ZVT-PWM Buck变换器的小信号建模及数字控制

首先介绍了零电压转换-脉宽调制(ZVT-PWM)Buck变换器的工作原理。接着采用等效可控源平均法推导出了变换器的小信号模型以及传递函数的表达式。对小信号模型分析表明,ZVT-PWM Buck变换器比传统Buck变换器的瞬态响应特性更好。然后依据该小信号模型,设计了数字控制器的参数。最后对原理样机进行测试,实测的功率级传递函数验证了小信号模型的正确性,闭环下的负载瞬态响应测试过冲电压为410mV,恢复时间为150μs,优于传统Buck变换器的负载瞬态响应特性。

混行交叉口自动驾驶专用车道与相位优化研究

文中提出了面向HDV/CAV混行交叉口的车道组织与信号控制协同优化模型,支持交叉口CAV专用车道及相位协同优化.以典型城市道路交叉口为例,分析了不同CAV渗透率下交叉口车道配置及信号控制策略的变化规律.结果表明:当CAV渗透率超过60%时,设置CAV专用车道及相位将显著降低交叉口车均延误.且CAV渗透率在70%~90%时,车均延误降幅超过30%;当CAV渗透率在60%~80%时,HDV车辆的延误降幅更为明显.

多信道光纤通信系统信号偏差控制方法研究

光纤通信系统多信道的开发在分担了并发用户通信请求压力的同时,也使得信号偏差问题越来越严重,导致通信可靠性下降,通信延迟问题加重。针对上述问题,研究一种多信道光纤通信系统信号偏差控制方法。利用采集器获取同一时段通信系统信道信号与导频信道信号并实施滤波处理,计算两种信号之间的相似度,检测是否存在信号偏差。利用零点比较法计算两种信号之间的相位差。通过纠正比例因子的引入和粒子群算法的整定,优化PID信号偏差控制器,以相位差为输入,得出多信道光纤通信系统信号偏差控制量。结果表明:与控制前相比,控制后三信道通信信号与导频信道信号之间的相似度更大,而且均大于0.95,由此说明所研究控制方法是有效的,抑制了信号偏差现象。

基于PWM信号的汽车迎送宾灯控制方法

文章提出一种基于PWM信号的汽车迎送宾灯控制方法,主要解决PWM信号传输误差导致的目标迎送宾灯控制不精确问题,并通过实际案例证明该方法能有效改善此类问题。

风电机组附加有功控制参数对系统低频振荡的影响

附加有功控制环节使风机参与至同步机的机电振荡模式中,这使得系统功率振荡特性机理更加复杂,不利于附加有功控制环节的参数设计。为了研究风机附加有功控制对系统稳定性的影响,首先建立了考虑锁相环特性的风机与同步机动态作用的小信号模型;然后基于该模型利用阻尼转矩法分析了风机附加有功控制对系统振荡稳定性的影响机理,并提出了综合考虑系统等效惯性时间常数和阻尼比的附加有功控制环节系数设计方法;最后通过“10机39节点系统”的仿真结果量化分析了各系数对系统低频振荡稳定性的影响规律。结果表明,合理设置风电机组附加有功功率控制系数、滤波时间系数和锁相环带宽均能提升系统频率稳定性;理论分析的正确性也得到了验证。

基于OFDM的广播电视信号发射功率控制方法

传统的功率控制方法主要根据信道的平均状态或预设参数进行功率调整,在应对信道状态变化时不够灵活,因此文中提出了基于OFDM的广播电视信号发射功率控制方法。其基于OFDM技术将广播电视信号信道划分为多个正交子载波,根据信道条件制定最佳子载波功率分配策略,设计了一个滑模变控制器,并根据制定策略动态调整信号发射功率,实现广播电视信号发射功率控制。实验结果表明,该设计方法能动态调整广播电视信号发射功率,达到预期控制目标。

基于自适应滤波时间常数的储能逆变器下垂控制

典型下垂控制下的储能逆变器在受扰时存在频率变化率过大问题,采用低通滤波器的下垂控制则存在振荡问题。为此,提出一种基于自适应滤波时间常数的储能逆变器下垂控制策略。首先推导建立了包含滤波器的下垂控制储能逆变器输出频率小信号模型,然后采用根轨迹法分析了滤波器时间常数对其稳定性的影响,进一步提出一种自适用滤波时间常数下垂控制策略,并给出了参数设计准则。最后,通过MATLAB/Simulink仿真对所提策略进行了验证。结果表明,所提方法可有效减小频率变化率并抑制振荡,从而降低分布式电源脱机的风险。

