基于电容电压波动补偿的混合型模块化多电平变换器

为了降低模块化多电平变换器的电容体积,文中提出一种基于电容电压波动补偿混合子模块的模块化多电平变换器。首先,介绍所提混合型模块化多电平变换器的系统结构与减小电容体积的机理,同时对混合子模块的投切原则进行详细分析;然后,通过分析混合子模块内部不同电容的能量波动,给出所有电容的容值设计方法,并与传统的半桥型模块化多电平变换器进行对比;最后,通过仿真与实验验证了所提方案的有效性。结果表明,文中提出的混合型模块化多电平变换器能够以较低的开关器件成本,大幅度提高电容能量利用率,降低模块化多电平变换器子模块电容的体积,实现系统功率密度的提高。

基于神经网络的永磁直线同步电动机推力波动补偿的仿真研究

通过分析永磁直线同步电动机推力波动机理(PMLSM),指出引起PMLSM的推力波动的主要原因,并提出了在系统控制指令中叠加补偿指令的推力波动抑制方法。本文运用BP神经网络,建立了波动力估计模型,实现了波动推力补偿指令的计算。仿真结果表明该方案能有效地抑制PMLSM推力波动对系统的影响,具有很强的鲁棒性。

精密数控机床液体静压导轨油膜波动补偿控制研究

针对加工载荷作用的液体静压导轨油膜厚度波动问题,建立闭式液体静压导轨系统状态空间模型,利用精密数控机床加工载荷可预知特性,提出对静压导轨油腔压力主动预见控制策略。采用MATLAB搭建油膜波动补偿控制系统仿真模型,分析比较不加控制、采用最优控制、引入主动预见控制时导轨油膜厚度波动情况,观测两种控制方式时的油腔压力改变量。结果表明,预见控制作用下油膜厚度波动量较采用最优控制方式时减小73.3%,较不加控制减小94.1%;油腔压力对加工载荷跟随性提升23%。通过以溜板动态偏移量为指标的实测分析,验证主动预见控制策略对油膜波动补偿的有效性。

高压共轨系统喷油量波动补偿控制的研究

在分析高压共轨电磁式喷油器多次喷射油量特点的基础上,给出了通过调节主喷电流持续时间来调整主喷脉冲宽度进而补偿主喷油量波动的方法。使用AMESim仿真软件对喷油器进行仿真分析,得到主喷油量随主预间隔时间变化规律,确定了对应于不同间隔时间的主喷油量与目标喷油量的差值;建立了主喷油量与主喷电流持续时间的关系模型,根据误差值确定主喷电流持续时间;基于MATLAB Simulink仿真软件对主喷油量波动进行函数拟合从而得到持续时间误差,在ECU外围进行补偿,达到了波动补偿的效果。

高压大容量电容型电压波动补偿装置

电网电压波动超过规定值时,将影响电子元件和精密机械等的生产。在日本,其应对措施是采用电压波动补偿装置。以往,采用的是低压中小容量(100/200V、400kVA)补偿装置。最近,关西电力公司和日新电机公司共同开发采用电容器的高压大容量补偿装置(6.6kV、2000kVA)。两者相比,后者的成本可降低20%,施工时间和费用可降低50%。使用电容器的和使用蓄电池或发电机的相比,前者占用的空间小,而且不用维护。

基于可控超导储能的波动负载补偿

提出了一种应用可控超导储能(SMES)装置对波动负载进行补偿的方法。它可以使电网输入的有功功率保持恒定,同时对负载的无功功率进行补偿以提高功率团数。为了有效地进行功率控制,SMES装置的交流器采用电流源型的拓扑结构并与负载并联连接,同时采用闭环控制方法以提高系统的动态性能。为减小交流电流谐波成分,采用了优化脉宽调制开关策略。最后给出了一套20kJ/15kW SMES装置的仿真和实验结果。

神经网络用于永磁同步电机系统波动力矩补偿

电机系统的波动力矩是影响精密伺服系统响应精度的一个关键因素 .对恒速工作的永磁同步电机系统进行分析并提出了在电机系统控制指令中叠加补偿指令的抑制波动力矩方法 ,构造了相应的多层前馈神经网络模型 ,采用改进的BP网络———SPDS算法进行网络训练 ,实现了波动力矩补偿指令的计算 ,经样机系统验证得到了满意的波动力矩补偿结果 .

