电动汽车用永磁同步电机失磁机理与选区渗重稀土研究

由于电动汽车用永磁同步电机(PMSM)具有高功率密度的设计要求,使得磁钢更易受到电磁以及高温影响致使出现不可逆失磁,为此常在磁钢制备时加入大量镝、铽等贵重稀土元素,但该方法使得磁钢材料价格激增。本文以一台“三角”型内置式永磁同步电机为研究对象,分别研究了温度、电枢电流大小以及弱磁角这三个因素对电机磁钢的失磁特性影响,进而确定磁钢的易失磁位置及失磁扩散规律。在此基础上,通过将电机磁钢材料的牌号更改为较低的牌号,并提出合理的选区渗重稀土设计方案,实现了在不损失电机性能的情况下,减少重稀土元素用量的目的。最后,提出一种适用于计算选区渗重稀土设计方案中最大内禀矫顽力提升倍数的方法,可为电动汽车用永磁同步电机磁钢减重稀土研发设计提供参考。

基于自适应零电压矢量三脉冲法的永磁同步电机带速重投策略

永磁同步电机运行过程中失电后,常因自身惯性或外界推动而处于高速旋转状态。若要带速重投,则需短时间内完成初始位置/转速观测。现有零电压矢量脉冲法的脉冲宽度和脉冲间隔不变,常使观测误差增大,严重时可能引起过电流。为此,研究一种自适应零电压矢量三脉冲法,可以根据零电压矢量脉冲所激励的电流矢量幅值自适应调节脉冲宽度,根据初始转速预估值自适应二次修正脉冲间隔,从而针对不同的电机参数或运行状态自动施加合理的零电压矢量脉冲。仿真结果表明,所研究的自适应零电压矢量三脉冲法脉冲宽度及脉冲间隔调节效果好,初始位置/转速观测和带速重投的可靠性高。

随机扰动下具有分布式时滞的多权重网络指数同步

研究随机扰动下具有分布式时滞的多权重网络指数同步问题.鉴于分布式时滞和随机扰动给控制系统所带来的不确定性以及多权重网络具有的灵活性和普适性,通过设计有效的控制协议,利用伊藤引理和不等式技巧,选取合适的Lyapunov函数,得到多权重网络实现指数同步的充分性条件,并通过数值仿真验证理论结果的有效性.

飞控计算机余度重启同步研究

传统的余度故障处理方式会导致飞控计算机系统在出现局部故障时出现安全性快速降级,剩余的余度再出现问题时将危及飞行安全和任务的完成。故障余度重启恢复同步将有效提高飞控计算机的可靠性。通过分析系统正常上电的余度同步过程和重启余度上电过程,研究了单通道故障重启同步过程和双通道故障重启同步过程,从而提高飞控系统的可靠性,保证了飞行控制系统的品质。

基于自适应零电压矢量双脉冲法的永磁同步电机带速重投策略

在某些特殊应用场合,永磁同步电机运行过程中可能发生断电,需要其在旋转状态下重新启动,即带速重投,准确的初始位置/转速观测是带速重投的基础。针对传统零电压矢量脉冲法在高转速下初始位置/转速观测时脉冲宽度和脉冲间隔无法自动调节的问题,研究零电压矢量脉宽和脉冲间隔自适应调节策略。通过比较实时监测的短路电流矢量幅值与所设置的临界值,进行零电压矢量脉冲宽度自适应调节;根据零电压矢量单脉冲法的转速预估结果,实现脉冲间隔自适应调节。实验结果表明,所研究的自适应零电压矢量双脉冲法能够针对不同的初始转速自适应确定合适的脉宽和脉冲间隔,有利于提高高转速下初始位置/转速观测和带速重投性能。

有色噪声驱动的多权重随机复杂网络的稳定性和同步性

基于图论方法和全局Lyapunov函数,给出判定有色噪声驱动的多权重随机复杂网络系统在m阶矩意义下噪声到状态稳定性的充分条件,并进一步构造该系统的响应系统,通过研究同步误差系统得到驱动系统和响应系统在m阶矩意义下噪声到状态同步的判据。最后结果表明,有色噪声驱动的多权重随机复杂网络的稳定性和同步性与多重权重和有色噪声的强度密切相关。

基于CEEMDAN-HT的永磁同步电机匝间短路振动信号故障特征提取研究

由于长时间处于高负荷运行状态,永磁同步电机(permanent magnet synchronous motor, PMSM)定子绕组线圈匝与匝之间的绝缘性能容易降低,导致出现匝间短路,此时电机的振动强度会发生改变。针对此现象,提出将自适应噪声完备经验模态分解(complete ensemble empirical mode decomposition with adaptive noise, CEEMDAN)与希尔伯特变换(Hilbert transform, HT)结合,构成一种CEEMDAN-HT非线性信号分析方法,并将其应用于提取振动信号故障特征。首先,利用CEEMDAN算法分解振动信号,得到一系列本征模态函数(intrinsic mode function, IMF),并将主元分析中的方差贡献率用于识别包含故障特征信息的IMF。其次,使用HT对方差贡献率较高的IMF进行分析,并以三维联合时频图呈现时间、瞬时频率与幅值,得到了主要故障特征。最后,使用ANSYS有限元软件建立了电机短路故障模型,并搭建了短路故障试验平台,通过对比有限元仿真结果与试验结果,对提出的方法进行了有效性和准确性验证。

