考虑电感饱和的逆变器变开关频率控制仿真

不当操作会导致电感饱和状态下逆变器功率损耗严重,为了提升频率控制的稳定性,提出考虑电感饱和的逆变器变开关频率控制方法。根据逆变器的构成获取相关参数的矢量关系,利用基尔霍夫电压定律生成电感饱和状态的逆变器数学模型,通过旋转构建逆变器在dp坐标系下的数学模型,用于预测推导逆变器的电压值。设计开关控制的三大核心成分,分别为功率鉴定器、频率鉴定器和频率滞环比较器,利用电压定向矢量控制方法分别从三个核心成分中得出逆变器的损耗、功率控制结果以及频率状态量误差,完成逆变器变开关频率控制。实验结果表明,所提方法的电压控制效果较好,频率控制稳定性较高。

基于电网调度系统的网络安全态势感知方法研究

由于网络外界病毒入侵的隐蔽性极高、入侵类型较多,病毒难以被全面地被感知,导致电网调度自动化系统运行安全受到威胁。为提升电网调度自动化系统网络的安全性,提出基于随机矩阵理论(random matrix theory,RMT)的电网调度自动化系统网络安全态势感知技术。采集电网调度自动化系统网络安全信息数据,构建病毒入侵环境下的安全状态分布模型,并利用该模型完成电网调度系统网络安全态势特征信息的提取。采用RMT中的M-P模型及单环定律对网络安全态势特征值在随机矩阵内的分布情况进行谱分析,根据特征值分布状态获取网络安全态势在稳定情况及异常情况下的变换规律,实现电网调度系统网络安全态势感知。实验结果表明,通过对该方法开展安全态势感知测试,验证了该方法应用在电网调度系统中组件安全态势感知及网络安全态势感知的精准度均较高,体现了该方法的有效性。

三维四向C/C预制体压实规律与高精度控制策略研究

为实现预制体层间密实度均匀可调控,保证预制体产品质量一致性,基于胡克定律建立压实理论模型对不同截面尺寸预制体压实规律进行研究,揭示了压实载荷与压实次数的关系:在压实次数小于疲劳次数阶段,预制体受到的压实载荷随压实次数呈线性变化;在压实次数大于等于疲劳次数阶段,预制体受到的压实载荷不再随压实次数增加而发生变化;同时在编织不同截面尺寸预制体时,xoy截面积呈倍数增加,预制体受到的压实载荷近似呈倍数增长。基于三维四向C/C复合材料预制体成型工艺,建立预制体编织层数、压实厚度与纤维体积含量映射关系,并通过该映射关系进行不同截面尺寸预制体编织实验,得到压实载荷与厚度的变化曲线,其实验值与拟合值的最大偏差率小于3%,验证了理论模型的可行性。根据压实规律理论模型设计出压实装置双闭环控制系统,在该系统中预先设定映射关系所对应的厚度与压力值,在压实过程中借助传感器将采集到的厚度与压力值反馈至控制器,控制器根据偏差值控制压实装置输出值。最后通过观察其所编预制体截面,发现该预制体孔隙小而均匀,验证了该控制系统可输出最优压力值,能够保证预制体层间密实度均匀及产品质量的一致性。

