永磁同步电机模型预测转矩控制共模电压抑制研究

针对永磁同步电机模型预测转矩控制共模电压较大的问题,对比分析了磁链、转矩和共模电压共同控制、直接去除零电压矢量和虚拟零电压矢量三种抑制共模电压的方法。仿真结果表明,三种方法均可有效抑制共模电压。前两种方法均未采用零电压矢量,导致磁链脉动和转矩脉动增大;虚拟零电压矢量方法既保留了零电压矢量,又有效抑制了共模电压,但开关频率有所增大;动态虚拟零电压矢量选择开关次数最小的零电压矢量生成方式,可在控制性能基本相当的前提下,有效减小开关频率,综合性能最优。

电压型配电网接地故障自动隔离方法研究

当发生接地故障时,必须及时发出跳闸命令、断开路由器,以保证配电网安全运行。提出了一种电压型配电网接地故障自动隔离方法。首先,通过小波分析和公共空间模式算法分解零序电压,提取时-频-空域特征,以更好地刻画故障的本质特征、提高故障自动隔离的准确性。然后,构建电压型配电网接地故障特征向量,采用多域特征和相关向量机(RVM)展开特征选择,确定接地故障发生区段。最后,通过零序电压判断是否启动保护。如需保护,则采用分布式处理方式完成故障自动隔离。试验结果表明,采用该方法得到的故障定位距离和实际故障距离更接近,说明该方法定位误差较小。根据故障定位结果可以准确判别故障区段,实现接地故障自动隔离,并且隔离过程中不需要借助额外设备。该方法的接地故障隔离自动化水平较高,具有实际应用价值。

基于扩展移相的隔离型AC-DC变换器零矢量PWM调制策略

传统隔离型双向AC-DC变换器多为两级式结构,变换器效率低、控制系统复杂,现有的单级式解决方案通常依赖大量实时计算,难以兼具低电流应力、宽软开关范围和高功率传输能力特性。为此,该文设计基于双有源全桥的新型单级隔离型双向AC-DC谐振变换器,提出一种含有零矢量的复合频率调制策略。从高频开关周期入手,利用数学推导,证明所提方案在实现自动功率因数校正功能的同时,可降低开关器件的开关频率,免除附加吸收电路,实现交直流全桥的软开关,且几乎无功率回流,从而有效提升变换器的功率传输能力,所提单变量调节方法简化控制系统设计。最后,搭建额定功率为450W的仿真和实验平台,证明理论分析的正确性和调制策略的可行性。

一种共享逆变器的双永磁同步电机传动系统的拓扑及控制

共享逆变器可简化传统轴控模式下的双机传动系统的拓扑结构,降低装置的体积和重量。针对共享逆变器传动系统中单台电机的电压利用率低,导致电机牵引特性恒功区缩短,难以实现大功率输出的问题,研究了一种新型共享逆变器的ZS9-双永磁同步电机传动系统。利用分时控制原理研究了双机的恒转矩-弱磁控制策略,根据七段式空间矢量脉宽调制原理研究了最佳开关序列及Z源直通零矢量的生成、分配方法,采用间接电压法对Z源电压进行控制。通过离线及硬件在环模拟了多种运行工况,实验结果表明:共享逆变器传动系统中的双机可分别独立控制,能满足实际工程应用的需求。

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。

基于组合零样本学习的接触网吊弦线缺陷识别

目前现场接触网吊弦缺陷图像严重不足,导致模型特征学习不充分,识别准确率难以得到有效提高,为此提出基于组合零样本学习的接触网吊弦线缺陷识别方法.采用以ResNet-50作为主干网络的视觉特征提取模块提取图像视觉特征;使用预训练的Word2Vec词向量对标签组合图中的节点特征进行初始化,并通过2层图卷积网络学习标签组合图中各节点之间的依赖关系,从而优化组合标签节点的语义特征,改善最终的识别效果;将提取到的视觉特征和优化后的组合标签节点的语义特征相对齐,构建相似度函数计算图像视觉特征与组合标签语义特征之间的相似度得分,并通过交叉熵损失完成图像组合标签的预测.仿真实验结果表明:所提方法对可见类样本的类平均检测准确率为93.5%,对不可见类样本的类平均检测准确率为86.5%.

