采用潮流控制器的贯通型牵引供电系统负序治理模型及控制策略

针对树形双边贯通牵引供电系统负序导致的电力系统侧公共连接点处三相电压不平衡问题,提出在树形双边贯通牵引供电系统中加装由降压变压器、潮流控制器(PFC)和控制器组成的补偿装置进行功率转移的负序补偿方案;在建立采用PFC的贯通型牵引供电系统拓扑结构和数学模型的基础上,设计合理的约束参数和控制策略,通过控制补偿装置改变电力系统侧功率分布,从而实现负序补偿;采用MATLAB/Simulink仿真试验平台,分析补偿装置所需容量随负序补偿程度的变化规律,并计算最小化负序补偿容量,对补偿方案进行验证。结果表明:基于功率转移的负序补偿方案能够灵活调节公共连接点处负序功率和无功功率含量;可将公共连接点处三相电压不平衡度的最大值降低至4%,95%统计值降低至2%,满足了国家标准,从而验证了基于功率转移负序补偿方案的有效性。

基于一阶线性自抗扰控制器的同步磁阻电机无速度传感器控制

同步磁阻电机在实现无速度传感器控制时出现交叉耦合效应,导致dq轴电感随着电流发生非线性变化,转速环使用传统PI控制器已无法满足系统较强的抗扰性能和较高的转子位置估计精度。为了改善此问题,该文提出一阶线性自抗扰控制器的同步磁阻电机无速度传感器控制策略,利用其机械运动状态方程,将同步磁阻电机的交叉耦合效应及负载扰动变化视为扰动。首先通过扩张状态观测器对负载扰动快速观测并进行前馈补偿,以此来提高系统抗扰性;其次利用静止实验法,得到dq轴磁链与电流的非线性函数模型,将该模型运用至磁链观测器中,以减小交叉耦合效应,提高转子位置估计精度;最后在1.5 kW的同步磁阻电机对拖加载实验平台上进行实验,验证了该控制方案的有效性。

基于激光传感器的农业机械控制器设计

针对当前农业机械控制器对农业机械器件控制能力较差,导致农业机械设备存在换挡异常与平衡性较差的问题,提出基于激光传感器的农业机械控制器设计研究。先选用拿度DPE-10-500激光测距传感器为控制器的数据测量设备,对中央控制模块展开优化。然后设定传感器测量距离与角度,使用圆拟合算法对测量数据进行修正。最后根据激光测量结果,以PID控制器为基础,构建自适应神经模糊控制器,对农业机械设备进行控制测试。测试结果表明:此控制器可按照预设要求完成机械设备的换挡,对机械臂为位置控制误差最大仅为0.58 cm,智能平衡开启状态时,其偏离最大角度仅为1.6°,偏离最大幅值仅为31 cm,极大提升了设备的调试位置精度及平衡性,进一步提升农业机械设备的应用效果。

同相供电系统潮流控制器容量的优化配置

首先建立了潮流控制器(PFC)综合补偿的数学模型,给出了针对任意三相—两相接线变压器的PFC综合补偿电流的通用表达式;进而提出了以牵引变电所完全补偿和满意补偿为目标的PFC容量综合配置方法。利用3种不同的牵引负荷,分别对按照2类补偿目标设计的PFC容量综合配置方案进行分析和比较。实例分析表明,采用文中所提出的配置方法,PFC可在负荷周期内满足满意补偿的目标,显著降低了自身的工程造价,同时实现了对装置容量的充分利用。

AT供电系统同相供电PR控制器设计

提出AT供电系统的基于PR控制器的同相供电设计方案。该方案采用Scott变压器以降低变压器和背靠背H型变流器的容量,选择了自适应EPLL以提高锁相环的响应速度,基于PR控制器设计了H型变流器的控制系统。充分考虑了由开关频率引起的H型变流器的时间延迟,并基于Naslin多项式设计了PR控制器参数。仿真结果证明,所提方案能达到无功和负序补偿要求,抗负荷扰动的能力较强,谐波补偿能力非常小,适合于运行交-直-交动车组的牵引供电系统。

宽范围氧传感器控制器设计及在柴油机EGR系统中的应用

设计了宽范围氧传感器控制器,并对其输出电压与混合气过量空气系数λ的关系进行了测试。其具有灵敏度高、重复性好、测量范围宽、响应时间短等优点,将作为关键部件之一在内燃机控制系统中得到广泛应用。以宽范围氧传感器为关键部件,研制了以进排气中氧含量为控制目标的新型柴油机EGR系统,控制思路正确、逻辑简单,台架试验表明,NOx含量降低45%,取得了较好的效果。

