的鲁棒性;然后,采用独立式Buck型有源功率解耦控制策略,通过运算实时分配解耦桥臂开关管占空比,设计自适应选频器分离二次纹波信号,实现对直流母线二次纹波电压脉动的抑制。最后,基于Matlab/Simulink软件进行试验验证,所提方法能够有效地解决电压平衡和二次纹波功率抑制问题。

球形转向轮仿真设计

设计一种应用于农田作业环境尤其是蔬菜大棚环境的球形转向轮,为农业机器人在农田环境下不能顺利球形移动的问题提供一种解决办法。球形转向轮采用双轮驱动方式,同轴直流减速电机驱动,产生转矩从而前后左右移动,并以陀螺仪检测补偿,实现轮系闭环控制,再通过上位机整体驱动轮系运转,并设置补偿环节,使得下位机整体闭环,实现该轮系整体驱动与控制,使得农业机器人在野外球形移动,尽可能少地受到环境的约束。

双闭环直流调速系统设计

在电气传动领域,直流调速系统因其宽广的调速范围、高精度的控制能力、出色的动态响应及易控性而被广泛应用。为提升此类系统的控制精度与稳定性,文章依托Simulink仿真平台开展了双闭环直流调速系统的数字化设计探讨。借助Simulink环境,文章构建并优化了数字化控制器模型,对整个调速控制系统进行了详尽的设计与调试,旨在实现更高水准的控制性能。

不平衡负载下并网逆变器功率解耦控制方法

为了解决并网逆变器在不平衡负载下有功功率和无功功率为耦合影响状态、关联复杂,导致控制精度不佳、响应慢等问题,提出不平衡负载下并网逆变器功率解耦控制方法。根据并网逆变器拓扑结构获取并网逆变器功率,对并网逆变器有功功率与无功功率实行解耦,并通过带比例系数的双闭环功率控制器,完成并网逆变器功率解耦控制。在此基础上,通过遗传算法进行控制参数优化,获取比例系数的最优解,进一步提高并网逆变器功率解耦控制能力。实验结果表明:解耦后的控制方法在并网逆变器响应功率与给定功率上基本一致,解耦后的功率波动范围降低了8 kW,功率控制电流和功率波动最小,具有良好的控制效果。

非理想条件下基于SAADR-PI的MMC型电力电子变压器CCS-MPC控制策略

基于模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)的电力电子变压器(power electronic transformer,PET)在非理想工况下易发生故障及扰动,严重影响系统电能质量。针对传统控制方法在非理想工况下存在的动稳态性能差等问题,在MMC-PET整流级提出了基于自适应自抗扰比例积分控制器的连续控制集模型预测控制策略。首先,设计了自适应自抗扰比例积分控制器用于电压外环,解决了电压外环信号跟踪及扰动抑制能力差等问题。其次,电流内环使用连续控制集模型预测控制方法以提高系统的响应速度及稳态性能,引入改进型载波移相调制策略解决桥臂电流畸变问题。最后,在网侧负载突变、网压不平衡、输出级负载投入等非理想工况下对MMC-PET系统进行对比仿真和实验,验证了所提控制策略的优越性。

碳税政策下可持续双渠道闭环供应链网络优化设计

考虑到销售商具有渠道公平感知,因此引入利润公平分配理念,设计了碳税政策下的可持续双渠道闭环供应链网络模型。以经济成本最小、碳排放量最小、社会效益最大为优化目标,建立了结合双渠道特点的多目标混合整数规划模型,通过三角模糊数对模型不确定参数进行处理。运用NSGA-II算法对模型进行求解,得到单渠道、双渠道、考虑利润公平分配双渠道三种情形下的选址结果与流量分配。针对碳税价格、销售商的议价能力作灵敏度分析,从政府和企业层面给出相应的管理启示。

一种LCL并网逆变器单电流控制策略的研究

为解决LCL型并网逆变器普遍存在的谐振尖峰问题,此处提出一种新型的逆变侧单电流双反馈闭环控制策略,该策略在传统逆变侧单电流反馈控制的基础上,引入有源阻尼反馈环以抑制谐振尖峰,而无需额外增加电容电流传感器;同时为确保系统稳定性,将采样延时函数等效为逆变侧电感串联的虚拟阻抗,通过等效电路分析获得最优的有源阻尼反馈系数。该控制策略能经济而有效地实现对并网电流的间接控制,最后通过搭建一台2 kW的样机证实了控制策略的可行性,可以为LCL型并网逆变器的性能提升提供一种经济且有效的解决方案。

基于双闭环控制的螺线管磁场发射电源研究

传统螺线管线圈磁体供电装置由他励直流电机及其轴带发动机组成[1~4],针对其动态响应慢、稳态精度低以及波形质量差的缺点,提出一种由程控电源直接给螺线管线圈供电的技术方案,提出了一种基于输出电流外环、电感电流内环的双闭环控制策略,能有效解决输出滤波电路与负载组成的LCL电路中存在的输出电压谐振问题。经仿真以及实际工程验证,表明采用输出电流外环电感电流内环的双闭环控制策略的螺线管电流具有稳态精度高、动态响应快、稳定时间短、波形质量明显优于传统螺线管线圈磁体供电装置。

基于STM32的高功率光伏逆变系统设计

为解决传统光伏逆变系统电能转换率低的问题,设计一种输出电压稳定、整机转换效率高、系统鲁棒性强的光伏逆变系统。系统由DC-DC稳压模块和全桥逆变模块级联构成,同时加入遥控器与显示屏模块实现人机交互功能,采用双闭环PID控制算法实现前级稳压,通过正弦脉冲宽度调制技术将直流电转换为交流电。测试结果表明,该逆变系统具有输入电压范围宽、输出交流电压稳定、交流电频率步进可调、信号失真率低的优点。

基于PLC控制伺服电机实现全自动同步升降重物双闭环控制系统

利用PLC较强的控制稳定性和伺服电机的闭环控制技术,针对大型重物的升降工艺要求,使用工业现场总线作为通信协议,设计一种基于PLC控制伺服电机实现全自动同步升降重物的双闭环控制系统,详细阐述了控制系统的硬件组成、组件选型及程序设计。经过多个工程应用证明,本控制系统的性能稳定、精度高、稳定性强。