基于MPCC的PMSM电流传感器故障诊断与容错控制

针对电流传感器在永磁同步电机系统运行时发生的故障,提出一种基于模型预测电流控制的电流传感器故障诊断与容错控制方案。控制器依次遍历8种电压矢量,得出下一周期最优预测电流,并与下一周期的实测电流比较,以实现快速诊断。利用预测相电流代替故障相电流实现故障后的容错控制。仿真验证了系统在电流传感器突发故障时诊断与容错方法的有效性与可行性。

基于MPCC-PIγDμ控制的直驱永磁风力发电系统

为实现多变风况下直驱永磁风力发电系统的稳定、高效运行,提出一种模型预测电流控制MPCC(model predictive current control)与分数阶比例-积分-微分PIγDμ(fractional-order proportional-integral-derivative)相结合的策略。首先,利用MPCC两步预测法建立风力发电机组的电流预测模型,得到不同控制集下的电流预测值,评估确定出满足代价函数最小所对应的最优电流预测值。然后,设计PIγDμ控制器,将最优电流预测值和参考电流作为输入参数,经PIγDμ控制器输出得到最优控制电压矢量,实现对系统进行控制。最后,建立仿真模型,与双闭环PI和传统MPCC控制策略进行对比,验证所提控制策略的有效性和优越性。

基于MPCC的永磁同步电机驱动系统逆变器IGBT开路故障诊断方法

针对永磁同步电机(PMSM)驱动系统逆变器绝缘栅双极晶体管(IGBT)开路故障诊断过程中电流检测法检测时间较长的问题,研究了一种基于模型预测电流控制(MPCC)的误差电流极性法,通过将MPCC中代价函数的变化和电流检测法相结合,可有效缩短故障检测时间。然而,MPCC容易受到电机参数变化的影响,负载转矩、转速的变化可能导致电机参数变化或不匹配,进而影响代价函数的输出,导致误诊。针对该问题,在基于MPCC的误差电流极性法中对故障检测指标进行了归一化处理并加入了计数法,进一步提高了故障诊断的鲁棒性能。

Parlay/OSA API中MPCC SCF向SIP协议映射的研究

MPCC SCF向SIP协议的映射是实现Parlay/OSA呼叫控制API的基础。首先介绍了MPCC SCF向SIP协议映射的步骤,接着提出了MPCC SCF向SIP协议的映射模型,最后以号码翻译业务为例详细分析了该映射模型的工作过程。本文所构建的映射模型能进一步实现对底层SIP协议的屏蔽,为开发者提供标准的与协议无关的Parlay/OSA API。

基于MPCC的鸭翼尾座式垂直起降无人机轨迹跟踪控制算法

目前针对鸭翼尾座式垂直起降无人机(UAV)的高速轨迹跟踪控制还没有成熟的解决方案。本文设计了一种轮廓模型预测控制(MPCC)以实现无人机的轨迹跟踪控制。给定一段轨迹,此控制器能够预测并选择最优的状态和输出,使得无人机能够最大化自己的飞行速度和最小化自己离轨迹的距离。通过调整飞行速度和距离误差的权重参数,无人机能够平衡两者的侧重点,以适应不同的飞行环境。另外,本文将此优化问题进行线性化,使其转化为一个凸二次规划问题,以减小求解时间。最终通过仿真实验跟踪不同的轨迹,验证了算法的有效性。

集成型车载充电系统并网模式模型预测控制策略

相较于传统车载充电系统,集成型车载充电系统(integrated onboard charger system,IOCS)在成本、功率密度等方面具备显著优势。文中基于六相永磁电驱系统设计了一台IOCS,并研究了模型预测电流控制(model predictive current control,MPCC)算法在该系统并网模式下的应用。首先,分析所提IOCS的电路拓扑并建立数学模型,同时介绍传统MPCC的实施流程。然后,针对传统MPCC计算量大、稳态性能差等不足,提出一种基于占空比优化的MPCC(MPCC based on duty cycle optimization,DCO-MPCC)策略。一方面,减少备选电压矢量数量,降低电流预测环节带来的计算负担;另一方面,提出一种占空比优化技术,改善系统稳态性能。最后,通过实验验证了所提算法的有效性与优越性。实验结果表明,DCO-MPCC策略能够显著提升系统稳态性能并减少算法计算量。充电与车网互动(vehicle to grid,V2G)工况下,网侧电流总谐波畸变(total harmonic distortion,THD)分别降低6.18%与5.92%,算法运行时间减少17.54μs。