弱电网条件下并网逆变器控制环路稳定判据及交互作用规律分析

为分析新能源并网发电系统中弱电网与逆变器交互作用对稳定性的影响,该文从控制器带宽交叠角度出发,将表征系统闭环稳定性能的电流环开环传递函数G0表示为电网阻抗、锁相环和电流控制器3个环节相乘,进而把锁相环和电网阻抗环节组合并与电流控制器环节相比得到等效的环路比表达式,据此提出弱电网下基于奈奎斯特定理的并网逆变器控制环路稳定判据,当G0分子和分母幅值相等时,幅频曲线产生交点,易使系统闭环增益无穷大而失稳。接着,为分析3个环节间交互作用规律,该文推导得到满足控制环路稳定判据的锁相环与电流控制器带宽比n的表达式,研究发现:在不同弱电网条件下,带宽比大于n的临界值时,各环节间会产生交互作用,在波德图中主要表现为G0分子和分母幅频曲线的交叠,且电网越弱或锁相环与电流控制器带宽越接近,幅频曲线交叠面积越大,越易导致闭环增益无穷大,即系统愈易失稳;此外,当电流控制器带宽固定时,n的临界值随电网减弱在小于1和大于1之间的区间范围变化,即锁相环与电流控制器的带宽比大于或小于1都可以使得系统保持稳定。最后,通过Matlab仿真和半实物实验平台验证了该文理论分析的准确性。

矿用电缆单相接地故障行波特性及测距方法研究

为提高矿用电缆测距准确度,提出一种利用缆芯与屏蔽层间注入行波的故障测距方法。首先,介绍电缆的多层结构并分析了电缆发生接地故障时的过渡电阻分布情况;然后,分析入射脉冲的行波电磁特性,并进行验证;其次,基于入射脉冲的电磁特性分析行波的折反射系数,探究两种不同脉冲注入方式下反射脉冲的幅值特性,提出基于电缆屏蔽层的故障测距方法,并在PSCAD/EMTDC仿真平台对方法的有效性和正确性进行验证。结果表明,采用缆芯-屏蔽层的行波注入方式测得的反射脉冲幅值更大,反射脉冲识别和故障测距准确性更高。

基于新型趋近律的永磁同步电机动态性能优化

目的提高永磁同步电机作业时的响应精度和速度,优化其动态反馈性能,解决传统滑模控制中趋近时间与系统抖振相矛盾的问题。方法采用三闭环控制结构,位置环与电流环采用模糊PID控制方法,速度环采用基于新型趋近律的改进滑模控制方法,添加扰动观测器并给予系统扰动补偿。结果仿真与在环硬件测试结果表明,文中提出的控制方法与传统三闭环滑模控制相比,相同时间内电机转子位置响应速度提前了0.123 s且无超调,同时明显降低了电磁转矩波动幅度。结论文中设计的新型趋近律有效改善了传统滑模控制存在的问题,建立的控制系统有效提高了永磁同步电机的响应精度和速度,削弱了永磁同步电机作业时的抖振程度,具有良好的鲁棒性。

导引头伺服系统预定回路滑模控制律设计

为了提高导引头伺服系统预定回路控制性能,针对系统中存在的饱和、死区等非线性环节,设计了一个基于指数趋近律的滑模控制器,并针对滑模面的可达性与整体系统的稳定性进行分析。通过调整滑模参数,可以实现系统对于非线性环节的抑制作用。通过仿真实验验证了导引头伺服系统预定回路滑模控制算法可行性,并通过与传统线性超前滞后控制器进行比较,验证了滑模控制器控制性能优于传统线性超前滞后控制器,从侧面证明了滑模控制算法对于非线性环节具有较好的抑制作用。

基于新型电压控制律的永磁同步电机滑模补偿控制

针对永磁同步电机转矩闭环控制系统中动态耦合项和反电动势项引发弱动态性能的问题,提出一种基于新型电压控制律的永磁同步电机滑模补偿控制方法。首先,基于永磁同步电机模型建立新型电压控制律,保证转矩闭环控制系统的稳定性。其次,利用速度估值与滑模面的函数关系,设计自适应速度观测器,对d、q轴耦合项和反电动势项进行补偿,同时实现系统的速度闭环控制。在此基础上,引入含sigmoid非线性光滑函数的滑模面,构造滑模补偿控制策略,实现控制律在整个运动过程中对参数摄动和外扰动的鲁棒性。最后,搭建Matlab/Simulink仿真模型和由TMS320F28335控制的400 W永磁同步电机的实验平台。仿真和实验结果表明所提控制方法具有转矩和电流波动小、响应快和鲁棒性强的特性。