基于自适应PWM扩展的SPMSM无位置传感器怠速启动策略

针对表面贴装式永磁同步电机(SPMSM)的无位置传感器控制系统,提出一种基于自适应脉宽调制(PWM)扩展的SPMSM怠速启动策略。首先将PWM周期分为零电压矢量作用时间和关断间隔时间,通过构建以定子电流矢量幅值为反馈的闭环控制器,实现了零电压矢量间隔时间的自适应扩展,从而避免短路电流过大的潜在风险。然后推导了非断续电流模式下的单点电流采样的位置估算式,从而仅利用三角载波的波峰和波谷时刻的采样电流即可估算出转子位置和转子转速。此外,借助微处理器的连续电流采样模式,准确获取零电压矢量作用下的电流变化,从而提高了转子位置和转速的估算精确度。最后结合矢量控制算法实现了SPMSM怠速滑行时快速、稳定的再启动控制,并在5.5 kW的SPMSM实验平台上验证了所提策略的有效性和可行性。

维也纳拓扑在断续空间矢量调制下开关序列切换优化

维也纳拓扑的可用空间矢量受电流影响的特性,使得断续空间矢量调制开关序列切换时的衔接问题变得严重。为了探明衔接问题的机理并降低其影响,首先分析在电流不变向时开关序列切换的可能情况,推导计算了在电流变向时因为理想扇区和实际扇区间的滞后超前偏差导致的矢量合成误差,进而给出在切换前后选择特定开关序列的优化策略;然后对目前常见的断续矢量调制方案的衔接情况进行分析,并结合优化策略给出优化方案;最后,通过仿真和实验验证了优化方案可以实现平滑的开关序列衔接,且实现算法简单,具有一定的实用性。

基于Word2Vec的中文文本零水印算法

经典的文本鲁棒水印会修改文本内容或格式,从而降低文本的保真性和可用性,文章提出了一种基于Word2Vec的中文文本零水印算法,能够在不修改文本信息的前提下实现水印的生成和检测。首先对文本数据进行分词,统计词频并提取特征词,运用Word2Vec生成相应的特征词向量;然后采用SVD(奇异值分解)算法对其进行降维,并结合AES(高级加密标准)加密生成最终的零水印。水印检测时,通过对比SVD分解产生的特征值和特征向量判断版权归属。基于理论概述和实验结果综合分析,文章提出的零水印算法不需要对原始文本做任何修改,能够抵抗一定程度的增删、句型转换、同义词替换等攻击,具有一定的鲁棒性,切实有效地解决了文本的版权保护问题。

2019—2021年门源MS6.9地震岩石圈磁场异常回溯分析

分析了2019—2021年门源MS6.9地震周边岩石圈磁场部分要素的时空演化特征,结果表明:岩石圈磁场要素异常在震前1~2年比较明显,其中震中均位于磁偏角D模量、总强度F模量、垂直分量Z模量的正负交界地带,距离“0”值线10~50 km,震中位于水平分量模量的高梯度带,水平矢量方向和幅值在震中东南100 km范围内转向、回旋和减小,垂直矢量的方向和幅值在震中及东南100 km范围内出现对冲、发散和减小;震前1~2年水平矢量幅值、垂直矢量幅值在发震断层冷龙岭断裂带东段南北两侧呈现出北高南低的态势,依据压磁效应分析可知,冷龙岭断裂带东段北侧岩石圈磁场较大,应力变化主要以释放为主,南侧岩石圈磁场较小,应力变化主要以加载为主,反之该区域应力场的变化导致了岩石圈磁场的异常变化。