多参数失配下鲁棒型双馈风机模型预测电流控制

风机系统模型预测电流控制(model predictive current control,MPCC)是基于系统模型实现的,存在系统参数鲁棒性较差的问题。为解决该问题,提出了一种带有新型滑模趋近律(new sliding mode veaching law,NSMRL)的滑模观测器(sliding mode observer,SMO)结合MPCC策略。首先,建立基于电压定向的双馈风机数学模型;其次,建立无差拍模型预测控制系统;最后,构建一种改进的等速伸展项和指数到达项的滑模趋近律,该新型滑模趋近律包括系统状态变量和滑模面函数的功率项,可以以两种不同的形式来表示趋近律,新滑模趋近律的作用是使系统状态更快、抖振更小的收敛到滑模平面,从而提高参数鲁棒性。研究结果表明,该方法与无滑模MPCC和等速趋近律MPCC相比,能有效地抑制系统固有抖振,并提高系统状态到达滑模面的速度。同时,可将平均转矩脉动、电流脉动和相电流总谐波失真(total harmonic distortion,THD)降低10.54%、24.16%和5.12%。因此,所提出的NSMRL-SMO-MPCC方法能够通过在线补偿扰动实现参数失配情况下对电流的可靠预测,从而提升系统的参数鲁棒性。

简化计算的改进PMSM模型预测电流控制算法

针对传统永磁同步电机模型预测电流控制在1个控制周期内通过遍历寻优的方式确定1个最优电压矢量作用,使得d、q轴电流波动大及相电流畸变严重的问题,提出一种简化计算的改进模型预测电流控制算法。该算法将电压矢量平面划分为12个扇区,通过无差拍原理确定参考电压矢量位置角,得到2个备选电压矢量组合,通过一种基于价值函数最小化分析得到的简化方法求取矢量最优作用时间,利用改进方式对2个电压矢量组合进行快速择优并作用于电机。该算法在减少计算量的同时,保持了良好的控制性能,通过搭建仿真实验验证,有效减小了电流波动和相电流畸变。

基于模型预测电流控制的双电机转速同步控制策略

常规的双电机转速同步控制系统中,两台永磁同步电机及其驱动器均采用基于比例积分(PI)的矢量控制方式,调试参数多,即使采用复杂的转速同步控制策略,双电机驱动系统的速度同步误差大,响应时间慢,抗扰性差。该文提出一种交叉耦合转速同步控制方法,输出大小相等方向相反的速度补偿量作用于双电机的速度环;使用扩张状态观测器观测负载转矩,将不可测负载扰动补偿于电流控制回路;采用模型预测电流控制算法,提高响应速度。使用Simulink建立双电机转速同步控制仿真模型,与常规转速同步控制方法对比,仿真结果表明提出的双电机驱动系统速度阶跃响应时间缩短了50%,暂态转速同步精度提高了65%,增强了系统的抗扰性。

基于V2G技术的电动汽车充放电系统拓扑结构及控制策略研究

车辆到电网(vehicle to grid, V2G)技术可实现电动汽车与电网能量双向互动,可减轻对电力系统的潜在负荷影响并且对电网起到“削峰填谷”的作用,以此提高供电可靠性。目前,V2G系统网侧电流谐波的抑制效果并不显著,为了降低谐波畸变率,设计了一种基于脉宽调制(pulse-width modulation, PWM)型整流器和双向DC-DC变换器的拓扑结构,用以控制网侧与蓄电池的能量流动;提出了一种充电和放电时分别采用电压电流双闭环控制以及有限集模型预测电流控制(finite-control-set model predictive current control, FCS-MPCC)的策略,更好地抑制网侧电流谐波,降低谐波畸变率。在Matlab/Simulink中搭建了V2G系统模型进行仿真验证,仿真结果表明设计的V2G系统可实现网侧与蓄电池的互动,充电状态下网侧电流总谐波畸变率降为0.33%,放电状态下网侧电流总谐波畸变率降为0.48%,有效解决了电动汽车并网导致的电流谐波畸变。

PMSM参数失配的强鲁棒模型预测电流控制

针对永磁同步电机(Permanent magnet synchronous motor,PMSM)模型预测电流控制(Model prediction current control,MPCC)中因模型参数失配造成的控制性能下降问题,提出一种基于内模控制(Internal model control,IMC)观测器的PMSM强鲁棒双矢量MPCC。首先,在同步旋转坐标系下搭建PMSM双矢量MPCC模型,将系统参数扰动引入到电机电压方程。其次,根据状态反馈理论设计d、q轴电流IMC观测器来估计系统扰动。最后,将观测器估计系统扰动引入到含参数扰动项的电机电压方程中,为双矢量MPCC算法提供实时补偿,实现对电流环的无稳态误差控制。仿真结果表明,所提出的设计方法避免了参数失配导致的电流静差及振荡问题,减小了转速稳态误差及转矩脉动,可以使PMSM控制系统在参数失配时稳定运行,提高了系统的鲁棒性能。

