关键词： 永磁同步电机   分数阶   反步法   自适应   模糊控制  

摘要： 为了提高永磁同步电机(permanent magnet synchronous motor,PMSM)矢量控制系统的响应速度和抗干扰能力,提出一种分数阶模糊反步控制方法(fractional order fuzzy backstepping control,FOFB),以保证永磁同步电机更好的控制性能。首先,根据反步控制的原理,对系统分解,并在每一步中利用模糊逻辑系统来逼近系统的未知部分。其次,引入分数阶理论并选取符合系统规律的Lyapunov函数,得出合适的控制律和参数自适应律。最后,分别对比例积分微分调节(proportional integral derivative,PID)、模糊PID(fuzzy PID,F-PID)、整数阶模糊反步法(integer order fuzzy backstepping control,IOFB)、分数阶模糊反步法(fractional order fuzzy backstepping,FOFB)控制下的PMSM进行仿真。仿真和试验结果表明,FOFB控制在转速突变过程中能够实现转速的实时跟踪。相较于其他控制策略,加入负载转矩FOFB的下降转速为40 r/min、超调量为4.7%时的响应性能更好、抗干扰能力更优,这证明了FOFB控制方法的合理性和有效性。

关键词： 永磁同步电机   滑模控制   扩张观测器   无差拍预测电流控制   鲁棒性  

摘要： 为解决永磁同步电机矢量控制系统中传统滑模控制超调现象严重和鲁棒性不足的问题,提出了一种快速超扭曲算法(STA)滑模控制策略,并结合高增益扩张观测器进行实时观测和负载扰动的补偿,同时在电流控制环中引入了无差拍预测电流控制,来优化动态响应性能。仿真结果显示,该方法显著提高了系统的鲁棒性,并有效减少了由传统滑模控制引起的振荡现象。

关键词： 模块化多电平换流器   开路故障诊断   张量分解   宽度学习系统  

摘要： 模块化多电平换流器(MMC)是柔性直流输配电系统的核心换流设备,因其采用大量子模块级联的拓扑结构,面临着开关器件数量庞大带来的可靠性挑战,其故障发生率较高。传统MMC开关管开路故障诊断方法存在需要额外传感器、阈值易受干扰等问题。故提出了一种基于张量特征提取和二维宽度学习系统的MMC开关管开路故障诊断与定位方法,实现了MMC开关管开路故障的快速高精度诊断与定位。该方法根据MMC结构,采用子模块电容电压数据构造三阶张量,提高了对MMC多通道信号的处理效率;通过Tucker分解将故障类型分类与故障位置识别任务进行拆分,并提取相应的张量特征,简化了机器学习难度;针对各子任务的张量特征,训练了对应的基于二维宽度学习系统的子分类器,该分类器利用双线性变换在减少参数的同时保留了特征的空间结构,最后综合各个子分类器的输出结果实现了故障诊断和定位。该方法无须额外传感器与经验阈值,同时极大减少了机器学习模型复杂度,从而提高故障诊断和定位的精度与效率,尤其在处理多故障时具有明显优势。仿真和实验表明故障诊断与定位时间<15 ms,准确率高于98.5%,验证了该方法的优越性与有效性。

关键词： 自抗扰控制   永磁同步电机   级联扩张状态观测器   分数阶微积分  

摘要： 针对永磁同步电机(Permanent Magnet Synchronous Motor,PMSM)转速控制系统中存在的鲁棒性和抗干扰能力差的问题,提出了一种改进分数阶自抗扰控制器(Improved Fractional Order Active Disturbance Rejection Controller,IFOADRC),代替传统非线性自抗扰控制器。首先,设计了新的非线性函数,应用于非线性分数阶扩张状态观测器(Nonlinear Fractional Order Extended State Observer,NFOESO)中,采用线性分数阶扩张状态观测器(Linear Fractional Order Extended State Observer,LFOESO)对系统总扰动进行初步估计;然后,通过设计的权重函数将该估计结果引入到非线性分数阶扩张状态观测器中,建立了改进分数阶自抗扰控制器,并且通过理论分析了该控制策略的收敛性和抗干扰能力;最后,进行了Simulink仿真和links-RT半实物实验验证。实验结果表明,所提控制策略相比传统非线性自抗扰控制器(Nonlinear Active Disturbance Rejection Controller,NLADRC)和级联扩张状态观测器的自抗扰控制器(Cascaded Linear Active Disturbance Rejection Controller,CLADRC),当电机受到速度阶跃时,调节时间在加速时分别减少了25.6%和17.6%,在减速时分别减少了10.7%和5.6%;当电机受到负载扰动时,调节时间在突加负载时分别减少了51.9%和24.2%,在突减负载时分别减少了41.5%和22.6%;验证了所提控制策略能有效增强永磁同步电机的鲁棒性和抗干扰能力。

