双同步坐标系解耦滤波器复变量建模与分析

针对解耦双同步坐标系锁相环(DDSRF-PLL)传统实变量模型阶数较高、序分量响应不易观察、滤波性能评估困难等问题,提出了一种基于复变量的DDSRF-PLL建模方法。首先,建立了其复变量模型,分析了序分量响应特性,该复变量模型表明正序基波输出模型对负序基波分量实现负无穷大的衰减,同时可得到其他频率序分量的衰减增益;然后,基于提出的复变量模型,设计了二阶低通滤波器以显著增强解耦网络的滤波性能,并进一步分析了高阶低通滤波器的可行性与必要性。研究表明采用二阶低通滤波器即可满足大部分场景下的谐波抑制要求,且具有计算量小、模型阶数低、易于数字实现的优点。实验结果验证了所提复变量模型的正确性与有效性。

基于暂态响应时间分析与暂稳态模式识别的锁相环参数自适应方法

锁相环的设计对保障交流网络中设备安全运行有着重要意义,锁相环实现方法与参数设计对锁相环的响应时间、抗扰能力等控制特性起到重要影响。本文通过结合小信号频域模型与大信号状态空间模型,分析同步坐标系锁相环的暂稳态响应特性,得出各参数设计对于锁相环控制特性的影响;在理论分析基础上,提出了基于响应时间与暂稳态模式识别的锁相环参数自适应框架。仿真与实验结果验证了所提出的参数自适应方法可以通过实现参数动态调节,达到对锁相环暂态快速响应与稳态抗扰的设计要求。

基于单相锁相环无相移同步旋转滤波器的永磁同步电机无位置传感器控制

针对滑模观测器中观测值存在脉动误差及由前级低通滤波器带来的相位滞后,提出一种基于单相锁相环无相移同步旋转滤波结构.首先,基于电机数学模型建立滑模观测器,分析传统同步旋转滤波器产生相位滞后的原因;其次,省去前级低通滤波器,经过dq变换滤除反电动势中的高次谐波与抖振,采用旋转坐标系下的单相锁相环计算转子位置和转速;最后,搭建Matlab/Simulink仿真模型,建立永磁同步电机无位置传感器矢量控制实验平台,对传统同步旋转滤波器和基于单相锁相环无相移旋转滤波器分别进行性能比较.仿真和实验结果表明所提方法相较于传统同步旋转滤波结构,跟踪性能更好,观测精度更高.

资金约束和公平偏好下E-闭环供应链回收决策

针对再制造商主导、电商平台面临资金约束的E-闭环供应链,考虑电商平台公平偏好,分别基于传统公平参考框架和Nash讨价还价公平参考框架建立Stackelberg博弈模型,分析资金约束和公平偏好对各方回收决策及利润的影响机制,并引入转移支付优化E-闭环供应链回收决策。研究表明:高贷款利率不利于E-闭环供应链系统运作;电商平台公平偏好仅对电商平台有利,对再制造商和E-闭环供应链都不利;相比于传统公平参考框架,Nash讨价还价公平参考框架更能缓解资金约束和公平偏好对回收决策的负面影响;无论电商平台是否具有公平偏好,引入转移支付总能协调E-闭环供应链,且帕累托改进供应链各方利润。

DDSRF-SPLL结合复合形态滤波器电压暂降检测方法

电压暂降及短时供电中断是现代电网中影响电能质量的主要因素,目前检测算法在快速性与实时性上仍有不足。为了提高检测算法的快速性与实时性,以形态滤波器中的自适应复合形态滤波器对电压信号进行滤波,将滤波后的信号经解耦双同步坐标系软件锁相环(decoupled double synchronous reference frame-software phase locked loop,DDSRF-SPLL)对三相不平衡电压进行正、负序分离,进而快速检测出电网是否发生暂降。Matlab/Simulink仿真结果表明检测时间小于7 ms,验证了该检测算法在响应速度和精确度上的优势。

电网不对称故障下VSC-HVDC控制策略研究

针对电压源型换流器的直流输电系统(VSC-HVDC)交流侧发生单相接地故障这一现象,通过d-q坐标变换推导了VSC-HVDC暂态正负序数学模型。针对电网正序分量在负序同步旋转坐标系(SRF)中表现为二倍频分量,与负序分量在正序SRF中表现为二倍频分量这一情况,提出基于积分方法,通过线性组合来进行消除。控制策略为外环采用抑制负序电流控制策略和抑制直流电压波动控制策略,内环则是基于反步法的双序SRF的双电流内环控制策略。这样不仅可以对正负序分量进行独立控制,而且可以对不对称故障产生的影响进行二次消除。在Matlab/Simulink环境下,对VSC-HVDC系统受端发生单相接地故障进行实验,结果表明所提控制策略的有效性。