基于热管理的改进型模型预测电流控制研究

针对传统定频有限集模型预测电流控制FSF-FCS-MPCC(fixed switching frequency finite control set model predictive current control)方法不能实现IGBT器件结温均衡、降低其结温波动和平均温度等问题,以单相PWM整流器为研究对象,提出了一种基于热管理的改进型模型预测电流控制。该方法在两矢量定频预测控制基础上,通过设计评价函数选取最优两矢量及动作序列;其次以采样周期为单位灵活选取2种零矢量交替使用;最后通过调制模块产生相应的开关状态进行控制。为了验证理论分析的正确性和有效性,在小功率实验平台上与传统FSF-FCSMPCC进行了对比研究,结果表明该方法不仅可以实现上述控制目标,而且可以进一步减小网侧电流谐波和稳态误差,提高了开关器件的使用寿命和变换器可靠性。

基于参考电流斜率的永磁同步电机三矢量模型预测电流控制

永磁同步电机(PMSM)传统模型预测电流控制(MPCC)策略由于输出电压矢量幅值及相位无法调节,导致其稳态性能较差。提出了一种基于参考电流斜率的三矢量模型预测电流控制策略。该方法将参考电流斜率与基本电压矢量电流斜率进行比较,无需使用价值函数遍历所有的电压矢量,即可选择出两个有效电压矢量,并与零电压矢量以一定的占空比组合,合成输出的电压矢量能够覆盖一定范围内的任意幅值、任意相角,且该策略相较于传统模型控制显著减少了系统整体计算量。仿真结果表明,相较于传统模型预测电流控制策略,所提控制策略可有效减小电流脉动,提高系统的稳态性能。

改进型模型预测电流控制的建模与仿真

永磁同步电机传统有限集模型预测控制的备选电压矢量有限,限制了控制系统的精度。针对这一问题,提出了一种改进型模型预测控制策略,通过扩展电压矢量获得更精确的期望电压矢量。同时采用级联搜索和查表的方式快速筛选电压矢量,降低了控制的复杂度并且减小了计算量,从而为增加采样频率提供条件。仿真测试结果验证了算法的可行性。

永磁同步电机鲁棒双矢量模型预测电流控制

为了降低参数失配对永磁同步电机双矢量模型预测电流控制的影响,提出了一种永磁同步电机鲁棒双矢量模型预测电流控制。针对双矢量模型预测电流控制的预测电流值和电压矢量作用时间的参数敏感性进行分析,采用超局部模型的思想重构电流预测模型,设计扩展滑模观测器对超局部预测模型中的未知扰动项进行观测,并用Lyapunov函数证明其稳定性。仿真实验结果表明,所提方法消除了参数失配导致的电流预测值和电压矢量作用时间的误差,使PMSM系统在参数失配的情况下具有良好的性能,提高了PMSM系统的参数鲁棒性。

Parlay网关SIP协议映射关键技术研究

首先说明了SIP服务器和Parlay网关的关系,然后描述了SIP协议映射的功能模型,最后重点提出了实现SIP协议映射中所涉及的SIP服务器设计、Parlay/SIP参数编解码、呼叫对象标识映射等关键技术的解决方案。实践表明,使用该技术能实现屏蔽底层SIP协议,为开发者提供标准的、与协议无关的Parlay API。

下一代网络核心业务平台中SIP协议映射的研究

首先分析了支持SIP(Session Initiation Protocol)协议映射的Parlay网关和SIP服务器的结构和功能模型。然后描述了 MPCC SCF(Multi-Party Call Control Service Capability Features)和SIP服务器的具体设计和实现方案。最后以呼叫前转业务为例, 给出了组成SIP协议映射的进程类型和功能描述。实践表明,使用本技术能实现屏蔽底层SIP协议,为开发者提供标准的、与协议无关的Parlay API的目的。

硼砂对磷酸镁混凝土力学性能及机理研究

为了探讨缓凝剂硼砂对磷酸镁混凝土(MPCC)力学性能和作用机理缓凝作用,文章测试了不同掺量硼砂在MPCC中的水化温度、抗压强度,进一步分析不同硼砂掺量下抗压强度的退化规律,同时用X射线衍射仪、电子显微镜、核磁共振测试其微观结构。结果表明:当硼砂掺量为20%时,水化温度的幅值平缓,相同养护龄期下抗压强度达到最大;通过X射线衍射分析,在酸性环境下硼砂会形成不稳定“硼胶”和少量的硼砂镁,氧化镁和磷酸二氢铵反应生成NH4MgPO4晶体,进一步利用SEM和核磁共振对其规律进行分析,表明硼砂对MPCC具有缓凝作用,有较明显的吸热降温作用,硼砂掺量为20%时其水化产物、力学性能、微观结构较优。

基于FPGA的语音识别拨号系统的设计与实现

摘要：该文详细阐述了以Altera CycloneⅢ3C16芯片和QuartusⅡ、NiosⅡ9．0IDE平台为基础，采用改进的语音处理和语音识别算法．构建高识别率、高效率的语音拨号系统的过程和关键技术。