基于直流电网的异步发电系统控制策略

针对异步直流发电中变转速控制与变转矩控制相结合的新颖综合控制模式,介绍其发电系统的结构、变转速模式特性、转速寻优策略和转矩控制特性并给出具体方法。以柴油机组万有特性为着眼点,提出分级阶跃变转速策略和控制程序流程,通过Matlab/simulink搭建系统模型进行仿真试验以验证变速控制策略的正确性;以异步发电机和变换器为对象,提出基于直接转矩控制策略(DTC)的转矩控制模式,以实现单机直流电压的稳定;最终通过小比例试验验证转矩控制模式实现的可行性。     

基于H∞鲁棒控制的船用混合储能双向DC-DC变换系统设计

双向DC-DC变换系统是为实现船舶混合储能中不同类型储能元件间匹配控制和能量管理必要的执行机构。针对传统DC-DC控制策略的混合储能系统存在较大程度的参数摄动和负载干扰的问题,引入H∞鲁棒控制策略,从而弥补传统控制策略的缺陷;运用Matlab/Simulink软件搭建船用混合储能双向DC-DC变换系统仿真模型,开展有功负荷突增突卸和系统响应特性试验。结果表明:采用该策略能有效提升混合储能系统平抑冲击负荷的动态性能,充分发挥混合储能系统内储能元件各自的优势,延长系统使用寿命。     

基于虚拟同步发电机的船舶光伏并网逆变控制策略

在船舶电力系统中集成并网型太阳能光伏系统,当传统恒功率(PQ)控制策略光伏逆变器与船舶电站并联运行时,存在惯性小、阻尼低且不易实现光伏能量合理调度等问题。针对PQ控制策略存在的缺陷,提出一种基于虚拟同步发电机(Virtual Synchronous Generator,VSG)的光伏并网逆变控制策略,在控制算法中引入功-频下垂特性和虚拟转动惯量,使并网逆变器具有与同步发电机相似的输出下垂特性及惯性阻尼;利用PSCAD/EMTDC建立船舶光伏电-船电并网电力系统仿真模型,分别对PQ和VSG模式下的电网频率/电压波动、光伏并网逆变器和同步发电机组承担的有功功率/无功功率进行分析,研究系统参数的暂态变化。结果表明:采用VSG控制策略能有效抑制系统频率波动,实现光伏并网功率的自动调节,并显著提高电网的稳定性。     

光纤绕制系统稳定张力控制策略研究

针对光纤绕制特点,介绍了一种基于稳定张力的绕制系统,通过对仿真结果分析,结合系统工作原理提出基于收线速度控制优化的策略;同时,通过控制相关机构的动作对绕制中引入的系统误差进行补偿,实现绕制过程中张力的稳定控制,从而形成系统协同工作的控制策略;实践表明,控制策略有效、相关控制参数达到或优于系统设计要求.     

基于AMESim和Simulink的主动升沉补偿系统仿真分析

通过AMESim和MATLAB/Simulink联合仿真的方法建立二次调节主动升沉补偿系统的仿真模型，模型加入了时变和非线性因素的影响，能较为真实地反映实际主动升沉补偿系统特性和实现各种控制策略。研究结果表明：采用具有双前馈补偿的串级PID闭环控制，提高了系统的升沉补偿精度；变量机构与二次元件斜盘配合的间隙等非线性因素会降低系统补偿精度；绞车的非线性摩擦力矩对补偿精度的影响较小。     

直流分区配电系统——美国海军综合电力系统的基础(一)

尽管近年来人们对电力推进产生了相当大的兴趣，但大多数发电和配电系统退回到带多个独立电源的传统交流辐射式或分区配电系统上来。能否在舰船上应用，很大程度上取决于舰船的需求。因为军用舰船必须在战斗受损后还能完成任务，配电系统的生命力就成为关键之一。自电力引入舰船以来，美国海军舰船的基本结构似乎没有什么变化，最主要的惯例是安装辐射式450 VAC配电系统。该系统给来自两个区域独立电源的负载中心供电，由母线转换开关提供正常和备用电源之间的转换。现已在DDG 51级舰上采用交流分区配电系统。美国海军正在调查直流分区配电系统的实现情况，作为下一代水面舰艇配置的综合电力系统核心部分。     

船舶变频液压舵机控制策略研究

针对船舶变频液压舵机系统存在控制死区、响应速度慢、负载影响大等特点,采用解析法与实验法相结合,获得变频液压舵机系统数学模型;采用死区补偿电压解决变频电机转速稳态误差问题;采用Z-N控制参数整定方法,确定变频电机转速PID控制参数初值。建立舵机液压模拟加载系统,实现水动力负载、周期性海浪负载和随机冲击负载的模拟。提出舵角控制采用分段控制策略,小偏差采用模糊自适应PID控制,控制算法中引入舵机负载变化因素。结果表明:该控制策略能有效抑制负载引起的舵角扰动,提高系统动态特性和鲁棒性,实现舵角快速、稳定的控制。     

遥操作机器人系统主从控制策略

近年来主从式机器人系统被广泛应用在医疗、深海等非结构性环境.在现有研究成果的基础上,研究了主从式机器人系统的控制策略.采用增量式位置控制,易于建立主端与从端的工作空间映射,并增加位置反馈提高系统的控制精度;解决了主从运动比例变化的问题;并通过搭建的主从机器人系统对位置控制策略进行验证,结果表明了系统位置控制策略的准确性和实时性.将主从位置误差引入系统的力反馈控制策略,分析系统的稳定性,并通过MATLAB/Simulink对力反馈策略进行仿真及实验验证,仿真与实验结果验证了所建立控制策略的有效性.     

