变压器式可控电抗器的解耦工作模式

由于变压器式可控电抗器（controllable reactor of transformer type,CRT）各绕组之间存在电磁耦合,各控制绕组电流不能保持在其额定值,造成了绕组材料的浪费.为了解决该问题,基于多绕组工作模式的思想提出了解耦工作模式及其实现方案.首先,确定各绕组的额定电流后,根据解耦工作模式的特点,求出所需的限流电感;其次,根据各控制绕组额定电流将调节范围分级,在各级内对所有控制绕组电流进行离散;第三,基于CRT绕组电流计算的数学模型,对所有离散点逐点求解,得到使各控制绕组电流在达到其额定值后能保持恒定不变的触发角调节规律;最后,采用各控制绕组额定电流分别为9.16、11.59、24.52、51.85、109.64 A的CRT进行了仿真实验.结果表明,在解耦工作模式下,各控制绕组电流能保持在其额定值不变.      

变压器式可控电抗器的电磁暂态建模与仿真分析

为研究变压器式可控电抗器CRT(controllable reactor of transformer type)的暂态特性,将CRT的工作过程分为接入过程和换级过程,并根据等值电路图分别建立了暂态数学模型.以包含4个控制绕组的CRT为例,利用电磁暂态计算程序ATP-EMTP建立了仿真模型.通过对不同电压初相位的仿真计算,得出了最理想的接入过程工作方式,以及在最严重情况下的激磁电流;通过对不同晶闸管投入时刻下换级过程的仿真分析,得出了最理想的换级过程工作方式.仿真结果与分析结果一致,可以为CRT后续的控制系统设计提供可靠的暂态性能数据.     

磁集成变压器式可控电抗器结构及其磁路与电路分析

为满足变压器式可控电抗器(controllable reactor of transformer type,CRT)"高阻抗、弱耦合"的设计要求,利用磁集成技术提出了一种CRT本体结构.首先,通过在工作绕组与控制绕组之间设置漏磁铁芯,使变压器与限流电抗集成在一起,构成一个具有"高阻抗"的基本独立单元,再将多个基本独立单元并联构成CRT本体,实现"弱耦合"的设计要求;其次,在构成的结构基础上建立了其等效磁路和等效电路模型,详细分析了不同工况下主磁通与漏磁通的分布情况,推导了揭示电流变化与磁通变化之间内在联系的电流计算公式;最后,在此基础上,针对一个控制绕组额定电流分别为10、15、20 A的单相3级CRT进行了仿真计算.仿真结果表明:当各控制绕组依次单独短路时,工作绕组电流分别为9.997、24.540、43.900 A,与其额定电流值基本相同;已工作的控制绕组短路电流未因后续投入工作的控制绕组而改变,说明了该结构能够满足CRT"高阻抗、弱耦合"的设计要求.     

具有电流误差补偿的电压前馈型解耦矢量控制系统

对电压前馈型解耦矢量控制和电压反馈型解耦矢量控制进行分析比较，前者结构简单，后者控制精度高，为提高前者控制系统精度，提出具有电流误差补偿的电压前馈型解耦矢量控制系统结构。设计控制器，建立系统数学模型。用计算机仿真实验研究控制系统动态特性，定子电阻变化的鲁棒性和控制精度。     

三相电压型PWM整流器的双闭环控制系统仿真

根据三相电压型PWM整流器的拓扑结构,在三相静止坐标系以及同步旋转dq坐标系下建立三相电压型PWM整流器的数学模型,并进行耦合分析,通过电压前馈解耦控制解决控制器的耦合问题.PWM整流器控制系统采用电压外环电流内环的双闭环控制进行分析和设计,调节器采用PI调节,开关的调制方式选用空间电压矢量脉宽调制(SVPWM).在Matlab下搭建了该控制系统的仿真模型,仿真实验证明了所设计的控制系统可以保持恒定的电压输出,具有很好的抗扰性能.     

双馈风力发电系统的转子侧变换器高阶滑模控制

为了提高双馈电机功率解耦控制的动态性能,提出了一种高阶滑模控制策略.首先分析了双馈异步电机数学模型以及基于电压定向矢量控制原理,然后针对传统控制方法在实现功率解耦存在动态性能不佳现象以及风机模型的非线性,构造一种基于幂次函数趋近律的高阶滑模控制器,最终实现了变速恒频双馈风力发电机有功、无功功率动态解耦控制.仿真结果表明,所提出的控制策略的精度、鲁棒性、动静态性能均优于传统PI控制器.     

