动态电压恢复器的最小视在功率控制

动态电压恢复器(DVR)是补偿电压凹陷最有效的装置,控制方式是其技术核心。文中从能量角度提出了DVR的最小视在功率控制方式,该方式在使DVR的视在功率最小的同时,大大减小了DVR的容量、无功功率和注入电压幅值,并降低了DVR的造价,而且控制简单、计算量小,是一种综合性能较好的控制方式。对采用最小视在功率控制时DVR各方面性能的改进做了详细的理论论证。仿真结果验证了理论论证的正确性。

新型PMSM最小功率损失控制及铁损电阻辨识方法

针对考虑铁损电阻的表贴式永磁同步电机的损耗问题,提出了一种新型的铁损电阻辨识方法。通过分析,建立了包含铁损电阻的电机数学模型。对电机d-q轴等效电路和电流节点的分析后,推导出了一种基于搜索法的铁损电阻辨识方法。并针对该辨识方法,提出了一种基于电机损耗模型的最小功率损失控制策略,推导出了在损耗最小时d-q轴电流的关系。最后,对这种辨识方法和最小功率损耗控制策略进行了实验验证,实验结果表明该方法实现了对铁损电阻的辨识,并验证了这种新型的最小功率损耗控制策略的有效性,提升了永磁同步电动机的效率。

PWM与移相结合控制下的混合三电平隔离型双向DC-DC最小回流功率控制研究

针对混合三电平双向DC-DC变换器提出了一种变占空比PWM与移相结合(PWMPS)的控制方法。通过分析在使用该方法下变换器的工作原理,将系统运行划分为4种工作模式,并根据每种模式的等效电路推导出该模式下变换器的传输功率特性以及软开关约束条件。在此基础上通过研究电压配比m≤1时的控制策略,进一步提出了一种最小功率回流控制方法,该方法能够在m≤1的情况下,控制系统回流功率达到最小的同时使系统各功率器件实现软开关。最后搭建了实验平台,证明了该算法的正确性和有效性。

隔离型双向直流变换器的最小回流功率移相控制方法

降低隔离型双向直流变换器的回流功率以提高变换效率,对拓展隔离型双向直流变换器在直流配电网中的应用具有重要意义。首先,阐述双移相控制的工作原理和变换器回流功率产生的原理,建立传输功率和电源侧、负载侧回流功率的数学模型,分析减小回流功率对减小电流应力、提高效率所起的作用。其次,提出一种最小回流功率移相控制方法。在传输相同功率的条件下,相比双移相控制方法,该方法控制的功率运行点可实现回流功率最小。最后,在所搭建的2k W实验平台上进行实验验证,结果表明,所提控制方法在不同工况下均能实现最小回流功率运行,从而有效地减小了电流应力及功率损耗,提高了效率。

内嵌式永磁同步电机最小功率损失控制优化

针对内嵌式永磁同步电机(IPMSM)的损耗问题提出了一种理论最优励磁电流范围内的搜索控制方法。文中通过分析包含铁损电阻的电机数学模型,推导出d、q轴电流关系和效率最优的励磁电流的范围。在此基础上使用黄金分割法实时搜索效率最优的励磁电流,以实现IPMSM调速系统电气损耗最小。最后通过MATLAB建立了仿真平台,并验证了最小功率损耗控制策略的有效性,提升了永磁同步电机的效率。

神经网络在CDMA移动通信上行链路功率控制中的应用研究

提出了一种神经网络功率控制方案,研究了该方案在码分多址 (CDMA)移动通信中实现最小发送功率控制问题。首先导出了最小发送功率控制模型。而后,利用最陡下降方法得到了求解该模型的神经网络的原理框图,并分析了用该网络进行最小发送功率控制的基本理论和实际性能,探讨了该网络相关参数的确定方法。最后用计算机仿真法模拟出该方案的运行性能。仿真结果表明与最小功率分配算法相比,神经网络功率控制方案可以提高基站接收信号的平均信扰比,降低信扰比的平均偏差,提高信扰比达到目标信扰比 90%以上的用户数量,从而可以降低用户信号的中断概率、提高信道容量。

双向全桥DC/DC变换器移相优化的扩展双重移相控制

针对传统双重移相轻载状态下移相角调节范围小、变化率大的问题,提出了扩展双重移相控制。传统双重移相方式在轻载时移相角调节幅度较大,会造成系统失衡。将二次侧全桥内移相角扩展到负值,使系统轻载时移相角调节得到优化,进一步建立对应的数学模型,推导出不同工作状态下以功率回流最小为目标的优化控制策略。搭建Simulink模型对不同工作状态进行仿真,并基于该控制策略设计搭建小功率实验平台,验证了控制策略的有效性与可行性。

带附加集中质量正交各向异性板振动控制

从带有附加集中质量的正交各向异性板的力学简化模型出发,给出了系统的频响函数.在进一步对系统进行振动仿真实验的基础上,用最小化加速度和最小化振动功率传递2类不同的控制律,对这种结构给出了优化控制算法.在控制模拟仿真实验中,通过改变模型中控制力的位置、个数、考察点的位置、附加集中质量大小等因素,达到了系统仿真控制实验要求的目标.仿真结果表明,2种控制方法均能有效地抑制振动,对激振力及考察点都确定的工况,通过仿真控制试验得到了最佳控制力的位置及大小,为工程实践提供了有价值的参考.

带附加集中质量加肋板随机振动分析与控制

从带有附加集中质量加肋板的力学简化模型出发,推导给出了该模型的随机功率谱密度,并分析了系统随机振动响应的其他统计数字特征:均值、均方值、互相关函数和协功率谱密度。引入最小化加速度和最小化振动功率传递两类不同的控制方法对模型在随机信号输入的工况下做出了优化控制,并对控制前后的系统响应做了振动仿真模拟。仿真结果表明两种控制方法均能有效地抑制系统的随机振动,对激振力和误差传感器都确定已知的工况,可以通过仿真试验得到随机激励情况下的控制作动器的位置及控制力大小,为工程实践提供了有价值的参考。

电机-变距螺旋桨动力系统功率优化控制

电动螺旋桨无人机应用越来越普及,但普遍续航时间较短,提高电动力系统效率、降低功率消耗是提高航时的主要措施。电机-变距螺旋桨动力系统(以下简称变距电动力系统)可同时改变转速、桨距两个量,存在桨距和转速的最佳组合,使系统功率最小。相比电机-定距螺旋桨动力系统,其在耗能方面具有特殊优势,但如何达到最小功率点,目前研究较少。针对上述问题,为提高计算效率,便于控制研究工作的开展,首先基于改进天牛须算法的BP神经网络训练得到变距电动力系统的神经网络代理模型。接着提出了一种变距电动力系统功率优化控制策略:在一定入流速度、拉力需求下,基于自适应扩展卡尔曼滤波-牛顿法实时优化桨距,并在一定桨距下利用模糊PID控制系统转速以达目标拉力,实现目标拉力需求下的最小功率控制。仿真验证结果表明,提出的功率优化控制策略鲁棒性更强、优化速度更快、收敛效果更好。