电机与控制学报杂志

电压瞬时跌落时双级矩阵变换器的控制策略

关键词: 双级矩阵变换器  瞬时跌落  调制模式  平滑切换  

双级矩阵变换器是一种新的矩阵变换器拓扑，存在中间直流环节，因此其整流级和逆变级可以分别采用空间矢量PWM调制策略。但是由于中间直流环节没有储能的电容或者电感，输入侧电压瞬时跌落直接影响输出电压和电流，降低双级矩阵变换器的性能。为了抑制输入电压瞬时跌落对双级矩阵变换器性能的影响，提出了一种整流级电路多种调制模式切换的控制...

发电机旋转整流器故障的分形和动态测度诊断

关键词: 旋转整流器  分形理论  盒维数  动态测度  故障诊断  

针对励磁机励磁电流频谱存在的故障频率成分随机偏移、不便于在线提取的问题，结合分形理论与动态测度的概念提出了一种无刷发电机旋转整流器故障诊断方法。根据励磁机励磁电流采样信号的特点，确定了分形无标度区，给出了盒维数算法。分析了噪声环境下信号极值点和动态测度的关系，得到了励磁机励磁电流信号波动幅度的算法。最后通过盒维数——...

永磁电动机不同运行条件下的损耗研究

关键词: 永磁同步电机  有限元  铜耗  铁耗  谐波  

自起动永磁同步电动机，由于其运行条件经常发生变化，致使电机内部的损耗随之改变，为了研究影响其损耗的主要因素及其在不同运行条件的变化规律，在充分考虑谐波磁场与电流的情况下，利用时步有限元方法对电机各部分损耗密度进行了准确计算，从而得到不同电压及负载条件下的定、转子铜耗与铁耗。通过对定子电流、导条电流密度以及铁心磁密的谐...

能量变换器进相运行时的建模与仿真

关键词: 能量变换器  进相运行  simulink  建模  

为了研究能量变换器进相运行性能，依据其数学模型，采用SIMULINK／SPS软件建立了能量变换器的仿真模型。给出了单机无穷大系统中能量变换器由迟相转为进相运行时定子电压、电流、功角等主要物理量的变化规律，然后对能量变换器的进相深度进行了分析。最后利用实验对能量变换器样机进相运行时的参数进行了测定。实验证明了仿真分析结论的正确性...

开关磁阻电机平面运动控制系统的分析与控制

关键词: 平面开关磁阻电机  直接驱动系统  有限元分析  双环pid  

提出了基于开关磁阻电机原理的平面电机设计方案，构建了平面开关磁阻电机运动控制系统平台。与传统的X-Y工作平台不同，该平面电机无须将两个方向的运动方式进行叠加，而是在两个垂直运动方向上构造直接驱动式运动控制系统。采用三维有限元分析方法对电机的特性进行分析，仿真和实验的结果表明，电机在各相不存在耦合效应，从而每一相可以单独...

潜油电泵机组及井下传感器状态监测技术研究

关键词: 潜油电泵  状态监测  rbf网络  

建立了基于电力线载波通信的井下多参数状态监测系统结构，提了基于RBF网络时序预测的传感器状态监测方法，引入最近邻聚类算法的思想，提出了一种K-均值聚类算法初始中心选取方法。该方法能够根据样本序列的变化，自动调整初始聚类中心半径的大小，保证精确度的同时可提高计算速度，提出了一种根据故障传感器输出特性参数的变化对井下传感器故...

多孔算法谐波功率测量带内误差分析与消除

关键词: 谐波分析  功率测量  小波变换  多孔算法  

针对小波变换多孔算法分频带测量谐波功率时误差较大的问题，从理论上分析了测量误差的产生原因。推导的功率分频带测量误差的频域表达式揭示了误差的产生原因和构成，指出子带内泄漏误差的存在且其为主要误差。研究了谐波频率、功率因数和小波滤波器组频率特性对带内泄漏误差的影响。根据交迭窗函数构造理论，利用整系数交迭窗和小波滤波器组抗...

