关键词： 外能源转管武器   永磁同步电机   Halbach阵列   齿槽转矩   转矩波动   NSGA-II算法  

摘要： 电机的转矩波动和齿槽转矩会直接影响外能源武器的射击精度，为增加外能源武器用永磁同步电机的稳定性，提出了一种改进Halbach永磁同步电机结构。通过建立了电机有限元分析模型分析其在空载和负载情况下的电磁特性，验证了结构的可行性；利用正交阵列L27(39，91)抽样进行参数影响率分析，采用CCD响应面法建立拟合函数，使用NSGA-II优化算法对电机进行目标优化。将优化后的电机与内置式永磁同步电机相对比，结果表明，在永磁体用量相同的情况下，改进Halbach永磁同步电机齿槽转矩下降了77.3%，电机转矩均值增加了10.8%，转矩波动下降了63.9%。本文为外能源武器用电机优化设计及提高外能源武器的稳定性提供了思路。

关键词： 永磁同步电机   伺服控制系统   双惯量弹性负载系统   双线性变换法   频率辨识   陷波滤波器   归一化估计算法   陷波参数自整定  

摘要： 针对传统陷波器进行永磁伺服系统共振抑制时需设置多个陷波器或手动设置陷波参数等问题，文中提出了一种基于自适应陷波滤波器的永磁伺服系统在线共振抑制方法。分析双惯量弹性负载系统，推导并给出电机惯量等关键参数与机械共振频率的关系。设计了基于双线性变换法的可调陷波宽度及深度陷波滤波器，采用归一化估计算法辨识系统的共振频率，并将其自整定陷波滤波器的宽度和深度系数。为验证所提方法的正确性，搭建实验平台并进行实验测试。结果表明，在采用所提方法进行共振抑制性能测试时，共振频率辨识精度为1.87%。在引入自适应共振抑制陷波器前后，电机转速稳态误差从6.0%减少到2.8%。当出现两个共振点时，陷波器参数在1.28 s内及时更新，第2个共振频率的辨识精度为2.10%。在引入自适应共振抑制陷波器前后，电机转速稳态误差从1.6%减少到0.7%，验证了所提算法的有效性和优越性。

关键词： 永磁同步电机   滑模控制   高阶滑模   超螺旋算法   自适应控制  

摘要： 针对超螺旋算法(super-twisting algorithm， STA)参数选取依赖干扰上界信息的问题，提出了一种新型自适应超螺旋算法(novel adaptive super-twisting algorithm， NASTA)。该算法通过一种改进的自适应律来调节控制增益，在扰动增大时增益变大，系统到达稳态时增益减小并维持在一个固定值。改进的算法被运用于PMSM矢量控制系统的速度控制器中，同时运用了干扰观测器对总干扰进行补偿，缩短了负载变动后的调整时间。通过仿真和实验，与STA和另一种自适应超螺旋算法(adaptive super-twisting algorithm， ASTA)进行比较，验证了改进的NASTA的有效性和优越性。仿真和实验结果表明，NASTA的超调量小，抗干扰能力更强。

关键词： 逆变器输出功率   锁相环负电阻特性   小信号建模   动态功率限制   阻抗调谐  

摘要： 随着新能源并网比例的不断提高，在使用传统矢量电流控制的逆变器系统中，输出功率过大会导致系统稳定性降低，从而影响整个电网的安全运行。为了解决此问题，采用了阻抗调谐法改进逆变器矢量电流控制。首先建立了逆变器的小信号扰动状态空间模型与阻抗模型。其次，为了提高逆变器的输出功率，利用阻抗调谐法将负电阻特性所带来的反馈抵消。这种方法不仅能保留较快的动态响应，还能将动态功率限制扩展至静态功率限制附近，使系统在高功率运行时依然保持稳定。最后，对改进前后的两种控制策略进行了仿真对比，验证了阻抗调谐策略的有效性。

关键词： 永磁同步电机   有限差分   强跟踪H∞滤波器   渐消因子  

摘要： 针对传统H∞滤波器在跟踪永磁同步电机(permanent magnet synchronous motor， PMSM)机动过程中精度不足、难以满足高精度控制领域要求的问题，本文提出了基于有限差分的强跟踪H∞滤波器(finite-difference-based strong tracking H∞ filter， FD-STHF)，可有效提高PMSM的电磁参数辨识精度。首先，通过引入渐消因子改进H∞滤波器，得到了强跟踪H∞滤波器(strong tracking H∞ filter， STHF)；其次，采用有限差分算法计算STHF中非线性函数的雅可比矩阵，从而减小了非线性函数一阶泰勒展开时产生的误差。与H∞滤波器相比，FD-STHF能有效提高参数辨识的精度。最后，通过仿真软件验证了所提出的FD-STHF在辨识PMSM电感和电阻参数方面的有效性和优越性。仿真结果表明，所提出的基于有限差分的强跟踪H∞滤波器能有效提高参数辨识精度。