非太阳同步重访干涉轨道设计与摄动影响分析

为了满足合成孔径雷达(SAR)卫星大型星座任意轨道面都可保持长期重访干涉的需求,提出了一种通用的非太阳同步重访干涉参考轨道设计方法,将重访周期作为修正变量之一,采用迭代修正方法得到了高精度动力学模型下的任意轨道倾角的参考轨道。仿真分析给出了一定轨道高度范围内所有候选的参考轨道,并指出了不同轨道倾角、相同重访圈数的参考轨道高度的明显变化,为实际任务的轨道筛选提供了参考。此外,针对日、月引力摄动对轨道倾角的影响进行了详细分析,指出了中低轨道倾角的非太阳同步轨道所需轨道保持控制的代价非常小,完全可以保持长期重访干涉。

基于图像云数据去重的高性能隐蔽通信方案

提出了一种基于图像云数据去重的高性能隐蔽通信方案。首先,以图像作为消息载体,利用图像区域的灰度均值差异实现一个文件同时映射到多个比特的效果,增强了通信的隐蔽性;然后,设计了一套基于分组的基础图像库,库内图像按指定顺序排列,通过动态确定库内区间实现消息载体的随机化选择,并采用最低有效位算法嵌入与消息内容无关的辅助标记信息,保证了通信的安全性与可靠性;最后,提出了基于时间戳对齐区间的同步化机制,并引入多轮遍历策略和空数据分组概念对图像库进行高效利用,提高了通信的传输效率。实验结果证明,对比其他基于跨用户去重实现秘密信息隐蔽传输的研究,所提方案优化了文件上传次数与消息长度的关联性,有效提升了综合传输速率,进一步增强了通信的安全性和隐蔽性。

基于XBee和数传电台双模无线通信的重联机车信息同步系统设计

为了解决重联机车运行时,机车间没有有效的通信手段,各机车的实时信息无法互通,导致实际运行中,可能带来多机操纵不同步的问题,文章提出了一种基于XBee无线通信和数传电台进行双模无线通信的重联机车信息同步系统。系统采用XBee电台和数传电台同时进行数据收发的方案,设计了一套隧道和非隧道路况下机车数据同步机制,实现了重联机车在多隧道的复杂路况情况下的实时数据通信及语音通话,避免了机车未同步操纵带来的安全隐患。

基于改进鲸鱼优化算法的永磁同步电机控制策略

永磁同步电机(Permanent Magnet Synchronous Motor,PMSM)调速系统中普遍存在转速超调不稳定和受负载干扰大等现象,对此提出一种改进鲸鱼优化算法(Improved Whale Optimization Algorithm,IWOA)对转速环的传统PI控制参数整定进行优化。在鲸鱼算法(Whale Algorithm,WOA)的基础上引入非线性惯性权重来平衡算法的局部和全局搜索能力。依据学习策略的思想,对鲸鱼种群中每个个体的位置进行优化。在Matlab/Simulink上搭建电机调速系统仿真模型并进行仿真实验,仿真结果表明,基于IWOA的控制策略相比于传统WOA控制超调率由3%减少到1.5%,而PI控制超调率为5%,进一步增强了系统抗负载扰动能力,显著地提高了PMSM的各方面性能。

带限周期信号等间隔非同步采样的误差分析与解决措施

本文主要分析了等间隔非同步采样对带限周期信号幅值计算的影响,并提出两种解决措施。第一种是滤波法,即先进行滤波,再进行精准频率计算;第二种是重采样法,即先拟合出原始模拟差值信号,然后进行重采样,直流分量最小值对应的采样频率即为同步采样频率。两种方法均可以使非同步采样转变成同步采样,减小信号幅值计算误差。

同步荧光光谱法监测按芳环数分离重质油中的芳烃

采用同步荧光光谱法监测了液相色谱法以氧化铝作固定相将重质油中的芳烃按芳环数分离的分离过程。在同步荧光光谱的监测下，选择了液相色谱分离的合适进样量和分段梯度洗脱溶剂强度，使得减压馏分油和减压渣油中的芳烃都可较好地按芳环数进行分离。

