基于受扰轨迹空间解耦的直驱风电机组非线性动态降阶方法

保留风电机组主导状态变量的动态非线性降阶是分析大规模风电并网系统大干扰稳定的先决条件。为此,该文基于受扰轨迹空间解耦,提出一种适用于风电系统大扰动场景分析并保留状态变量的直驱风电机组模型动态降阶方法。首先,基于轨迹分段线性化方法提取故障后受扰轨迹。以欧氏距离为筛选标准在受扰轨迹上提取线性化点并在每个线性化点处构造局部线性化模型。然后,基于空间解耦分别建立每个局部线性化模型状态变量对主导特征根的广义参与矩阵,进而对直驱风电机组进行多时间尺度划分,并以此为基础,利用奇异摄动法建立直驱风电机组的降阶模型。最后,在改进的测试系统中从暂态响应出发对降阶模型与全阶模型的动态特性进行比较。仿真结果表明,依据该文方法建立的降阶模型具有较高的精度、计算效率和稳定性。

基于TMS320F28335实现矢量空间解耦的六相空间矢量脉宽调制

提出用数字信号处理器芯片TMS320F28335作为功率驱动器主控芯片,实现矢量空间解耦的六相空间矢量脉宽调制控制方法。以双Y相移30°六相永磁同步电机为研究对象,推导出实现矢量空间解耦控制过程中12个扇区内ePWM硬件模块控制规律。试验结果表明,用TMS320F28335作为主控芯片,易于实现复杂的矢量空间解耦的多相电机驱动控制,且输出的多路PWM波形、滤波后的相电压波形和线电压波形符合双Y相移30°的永磁同步电机驱动要求,有效抑制电压谐波空间的57、次谐波,达到抑制谐波电流的目的。

基于矢量空间解耦的五相永磁同步电机建模与仿真

从矢量空间解耦的观点出发,采用推广派克变换建立了五相永磁同步电机的数学模型,并分析了推广派克变换矩阵的特点。其结论为多相电机控制策略的研究,特别是多相PWM技术的研究提供了依据。仿真结果验证了方法的有效性,并指出了传统SVPWM方法在多相电机驱动系统中的不足。

一种基于矢量空间解耦的三电平六相逆变器空间矢量调制策略

以中压大功率交流电机驱动为背景,提出一种新型基于矢量空间解耦(VSD)的六相中点钳位型(NPC)三电平空间矢量调制策略(SVM)。其原理为:采用VSD矩阵将六维变量解耦并映射到3个二维平面,即α-β平面、x-y平面及o1-o2平面,提出矢量精简原则使矢量数量从729个简化到417个,进而设计最优五矢量法(OFV)消除x-y平面的谐波电压。同时,提出区域投影法提高了参考矢量位置判断效率,并以冗余负矢量作为首发矢量的矢量作用顺序有效平衡了直流侧中点电位。最后通过实验验证了上述策略的有效性。

基于DSP28335的七相逆变器空间解耦SVPWM方法研究

七相变频调速系统因缺相运行更具有代表性故近年来受到关注,本文以DSP芯片TMS320F28335为处理器,提出了三类七相电压型逆变器SVPWM调制方法,其中I类算法相当于三相SVPWM算法在七相系统的简单扩展,计算量小,但其相电流谐波含量大;II类和III类SVPWM分别采用空间解耦的思想,通过调整电压矢量的作用时间和顺序,尽量减小三次和五次谐波子空间合成矢量,从而分别达到消除3次谐波以及同时消除3次和5次谐波的目的。本文对三类调制方法的原理、DSP实现过程、消除谐波效果分别进行了仿真分析和实验验证,同时本文提出的基于DSP28335的SVPWM调制方法可以方便地扩展到m(奇数)相系统。

五轴数控机床综合热误差建模与空间解耦补偿

基于多体系统理论,提出了一种机床热误差综合模型的通用建模方法,以一台双刀摆型国产五坐标数控机床为例,建立了包含50项热误差元素的热误差综合数学模型。基于小误差补偿运动假设,在分析误差运动和补偿运动间关系基础上对热误差综合模型进行空间解耦,建立了可以进行多轴机床热误差补偿量计算的数学模型,为五轴机床热误差实时补偿提供了理论基础。

基于矢量空间解耦的双定子感应电机改进型24扇区SVPWM调制策略

针对六相电压型逆变器供电的双定子感应电机,提出一种基于矢量空间解耦变换的改进型24扇区SVPWM调制策略。该调制策略不仅继承了传统方法易于数字化实现、提高逆变器开关频率、抑制定子谐波电流等优点,而且克服了传统方法在每个采样周期内两相桥臂的开关管同时动作的问题。此外,改进型方法对应的连续型方法还可以通过等效的载波比较PWM方法进行等效实现,显著简化了算法的复杂程度,节省计算资源,更易于DSP等计算芯片的数字化实现。通过仿真和实验结果,验证了改进型24扇区SVPWM方法和等效载波PWM方法的正确性和可行性。

