BASIC SOLUTION FOR THE THREE-PHASE COMPOSITE CONSTITUTIVE MODEL IN ANTIPLANE PIEZOELECTRICITY

A basic solution in series form for the three-phase composite cylindrical model in antiplane piezoelectricity subjected to the action of a singularity in the intermediate matrix region is presented. The solution is obtained through the complex potential approach in conjunction with the techniques of analytical continuation, singularity analysis, Laurent series expansion in an annular region and Cauchy integral formulae, etc. Based on the complex potentials obtained, explicit expressions for the distribution of stress and electric displacement in the three regions are also derived.

期望扇区三矢量模型预测电流控制

三矢量模型预测电流控制需要依次计算6扇区电压矢量的作用时间,再由价值函数选取期望电压矢量,存在计算量大的缺点。本文提出一种基于期望扇区的三矢量模型预测电流控制,以快速确定期望电压矢量。首先,建立d-q轴的三矢量电流模型,给出其三矢量作用时间;然后,令预测电流为期望电流,可以获得期望电压矢量,并利用Clark变换得到α-β轴的期望电压矢量;最后,利用反正切函数求得期望电压矢量角度,确定期望电压矢量所在的期望扇区,得到期望三矢量及其作用时间。仿真和实验表明,该方法能够保持很好的控制系统性能。同时,该方法只需一次计算期望电压矢量角度即可确定期望三矢量及其作用时间,比传统三矢量方法有效缩短了算法执行时间约60%。

低复杂度永磁同步电机三矢量固定开关频率模型预测电流控制策略

针对传统永磁同步电机(permanent magnet synchronous motor,PMSM)三矢量模型预测电流控制(three-vector model predictive current control,TV-MPCC)存在开关频率不固定和计算复杂的问题,提出一种固定开关频率TV-MPCC策略。利用前一周期的零电压矢量和参考电压矢量所在扇区来快速筛选所需最优电压矢量和次优电压矢量,避免了无效枚举计算,从而降低了开关频率和计算复杂度。引入系统d和q轴电流差参数,计算各电压矢量的作用时间,确保电压矢量作用时间恒大于零和开关频率固定。以三相两电平电压型逆变器驱动的表贴式PMSM为被控对象,通过仿真和实验对传统TV-MPCC策略和所提三矢量固定开关频率模型预测电流控制策略进行对比研究,仿真和实验结果表明,所提策略在保证系统稳态和动态性能的基础上,在固定和降低开关频率的同时,降低了计算复杂度。

基于冗余矢量的T型三电平双向变换器中点电位平衡模型预测控制

T型三电平双向变换器因其具有损耗小、输出电能质量高等优势适合应用于低压交直流混合配电网互联等场景。针对T型三电平双向变换器存在直流侧中点电位不平衡等问题,模型预测控制因其易于实现多目标优化的特点具有良好的应用价值。为了解决传统有限集模型预测控制(FCS-MPC)权重因子整定困难,中点电位控制效果不佳的问题,提出一种基于冗余矢量的中点电位平衡模型预测控制,利用冗余小矢量的特性实现对中点电位平衡的控制,避免了权重因子的选择。在此基础上,利用代价函数计算矢量的作用时间并预测输出最优开关序列,提升系统的稳态性能。最后,通过实验测试验证了所提策略的有效性。

基于快速选择表的永磁同步电机模型预测转矩控制

该文提出一种基于快速选择表的永磁同步电机改进模型预测转矩控制策略,以扩大输出电压矢量选择范围,同时减小双矢量模型预测转矩控制中忽略的定子磁链波动。在该方法中,通过增加有效电压矢量,使输出电压矢量方向和幅值均可调节,并采用快速选择表来降低算法复杂度,在确保转矩性能的同时,对磁链波动进行综合考虑。首先,对电压矢量与转矩和定子磁链之间的关系进行综合分析,并根据定子磁链值进行扇区判断;其次,依据实际转矩与给定转矩之间的差值和扇区值在快速选择表中进行有效电压矢量选择,以降低对有效电压矢量的选择时间;最后,根据无差拍控制原理计算出各个电压矢量作用时间。仿真和实验结果表明,该方法可以减小转矩脉动和磁链波动,并能有效降低算法复杂度。

