基于模型参考自适应的永磁同步电机在线参数辨识方法研究

为实现用模型参考自适应(MRAS)对永磁同步电机(PMSM)参数进行在线辨识,建立了参考模型与可调模型,将两模型输出的差经过自适应机构,并通过合适的自适应率来实时调节可调模型中的待辨识参数,最终使得可调模型中的待辨识参数收敛到一个正确的值,从而得到要辨识的电机参数。仿真和试验结果表明,基于MRAS的在线参数辨识算法可以准确、实时地辨识出永磁同步电机的定子电阻、电感和永磁体磁链。     

灰箱辨识在二系悬挂参数估计中的应用

介绍了灰箱辨识在铁道车辆二系悬挂参数估计中的应用,运用灰箱辨识方法估计二系悬挂的质量、阻尼和刚度参数,并比较了两种灰箱辨识软件工具MoCaVa和CTSM的辨识结果。分析辨识结果发现MoCaVa在测量噪声存在时比较精确的估计出线性模型的结构参数,且辨识结果对参数初值具有鲁棒性。该方法对监测车辆的运行状态,诊断车辆故障具有重要意义。     

基于三相异步感应电机数学模型的在线参数辨识技术研究

三相异步感应电机矢量控制的关键在于磁场定向,而影响磁场定向的重要因素之一是电机参数转子电阻。为解决矢量控制动态性能对转子电阻的依赖问题,对三相异步感应电机转子电阻在线辨识技术进行了研究。建立感应电机数学模型,根据电机模型的数学表达式,提出了转子电阻的在线辨识方法,根据电机模型的等效电路图,推导了迭代求解转子电阻的数学表达式,在迭代求解过程中,以电机变量空间矢量图中的转子电阻电压和电流的平行关系作为判定计算结束的标志,得以准确求解转子电阻值。试验结果表明,该方法可有效地在线辨识转子电阻,计算简单,辨识精度高,符合工程应用需要。     

异步电机无速度传感器控制在地铁车辆上的应用

在介绍异步电机速度辨识原理的基础上,分析了辨识算法的稳定性、模型电压误差和模型定子电阻值偏差,以及在极低速工况下对速度辨识在地铁牵引应用中的影响;采用定子电阻在线修正和基于逆变器模型的电压误差在线补偿,减小了转速辨识误差,提高了极低速工况下的转速辨识精度,仿真和试验验证了方案能满足地铁车辆运行需求。     

轨道交通车辆模态参数辨识方法研究

运用子空间辨识数值算法直接辨识出轨道交通车辆动力学系统的状态方程,对系统矩阵进行特征值分解后获得模态频率和阻尼比,运用稳态图来确定系统的物理极点,最后获得所识别系统的模态参数。利用此法,对轨道交通车辆垂向仿真模型进行了模态参数辨识研究。研究结果表明:如以轨道不平顺作为车辆输入、以车体和构架的位移响应作为系统输出进行辨识,则即使在噪声信号较大时,仍能获得良好的识别效果;运用仿真模型的加速度输出信号进行辨识时,车辆模态参数的识别精度受噪声影响很大;当噪声信号为原信号的5%时,以构架加速度作为输入、车体振动响应作为输出,仍能有效地识别车体的模态参数。     

基于预充电模型与RSNA的直流支撑电容器电容量辨识方法

直流支撑电容器是牵引变流系统的关键器件,也是极易出现故障的电气部件。由于电压、充放电频率、温度等因素的影响,电容器的老化速度加快,其实际寿命与制造商手册中的数据相差很大。因此,有必要对直流支撑电容器状态进行辨识,从而保障列车牵引变流系统安全运行。目前,已有较多学者对电容器状态辨识开展研究。但是,铁路应用中的直流支撑电容器状态辨识噪声问题尚未得到很好的解决。在某些情况下,电压传感器测量噪声与电压纹波分量相近会导致直流支撑电容器状态辨识结果出现较大偏差。针对上述问题,提出一种基于预充电模型与递推随机牛顿法(RSNA)的直流支撑电容器电容量辨识方法。在利用现有电压传感器信号以及不对原有系统进行改动的前提下建立电容器预充电模型,采用RSNA算法对电容量进行参数辨识,可以有效抵御噪声干扰并实现电容量的准确估计。该方法原理简单、计算量小,不需要加装额外传感器,以较低的采样频率即可达到较高的计算精度。同时,该方法不易受信噪比(SNR)与信号偏移等的影响,具有较好的鲁棒性。验证结果表明,该方法在正常情况下的辨识误差可以控制在3%以内,在信噪比为35 dB时仍然可以保持在5%左右,当信号偏移达到±10 ...     