基于空间解耦SVPWM7相感应电机调速系统

基于多相系统空间解耦模型,构建了7相感应电机模型;针对谐波问题,通过调整矢量作用顺序和时间,提出了A、B两种SVPWM调制方法;A法为尽量减小3次谐波子空间合成矢量的消除了3次谐波的SVP-WM,B法为同时减小3次和5次谐波子空间合成矢量的消除3次和5次谐波的SVPWM;在对7相感应电机仿真分析基础上,设计并实现了以TMS320F28335为控制核心的7相感应电机调速平台,仿真和试验结果验证了电机模型及SVPWM算法的正确性和有效性。

一种新型基于矢量空间解耦的多相三电平逆变器空间矢量调制策略

该文以中压大功率交流电机驱动器为背景。针对多相电机驱动,提出一种基于矢量空间解耦（vector space decomposition,VSD）的中点箝位型多相三电平逆变器空间矢量调制策略。以五相三电平逆变器为例,利用VSD将变量解耦和映射到？-？基波平面和x-y谐波平面。将逆变器243个电压矢量进行精简和合成,得到基波平面和谐波平面解耦的两组电压矢量,分别用来合成基波分量和谐波分量。利用冗余矢量进行直流侧中点电压的控制。通过计算输出电压向量的作用时间,将各相输出电压状态进行合并以减小开关频率。最后通过实验验证提出的策略的正确性。

基于轨迹模式空间解耦及模式能量序列的振荡分析 (一)理论基础

针对电力系统振荡行为的分析,揭示互补群群际能量观点与特征频率正弦幅值观点的异同,严格证明两者在哈密顿单机无穷大系统中的一致性。但非线性因素则可能在线性化分析中引入大误差,而时变因素及饱和等本质非线性因素还可能使平衡点特征根方法完全失效。为了克服这些困难,从实际受扰轨迹的互补群群际能量的观点出发,描述了复杂受扰系统的振荡特性。多机系统轨迹可以通过互补群惯量中心-相对运动(CCCOI-RM)变换,严格映射为一系列时变单机映象轨迹,并通过各映象系统的振荡能量反映原多机系统的振荡行为,包括多频率的时变非线性振荡。

基于空间电压矢量120°解耦的开绕组异步电机双三电平逆变器零序电压消除

由于开绕组异步电机双三电平逆变器系统存在很大的零序电压,导致整个系统在单一直流电压源供电模式时,容易形成零序环流损坏半导体开关器件和开绕组电机绝缘,只能动态地消除系统零序电压的平均值,不能抑制其瞬时值,即在一个开关周期内只能通过改变小矢量的作用时间,使其每个逆变器的零序电压平均值为零。提出一种新的消除开绕组异步电机双三电平逆变器系统零序电压的方法。该方法无需对每个开关周期内系统的零序电压进行动态抑制,直接利用统一快速算法以及空间电压矢量解耦的原理和方法将给定参考电压矢量分解为两个大小相等、方向互为120°的等效参考电压矢量,并由两个逆变器分别单独产生,以此实现对双三电平逆变器系统零序电压的瞬时值的消除。仿真和实验验证了该方法的正确性和有效性。

采用空间矢量解耦的双三相异步电动机仿真研究

采用空间矢量解耦的方法建立了静止坐标系下双三相异步电动机的数学模型,给出其在Matlab/Simulink下的仿真结果,重点研究电机缺相不对称运行的稳态和暂态特性。通过仿真证明多相电机具有较高的可靠性,也表明该模型的有效性,为以后研究不同控制策略下电机的动态性能仿真奠定基础,并可以扩展到任意相交流电机的建模和仿真研究中。

基于融合注意力和任务解耦的路面裂缝检测

针对路面裂缝自动化检测中存在裂缝漏检和定位不准的问题,提出一种路面裂缝实时检测模型CrackNet。基于YOLOv5结构设计,在特征融合网络插入融合注意力模块,重点关注特定通道和空间位置裂缝信息,有效解决部分裂缝漏检问题;在多尺度预测阶段引入任务空间分离头模块,利用分治策略将分类和回归任务解耦,模型优化方向更加自由。实验结果表明,该方法mAP为71%,速度为42 FPS,优于基准模型,有效改善了裂缝漏检和定位不准的问题。

基于观测解耦状态空间的多机励磁非线性分散最优控制策略

为进一步改善多机系统的暂态稳定性,结合直接反馈线性化原理和最优控制理论推导出多机系统中励磁的分散控制规律。该控制策略是根据多机电力系统观测解耦状态空间得出,只需要当地信号实施控制,驱动子系统到达局部平衡点,就能使全系统达到稳定。仿真结果表明,该控制规律能够较好地提高多机电力系统的暂态稳定性。