采用正弦幅值积分器的单同步参考坐标系同步信号检测方法

三相并网变流器的控制需要提取电网电压同步信号,实现正、负序分量的分离。在电网电压不对称工况下,由于电压负序分量的影响,传统的单同步参考坐标系锁相环(SRF-PLL)性能受到影响。本文通过对不对称工况下SRF-PLL的性能分析,提出了一种基于正弦幅值积分器锁相环(SAI-PLL)的单同步参考坐标系正、负序分量分离方法。该方法利用正弦幅值积分器(SAI)消除了基波负序分量对正序分量提取的影响,并可同时实现负序分量的提取。详细介绍了SAI-PLL方法的工作原理,并建立了数学模型,讨论了相关参数的选取。与其他方法进行了比较,结果表明本文提出的方法在性能上具有一定的优势。仿真和实验结果均表明,所提出的方法能够消除电网不对称/畸变工况对同步检测的影响,准确快速地提取电网同步信号。

基于时序分析的数字物理混合仿真技术(一)时序分析与离散动态模型

电力一次系统数字物理混合仿真是传统混合仿真技术的新发展,可以对功率设备进行仿真测试,是一种先进的仿真技术。这种新技术能充分发挥混合仿真的优点,不仅可以适应新能源革命下对各种新电力设备进行测试和研究的需求,还可以扩展混合仿真在电力系统研究中的传统应用,具有重要的研究价值和广泛的应用前景。从混合仿真的结构出发,研究了数字、物理两侧交互工作的特点和规律,提出了"帧—步长时序"的原理和框架。基于该时序,研究了混合仿真接口建模中的时间协调关系,并建立了适用于一般混合仿真系统的离散动态模型。

力平衡框架结构加速度计的设计

本文提出了一种基于ICP刻蚀以及静电键合工艺的新型微机械加速度计结构,并通过MATLAB软件对该加速度计系统进行了仿真.这种框架结构可以有效地增大结构静态电容,以便在闭环工作时能产生更大的静电力.它的整体尺寸为2800μm×3000μm×60μm,结构惯性质量为0.14mgn,静态电容为3.618pF,抗过载能力超过5000gn.通过系统仿真,该加速度计的电压灵敏度为90mv/gn,量程为±50gn,系统带宽是10kHz.

基于1553 B总线的半实物仿真系统

1553 B总线在半实物仿真系统中得到了广泛的应用。通过研究半实物仿真原理及1553 B总线协议,设计了1553B总线控制器与远程终端软件,提出了一种能很好地节省总线资源的消息帧设计方法。通过实例讨论了基于1553 B总线的半实物仿真系统的建模方法。

基于人工神经网络的Preisach磁滞模型与实现

在Preisach静态磁滞模型的基础上,利用极限磁滞回线的对称性,采用人工神经网络技术,建立了Preisach神经网络磁滞回线仿真模型,实现了对试验样片交流磁滞回线的理论计算;同时给出了一种采用爱泼斯坦方圈,对实验样片的动态磁滞回线进行数字测量的新方法,该方法实验设备简单,测量精度高,具有较好的工程实用价值。利用该方法得到的实验数据很好地验证了理论计算结果。

机构结构新旧自由度计算公式对比之理论研究

经过对国内外常用的4个重要自由度计算公式的构成因子的研究,通过三万多个例题验证计算与分析比较:发现新公式和库兹巴赫.格鲁巴(kutzbach qrubler)公式是正确的,这两公式能计算所有平面、空间机构结构的自由度。其他任何公式都是不完善的计算公式,通过研究还发现:并联空间机构中的冗余自由度、过约束就是新公式中多余自由度λ,新公式还涉及多余机座、自转双自由度、多余自由度双重含义以及球面缩度的新概念。研究结果为人们利用这些新概念和新公式去创造新机器提供可靠的理论依据。

一种基于同步旋转坐标变换的单相锁相环新算法

单相锁相环技术对于一些需要电压相位信息的控制场合具有重要意义。本文提出一种单相锁相环新算法,算法基于同步坐标旋转变换,通过反馈解耦的方法简化了锁相环的结构,同时避免了滤波器带宽受到系统动态性能要求制约的问题。文中在介绍基于同步旋转变换的单相锁相环方法基础上,给出了改进算法的推导过程,并对新算法中的调节器参数进行了设计。仿真与实验结果验证了该新算法的有效性。