复合谐振型非接触电能双向传输模式

针对单级谐振的双向电能传输方式所存在的谐振容量小及器件应力大等缺点,提出一种基于LCL复合谐振的对称拓扑双向电能传输模式.建立了系统的交流阻抗模型,推导了系统输入输出增益,并分析了不同负载下系统的频率响应及不同负载与耦合系数下输出功率特性.在此基础上,给出一种基于能量注入和自由振荡双工作模式切换的输出电压调节方法,并给出一种切换占空比控制方法以保证输出电压的恒定.仿真与实验数据表明:基于双工作模式的双向电能传输模式能有效地实现能量双向传输,输出的电压纹波始终小于0.3 V,同时该模式还具有相对简单、易于实现的特点.      

轮毂电机驱动型电动汽车电机控制系统设计

设计一种基于ds PIC30F4011芯片的轮毂电机驱动型电动汽车电机控制系统。设计电机控制器软硬件控制电路,采用转速比例-积分(Prportion Integral,PI)闭环单极性脉冲宽度(Pulse Width Modulation,PWM)控制方式,通过调节PWM占空比改变电机绕组的平均电压,实现电机调速。基于电机转速闭环单极性PI控制方案进行系统仿真,并搭建整车试验平台对电机进行空载运行试验。仿真和试验结果表明:轮毂电机驱动型电动汽车控制系统运行平稳,具有较好的动态和静态特性,控制方案能够满足轮毂电机的运行要求。     

变频电机绕组内部暂态过电压分布特性

通过搭建电机三相电路模型并对电机绕组内部暂态电压分布进行分析,得出三相绕组间的相互作用可有效抑制各相对地电压分布幅值;匝对地电容对匝间分布有很大影响,随着首匝对地电容增加,匝间最大电压呈线性分布;其余各匝对地电容同时改变时,匝间电压则呈幂函数形式增加;绕组每匝电感对匝间最大电压分布呈幂函数形式增加,对每支线圈对地电压影响不明显.     

基于液压驱动的拟人机器人上肢机构设计

为提高拟人机器人的集成性与负载能力,对拟人机器人上肢机械结构及其控制系统进行研究.运用CREO软件对拟人机器人上肢各主要关节进行三维模型,并完成虚拟装配.对液压驱动拟人机器人液压驱动系统实现了集成式模块化控制,液压管路布线均匀整齐.基于MATLAB软件对机器人手臂工作空间进行仿真分析,得到了机器人手臂末端执行结构的工作空间云图,并采用FluidSIM液压仿真软件对液压系统原理进行建模,验证液压系统设计的合理性.利用LabVIEW软件设计拟人机机器人上位管理界面,实现了其控制功能,为拟人机器人的设计、改进提供一定的理论基础.     

基于DSP的电压补偿算法及实现

为了保证对电压质量要求较高的敏感负载正常工作,需要及时补偿供电系统的电压波动以维持用户电压稳定.根据这一目的提出一种快速的电压补偿算法,该算法使控制电路能够迅速检测出电压波动并输出电压补偿信号.利用工业控制用高性能数字处理芯片TMS320F2812实现该算法,并进行了控制系统的相关设计.实验结果证明该算法以及采用的DSP控制器能够快速的检测出电压波动量,并驱动功率电路实现电压的及时补偿.     

基于DSP的电压补偿算法及实现

为了保证对电压质量要求较高的敏感负载正常工作,需要及时补偿供电系统的电压波动以维持用户电压稳定.根据这一目的提出一种快速的电压补偿算法,该算法使控制电路能够迅速检测出电压波动并输出电压补偿信号.利用工业控制用高性能数字处理芯片TMS320F2812实现该算法,并进行了控制系统的相关设计.实验结果证明该算法以及采用的DSP控制器能够快速的检测出电压波动量,并驱动功率电路实现电压的及时补偿.     

基于自抗扰解耦的电力电子牵引变压器整流级直接功率控制

【目的】为改善电力电子牵引变压器（PETT）整流级在传统dq电流解耦双闭环控制下抗干扰能力差、对参数变化敏感、谐波含量高等问题。【方法】通过对直接功率控制（DPC）的解耦方式进行改进,提出了一种无需系统角频率和电感参数基于自抗扰控制（ADRC）的功率解耦控制器。最后,在Matlab/Simulink中搭建模型进行不同工况的仿真分析。【结果】仿真结果表明新型控制策略较传统控制策略网侧电流THD值减少5.38%,等效电感突变时电压跌落值减少48 V,电压频率偏移时电压跌落值减少14 V,新型控制策略在负载突变和负载不平衡工况下具有较好的平衡控制效果。【结论】该控制器通过解耦实现了有功功率和无功功率精确且独立的控制。仿真结果验证了所提控制策略的合理性与有效性。     