基于鲁棒二次稳定性理论的状态观测器增益矩阵求法

针对具有定子电阻不确定参数的电机模型，设计了全阶自适应状态观测器，运用具有定子电阻参数不确定系统的二次稳定性理论，推导出转子速度的自适应辨识率，同时将定子电阻和速度视作不确定参数，利用LMI工具箱中求解不确定参数系统二次稳定性的方法，得到状态观测器的增益矩阵来保证整个系统在全速度范围内的稳定运行。此方法计算量小，易满足实时性控制要求。仿真结果表明，基于鲁棒二次稳定性理论求出状态观测器增益矩阵能保证系统在全速度范围内的稳定运行，并且可抑制定子电阻不确定性对速度辨识的影响，具有很好的鲁棒性能。     

机车车辆在线运行平稳性模态参数的研究

采用模态参数辨识的方法对提速后机车车辆运行状态进行了分析,得到了有实用价值的结论.     

电气化铁路接触网载流量计算方法

接触网载流量是电气化铁路的基础设计参数。传统方法计算接触网载流量时,只考虑接触网各导线自阻抗和导线间互阻抗对电流分配系数的影响。本文基于牵引网多导体传输线数学模型,给出了考虑回流电路影响时的接触网载流量计算方法,结合带回流线的直接供电方式牵引网和AT牵引网实例,对接触网载流量及各导线的载流利用率进行了计算。结果表明,当牵引网中存在距离接触网较近的回流导体时,传统方法计算出的导线电流分配系数存在明显误差。     

一种感应电机定转子互感参数离线辨识的方法

文章利用模型参考自适应系统(Model Reference Adaptive System,MRAS)在恒压频比起动的基础上进行电机转速辨识,并根据电机转子磁链的电压和电流模型,提出一种感应电机定转子互感参数Lm离线辨识方法,以便电机未完全空载时,也能离线辨识出其互感参数。对无速度传感器转速辨识原理以及实现方法进行了介绍,并利用Matlab进行系统仿真,验证了算法的有效性。     

地铁动车转向架电机垂向动载荷取值研究

转向架寿命是转向架的重要经济技术指标.现代设计技术表明,载荷特征掌握越具体,结构寿命预计越准确.如果动车转向架电机吊座的寿命预计欠精确,势必影响转向架整体寿命预计.通过在线试验,拟合了地铁动车转向架电机振动加速度概率密度函数,预计了30年间不同加速度值出现的频次,并将统计的电机垂向加速度与其它国家有关标准中的电机加速度作了比较,为该部件的强度设计和寿命预计提供依据.     

轨道交通高架站低压配电智能雷电防护系统设计

现有轨道交通高架站低压配电防雷系统只能实现被动防雷功能,无在线检测功能,系统状态无法监控,维护不方便。提出一种新型智能防雷系统,通过配置雷电临近预警装置、自动升降接闪器装置、重要负荷切换控制装置,实现主动防雷;通过配置计算机终端及软件、智能电涌保护器(surge protection device,SPD)及其后备保护装置(surge circuit breaker,SCB)、在线监测型接地电阻测试装置、集中器等,实现全系统智能化,从而实现对SPD、SCB、系统接地电阻等参数在线监测,确保防雷系统有效运行,保障轨道交通高架站低压配电系统不受雷电脉冲过电压和感应过电压的危害。     

高速机车无变压器化交流传动系统中直流斩波器结构参数估算

利用直流斩波技术实现高速机车无变压器化交流传动系统结构是实现车载牵引变压器小型轻量化的一种新方案，这种无变压器化交流传动系统结构需要解决的首要问题是其中的直流斩波器的电路拓扑结构及其元件参数的确定问题。通过合理分解电路结构的方法，对直流斩波器基本电路结构的输入滤波器和输出滤波器的元件参数进行了估算。估算结果可以为进一步的研究提供参考。     