神经网络在永磁直线同步电动机推力波动补偿中的应用

运用BP神经网络建立了波动力估计模型实现了波动推力补偿指令的计算仿真结果表明该方案能有效地抑制PMLSM推力波动对系统的影响具有很强的鲁棒性

基于混合高温超导储能系统的电网动态功率补偿策略与试验

为实现高温超导储能系统(SMES)对电网功率波动的动态补偿,采用第1代铋系和第2代钇钡铜氧高温超导材料,设计并构建了过冷液氮温区运行、千焦级容量的混合高温超导储能系统。应用数字信号处理器和微控制器的双处理器形式,设计了LCL滤波的电压型SMES变流器的功率控制系统电路,基于空间矢量脉冲调制法(SVPWM),提出了SMES变流器对系统功率补偿的控制方法,并进行控制软件编程,实现对并网侧功率的动态监测和补偿策略的实时计算。最后应用SMES在一条200km输电线路上进行并网动模试验,针对电网负荷变化产生的功率波动状态,实现了毫秒级内对电力系统的快速功率输出和波动抑制,验证了超导储能系统对电网瞬时功率补偿策略和功率补偿变流装置的有效性。

基于数据驱动信息间隙理论的风光水储聚合商多元市场竞标决策模型

随着电力系统中可再生能源(renewable energy sources,RESs)比例不断增加,新能源参与能量市场和备用市场在技术上和经济上的重要性不断凸显。研究了含有风、光、水、储资源的RES聚合商在日前市场、备用市场及实时平衡市场等多个市场的综合竞价策略。针对北欧顺序交易市场框架,提出了一套考虑备用资源和波动补偿耦合的数据驱动信息间隙理论(data-driven information gap theory,DIGDT)决策模型解决RES聚合商的多阶段竞价优化问题。在DIGDT中采用基于置信区间的模糊集构造方法(confidence interval-based ambiguity set,CIAS)估计风、光的预测误差,通过机会约束对水电和储能(batteryenergy storage,BES)补偿出力偏差的可能性进行建模,并考虑备用资源与补偿容量的多时间尺度耦合。在备用市场中,利用基于备用调用场景的随机优化确保日前备用计划的可行性。通过案例分析验证了所提出模型的有效性。

空间载荷伺服控制系统低速运动摩擦补偿

为了降低运动摩擦和转矩波动对空间载荷伺服控制系统低速跟踪精度的影响,提出了基于简化LuGre摩擦模型和干扰观测器的摩擦误差补偿方法。为了减少伺服控制系统运算量,详细分析了适用于低速运行环境的LuGre摩擦理论;建立了简化的LuGre摩擦理论模型;设计了速度环干扰观测器;实现了由于低速运动摩擦影响空间载荷伺服系统跟踪精度补偿。通过Matlab/Simulink仿真,与传统的PID控制方法相比,该方法在正弦波作为输入信号时,可以消除伺服系统的低速爬行和抑制闭环速度扰动;在0.5°/s阶跃信号作为输入时,其跟踪误差带±0.0052°/s。

基于厚尾均值广义自回归条件异方差族模型的短期风电功率预测

风电功率预测准确度的提高对提高电力系统调度效率具有重要的作用。基于对风电功率时间序列波动性的研究,推广了一种厚尾均值广义自回归条件异方差(GARCH-M)族短期风电功率预测模型,同时,基于波动补偿项的不同形式,将模型拓展为多种类型的厚尾GARCH-M模型。该类模型能够捕捉风电功率时间序列波动性与其条件均值的直接关系,并能够有效刻画具有高峰度特征的实际风电功率序列的厚尾效应,使风电预测准确度提高。结合江苏地区风电场风电功率实际数据,对所提厚尾GARCH-M模型进行了参数估计,论证了存在于风电时间序列中的GARCH-M效应和厚尾效应,给出了风电功率均值和条件方差的预测方案。算例分析结果验证了所提方法的可行性和有效性,表明了考虑厚尾特征的GARCH-M族模型短期预测效果满意。

电流品质优化的容错型三相四开关逆变器载波调制算法

在深入分析四开关逆变器运行原理的基础上,提出一种基于载波调制的三相四开关逆变器简化算法,无需扇区选择、三角函数运算等复杂计算过程,只需对参考电压进行简单的四则运算,即可获得四扇区统一的调制波表达式。采用所提出的调制策略,可对逆变器中性点电压波动进行补偿,有效抑制了输出电流畸变。同时,对2种不同零矢量合成方案进行比较,以电流纹波有效值作为评估标准,推导出其在时域中的解析表达形式,最终确定输出电流性能更优良的调制方式。实验结果验证了所提出的调制算法的正确性和有效性。