循环荷载下冻土的滞回圈演化规律

对-1℃的冻土试样在频率5 Hz的循环荷载下进行了单轴压缩试验,探讨了冻土在循环荷载下的滞回圈演化规律。结果表明:累积应变与循环次数的关系曲线可分为破坏型和稳定型。对于破坏型曲线,循环过程中滞回圈表现出从稀疏—紧密—略微稀疏的变化特征,滞回圈的不闭合程度和面积都呈现出从大—小—略微变大的特征;对于稳定型曲线,循环过程中滞回圈表现出从稀疏—紧密的变化过程,滞回圈的不闭合程度和面积整体上看都比较小,且有逐渐变小的趋势。无论破坏型还是稳定型曲线,各个循环的卸载段始终表现出应变滞后于应力;对于破坏型曲线,初始循环的加载段应变滞后于应力,到一定循环次数后应变基本与应力同步,滞回圈呈柳叶型;对于稳定型曲线,初期循环的加载段应变基本与应力同步,到一定循环次数后应变超前于应力,滞回圈呈新月型。最大动应力越大,滞回圈的面积越大,每个循环中的能量耗散越多,试样越容易破坏。

基于大数据和随机矩阵理论的变电站状态评估

近年来,智能变电站不断兴起,对大量的数据处理要求也不断提高。为此,该文建立一种基于大数据技术和随机矩阵理论的新的变电站智能监测方法,通过提取变电站的关键状态和各参数之间的统计相关性,检测其运行状态。该方法主要通过时序高维随机矩阵进行推导,利用单环定律的半径作为统计分析表征测量数据,通过对这些统计分析的比较,完成关键状态的评估和异常检测。文章通过基于变电站自身变压器数据以及基于与变电站相连的输电线路各项参数进行建模分析,由此说明利用高维矩阵进行异常检测的有效性和可行性,与传统的阈值比较方法相比,所提方法采用高维矩阵的方法结合了状态变量时空间的关系,挖掘了数据的潜在发展趋势,具有较高的精度,在实际工程应用中具有较高的可参考性。

液体表面张力系数实验装置的改进

对现有吊环法液体表面张力系数测量仪的水平调节装置、吊环升降装置存在的不足进行了改进,在原有仪器上增加了液体加热装置,以便对不同温度下的液体表面张力系数进行测量,实验说明新的实验装置更加科学合理.通过实验对比得出:新的实验装置操作方便、实验误差小、重复性好,有推广价值.

不同220kV供区的10kV配电线路合环转电应用

目前配电网合环操作只是凭借运行调度人员的经验来进行的,没有形成适用于本地区电网的合环操作规范,大大增加了配电网合环的风险。针对这种现状,对珠海电网不同220 kV供区的10 kV环网参数进行了统计分析,提出适用于珠海电网的合环操作规范,并且根据珠海电网的实际情况,应用电力系统计算机辅助设计和电磁暂态模拟程序软件(power system computer aided design and electric magnetic transient in DC system,PSCAD/EMTDC)建立冲击电流模型,计算出珠海电网冲击系数范围,大大提高运行人员估算合环冲击电流的水平、能力以及电网的供电可靠性。

倒立单摆摆起开环控制律的最优化算法

基于最优控制理论,研究了倒立单摆非线性系统过程控制问题·建立了带惩罚条件的摆起过程开环控制律计算的最优化算法·同一般数值方法相比,这种算法在每步优化计算中,以最优步长取代了固定步长,因此可以确定每个时间段上的精确控制量·编制了倒立单摆摆起过程控制律的计算程序,并进行倒立单摆摆起过程仿真分析·结果表明这种算法可以获得高精度的控制律,它将为非线性系统过程精确控制提供条件·