GPRS远程监控在铁路电力系统中的应用

基于GPRS通信技术,研制出以铁路电力系统的负荷端为监测对象的远程监控平台,对其运行状态实现实时远程监测、实时数据采集、负荷监测以及在线报警功能等。     

基于多体动力学和有限元法的车体结构疲劳寿命仿真

提出一种多体动力学仿真和有限元法相互结合进行结构疲劳寿命预测的方法,并以机车车体结构为例进行了疲劳寿命计算。利用SIMPACK的多体仿真技术获得车体结构的动载荷历程;在ANSYS中利用准静态应力/应变分析法计算结构危险节点应力影响因子;根据模态分析技术确定车体结构固有频率和模态振型以及危险点位置。最后,基于动应力历程以及Palmigren-Miner损伤理论,利用FE-FATIGUE软件的基于应力的结构安全因子分析法对车体结构进行疲劳寿命预测,其中包括应力应变的循环计数、损伤预测和最终寿命估计。     

基于Burg法的城市轨道交通快速线路轨道不平顺谱研究

基于多尺度小波分析方法与异常值处理算法进行轨检数据的预处理,比较小波基的选取差异,通过最优小波基获得满足轨道谱估计要求的基础数据。使用现代谱估计中的Burg法进行谱估计方法上的优化,结果表明,与直接法与Welch法相比,Burg法在方差性能与分辨率上均有优势。根据大量拟合公式的比选,结合非线性最小二乘法对估计的轨道谱进行拟合,得到城市轨道交通快速线路不平顺谱表达式与相关参数。将地铁快速线路谱与国内外其他轨道谱进行比较,结果表明地铁快速线路谱与上海地铁轨道谱差异较小,与高速铁路谱及干线谱等差异明显。     

基于虚拟样机技术的机车车辆结构疲劳寿命仿真

提出一种多体系统仿真和有限元分析相互结合进行虚拟样机疲劳寿命预测的方法.该法用于处理随机动载荷作用下转向架构架的疲劳设计.作用在复杂结构上的时变动载荷历程可以通过应用多体系统分析软件SIMPACK的多体仿真技术获得.在ANSYS中利用单位载荷作用下的准静态应力/应变分析技术计算结构危险节点应力及关键区域.模态分析技术用来获得结构固有频率和模态振型.基于危险应力状态(包括单轴,成比例和非比例多轴)、动载荷时间历程以及Palmigren-Miner损伤理论.最后利用FE-FATIGUE软件的安全强度因子分析法进行标准时域的结构疲劳寿命预测,其中包括应力应变的循环计数,损伤预测和最终寿命估计.     

基于最大熵原理的地基变形分析

通过分析常规方法在沉降修正系数的选取中具有的定值性和随意性,引入建立在过去信息和现在样本信息之上的Bayes理论,结合某客运专线红粘土路基工程,提出用后验分布得到修正系数的取值范围。实例研究表明:用以往经验综合样本信息估计修正系数的先验概率在某一区间上服从均匀分布,由现场载荷试验实测沉降量与理论计算沉降量分析所得的修正系数,将现场量测的沉降变形信息与先验信息结合起来,利用Bayes统计理论,由小样本试验数据推算得到修正系数的后验概率服从正态分布,并对其参数进行区间估计,将修正系数的取值从较大区间进行优化,进而分析了在不同荷载作用条件下,沉降修正系数的概率分布模型。     

非稀疏欠定盲分离及其在语音分离中的应用

本文提出一种基于马尔科夫链蒙特卡洛方法(MCMC)的贝叶斯非稀疏盲源分离算法。用广义高斯分布(GGD)来拟合源信号的分布,通过MCMC抽样得到GGD参数和隐变量的估计,并由此得到源信号的最小均方误差估计(MMSE),解决了GGD参数估计容易陷入局部极值点、鲁棒性差的问题。根据语音信号的局部平稳性,提出基于非稀疏度评判准则的盲分离算法,用MCMC方法分离非稀疏区的语音信号,进一步提高了语音信号分离精度。仿真实验证明,本文方法改善了非稀疏信号和语音信号的分离效果,而且具有更好的鲁棒性。