惰行状态下的地铁PMSM转子初始位置辨识策略

永磁同步电机(PMSM)因其具有高效率、高功率密度等特点,成为新一代轨道交通牵引系统的发展方向,其中,惰行状态下的电机转子初始位置和频率辨识方法研究是PMSM无位置传感器控制技术的重要组成部分。因此,首先研究了零电压矢量单脉冲法和双脉冲法,当PMSM处于惰行状态时,通过将三相逆变器所有下桥臂短路1个或2个脉冲,根据短路响应电流获取转子初始位置和频率。在此基础上,提出一种零电压矢量脉冲法短路时间的选取方法和零电压矢量复合脉冲法,确保处于不同惰行频率下的PMSM均可以稳定地重新启动。通过Matlab/Simulink仿真及在中车大连电力牵引研发中心有限公司试验中心进行试验,结果表明:处于不同频率下的PMSM,均可以稳定地重新启动,启动时的频率辨识误差小于0.6 Hz,转子位置辨识误差小于5°。

基于模糊PID的新能源汽车电机控制系统设计

随着新能源汽车在国内市场占比越来越高,关于新能源电机的稳定问题日益显现。以新能源汽车主要采用的永磁同步电动机为研究对象,使用Clarke坐标变换和Park坐标变换进行分析,提出采用新的调频技术AZSVPWM,以改善传统调频技术导致的共模电压过大问题。采用模糊PID控制为解决思路,通过Simulink搭建仿真。仿真实验表明,AZSVPWM和模糊PID对电机的控制可以有效抑制转速的波动,鲁棒性有显著提升。

基于零电压矢量脉冲法的空调风机飞车启动策略研究

空调风机启动时,由于外界风力作用,风机已经处于旋转状态,即飞车启动。准确的初始位置和转速检测是飞车启动的基础。首先分析零电压矢量脉冲法基本原理,求解零电压矢量脉冲作用下的永磁同步电机电流表达式,获得基于零电压矢量脉冲法的永磁同步电机初始位置和转速检测方法。在此基础上,设计脉冲宽度和脉冲间隔的确定方法,并进行实验验证。实验结果表明,所分析的零电压矢量脉冲法能够较好地实现空调风机旋转状态下的初始位置和转速检测,并能实现飞车启动。

应用泰森多边形的矢量地理数据零水印算法

传统嵌入式水印算法会对原始数据的精度造成影响,为满足高精度矢量地理数据版权保护需求,本文提出了一种应用泰森多边形的矢量地理数据零水印算法。首先,对矢量地理数据进行归一化预处理,采用Douglas-Peucker算法提取矢量地理数据的特征点,并构建特征点的泰森多边形;然后,根据每个泰森多边形与相邻多边形周长的大小关系,确定其特征位为1或0,运用泰森多边形周长与原始水印之间的哈希映射值,确定该特征位在序列中的位置,特征序列中每一位可能会有多个不同的特征位对应,利用投票原则确定该位置的最终值;最后,将特征序列与置乱后的水印图像序列进行异或运算,生成零水印。研究表明,该算法能够抵抗平移、缩放、旋转、裁剪和简化等常见攻击手段,具有较强的鲁棒性。这可为高精度矢量地理数据版权保护提供技术参考。

基于自编码器的网络零日攻击检测

针对误用入侵检测系统无法识别零日攻击的问题,提出了基于自编码器的异常检测方法用于检测零日攻击。在验证部分,使用入侵检测数据集CICIDS 2017和NSL-KDD进行评估,同时,为了证明模型的有效性,引入了单类支持向量机模型进行对比实验。实验表明,自编码器模型适合检测复杂的零日攻击,该模型在准确率和召回率方面均表现出良好的效果。