采用预期电压矢量调制的PMSM直接转矩控制

关键词: 永磁同步电机  直接转矩控制  空间矢量调制  预期电压  磁链观测  

为了解决永磁同步电机传统直接转矩控制中存在转矩和磁链脉动大的问题，设计了基于空间电压矢量调制（SVM）策略的直接转矩控制，通过SVM产生定子的预期电压，并且采用PI控制器代替传统直接转矩控制中的滞环比较器。同时在定子磁链观测中采用基于转子位置和定子电流的定子磁链估计方法。实验结果表明，与传统直接转矩控制项相比，所提出的方法能...

三相电压型PWM整流器功率控制方法

关键词: 整流器  正弦脉宽调制  功率控制  

针对三相电压型PWM整流器，提出了一种改进的功率控制方法。以三相整流器在d-q同步旋转坐标系中的数学模型为基础，建立了系统功率关系模型，并通过对系统功率关系的分析，提出了改进的功率控制方法。分别控制瞬时有功功率跟踪动态参考有功功率和控制瞬时无功功率收敛于零，实现了输出电压稳定和高功率因数的目标。根据整流器交直流两侧功率关系...

快速定位伺服系统的控制器设计

关键词: 最优控制  反馈  状态观测器  伺服系统  非线性  补偿  

提出一个用于实现快速和准确的伺服定位的控制方案。此控制方案是在近似时间最优控制（PTOC）的框架中嵌入了一种复合非线性反馈（CNF）控制律，并引入一个扩展状态观测器（ESO）。其中，CNF控制律包含线性和非线性反馈两部分，分别实现快速的响应和抑制超调，从而提高短距离定位时的瞬态性能；而PTOC控制律则用于在定位误差较大的时候进行最大...

双馈风力发电机的精确线性化解耦控制

关键词: 双馈发电机  解耦控制  逆系统理论  内模控制  精确线性化  

针对基于近似线性化模型的双闲环矢量控制稳定性差、抗扰能力弱的缺点，应用多变量非线性控制理论，对并网型双馈风力发电机进行了精确线性化解耦控制研究。在建立双馈发电机空间状态方程的基础上，运用逆系统方法将双馈发电机精确线性化成有功功率和无功功率两个一阶线性子系统，并运用内模控制理论对其进行综合以提高系统的鲁棒性，提出了并网...

表贴式永磁同步电机转子涡流损耗解析计算

关键词: 表贴式永磁同步电机  谐波电流  

针对谐波电流引起的转子涡流损耗在某些表贴式永磁同步电机中可能会引起很高的温升的问题，研究了一种永磁同步电机转子涡流损耗的解析计算方法，该方法考虑了转子电枢反应和电机有限长的影响。在二维直角坐标系下，建立电磁场方程，通过对电磁场方程的解析求解得到转子涡流损耗的解析表达式。通过一个端部系数来等效电机有限长的影响。针对转子...

无速度传感器控制永磁直驱风电变流器的研制

关键词: 永磁同步发电机  直驱风电系统  无速度传感器控制  背靠背变流器  锁相环  

常规数字式编码器在风力发电中的应用存在容易受干扰等问题。在分析直驱型变速恒频风电系统背靠背变流器工作原理的基础上，采用锁相环无速度传感器控制策略对永磁同步发电机的速度和相位进行观测，对其工作原理和实现方法进行了分析。建立了永磁直驱风电系统仿真模型和实验样机，并对所提控制策略进行了仿真和实验验证。仿真与实验结果表明，锁...

并联型APF死区效应分析及对策

关键词: 配网  电能质量  有源滤波器  死区效应  

针对并联型APF中逆变器存在的死区问题，从基波域和谐波域两方面开展定量分析，运用死区效应的影响指数，对不同死区时间及开关频率等条件下的死区效应进行仿真估计。通过分析逆变器上下桥臂的换流与输出电流流向的关系，结合并联型APF补偿输出为基波和谐波叠加的特点，提出在输出电流过零点附近设置正负对等的判断区间，仅在区间内的输出电流换...