永磁同步电机无参数三矢量模型预测电流控制

永磁同步电机多矢量模型预测控制能够有效改善传统单矢量模型预测控制存在的电流脉动大、控制精度有限等不足,但其控制性能更易受电机参数摄动的影响。为提升多矢量预测控制算法在电机参数摄动下的鲁棒性,提出一种永磁同步电机无参数三矢量模型预测电流控制算法。通过构建基于永磁同步电机输入输出信号的超局部预测电流模型,避免了电流预测受电机本体参数的影响,同时设计了扰动观测器对超局部模型中未建模与扰动部分进行估计。此外,引入基于电流误差的矢量占空比直接计算法,抑制电机参数摄动对占空比计算环节的不确定性影响,进一步提高了系统鲁棒性。与传统有参数三矢量模型预测电流控制进行仿真和实验对比,结果显示所提策略能够有效抑制电机参数变化所带来的系统扰动,保证了电机运行时的稳态性能。

投资者情绪对股票收益的长期影响与短期交互研究

研究针对我国证券市场2017年—2021年期间的日度财经新闻文本数据,运用情感词典法量化财经新闻情绪,以探究财经新闻情绪与股票收益之间的互动效应;并结合资金面与交易面的代理指标,构造投资者综合情绪指数,通过Fama-French三因子模型和时变参数向量自回归模型,对投资者情绪对股票收益的长期影响效应和短期交互特征进行分析。研究结果表明,财经新闻情绪与股票收益之间存在着双向的格兰杰因果关系。长期来看,投资者情绪对我国股票市场收益影响效应显著为正,中小盘更易受市场情绪异动波及,大盘则对情绪边际变化更为敏感;短期来看,情绪或收益自身的冲击对股市收益难以产生持续效应,而投资者情绪会被更长时期前的收益或情绪自身冲击所影响。此外,在不同市场行情下,情绪作用的强度存在着异质性。

基于虚拟同步发电机的模型预测电流控制

虚拟同步发电机技术(VSG)因可使逆变器具备同步发电机的特性,得到了广泛的研究和应用。针对虚拟同步发电机使用电压电流串级控制以及脉宽调制(PWM)控制底层的逆变器时,存在控制结构复杂和动态响应能力弱等问题,本文提出了一种基于虚拟同步发电机的模型预测电流控制策略(VSG-MPCC)。该控制策略首先获得虚拟同步发电机的输出电流,将其作为模型预测控制的参考值。其次根据系统的模型对之后的电流值进行预测,最后应用价值函数选择使两者误差最小的电压矢量组合作用于逆变器。所提控制策略省去了传统的电压电流串级控制和PWM调制环节,简化了控制结构并提升动态响应能力,提供了更好的功率和频率支撑。通过Matlab/Simulink仿真和实验验证了该控制策略的有效性。

NPC型三电平逆变器可视化三矢量无模型预测控制策略

为了解决传统模型预测控制参数鲁棒性差、输出电流纹波大的不足,提出了一种应用于三相三电平逆变器的可视化三矢量无模型预测控制策略。该方法首先利用滑模观测器估计系统集总参数,采用无差拍控制获得参考电压矢量。该过程无需任何系统参数,提高了控制策略的参数鲁棒性。其次,在每个采样周期内施加由冗余矢量构成的三矢量组合,减少了输出电流纹波并实现了电容电压平衡。在此基础上,提出了一种新的可视化分析方法,从理论上证明了所提出的简化三矢量寻优的有效性。实验结果表明,在模型参数失配的情况下,所提策略可使NPC三电平逆变器的并网电流拥有较低的电流总谐波失真率,增强了模型预测控制的参数鲁棒性。