基于解耦内容-风格特征表示的图像转换研究进展

图像到图像转换(Image-to-Image Translation,I2IT)是在保留图像的内容特征条件下,将源域图像转换成目标域图像的过程,旨在学习不同域图像之间的映射。因I2IT应用广泛,如图像风格迁移、图像语义分割、图像修复和图像超分辨率等,图像转换任务一直是计算机视觉领域中研究的热点和重点,并在近年来因深度学习的蓬勃发展取得了显著进展。其中,基于解耦内容-风格特征表示的无监督模型是图像转换的重要方法。本文从内容表示和风格表示两方面梳理了此类模型的发展历程;总结了图像转换任务中常用的数据集和评价指标,同时比较了经典模型在不同数据集上的效果;最后对基于解耦内容-风格特征表示的无监督图像转换的研究进行总结与展望。

基于模型预测控制的自动驾驶车辆轨迹规划

为帮助自动驾驶车辆规划一条安全、舒适和高效的行驶轨迹,提出一种基于模型预测控制的轨迹规划方法。首先,为简化规划的环境,提出一种安全、可行的“三圆”膨胀化的安全区,避免车辆理想化模型引发的碰撞问题;其次,将轨迹规划进行横、纵向空间解耦,横向规划使用模型预测的方法生成一系列满足行驶要求的候选轨迹,纵向规划使用动态规划方法,提高规划的效率;最后,综合考虑影响最优轨迹挑选的因素,提出更符合行驶要求的路径规划和速度规划的最优轨迹评价函数,并通过Matlab/Simulink、Prescan和Carsim软件的联合仿真验证所提算法的有效性。实验结果表明,车辆的舒适度指标、方向盘转角变化和定位精度等均达到预期效果,规划曲线与跟踪曲线完美贴合,验证了所提算法的优越性。

不同坐标系下六相PMSM单相开路容错MPC控制

目的目前六相永磁同步电机单相开路故障的模型预测容错控制的研究已逐步成为热点,本文将对α-β和d-q2种坐标系控制下的故障机理进行对比分析,并对比不同坐标系中下正常和故障容错运行模型的控制效果。方法基于矢量空间解耦坐标变换矩阵不变原理,对A相开路进行故障模型的理论计算分析,分别在α-β和d-q这2种不同坐标系中对其进行模型预测控制容错建模。最后在MATLAB/Simulink中对2种坐标系下的电机正常运行和故障容错运行中的工作性能采用相同电机参数进行实时仿真。结果仿真结果显示,正常运行时,2种坐标系下总谐波失真(THD)值分别为2.09%和2.77%;故障运行时,d-q坐标系下的THD值比α-β坐标系小了13.15%;容错运行时2种坐标系下的THD值分别为1.19%和1.79%。结论从仿真结果可以看出,d-q坐标系控制下的电机在故障时具有更稳定的性能,而在正常和容错运行状态下,2种坐标系下的控制效果几乎等效。

双三相感应电机空间矢量脉冲宽度调制算法综述

空间矢量脉冲宽度(SVPWM)调制算法将逆变器和电动机视为一个整体,着眼于使电动机获得幅值恒定的旋转磁场。与正弦脉冲宽度(SPWM)算法相比,SVPWM可使功率开关器件的开关次数减少1/3,直流电压利用率提高15%,能获得较好的谐波抑制效果。本文分析了双三相感应电机常用的SVPWM调制算法,讨论了它们各自的优缺点,并给出了仿真和实验验证。

基于共模电压抑制的六相电机空间矢量调制

为了解决双Y移30°六相电机与逆变器组构成的系统中存在共模电压的问题,提出一种新的六相电机空间矢量脉宽调制方法以有效降低共模电压的幅值和变化频率.利用三相解耦PWM(pulse width modulation)算法将六相电压源逆变器的电压矢量分解到两个三相电压源逆变器中,得到和六相矢量空间解耦(vector space decomposition,VSD)方法近似的控制效果,再利用无零矢量PWM调制方法分别进行合成.对仿真结果的分析表明,保证了较好的电流、转矩和转速性能情况下,共模电压峰值为直流母线电压的1/6,共模电压的变化频率也显著降低.

六相全桥逆变器驱动PMSM的简化模型预测电流控制

全桥逆变器电机驱动或称开绕组结构虽然兼具相间电气隔离、容错性能好及器件开关频率低等优点,但存在逆变器输出电压矢量多、冗余严重且控制约束等问题。文中以共直流母线供电的六相全桥逆变器驱动六相永磁同步电机为研究对象,提出了一种基于二级矢量优化的简化模型预测电流控制算法,在实现电机定子基波电流有效跟踪控制的同时有效抑制了定子电流的谐波及零序分量。文中基于矢量空间解耦理论对六相全桥逆变器的输出电压矢量进行了分层分析,以定子基波电流控制、谐波及零序电流抑制为准则对逆变器输出的729个电压矢量进行二级优化,得到候选的12个电压矢量,以此为基础设计了模型预测电流控制算法。实验结果表明,该简化模型预测电流控制方法具有良好的动静态性能,能在基波电流控制的同时有效抑制谐波及零序电流分量,可为多相电机驱动系统研究提供一定的理论支撑。