直驱式永磁同步风力发电机性能研究

关键词: 永磁风力发电机  直驱式  场路结合法  

通过等效磁路法设计了额定功率1．5MW的直驱式永磁风力发电机；为了深入研究额定功率1．5MW的直驱式永磁风力发电机的运行特性，采用场路结合法分析了永磁风力发电机在空载、额定负载和短路情况下的运行特点，并验证了所设计永磁风力发电机的可行性；在此基础上，将极弧系数、负载变化对永磁同步发电机输出功率的影响进行了仿真；对比研究了每极...

车用永磁同步电机的铁耗与瞬态温升分析

关键词: 永磁同步电机  铁耗  温升  

为了提高车用永磁同步电机的短时过载能力和功率密度，利用有限元方法进行了综合考虑电磁、热和控制策略的损耗和瞬态温升的非线性仿真分析。损耗分析指出了铁耗由于弱磁的原因在基速附近就达到了最大；峰值工况下的铜耗在整个速度范围内基本不变；连续工况下的铜耗最大值也同样因弱磁的需要而出现在最大工作转速。瞬态温升分析表明绕组端部温度...

一种非接地配电系统潮流计算的改进方法

关键词: 配电网  潮流计算  导纳矩阵  奇异性  

针对配电网潮流计算中采用相电压分量作为计算变量引起的变压器导纳矩阵出现奇异等问题，提出了一种非接地配电系统潮流计算的改进方法。该方法采用线电压分量作为计算变量，基于此建立了相应的传输线、变压器、感应电动机等元件模型，并将这些模型应用于回推-前推潮流算法中。该方法解决了非接地配电网潮流计算中变压器导纳矩阵出现奇异的问题...

无轴承电机绕组轴线及控制系统刚度系数测定

关键词: 无轴承电机  绕组轴线坐标  电流刚度系数  位移刚度系数  实验测定法  

针对无轴承电机悬浮控制系统模型中，两套绕组轴线坐标角度与模型刚度的确定均建立在一系列假设条件下，使实际数值与理论数值之间存在较大误差，且目前尚无对两套绕组轴线坐标关系及控制系统模型系数的精确测定方法，根据感应型无轴承电机气隙磁场的固有特性，建立了含两套绕组轴线坐标关系与转子偏心的磁悬浮力数学模型，提出了直接测定两套绕...

电网对称故障下基于active crowbar双馈发电机控制

关键词: 双馈发电机  对称故障  风力发电  active  crowbar  低电压穿越  

随着风力发电规模和风电机组单机容量不断增大，要求大型风电机组具有低电压穿越能力，因此需要研究三相对称故障下双馈风力发电机控制方法。在电网电压突然跌落时，由于双馈发电机中的电磁耦合关系，在定转子中感应出过电压过电流，为保护转子侧变换器，需要通过cnowbar来短路双馈发电机的转子。针对传统的passive crowbar的不足，采用active c...

粗糙-神经网络逆模补偿的发电机励磁复合控制

关键词: 发电机  励磁控制  前馈补偿  复合控制  粗糙集  神经网络  

利用粗糙集数据智能分析与决策规则自动提取的优点以及神经网络良好的泛化能力，提出了粗糙-神经网络逆模型的具体实现方法；在证明五阶同步发电机模型可逆的基础上，研究了船舶同步发电机的粗糙一神经网络逆模型，提出了基于粗糙-神经网络逆模型前馈补偿的船舶发电机励磁复合控制方法，并对复合控制的稳定性和可靠性进行了分析。在莱船舶电力仿...

一种离散全局滑模控制Buck变换器设计

关键词: 全局衰减律  离散全局滑模控制  滑模控制  变换器  鲁棒性  

为了保持离散指数趋近律法设计的全局滑模控制系统的良好瞬态特性，削弱全局滑模控制系统的抖振，简化离散全局滑模控制律结构和设计，提出了一种结构更简单的离散全局衰减律。理论分析了离散全局衰减律下准全局滑动模态的收敛性和稳态特性，给出了全局衰减控制律的设计方法。仿真研究了离散全局衰减律用于离散全局滑模控制Buck变换器设计的正确...