基于自抗扰控制器的永磁同步电机无位置传感器矢量控制系统

利用自抗扰控制器(ADRC)理论,提出一种新颖的永磁同步电动机(PMSM)无位置传感器矢量控制系统。控制系统的速度环采用ADRC速度调节器,将负载看作速度环的扰动量,由ADRC观测出并加以补偿,实现了“大误差,小增益；小误差,大增益”的非线性控制,提高了系统的动静态性能和抗扰动能力；采用ADRC速度观测器,将转速和d轴电流对转矩电流环的耦合作用看作转矩电流环的扰动量,由ADRC将其观测出来,从而估计出电机实际转速。仿真和实验表明在0～1500r/min的调速范围内,转速估计准确,系统对负载的变化具有很强的鲁棒性,系统具有良好的动静态性能。

基于MAX1873锂电充电控制器的双电源供电系统设计

目前大多数据采集系统采用220V交流电源供电,而在实时性要求高的场合则采用交流电源作为主电源并且蓄电池作为备用电源的双电源系统进行供电,以防止由于交流电源的突然断开而造成数据采集系统的数据丢失。针对220V交流电源供电系统以及交直流双电源供电系统中存在的问题和缺陷,介绍了多节锂电充电控制器MAX1873的特点和充电控制方法,以及利用MAX1873构成的锂电市电双电源供电系统的详细设计方法和设计调试中应注意的问题。

ZigBee无线传感器网络节点供电系统设计

针对无线传感器网络节点供电系统中存在的问题,设计了一种将太阳能和充电电池有效结合的ZigBee无线传感器节点供电系统.该系统通过对太阳电池输出电压与设定阈值关系的自动检测与分析,利用单片机实现太阳电池供电与充电电池供电的自动切换控制,基于DC/DC变换获得稳定的5、3.3V电源及0～20V可调输出电源.测试结果表明：系统供电性能稳定,5、3.3V电源输出平均偏差小于3％,可调输出电源范围1.202 ～ 19.991 V,可满足不同应用环境下ZigBee无线传感器网络节点的供电需求.

新型同相供电系统潮流控制器直流侧电压研究

新型同相供电系统潮流控制器是一种单相交直交变换装置。该装置结合三相两相平衡变压器能够实现电气化铁道的同相牵引供电。分析了潮流控制器中间直流侧电压波动的原因。在控制器的控制原理基础上分析了直流侧电压波动对装置输入输出电流波形的影响，并从抑制直流侧电压波动和改善输入输出电流质量方面提出了解决方案。进行了相关仿真验证。证明研究结论以及解决措施的有效性。

异步电机无速度传感器控制系统中磁场跟踪控制器设计

在基于转子磁场定向的无速度传感器矢量控制系统中,利用电机稳态电压方程推导出同步角速度来获取电机磁场位置信息既简单又可节约成本。针对瞬态过程该计算不够准确的缺点,本文提出一种通过电流注入来获取磁场角度实际值与估算值之间误差的方法。向估算磁场方向注入一定频率与幅值的正弦电流,当磁场角度估算值偏离实际值时,根据电机的机械特性及电磁关系,电机的反电动势信号中含有一个与角度误差有关的分量,提取该分量并设计一种磁场跟踪控制器来有效地对该误差进行补偿使得估算磁场位置能够快速地跟踪电机实际磁场。将该方法用于无速度传感器矢量控制系统中进行低速仿真实验,结果表明有比较好的控制效果,有一定的应用前景。

机载供电系统双余度控制器的容错控制

介绍双发(Twin-engines)系统的战斗机的机载供电系统控制器的设计和实现。机载供电系统控制器是管理飞机的供电系统的航空电子设备,是飞机供电系统的核心设备,肩负飞机安全的使命。为了提高控制器的可靠性和灵活性,放弃传统的模拟方法,使用先进的数字化技术实现对飞机供电、配电系统的管理。在设计中为了提高可靠性,使用主动复制的容错技术,设计了双余度控制器,在发生单通道错误的情况下,整个系统能够正确工作。对机载供电系统控制器容错技术进行了研究,包括双余度系统的管理策略、同步控制机制、余度管理和故障综合、信号比较监控和通道切换逻辑。