基于改进的TOPSIS法干线信号协调控制效益综合评价方法研究

干线交通系统交通管理与控制方案较单个交叉口更为复杂,受影响因素较多,为使其交通管控效益评价更加综合全面,文章以干道交通系统为研究对象,综合运行效率、安全、环境等各方面评价为目标,提出以通行能力、车均延误、交叉口安全度、碳排放、绕行距离5个具体评价指标为主的干线信号协调控制效益综合评价指标体系。同时,为克服多指标评价过程中指标权重偏主观或偏客观的情况,采用组合赋权对TOPSIS法进行优化,构建了改进的TOPSIS法的城市干线信号协调控制效益综合评价模型,并以朔州市安泰街-古北街路段干线信号协调控制为实例,通过连续工作日流量流向调查、延误调查、绿灯利用率调查等获取交通数据,建立VISSIM仿真模型,直接或间接得到各评价指标值,通过文中提出的改进的TOPSIS法对优化方案进行综合评价。结果表明,该方法可以更好地反映管控方案的综合效益。相关研究可为城市干线信号协调控制方案综合效益评价提供理论支持。

Delay model of signalized roundabouts

In order to evaluate the service level of roundabouts intuitively, a new delay model of signalized roundabouts is established. According to traffic flow characteristics in the signalized roundabout, vehicle delays on roundabouts are divided into two parts: entrance delay and circulating lane delay. Entrance delay is calculated by the delay model in HCM2010. Circulating lane delay is studied by analyzing conflict behavior in signalized roundabouts, and the delay models of traffic flows turning in different directions are established based on the motorcade analysis method. Finally,the simulation software Vissim, calibrated with field data, is used to verify the model. The simulation results showthat the average relative error of the model is 10. 1%, meeting the accuracy requirements. Therefore, the delay model properly reflects the operation efficiency of a roundabout, and can thus provide a scientific basis for the design of control schemes.

大型多环道涡轮环交车道级信号控制方法

针对大型多环道环形交叉口车辆频繁换道和进出口处不同流向交通流冲突的问题,本文结合涡轮式环形交叉口在控制车辆换道方面的独特优势,提出车道级左转两步信号控制方法。首先,通过对第1和第2停车线的车辆到达-驶离曲线分析,建立以车辆平均延误最小为目标,信号周期、饱和度及绿灯时长等为约束的信号配时模型。其次,通过建模分析不同控制方法、不同车道数和中心岛半径对车辆平均延误的影响。结果表明:车道级左转两步信号控制方法相较于传统左转两步信号控制方法,延误水平更低,平均可降低6.13 s;随着车道数和交通量的增加,本文提出方法的车辆平均延误增长幅度和速度均较低;中心岛半径越大,车辆平均延误越大,但增加幅度较小。最后,以镇江市梦溪广场无控制大型多环道环形交叉口为例,VISSIM仿真表明:本文所提出的信号控制方法相较于传统左转两步信号控制方法,车辆平均延误降低8.91%,停车率降低6.85%。该信号控制方法结合涡轮式环形交叉口可有效改善大型多环道环形交叉口交通安全及通行效率。

非分光红外(NDIR)探硫传感器的研究与设计

通过调研和分析得出国内非分光红外探硫传感器存在的工艺、检测精度和稳定度问题。文中从气室工艺、光源调制方式与稳定度、设计精密的微弱信号处理电路和恒温控制系统等影响检测结果的因素出发,依次进行改进设计和实验测试,完成气室抛光管的镀金与打磨;并对光源的电调制频率进行反复测试和验证,设计完成一种具有良好平坦特性的微弱信号处理电路。在控温精度为0.1℃的恒温系统中进行实践测试,测试结果表明,所设计的探硫传感器信号的噪声下降约73.7%,检出限达到0.01 ppm,在现有水平的基础上提升近500倍,能够实现低硫的高精密测量,为后续低硫探测的非分光红外传感器研制提供了思路和借鉴。

综合时域和频域性能要求的高压直流控制参数整定方法

针对目前采用电网换相换流器的高压直流输电工程的比例-积分(proportional integral,PI)控制器参数整定方法中,均使用缺少理论依据的试凑法的局限性,提出了一种高压直流输电系统PI控制器参数整定方法。通过建立高压直流输电系统的线性化状态空间模型,进而得出含有PI控制器参数变量的系统线性化传递函数表达式;接着,利用所求表达式分别求出PI控制器参数对系统时域性能和频域性能的影响结果,得出仅考虑系统时域性能指标或频域性能指标的控制参数整定范围;然后,利用这两个结果得出系统“时域-频域性能指标对应关系”;最后,利用这一关系制定出了适用于高压直流输电系统控制参数整定的稳定裕度。

海外铁路信号特殊控制及信号显示规则研究

结合英国铁路信号工程设计基础理论和美国铁路信号基础知识,介绍海外铁路信号运营规则相关的指导文件和信号控制原理,详细说明英国、美国铁路运营规则中特有的控制方式及信号显示规则的差异,并提出海外铁路信号工程实施的建议,以期对海外项目设备研制及工程实施提供一定参考。