关键词： 谐波治理聚合商   谐波交易   主从博弈   光伏逆变器   电能质量  

摘要： 随着电力电子设备接入配电网，配网谐波问题日益严重，光伏逆变器与有源滤波器拓扑同源，具备了可控的谐波治理能力。但是应用光伏逆变器进行谐波治理涉及到多利益主体，光伏用户定价具有较强自主性，尚缺乏计及谐波治理的交易模式。论文首先提出谐波治理聚合商的概念，作为第三方参与谐波治理交易，实现对多光伏用户随机定价行为的统一约束。其次，提出三方参与的双层主从博弈谐波治理交易模型，在上层实现谐波治理聚合商与谐波源用户价格博弈，在下层进行谐波治理聚合商与各光伏用户价格博弈。最后，在IEEE-13节点系统验证所提算法，仿真结果表明，本文所提模型谐波治理效果明显，各方收益显著，可有效激励三方的参与积极性。

关键词： 智能电网   入侵检测   卷积神经网络   双向长短时记忆网络   特征选择  

摘要： 智能电网提供了一种高效、智能的能源供应和消耗管理方法，旨在优化能源利用。由于依赖通信技术，智能电网容易遭受网络攻击，这对其可靠性造成了巨大威胁。因此，本文提出了一种基于长短时记忆网络（BiLSTM）和卷积神经网络（CNN）的智能电网入侵检测方法。本文方法首先采用基于粒子群优化（PSO）的显式和尺寸自适应特征选择（ESAPSO）方法对原始数据进行特征选择，去除不相关和冗余的特征。然后采用BiLSTM模块建模和捕获数据中的长程依赖关系，提高动态和不断变化的网络环境中入侵检测的有效性和可靠性。CNN能够自动学习和提取相关特征，有效地处理复杂数据。最后，将BiLSTM和CNN的输出融合在一起用于电网入侵检测。本文在CIC-DDoS2019和自定义数据集上进行实验，在准确率、精确率、召回率和 F1-分数分别达到了99.8%/99.1%/99.9%/99.5%和97.6%/98.8%/98.4%/98.1%，证明了本文方法的有效性。

关键词： 并网逆变器   弱电网   阻抗重塑   电网阻抗识别   双谐波注入  

摘要： 弱电网下，并网逆变器的控制作用与电网阻抗之间的交互会使得并网逆变器稳定裕度降低，加剧谐波振荡甚至导致并网系统的不稳定。传统并网逆变器阻抗重塑策略可以提升并网系统的稳定运行的能力，但随着高比例新能源和新型负荷的接入，电网阻抗呈现随机性变化特征，使得基于固定场景的传统阻抗重塑策略的性能无法得到保证。针对这一问题，本文提出一种基于双谐波注入法识别电网阻抗的改进阻抗重塑策略。首先采用数学方法推导并建立LCL型逆变器并网系统等效阻抗模型，并分析在电网阻抗宽范围波动下传统电网电压前馈策略的局限性。然后，通过向并网逆变器注入双谐波扰动信号获取实时准确的电网阻抗信息，根据该信息对传统阻抗重塑策略进行动态调整，保证系统在电网阻抗宽范围波动时仍具有良好的稳定裕度，提高了并网逆变器在不同电网工况下的适应性，通过在Matlab/Simulink中搭建系统仿真模型，验证了本文所提阻抗重塑策略在弱电网工况下的正确性和有效性。

关键词： 永磁同步电机   无位置控制   I-f控制   阻尼   切换策略  

摘要： 为解决无位置控制永磁电机在开环I-f起动阶段转速振荡明显、抗扰动能力差等问题，本文提出了一种改进型I-f控制策略，使用开环d轴电压微分补偿开环频率给定，增大了系统阻尼，抑制了电机转速振荡，并基于电流动态与角度动态解耦的切换策略，在切换过程中保持电流幅值不变且无任何机械动态，提高了I-f控制向转速闭环控制切换的平滑性和抗负载扰动能力，并与文献中的方法进行了对比。实验结果表明，所提出的改进型I-f控制策略对转速振荡的抑制效果更好，且可以实现从开环到闭环的快速平滑切换，抗负载扰动能力更强。