非匹配不确定多变量系统高阶终端滑模控制

关键词: 多变量系统  终端滑模  高阶滑模  匹配条件  

针对一类具有非匹配不确定性的多变量系统，提出了一种递阶结构的高阶终端滑模控制方法。将多变量系统变换为解耦块能控标准型。采用非奇异终端滑模，结合微分估计器，设计高阶滑模控制策略，使输入输出子系统的状态在有限时间内收敛至平衡点，内部子系统的状态收敛至平衡点的邻域内。所提方法可以简化系统结构，消除控制抖振，通过控制器参教和...

不确定参数电动舵机滑模变结构控制

关键词: 变结构控制  模糊控制  terminal滑模控制  电动舵机  

针对电动舵机系统要求在有限时间内无误差跟踪目标的问题，研究了Terminal滑模控制方法。针对常规Terminal滑模控制需要知道不确性的上界且容易产生高频抖振的问题，采用模糊技术对电动舵机的不确定性进行估计，并将其与常规Terminal滑模控制结合起来．提出了模糊Terminal滑模控制技术。建立了电动舵机的模糊Terminal滑模控制系统结构，给出了控...

船舶舵减摇的H∞控制设计

关键词: 舵减摇  混合灵敏度  

针对舵减摇控制系统的特点，提出了一种H∞设计方案。忽略了艏摇特性和横摇特性之间的耦合作用，分析了舵减摇控制系统。采用H∞混合灵敏度的设计方法，从基本的性能要求和鲁棒稳定性要求出发，阐述了舵减摇控制系统H∞设计中权函数的选择依据和确定过程。对所设计的H∞控制器进行了降阶处理，分析了利用积分作用进行相位补偿的设计原理。仿真结...

多电机同步系统的多模型辨识

关键词: 多电机同步系统  满意模糊聚类  局部模型网络  线性化  

针对多电机同步系统，建立了按转子磁场定向的物理模型，分析了其多变量、强耦合、非线性的复杂关系。由于该物理模型难以应用于控制器设计，为此以三台电机为研究对象，对系统进行分解，建立了速度和张力输出与各输入量之间的映射关系，进一步将系统简化为速度和张力模型。利用数据驱动原理，对输入输出样本数据进行满意C均值聚类，建立了不同...

多自由度实验台架的AUV避障模拟研究

关键词: 自治式水下机器人  双目视觉  规则法  避障模拟  

为了模拟自治水下机器人（AUV）对未知水下环境的感知以及避障过程，采用双目立体视觉系统模拟AUV的前视声呐，并利用自制24cm×24cm标定板，对双目立体视觉系统进行了标定。对标定后摄像机的视角进行限制，使之能够鲁棒性地模拟前视声呐的视域。为了提高运算的效率，对获取的图像对进行了校正，建立了校正前后图像的映射关系，利用这种映射关系...

移动臂式服务机器人的鲁棒补偿控制

关键词: 服务机器人  移动臂  计算力矩控制  鲁棒补偿  

由移动平台和操作臂构成的服务机器人同时具有可移动性和操作性，但移动平台和操作臂之间存在着耦合干扰，系统建模复杂。基于此，建立了服务机器人的标称模型，利用非线性反馈实现了系统解耦，提出了计算力矩加比例和微分反馈的控制算法。针对控制系统存在的建模不确定性和干扰，对已建立的控制律进行补偿，并采用Lyapunov方法确定补偿项，实现...

直线电机伺服系统的自适应模糊摩擦补偿

关键词: 自适应模糊控制  摩擦补偿  直线电机  复合自适应律  

针对受摩擦力影响，接触运动的直线电机在低速运动时速度常会不平稳、系统控制精度降低的问题，提出一种自适应摩擦补偿方法。通过模糊模型参数的自适应调整，实现摩擦力值的在线估计，并据此进行摩擦补偿，以克服摩擦对电机性能的影响。该方法采用复合自适应律，同时利用系统输出误差与参数估计误差的相关信息进行参数调整，以提高模糊模型参数...

《电机与控制学报》第二届编辑委员会