基于多特征融合与优化支持向量机的小电流接地故障区段定位方法

针对配电网小电流接地系统单相接地故障频发及发生高阻接地时故障特征信号微弱等问题,提出一种基于多特征融合与优化支持向量机的小电流接地故障区段定位新方法。首先,结合单相接地故障时主谐振分量能量最大原理确定变分模态分解的最优分解层数,分解故障线路上各区段的零序电流得到平稳的本征模态分量;其次,挖掘暂态信息中能充分体现故障检测点差异性的5种特征量,即衰减直流分量衰减速度、暂态主频分量峰值与稳态工频分量幅值比、暂态主频分量与衰减直流分量能量比、相邻检测点故障零序电流波形差异系数、相邻检测点暂态主频分量极性比,构造多维度特征向量,输入到经改进鲸鱼算法优化的支持向量机分类模型中训练测试。仿真结果表明,本文定位模型能够准确判别故障区段。

2021年5月22日玛多M_(S) 7.4地震周边地区岩石圈磁场变化及地震前后异常特征分析

利用2018—2021年连续4年流动地磁数据,分析了2021年5月22日玛多M_(S) 7.4地震前后周边区域岩石圈磁场部分要素变化特征,结果显示,震前1—3年岩石圈磁场水平矢量在震中100 km范围内出现了幅值减小、方向转向或无规律变化的弱变化现象,震中位于磁倾角、总强度、垂直分量的梯度带;震前1—2年,水平矢量的弱变化的特征更明显,弱变化区域更靠近震中,震中在磁倾角、总强度、垂直分量的“0”变线周围20km范围内;在震前2—3年,震中周边200km范围内,岩石圈磁场水平矢量方向与断层走向有较高的一致性;震后,水平矢量的弱变化现象消失。震前两期至震后一期结果显示,震中位置与磁偏角、磁倾角、总强度、垂直分量“0”变线的距离经历了“远—近—远”的过程,说明玛多震中地下应力的变化与上述要素“0”变线的分布关系密切,这些要素可以作为震磁异常的佐证。

矩阵变换器在窄脉冲作用下的性能改善

由于算法原因,现有的多种调制策略不可避免的产生窄脉冲,引起换流问题及输出波形的非线性畸变,导致矩阵变换器运行性能变差。分析了矩阵变换器空间矢量调制法产生窄脉冲的原因,提出3零矢量调制和混合调制的空间矢量调制方案,通过在有效矢量之间配置多个零矢量,使得影响输出的有效矢量不被丢失,达到改善输出波形的目的。实验证明,该方法可较好地解决原来空间矢量调制法存在窄脉冲的问题,改善在低调制比给定时输出电压的波形。

风力发电系统中并网逆变器并联运行环流分析

并网逆变器直接并联运行时,可使系统体积减少、成本降低,但并网逆变器直接并联时会产生环流。为此,详细分析了并网逆变器直接并联运行时环流产生的机理,建立了并网逆变器并联运行时旋转坐标系下的状态平均模型。在该模型的基础上分析并网逆变器并联运行时的相互影响,以及并网逆变器采用空间矢量脉宽调制(SVPWM)算法时零矢量对环流的影响。通过控制SVPWM算法中不同零矢量在每一个PWM周期的作用时间来抑制环流,对并网逆变器在不同情况下的并联运行进行了实验。实验结果表明:该控制策略能有效地抑制环流,从而验证了该控制策略的可行性和正确性。

新型模块化多电平换流器空间矢量脉宽调制的通用算法

针对模块化多电平换流器提出了一种多电平空间矢量脉宽调制的通用算法。结合模块化多电平换流器的结构特点和运行原理,分析了其空间矢量状态;以降低开关损耗和输出电压波形畸变率为目标,确定了冗余电压矢量的选择方法、电压矢量的最优合成顺序和广义零矢量作用时间的最优分配方法;基于2电平空间矢量脉宽调制,推导了多电平和2电平电压矢量之间的作用时间转换矩阵,多种电平数下的仿真结果证明了算法的正确性和可扩展性。