基于三矢量的并网逆变器模型预测直接功率控制

并网逆变器采用双矢量模型预测直接功率控制策略时,存在输出电压矢量覆盖范围受限、并网电流谐波含量高、功率脉动大的问题。对此,提出了一种基于三矢量的并网逆变器模型预测直接功率控制策略,通过构建αβ坐标系下预测功率模型,在每个控制周期进行2次电压矢量选择,用相邻2个非零电压矢量和1个零电压矢量合成出期望电压矢量,使输出电压矢量方向与幅值均可调,同时对有功功率和无功功率进行无差拍控制,有效改善并网电能质量及减小功率脉动,并通过空间矢量脉冲宽度调制使开关频率固定。仿真和实验结果表明,相比单、双矢量模型预测直接功率控制策略,所提方法并网电流谐波含量低、功率脉动小,具有良好的动稳态性能。

并网逆变器双优化三矢量模型预测电流控制

两电平并网逆变器双矢量模型预测电流控制,在单个控制周期中逆变器输出期望电压矢量覆盖范围较小、直交轴电流脉动较大,导致电流跟踪精度不高,并网电流谐波含量较高。针对此问题,采用一种并网逆变器双优化三矢量模型预测电流控制策略,在单个控制周期内采用两次价值函数优化选择出最优矢量组合,应用无差拍控制计算出每个最优矢量的作用时间,并在其出现过调制时进行重新分配。采用矢量插入的控制方式,改变矢量作用顺序,减小电流脉动,提高动态响应速度。搭建了系统仿真模型进行仿真分析。研究结果表明:所提方法有效地减小了系统直交轴电流脉动,降低了入网谐波含量,提高了系统动态响应速度和稳定性。

并网逆变器三矢量模型预测直接功率控制

分布式电源可独立运行,也可并网运行,但为了实现分布式电源的高效利用,一般要并网,通过变换器方式是分布式电源接入电网的主要方式之一.本文探讨了并网逆变器的控制技术策略.并网逆变器采用双矢量模型预测直接功率控制在一定程度上改善了在采用单矢量模型预测直接功率控制时输出电压矢量固定、网侧电流畸变率高、无功功率脉动大等问题,但双矢量模型预测直接功率控制在两个矢量均为有效矢量时输出矢量的幅值不可调,且仅对无功功率实现了无差拍控制,有功功率脉动仍较大.针对这些不足,在其基础上提出了一种并网逆变器的三矢量模型预测直接功率控制策略,该控制策略将两个有效电压矢量与一个零电压矢量作用在一个控制周期内,使输出矢量方向与幅值均可调,且采用有功、无功功率无差拍控制的方式来计算矢量作用时间,进一步提高了控制精度.仿真和实验结果表明,相比单矢量、双矢量模型预测直接功率控制,并网逆变器采用三矢量模型预测直接功率控制的电流谐波含量更低,功率脉动较小,鲁棒性更强.

基于虚拟矢量的双三相永磁同步电机预测电流控制策略

针对双三相永磁同步电机传统有限集预测电流控制策略中存在电流谐波较大的问题,提出了一种基于虚拟矢量合成的预测电流控制策略。在保证原有良好动态响应能力的基础上,选用基波子平面内大矢量和次大矢量合成的虚拟电压矢量用于预测控制,将谐波子平面的电压幅值抑制为零,然后通过构建价值函数选择出最优虚拟电压矢量,在抑制电流谐波的同时也减小了计算量。由仿真结果可知,所提策略有效抑制了5、7次电流谐波,改善了电流波形,使相电流的总谐波失真降低了49.5%。

新型三矢量永磁同步电机电流模型预测控制

永磁同步电机采用传统有限控制集模型预测控制存在电流稳态误差大,参数依赖性强,谐波分量高等问题,提出了包含调制环节和电流指令修正环节的新型三矢量电流模型预测控制策略。在调制环节中,利用关断IGBT二极管续流的逆变特性插入死区,使得系统具有固定开关频率且无需额外死区补偿,简化了系统模型预测控制策略下交流滤波器的设计。针对模型预测参数依赖性强的问题,设计了电流指令修正环节,弱化了主回路参数不准确对系统控制性能的影响,增强了电流模型预测控制的鲁棒性。实验结果证明,所提控制策略有效、可行,该控制策略能够有效减少系统稳态误差和谐波含量。