基于有序样本聚类的大城市主干道绿波交通信号控制方法

为了提高城市主干道路口日常(非高峰期)的车辆通行率,本文提出一种基于有序样本聚类的大城市主干道绿波交通信号控制方法。根据有序样本聚类算法,划分交通信号相位,计算公共周期、绿信比、相位差等信号灯调控参数,通过以上参数实现主干道绿波交通信号控制方法。检验数据表明,本文方法可以有效降低车辆的停车速度与停车延误,提高了主干道的车辆通行率。

进口单独放行方式下的干道双向绿波协调控制图解法

利用车辆运行的时空特征来解析干道绿波协调控制效果,能够深层地探索绿波协调设计的本质性原理。本文从绿波协调设计的原理出发,基于空间时距图几何元素的变换调整,提出了一种进口单独放行方式下的干道双向绿波协调控制图解法。构建了初始综合优化流程,实现了信号协调参数的初步优化设计,进一步提出了交叉口相序再优化判断准则、基于速度推进线旋转变换的公共信号周期再优化方法、基于优化判断矩阵的相位差再优化流程,并通过逐步迭代优化实现了信号相位相序、公共信号周期以及相位差的最终优化。案例分析表明,本文所提出的图解法能够快速地获得双向绿波带宽较为理想的协调控制优化方案。基于VISSIM的仿真分析表明,该方案的协调优化效果优于PBAND模型,且最终达到了正反向绿波带宽的最优值。该图解法具备设计流程清晰、优化空间连续、求解速度快的优点,同时能够获得较为理想的干道双向绿波协调优化效果,具有一定的工程应用价值。

基于控保协同的多端柔性直流配网故障测距方法

柔性直流配电网故障电流冲击大、危害严重,通过改变柔性直流配电网中可控元件的控制策略,可以改变故障特性,进而为故障保护与测距提供支持。为此,提出基于控保协同的多端柔性直流配电网故障测距方法。首先,以四端柔性直流配电网为例,分析配电网的故障特性与限流特性。其次,研究柔性配电网中的关键设备限流电抗器对直流配电网故障特性的影响,并基于此提出直流配电网两阶段控保协同策略。在控保协同第I阶段中,利用限流电抗器的限流特性抑制故障电流发展,辅助故障隔离;在控保协同第II阶段中,控制限流电抗器通断策略,通过短暂重合闸向直流配电网注入可控小电流,进行故障测距。最后,搭建含光/储的四端柔性直流配电网仿真模型,验证所提方法的有效性。

异步风力发电机复合跟踪控制

变速风力发电系统的最大功率点跟踪(Maximum Power Point Tracking,MPPT)方法在其系统运行中具有重要意义,可明显增强电能输出,但一般常忽视发电机本身的损耗问题。针对增强变速风力发电机系统的电能输出能力,提出从两个方面采取措施:一是在传统功率信号反馈法MPPT基础上,提出引入模糊PI算法处理功率反馈值与给定值的误差;二是建立异步风力发电机最小损耗点跟踪(Minimum Loss Point Tracking,MLPT)方法的数学模型,提出采用最小损耗点磁链与实时计算磁链比较,误差信号经PI调节控制发电机系统。仿真与实验证实了该复合方法对提高变速异步风力发电机系统效率,即提高电能输出能力有一定效果。

基于小波变换和维纳滤波的CAN通信信号滤波方法

为有效解决控制器局域网络(Controller Area Network,CAN)通信信号中存在噪声等问题,通过分析小波变换和维纳滤波的优点,提出一种基于小波变换和维纳滤波的通信信号滤波方法。该方法以小波变换阈值法去噪为基础,对通信信号的低频小波系数进行滤波和维纳处理,并利用经过处理的低频小波系数重构去噪后的通信信号,从而实现对通信信号的精准滤波。通过仿真实验,证明该方法不仅能有效抑制噪声,还能降低通信信号的信息损失,提高信噪比。

交通信号干线协调控制经典数值计算法的改进

对干线协调控制经典数值算法进行了深入分析,指出了经典数值算法的不足之处。提出了经过修正的绿波带宽度计算方法、交叉口信号相位差计算方法以及实际交叉口与理想交叉口的匹配方法。分析表明,利用改进后的数值算法能实现各实际交叉口与理想交叉口的最佳匹配,计算得出的绿波带宽度和各交叉口信号相位差也更加准确。

微电网仿真实验平台的设计与实现

为改变微电网实验内容忽略系统运行协调的状况,基于系统性实验设计思路,设计了微电网仿真实验教学平台。平台采用开放性实验教学模式,以DSP单元为核心设计外围硬件驱动电路、底层驱动程序和信号处理算法,获取和处理微电网中相关模块的信息通信情况,并实现对微电网中电力信号的实时采样和处理;利用系统控制技术对微电网内部模块进行运行协调优化,实现对微电网系统级实时监测与有效管理。