变速恒频DFIG的fal函数积分滑模控制

双馈发电机有功、无功功率的解耦控制是变速恒频双馈风力发电系统的关键技术.首先对双馈异步发电机的动态数学模型以及基于定子磁场定向的矢量控制方案进行了分析,进而针对传统矢量控制在双馈风力发电机功率解耦过程中的动态性能不佳现象,提出基于积分滑模变结构控制方案,并将幂次函数引入积分滑模控制中,构建了基于幂次函数的积分滑模控制器,实现了双馈风力发电机有功、无功功率的解耦及风能最大追踪.仿真实验表明与传统PI控制器相比,该控制策略具有优良的动、静态性能和控制精度.     

V/X接线牵引变压器短路电抗在线监测方法

为有效判断变压器绕组的变形与否,根据V/X接线牵引变压器的等效电路,利用变压器高压侧各相电压、电流及各供电臂馈线对地电压、电流的监测数据,推导建立了变压器短路电抗的计算模型,并以多次监测值的相对标准偏差为依据,提出了测试结果的精度控制方法. 测试结果表明,虽然提出的方法没有在绕组上安装附加传感器,但测试得到的一台V/X接线牵引变压器A、B和C、B相间的短路电抗分别为67.31和61.18 Ω,与离线数据67.40和61.27 Ω非常吻合,该在线监测方法有效且极具实用性.      

感应电机矢量控制解耦算法的研究

给出一种新的用于转子磁场直接定向矢量控制系统的解耦电压计算方法，通过计算机仿真分析和实验，对其特矩响应能力等控制性能进行研究并给出结论，仿真采用Matlab6．1软件．     

MAS在智能交通系统中的应用研究

针对现有交通控制系统在控制方式上相对集中、效率较低、实时反应性不强等不足之处,提出了一种新的基于MAS的城市交通控制系统框架,它将为塑造全新的数字化城市提供重要的技术支持.通过介绍Agent的结构和特点,分析MAS的层次结构,说明了MAS应用在智能交通系统中的可行性.然后通过分析城市多智能体控制系统的思想,构建了基于MAS的城市智能交通控制系统,提出了该控制系统中各Agent的协调机制和通讯机制.     

永磁同步电机弱磁控制仿真研究

受电动汽车车载电源和逆变器容量的限制,电压达到最大时会引起电流调节器的饱和,导致电机的转速无法继续提升,因此提高转速,扩大调速范围,需要进行弱磁控制。在分析永磁同步电机弱磁控制原理的基础上,提出了一种基于电流超前角的电压反馈弱磁控制策略,并在Matlab/Simulink平台中搭建永磁同步电机弱磁控制系统的仿真模型,仿真结果表明,控制系统具有较快的响应速度、较高的稳定性、较广的调速范围、较强的抗干扰能力和良好的鲁棒性。     

双缘COT调制数字电压型控制Buck变换器分析

为了提高恒定导通时间(constant on-time, COT)调制开关变换器的输出电压稳压精度,基于COT调制和双缘脉冲宽度调制的特点,提出了一种工作于电感电流连续导电模式(continuous conduction mode, CCM)的开关变换器双缘恒定导通时间(dual-edge constant on-time, DCOT)调制方法.介绍了DCOT调制数字电压型控制Buck变换器的工作原理,对比分析了COT调制和DCOT调制数字电压型控制Buck变换器的稳态性能和瞬态性能.结果表明:相比于COT调制,采用DCOT调制的数字电压型控制Buck变换器提高了输出电压的稳压精度,其大小为输出电压纹波峰峰值的50%,且瞬态调节时间减少了1个开关周期.最后,通过仿真和实验结果证明了理论分析的正确性.      

三相异步电动机工作绕组温升的单片机检测

三相异步电动机工作时,电动机各相工作绕组中流过电流,电流的热效应使工作绕组发热,对应于电动机工作前工作绕组的温度,电动机工作一段时间后,各相工作绕组的温度升高.要使电动机正常工作,其工作绕组温升应在一定范围之内,若工作绕组的温升过高,就会影响到电动机的正常工作.因此,电动机工作绕组的温升是电动机出厂前检验的一项重要参数.一般的方法是用惠斯通电桥或者开尔文双臂电桥检测出三相电动机工作前工作绕组的冷态电阻和电动机工作一段时间后的热态电阻,然后换算出工作绕组温升.既不方便测量,精度也不高.