机载稳定平台随动回路控制优化仿真研究

研究机载平台稳定性优化控制问题,机载稳定平台主要用于隔离载机角扰动对探测装置视轴指向稳定造成的影响。四框架中的外框架组件随动于内框架组件,使探测装置视轴始终处于零位,以保证其最大的搜索视场。以某机载四框架稳定平台外俯仰位置随动回路为研究对象,根据PID控制器的外俯仰框架位置随动回路建立了数学模型,提出使用遗传算法对PID参数进行优化整定,利用MATLAB/Simulink软件对回路模型进行了仿真。结果表明,采用遗传算法优化后的PID控制器能够控制外俯仰框架更快速更平稳地随动于内俯仰框架,为机载平台稳定性能优化提供了参考。

基于同步参考坐标系的三相数字锁相环

基于同步参考坐标系的三相数字锁相环的动态性能取决于比例积分环节的参数设计、角频率静态偏置补偿误差及相位静态偏置补偿误差,本文通过构造李雅普诺夫函数验证了三相数字锁相环的非线性模型全局渐进稳定性,保证基于线性模型设计的PI参数的有效性;提出了基于过零检测的电网三相电压相序识别方法以保证角频率静态偏置的正确补偿,推导出了该方法下综合抗干扰能力最强的过零检测滞环幅值的求解公式,将相序识别时获得的初始相位用于锁相环的相位静态偏置补偿,使锁相环的调整时间缩短到过零点的等待时间及滞环电压引起的过零点误差调整时间。最后,仿真和实验证明了该方法的可行性。

改进的解耦双同步坐标系锁相环的设计与实现

微网中的电压可能会存在较大的谐波和不平衡,因此要求锁相环(PLL)能够迅速、准确地确定电网正序电压的相位。提出的改进型解耦双同步坐标系PLL通过在q轴加入6次谐波的陷波器,可抑制电网中的5次负序电压和7次正序电压对锁相的影响。锁相程序在相位变化较大时改变正弦表的指针,在相位或频率变化较小时调节DSP周期寄存器。实验证明了该锁相方法的有效性。

一种高速并条机自调匀整的新型控制系统研究

如何在很高的出条速度下,改善自调匀整性能,是高速并条机研究中的一大难点,为此,提出了一种新型控制系统:在控制结构上采用闭环与开环相结合的混合环控制方式,用以抑制干扰和消除死区;在硬件上采用微机和先进的控制卡保证高速度;软件上利用模糊理论保证控制精度。这种新型控制系统在高速并条机FA398的开发过程中得到了成功应用,证明该新型控制系统是切实可行的。

电压频率偏移条件下新型锁相环在三相电压型PWM整流器中的应用

为了解决在电网电压出现频率偏移时,传统锁相环响应速度慢、锁相精度差的问题,提出一种基于坐标变换理论的新型模拟信号锁相环,并建立了基于模拟信号锁相环的三相电压型PWM整流器模型。该整流器采用空间矢量脉宽调制(Space Vector Pulse Width Modulation,SVPWM)。在对所提PWM整流器的基本拓扑进行分析的基础上,给出了控制策略框图,并分析了新型锁相环的电路结构和工作原理。通过Matlab对所建模型进行了仿真。仿真结果表明:模拟信号锁相环能够快速跟踪系统频率的变化,实现锁相功能。同时,在三相电网电压频率出现小范围漂移情况下,新型锁相环也能够准确锁相。

电压不平衡时风电系统中基于双同步变换的锁相环设计

快速准确地锁定正序基波电压分量的相位和频率是保证风力发电系统中网侧变换器、静止无功补偿装置安全可靠运行的基础。针对基于单dq坐标变换的锁相环在电压不平衡和畸变时动态过程较差等问题,提出一种基于解耦双同步参考坐标变换的锁相环设计方法,通过双dq变换和解耦计算检测出不平衡电网电压中正序分量和负序分量,从而消除电压不平衡的影响。在电压不平衡、电压畸变、频率突变和单相接地情况下进行了仿真和实验研究,结果验证了所提方法的正确性和有效性。

再生混凝土框架抗震性能的试验研究

在保持竖向荷载恒定的情况下,对3榀再生骨料掺量为30%、50%和100%的再生混凝土框架和1榀天然混凝土框架进行了水平低周反复荷载试验,研究了再生混凝土框架的破坏机制、承载力、滞回特性、延性、强度退化、刚度退化和耗能等性能,并和普通混凝土框架进行对比分析。试验发现再生混凝土框架为“强柱弱梁”的破坏类型,最大水平承载能力比普通混凝土框架低2.3%～15.7%,位移延性系数在3.91￣4.54之间,和天然混凝土框架相比耗能能力没有明显降低。试验结果表明再生混凝土框架具有良好的抗震性能,应用于工程实际是完全可行的。