关键词： 永磁同步电机   趋近律   非线性函数   全局积分终端滑模   高阶对数滑模扰动观测器  

摘要： 为提高永磁同步电机的速度控制性能,提出一种基于高阶对数滑模扰动观测器的全局积分终端滑模矢量控制策略。首先,设计趋近速度可随状态变量自适应调节的趋近律,并把符号函数替换为可在零点实现平滑过渡的非线性函数;同时,将全局滑模因子项引入改进积分终端滑模面中,构造全局积分终端滑模速度控制器,使控制系统具有全局鲁棒性;然后,将可实现有限时间收敛的对数滑模面与高阶控制律相结合,设计高阶对数滑模扰动观测器,把观测出的系统扰动作为已知量对前端控制器进行补偿,提高控制精度。仿真结果表明该策略能够显著减小转速波动并提高系统稳定性。

关键词： 新能源材料与器件专业   课程体系   课堂教学   实践育人  

摘要： 新能源材料与器件专业是基于新能源技术高速发展和人才需求快速增长的时代背景应运而生的,旨在为新能源产业提供支撑,缓解人才短缺的现状。作为阜阳师范大学新增设的专业,新能源材料与器件专业在建设过程中遇到了巨大的挑战和诸多的问题。本文就所遇到的主要问题进行了归纳总结,并尝试依据新能源材料与器件专业的培养方案、课程建设和学生特点等探索教学方式,理论联系实际,以期减轻专业建设的困难,提升教学质量,培养新能源材料与器件专业相关的科学研究、技术开发与管理工作的应用型高级专门人才。

关键词： 光伏发电系统   电能质量   电压偏差   电压波动   电压闪变   无功功率   谐波  

摘要： 近年来,我国提出了“双碳”目标,在该目标的驱动下逐渐进行能源转型。文章概述了光伏发电系统的组成元件和工作原理,结合案例论述了电能质量考核点、计算条件和指标限值,并针对案例光伏发电系统对电能质量的影响进行评估,提出电能质量控制措施,以期为相关研究人员和从业者提供一定的参考。

关键词： 专利   转子铁心   永磁同步电机   第一凹槽   铁心本体  

摘要： 专利名称:转子铁心及具有其的永磁同步电机。专利申请号:CN201620143800.3。公开号:CN205407440U。申请日:2016.02.25,公开日:2016.07.27。申请人:珠海格力节能环保制冷技术研究中心有限公司。本实用新型提供了一种转子铁心及具有其的永磁同步电机。转子铁心,包括:铁心本体,铁心本体的外周壁上沿铁心本体的轴向方向开设有凹槽,凹槽包括相连通的第一凹槽和第二凹槽,第一凹槽沿铁心本体径向方向上的深度大于第二凹槽沿铁心本体径向方向上的深度。

关键词： 无功补偿   电力电气自动化   智能电网   功率因数   电能质量  

摘要： 无功补偿技术在电力电气自动化中的应用对于提升电网的电能质量和系统稳定性至关重要。本文综合探讨了无功补偿技术的工作原理、组成、控制策略,以及在智能电网中的集成应用。文章首先介绍了无功功率的概念及其在电力系统中的作用,然后深入分析了无功补偿技术的多种类型,包括静态无功补偿器(SVC)、静止无功发生器(SVG)等,最后讨论了这些技术在改善功率因数、降低线损和提高电网稳定性方面的应用。

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