大气环境条件下波长调制光谱无标测量的压强修正

可调谐激光吸收光谱技术(TDLAS)由于其高灵敏度、高选择性等优势广泛用于痕量气体检测领域。然而其测量结果容易受到目标气体压力波动的影响,特别是在大气环境下尤为明显,现有方法多为在现场安装压力传感器,对测量结果进行校正。提出了一种无需压力传感装置的气体浓度修正方法。选取碰撞展宽占主导地位的气体吸收谱线,分别建立谱线展宽与波长调制光谱一次谐波(WMS-1f)信号的峰谷值间距和二次谐波(WMS-2f)过零点间距的解析表达式,通过测量一次谐波峰谷值间距或二次谐波过零点间距直接得到被测气体压强,进而利用波长调制光谱一次谐波归一化的二次谐波(WMS-2f/1f)技术补偿测量环境中压力波动对气体浓度测量结果的影响。实验以浓度为1980 mg·m^-3的CO2为目标气体,选取其位于4989.97 cm^-1的吸收作为目标谱线,在大气压附近进行不同调制深度的变压力测量实验,通过实验分析了压强变化对二氧化碳吸收谱线谐波信号的影响,利用一次谐波峰谷值间距和二次谐波过零点间距分别反演了气体压强,并与气体压强传感器测得的压强数据进行对比,压强偏差在1%以内,验证了通过谐波间距解析表达式计算压强的正确性及通过测量谐波间距对浓度补偿的可行性。最后利用WMS-2f/1f技术和通过谐波间距测得的压强数据对气体浓度进行压强补偿修正,结果表明通过测量谐波间距修正后的浓度与通过高精度压力表补偿后浓度相比误差小于2%,与通过谐波间距推导得出的压力不确定度(小于2%)一致,验证了该方法的可行性和有效性,进一步提高了TDLAS技术在压强波动较大环境下进行气体浓度检测的测量精度。利用谐波间距对气体浓度补偿的方法无需额外的气体压力传感器,简单易行,特别适合于大气环境中气体成分的高灵敏高精度开放光路遥测,也可用于气体浓度和压强的同时测量。

OTTRLS雷达水位计在山区性河流中的应用探讨

瓦窑水文站水流湍急,坡陡且垂直高差大,传统的浮子式或压力式水位计存在附属设施施工困难,观测过程历时较长且难度大等缺陷,为此引进OTTRLS高精度雷达水位计用于水位观测。为保证瓦窑水文站水位资料观测精度及资料序列的一致性,在分析OTTRLS雷达水位计测量原理基础上,收集同时期雷达水位计遥测与人工水尺观测的492组数据进行同步比测,并进行误差分析。比测分析结果表明:置信水平95%的综合不确定度为2.47 cm,系统误差为0.069 cm,均小于水位观测标准规定的不确定度和误差,满足现行水位观测国家标准规范要求,OTTRLS雷达水位计在山区性河流中使用具有较好的适应性,观测数据可用于整编,满足山区性河流陡涨陡落水位测量对精度的要求。

高压变频柜调试探讨

叙述了整个调试中解决问题的过程，并且还总结出对今后运行该设备一些建议。

虚拟仪器在航空相机动态分辨力检测中的应用

航空相机动态分辨力检测系统用于在实验室内模拟飞机飞行过程中地物相对飞机运动状态,实现针对航空相机在进行动态照相时的分辨力的检测。主要研究基于LABVIEW的动态分辨力检测系统的虚拟仪器技术与运动控制技术,根据航空相机像移速度方程设计了动态目标模拟的运动曲线,采用摩擦波动补偿算法改进了常规的PID控制算法完成运动曲线中的高精度匀速段的直线电机控制。系统实现了动态图形匀速直线运动速度范围10~1000mm/s,匀速段瞬时速度误差≤3mm/s,平均速度波动误差≤0.1%。

基于优化最小二乘支持向量机的温度稳定光纤布拉格光栅传感解调

光纤法布里-珀罗可调滤波器(FFP-TF)是组成光纤布拉格光栅传感器解调系统的核心器件之一,其稳定性对解调精度至关重要,而温度漂移是影响其稳定性的关键因素之一。最小二乘支持向量机(LSSVM)的非线性映射能力可以对漂移进行有效补偿,针对传统LSSVM模型参数选取易陷入局部最优的问题,基于改进的天牛须搜索粒子群优化算法在全局范围内寻找LSSVM模型的最优惩罚因子和核参数。实验结果表明,用优化的LSSVM对FFP-TF进行温度漂移补偿,可将最大温度漂移误差从1025.21 pm减小到±3.03 pm,提高了变温环境下FFP-TF解调的温度稳定性。