小推力速度闭环交会制导律设计

在空间飞行器交会对接的近程导引阶段,以小推力喷气发动机作为执行机构,同时完成轨道控制和姿态稳定。基于C-W方程提出了速度闭环交会制导方案,依据转动惯量是否为对角占优阵,姿态与轨道协调控制采用分时控制方案或同时控制方案,轨控推力和姿控力矩指令由同一套小推力发动机来执行。分析了此方案的制导误差,并提出了分步多推力弧段的小推力交会制导方法以提高制导精度。基于MATLAB/Simulink仿真平台实现了两个空间飞行器的分步多推力弧段近程交会导引仿真,仿真结果证实了所采用方法的有效性。

弹体追踪制导律制导回路建模及解析分析

在考虑简化动力学的情况下,以导弹初始瞄准误差为初始小扰动,建立含有简化动力学的弹体追踪制导回路模型,在此基础上求解其解析表达式。通过对解析解进行无量纲的标准化,得出的含有简化动力学的弹体追踪制导律制导回路只存在一个设计参数,它是无量纲的未制导时间,该设计参数直接决定了弹体追踪制导律导引回路的制导精度与法向过载的大小。通过对法向过载及终点脱靶量大小的分析,给出了该设计参数的取值范围。

基于ATMEGA16的便携式瓦斯检测仪

针对目前常用瓦斯检测仪检测范围高时精度低,检测精度高时检测范围低等不足,设计了一种基于双检测回路的便携式瓦斯检测仪。该系统以ATMEGA16控制器为核心,利用催化燃烧式传感器和红外探测器组成双回路瓦斯检测电路,并将朗伯-比尔红外吸收定律运用到瓦斯检测原理中,提高了低瓦斯浓度时的测量精度,同时扩大了瓦斯浓度的测量范围。系统的无线收发模块可以和上位机通信实现信息共享,其开关机电路可以实现关机后仪器与电源完全断开,有效节约电池能量。实验表明该瓦斯浓度检测仪具有检测精度高,检测范围广,高效节能等特点,具有较高的应用价值。

对FD-NST-I型液体表面张力系数测量仪的改进

根据吊环法测量液体表面张力系数实验原理,针对现有的FD-NST-I型液体表面张力系数测量仪的不足进行改进.另外在仪器上增加样品加热装置,可以对不同温度下的液体表面张力系数进行测量.通过实验对比得出:改进后的实验装置操作方便、实验误差小,重复性好.

某型飞机角位移自动驾驶仪比例式控制规律设计与仿真

现代飞机越来越复杂的飞行任务对飞机控制系统性能提出了更高要求,而飞机控制系统性能的好坏与飞机自动驾驶仪控制规律设计的优劣关系密切。为此,对某型飞机自动驾驶仪的比例式控制规律进行了分析和设计,仿真研究了控制规律中的速率反馈及位置反馈的作用和选取原则,进而设计出性能良好的飞机角位移自动驾驶仪比例式控制规律。通过大量仿真比较与验证得到：所设计的比例式控制规律性能良好,飞机角位移控制系统具有较好的动态和稳态性能,控制系统的时域和频域指标均能满足性能指标要求。

全回路欧姆定律微分形式及对网络单回路应用

本文把广义欧姆定律的微分形式推广成为全回路的欧姆定律的微分形式,应用于包含互感的 RLC 网络中的一个闭合回路.得出积分形式的基尔霍夫第二定律,且导出四个夏阻抗的统一表达式和一个积分形式的电容特性公式.文中还举例计算了互感元件的复阻抗率及其复阻抗.

次级调节转速控制系统的特性分析

针对次级调节转速控制系统 ,建立了动态数字模型 ,并在此基础上 ,详细分析了控制器比例控制常数、电液伺服阀流量增益、恒压网络压力、次级元件马达排量系数、控制油缸有效作用面积等系统参数和控制器比例 (P)、比例微分 (PD)、比例积分微分 (PID)等控制规律对系统动态特性和系统闭环速度刚度的影响 .探讨了提高系统性能的有效途径 。