双馈风力发电机三矢量模型预测电流控制

双馈感应发电机双矢量模型预测电流控制改善了传统单矢量模型预测电流控制中存在的电压矢量方向幅值固定、电流波形质量低、转矩脉动大等问题,但仅对q轴电流实现无差拍控制,仍存在着一定的电流纹波和转矩脉动。对此,在双矢量的基础上增加矢量数目,提出了三矢量模型预测电流控制策略。该策略中的期望电压矢量由相邻2个有效电压矢量和一个零矢量合成,其范围可覆盖任意方向、任意幅值,并对双馈风机机侧变换器d轴和q轴电流进行无差拍控制,有效地减少了d、q轴电流脉动。通过仿真和实验结果分析表明,相比于单、双矢量模型预测电流控制策略,三矢量模型预测电流控制下的电流纹波和转矩脉动明显减小,具有更优异的动稳态性能。

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。

基于改进FCS-MPC的APF电流跟踪控制方法研究

针对传统FCS-MPC电流跟踪精度低的问题,提出一种能够快速准确实现电流跟踪控制的改进FCS-MPC方法。将代价函数中补偿电流转换为输出电压快速获取最优开关状态,通过三矢量代替单矢量减小补偿电流脉动,同时加入两步预测对电流跟踪控制进行时滞补偿。仿真结果表明,改进FCS-MPC的电流跟踪控制精度提高,APF谐波抑制性能更好。

基于自适应投影的三维人体运动图像智能检测

针对目前采用的方法对三维人体运动图像进行检测时,无法准确获取图像中的目标区域,导致算法存在检测完整度低、检测准确率低、误检率高和检测效率低的问题,提出基于自适应投影的三维人体运动图像智能检测算法。首先构建背景粗提取模型,利用该模型提取三维人体运动图像的背景区域,获取图像的人体运动目标区域;其次采用自适应投影方法提取目标区域的特征,在支持向量机的基础上构建最优分类函数,将目标区域特征输入到最优分类函数中,完成三维人体运动图像的智能检测。实验结果表明,所提算法的检测完整度高、检测准确率高、误检率低、检测效率高。

永磁同步电机三矢量模型预测电流控制

永磁同步电机最优占空比模型预测电流控制策略中电压矢量方向固定,可选矢量范围具有一定局限性,且仅对交轴电流实现了无差拍控制,因而电流仍有较大的脉动。该文提出了一种三矢量模型预测电流控制策略,在每个扇区用三个基本电压矢量等效地合成一个期望电压矢量,并将6个扇区中合成的6个期望电压矢量作为备选电压矢量,从而其范围能够覆盖任意方向、任意幅值。采用直交轴电流无差拍方法计算矢量作用时间,对直交轴电流同时实现了无差拍控制,有效地减小了电流脉动,提高了系统稳态性能。实验结果证明了所提出方法的可行性和有效性。

永磁同步电动机双优化三矢量模型预测电流控制

在双矢量模型预测电流控制策略中,未对所有可选电压矢量组合进行遍历寻优,备选电压矢量覆盖范围有限,直交轴电流仍有较大的脉动。针对该问题,该文以电流为控制变量,提出一种永磁同步电动机双优化三矢量模型预测电流控制策略,该策略在每个采样周期均作用2个有效电压矢量和1个零矢量,在选择第二个有效电压矢量时对所有可选电压矢量进行寻优,遍历全部可选的5组三矢量组合,扩大备选电压矢量覆盖范围。实验结果表明：所提的双优化三矢量模型预测电流控制策略有效地减小直交轴电流脉动,提高系统的稳态性能。