一种宽输入电压交错并联Boost软开关电路

提出一种基于交错并联Boost拓扑的宽输入交错并联Boost软开关电路.在并联Boost电路中加入辅助电感、辅助电容与辅助MOSFET,合理地控制辅助MOSFET的通断,实现2个Boost电路间电流的转换.达到Boost电路主开关的零电压开通,近似零电压关断;同时辅助MOSFET实现零电流开关,不引入额外的开关损耗.消除了二极管的反向恢复电流问题,也降低了由此带来的EMI和能量损耗问题.详细分析拓扑的工作原理和控制方法,通过仿真与实验验证了其有效性.     

基于双FPGA的MVB通用接口研制

针对目前铁路上的MVB接口单元几乎只能应用于MVB-cPCI或MVB-PC/104两种通信方式的局限性,提出了一种新的通信方案,即通过ARM芯片检测总线连入状况,自动引导对FPGA配置不同的程序,以实现在同一个MVB接口单元上完成MVB与其他系统总线(如MVB-USB、MVB-Ethernet总线等)互连通信的功能.所设计的MVB接口单元能实现MVB与其他系统总线互相传输数据,能增强MVB与外界信息交换的能力,克服车载设备间、车载设备与非车载设备间的兼容性低的缺点.该研究不仅从理论上阐述了基于FPGA的多种系统总线互连的接口设计,还实现了样板设计,并进行了互连通信测试.试验结果表明,这种研究不仅能实现多总线互连通信,还可应用开发高访问速率的TCN5类设备.     

一种考虑中点偏移的 三电平逆变器容错控制策略

对一种具有容错能力的NPC三电平逆变器进行研究。分析传统的SVPWM容错控制算法,发现传统SVPWM容错控制算法会导致中点电位偏移。中点电位偏移会影响电压矢量,进一步导致线性调制区域减小。为了抑制中点电位偏移,提出在合适的扇区补偿参考电压幅值的策略,并给出补偿量的计算方式。最后通过实验验证该容错控制策略能够在逆变器故障后保障逆变器继续工作的同时有效控制中点电位偏移。     

虚拟零矢量的三相四开关中点电位不平衡研究

三相四开关逆变为三相六开关是逆变的一种低成本控制方案,而三相四开关逆变器存在转矩脉动大、中点电位不平衡的问题。国内外学者对于三相四开关提出了很多控制方法,能够有效地减小电机的转矩脉动问题,但都未能有效地解决电容中点电位的问题。若不考虑电容中点电位补偿问题,则会导致SVM DTC效果变差,影响三相电流的平衡性,增大电机的转矩脉动,严重情况下还会导致停机。从三相四开关逆变器的基本矢量分析,提出一种新的电容电压补偿方案,并与目前的补偿算法进行比较分析和仿真与实验验证,表明通过本文算法补偿后的电机运行具有较好的性能。     

中低速磁悬浮列车测速定位中的滤波方法研究

磁悬浮作为一种轨道交通方式,其测速定位系统的精度显得越发重要。目前国内外采用的磁悬浮测速定位的滤波方法均基于传统的测速定位方法,不适用于当前国内应用于磁悬浮上的最新测速定位技术——组合导航系统。首次提出将自适应卡尔曼滤波方法应用于磁悬浮测速定位系统中,并通过分析自适应卡尔曼滤波与经典卡尔曼滤波方法的区别,通过仿真实验进行对比,得出自适应卡尔曼滤波具有更好的滤波性与适用性,且便于在工程实践中应用。     

列车电气系统分布式多传感器异常检测理论研究

研究针对采用多传感器的列车电气设备状态空间模型的故障检测理论,为列车电气设备故障诊断及预警提供相应借鉴及支撑。现代列车使用越来越多的传感器进行检测,通过各种网络将信息融合到控制及诊断系统,为限制网络通信的数据量,所有传感器仅将二值局部决策发送回信息融合中心以便中央系统诊断及安全导向。同时,本文提出一种有效的基于粒子滤波状态估计的分布式故障检测算法,并通过仿真试验验证本文提出算法的优越性,能适应不同的观测数据相关性,对于观测数据相关性小的情况,通过增加必要传感器数量可以提升诊断系统的性能,而对于观测数据相关性较大的场合,相对较少的传感器数量即可获得近似最优性能。     

基于新型过渡控制策略的分段直接转矩控制

针对现有城轨车辆变流器功率大、启制动频繁、全速范围稳定运行的需求与特点,采用分段改进直接转矩控制,可以改善车辆的运行品质。在低速段采用圆形磁链轨迹控制,可以减小电机转矩脉动,根据过渡控制策略,在中高速段则切换成六边形控制,以降低变流器开关频率和损耗。通过分析现有分段直接转矩控制存在的无法平滑过渡甚至过渡失败的风险,采用综合速度、磁链位置和电压矢量多重判据,解决特殊情况下无法过渡以及平滑过渡的问题,可以降低过渡时的冲击电流。对提出的理论进行仿真验证,结果表明采用多重综合判据的分段直接转矩控制可以更好地满足异步电机全速范围稳定运行的需求。