基于相空间重构和模糊聚类的永磁同步电机直接转矩控制系统逆变器故障诊断

提出一种基于相空间重构技术(RPS)的逆变器故障诊断方法,适用于永磁同步电机(PMSM)直接转矩控制(DTC)系统中最常见的三种逆变器故障:单个功率开关短路、开路与一相桥臂开路故障的诊断。采用相空间重构理论,通过合理设计参数,仅需分析逆变器正常与不同故障状态下一相电流的轨迹特征,便可得到表征系统故障特征的不同形状、直观的轨迹图形。再通过采用一种聚类验证准则确定出模糊C均值算法中的合适聚类数,基于此准则设计了一个模糊C均值聚类算法。最后通过对PMSMDTC系统逆变器不同运行状态下的重构电流轨迹及其模糊C均值聚类测试结果,说明了所提出方法对逆变器故障诊断的有效性。

重载组合列车分布动力机车重联控制系统无线传输同步性研究

为提高重载组合列车各重联机车无线控制的同步性能,基于800MHz无线电空间波无线传输模式,建立重载组合列车分布动力机车重联控制无线传输同步性的马尔可夫决策模型,并采用有限阶段向后递归迭代算法进行求解。利用给出的决策模型和算法构建重载组合列车分布动力机车重联无线同步控制系统,并安装于神华线万吨重载组合列车的机车上进行测试。测试结果表明:机车间重联信息无线传输的平均周期仅为2.5s,小于美国GE公司LOCOTROL系统3s的平均周期,能够满足神华线重载组合列车运行的基本要求;采用800MHz双频点组成双网传输,在无线电波弱场区能克服空间波传输受到干扰的影响,减少延迟时间。

基于状态空间重构法的永磁同步电机的混沌分析

利用状态空间重构法重构了永磁同步电机 (PMSM)的状态空间 ,分析了永磁同步电机的混沌现象 ,并与原状态空间图形进行了比较 ,可以看出重构的状态空间图形与原来的状态空间图形有着相同的拓朴结构和概率特征 ;其重要意义还在于对PMSM的实验中 ,在某些状态变量无法实验测得的情况下 ,可以用状态空间重构的方法 ,通过测量PMSM的某一状态变量来重构系统的状态空间来研究系统的动力学行为 。

牵引机车用永磁同步电机断电-重投控制系统研究

针对机车牵引用永磁同步电机过电源分相区断电-重投时电流和机械冲击大的问题,设计了一种闭环的断电-重投瞬间冲击最小寻优重投控制系统。在永磁同步电机三相瞬态数学模型的基础上,从正弦基波和带有谐波分量的PWM调制电压波形出发,分析了断电-重投瞬间冲击产生的原因。根据分析结果,对控制时重投瞬间的给定转速进行了设定,对位置进行了实时的修正和补偿,引入了模拟逆变器的概念,以减小重投瞬间机械开关引起的机械冲击。最后,设计了一个具有实时监测和修正能力、拥有最终决策权的寻优控制器。经仿真和实验对比,验证了本文对瞬态冲击产生机理分析的有效性及设计的控制系统在减小断电-重投瞬间冲击强度的积极作用。

永磁同步电机无位置传感器带速重投研究

带速重投是轨道牵引永磁同步电机无位置传感器控制系统的关键技术。当永磁同步电机运行在一定转速下,通过将三相逆变器所有下桥臂短路,根据短路电流可以获取电机的转速及转子位置信息。在此基础上,提出了一种带速重投时短路时间的选取方法,提高了电机在不同转速下转子位置估算的准确性,并分析了忽略电机电阻压降计算短路时交直轴电流响应对估计结果准确性的影响,实验结果验证了上述方法的有效性。

大惯量负载永磁同步电机断电-寻优重投控制系统

针对大惯量负载永磁同步电机断电-重投时存在大的电流和转矩冲击问题,设计了一种闭环的断电-重投瞬间最小冲击寻优重投的综合控制系统。从瞬态出发,将电机涡流等内部瞬变参数等效为阻尼绕组进行分析,对原有隐极永磁同步电机模型进行了改进。在新的数学模型的基础上,分析了重投瞬间冲击产生的原因和给定转速对控制电流和转矩冲击的影响;根据分析结果,对闭环控制中的给定转速进行一定的要求,同时设计了一个电压模拟控制器和寻优控制器;最后经过实验和仿真对比,说明了分析的有效性和设计的寻优控制系统在减小冲击方面的积极作用。

一种改进的动态口令生成算法及重同步方案

依据HTOP认证架构,结合密钥生成算法、EHMAC算法和动态截短函数设计了一种改进的动态口令生成算法EOTP,并利用该算法设计了能够满足身份认证系统基本要求的认证协议.此外,为了解决失步问题,提出基于窗口机制的重同步方案,将其分为窗口内和窗口外两种同步方式.最后,对所提算法和协议的性能及安全性进行了分析,该算法和协议执行速度快,易于通过令牌或智能卡硬件实现,能够有效抵抗蛮力攻击、口令窃取和截获/重放消息等攻击方式,具有很高的安全性.