基于虚拟同步机技术的船舶岸电电源控制策略

本文引入虚拟同步发电机技术,针对有功频率控制、电压无功控制以及电压电流控制分别进行优化。并通过小信号模型分析阻尼系数对岸电系统输出的影响,进而制定了船舶岸电电源自适应阻尼控制策略。最后,在PSCAD/EMTDC中进行仿真对比验证,仿真结果验证了船舶岸电电源自适应阻尼控制策略的有效性。     

燃料电池混合动力船舶的功率跟踪控制研究

提出了一种基于模型预测控制的燃料电池超级电容混合动力船舶的功率跟踪控制策略。在提升了系统的瞬态功率响应能力的同时,实现了对超级电容中能量的滚动储备;在平抑燃料电池系统的端口功率波动的同时,实现了系统的可靠运行。仿真结果表明了所提出的控制策略的有效性,对比不同控制参数的情况,验证了控制器设计的有效性。     

直流供电的逆变器—异步电动机系统研究

将逆变器和异步电机集成于一体,用于直流供电系统,减小了系统的整体体积。通过分析系统的发热,对直流供电的逆变器-异步电机系统的设计进行了研究,在满足系统散热要求同时保证系统运行性能稳定的情况下,分别给出了集成电机系统的优化设计思路。     

永磁同步电机弱磁调速系统建模及仿真研究

如何提高永磁同步电机恒功率调速比的问题是当前研究的重点。本文在分析永磁同步电机（PMSM）数学模型的基础上,通过阐述弱磁调速的控制原理,提出了一种基于电流调节的PMSM定子磁链弱磁控制算法,有效地拓宽了恒功率调速比。并在Matlab／Simulink环境下,构建了永磁同步电机弱磁控制系统的速度和电流双闭环仿真模型。仿真结果证明了该控制系统模型的有效性,恒功率调速比达到了4：1,为永磁同步电机弱磁调速控制系统的设计和调试提供了理论基础。     

基于旋转型变频发电技术的PMSM调速方法研究

为规避大功率变频器的限制,本文提出了一种基于旋转型变频发电技术的大功率永磁同步电动机调速方法,选择压频比控制模式实现对永磁同步电动机的开环控制;介绍了系统结构和系统运行特性,并搭建仿真模型对系统调速性能以及启动性能进行了仿真分析,仿真结果验证了调速方法的可行性.     

飞轮储能抑制舰船综合电力系统直流母线电压波动的研究

舰船综合电力系统直流网络突加一定恒功率负载时会产生较大的电压波动,这主要是由电网中电能供需的不平衡造成,而飞轮储能装置可以解决上述问题。本文详细分析了储能装置运行特性,将其划分为充能、保持、调节三种工作模式,设计了一种基于矢量控制的综合控制策略。在PSCAD／EMTDC仿真平台中构建了综合电力系统直流网络简化仿真模型,仿真结果表明此控制策略下飞轮储能装置的工作模式能平滑快速切换,功率控制响应速度快,直流母线电压暂态过程波动显著减小。     

基于DSP28335的软件锁相环及其在PWM整流器中的应用

准确获得电网电压的相位角,在电力电子装置设计中有重要的意义.文中研究了基于D-Q变换的三相锁相环系统原理,并深入分析了基于DSP28335对其进行实现的方法,提出一种基于DSP28335实现的全数字化三相软件锁相环,并将此锁相环应用于PWM整流器中,仿真与试验结果验证了本文设计的三相软件锁相环以及基于DSP28335工程实现方法的有效性与可行性.实际应用证明了软件锁相环的优越性,同时也突出体现了DSP28335的优良性能.     

PEMFC带开关型负载的Boost电路稳定性分析

针对质子交换膜燃料电池(PEMFC)和开关型负载的电路特性,分析了PEMFC经直流升压斩波(Boost)电路带开关型负载的电路系统的稳定性。通过使用PEMFC一阶RL等效电路模型和电感电流连续模式(CCM)下Boost电路的大信号平均模型,讨论了系统不稳定的原因,应用Matlab/Simulink针对不同开关型负载对Boost电路输出占空比的影响进行仿真,结果验证了分析的合理性。     

双馈风力发电机组电磁兼容问题探讨

本文就双馈式变速恒频风力发电机组常见的电磁干扰问题进行了分析和测试，并通过针对性的整改保证了机组的正常运行。     

多相永磁电机H桥形变频调速系统的模糊控制

方波永磁同步电动机由于其良好的性能而在舰船的电力推进领域得到了越来越广泛的应用.本文从控制方式、调速方法等方面对方波永磁同步电动机调速系统进行了分析研究.     

基于单片机的船用海水淡化装置故障诊断系统的硬件设计

现有的船用海水淡化装置故障诊断系统可靠性欠佳。在理论分析和实验的基础上，本文分析了系统常见故障对参数的影响，建立了基于8个技术参数的故障诊断逻辑。以此为基础设计以AT89C52为核心的电路系统，为完成整个装置故障诊断系统提供硬件支持。从而提高了对船用海水淡化装置故障诊断的可靠性和准确性。     

PLC及网络技术在高速公路供电系统中的应用

高速公路供电系统的安全可靠是确保高速公路机电设备正常运转、维护高速公路安全畅通的重要基础。在现场调研的基础上，根据高速公路供电系统的特点和具体条件，提出建立高速公路供电监视控制与数据采集（supervisory control and data acquisition，缩写：SCADA）系统。将可编程控制器应用于高速公路沿线各变电站（所）供电系统的监控；计算机用于各重点路段监控站和中心的管理；采用网络技术，构成分层分布式自动化系统，以满足现代高速公路供电系统的自动化发展需要。