基于有限状态机的飞机供电系统控制器建模仿真

为验证飞机供电系统控制保护逻辑设计的合理性,建立了供电系统控制器类模型并进行了仿真。在对比控制器类不同建模方法的基础上,指出了基于有限状态机建立此类模型的方法适用于方案设计阶段对控制保护逻辑建模仿真,并以飞机发电机控制器为例进行了建模仿真。结果表明:模型符合设计要求,控制逻辑和时序逻辑正确,建模方法简洁快速。

基于无传感器控制的内置式永磁同步电机系统自抗扰控制器适应性研究

为了提高无传感器控制的内置式永磁同步电机(IPMSM)暂态过程的响应能力和控制平稳性,引入自抗扰控制(ADRC)技术设计电流环,将交叉耦合项作为未知扰动进行观测,以提高控制精度,减少电流的振荡量与超调量;采用线性扩张观测器(LESO)技术提取位置信息,与滑模观测器相比,系统抖振小,具有更高的控制效率和稳定性。对比基于PI电流环无传感器控制系统的收敛速度及跟踪平滑性的仿真和试验结果表明,采用自抗扰控制技术设计的电流环无传感器控制系统适应性更好,电流谐波小,能够实现平滑跟踪。

基于潮流控制器的同相牵引供电系统方案研究

为解决电气化铁道牵引负荷的不平衡性和非线性,需要进行大容量的综合补偿。介绍了大容量潮流控制器的拓扑结构,给出了综合补偿电流检测和正弦波脉宽调制(SPWM)控制方法。提出了以大容量潮流控制器为中心,结合斯科特变压器构成同相牵引供电系统。该系统不仅能传递有功功率、补偿无功功率及谐波,还可以取消电分相。大容量潮流控制器由四重化的三电平电压源换流器组成,具有拓扑结构简单,提供容量大等优点。最后以交直型机车为例,采用MATLAB软件仿真验证了该系统方案和控制方法的可行性。

分子泵用无位置传感器无刷直流电机控制器设计

首先介绍了无刷直流电机的基本模型和特性,对无位置传感器控制方式的基本原理进行研究。随后据此设计了一种分子泵用无位置传感器无刷直流电机控制系统,该系统采用反电势过零点检测方法获取转子位置信息,以进行换相逻辑控制,改进了电机的预定位及启动方式,降低了分子泵电机结构设计的复杂度,提高了分子泵的可靠性。接着从硬件设计和软件控制策略部分详细介绍了该控制系统。最后在实验平台上进行验证。使用所设计的控制器对分子泵进行驱动实验,结果表明,分子泵能够稳定启动并进入额定工作状态,分子泵额定转速可达90 000 r/min,且转速波动可稳定在±60 r/min内。

双备用电供电系统中可编程控制器的应用

本文介绍利用可编程控制器 (PLC)实现备用电系统的自动投入和切换的一种高可靠性、高供电质量的供电方式。

试谈太阳能供电系统充电控制器的改进

叙述了山西大同数字遥测地震台网建设过程中 ,对镇川台太阳能供电系统进行改进的情况 ,讨论了在地震观测系统中使用太阳能供电系统应考虑的问题 ,提出了相应的解决办法。指出 ,根据地域、气候等条件合理设计太阳能电池的容量 ,合理设置控制器的浮充电流 。

基于压电的传感器自供电系统设计方法

针对规模化养殖场通风状态监测的需求,设计风致振动压电俘能系统解决监测传感器自供电问题.自供电系统由压电俘能结构和能量管理电路组成,可将风能转换为电能.分析和测试结果表明压电式俘能结构可输出电压10.88 V,功率6.975 mW;LTspice软件仿真结果表明能量管理电路可实现电压转换,并稳定输出电压3.3 V.根据机械系统与电路系统的相似关系,对自供电系统整体建模,Matlab/Simulink软件仿真结果显示:压电俘能结构输出电压10.87 V、功率6.989 mW,自供电系统终端可输出3.3 V电压,结果与俘能结构和能量管理电路仿真、测试结果基本一致,说明系统整体建模正确,方案合理.通过现场测试,通风口处风速为2.6 m/s时,自供电系统能够输出电压3.3 V,为监测传感器稳定供电,该研究可在通风监测传感器自供电系统中广泛应用.

干式变压器温度传感器及控制器现场校验装置

干式变压器温度传感器及温控器的检验一直以来缺少专门的检验设备,而且由于干变结构紧凑,温度传感器无法全部取出用于测试,因此对干变温控器的检验无法做到全面、便捷的检验。本文针对以上情况,提出了一种适用于现场测试检验的干式变压器温度传感器及控制器现场校验装置,可以实现对干变温控器进行便捷的,全面的功能与性能校验。