摘要： 近年来世界各国均着力于风力发电机的部署以缓解能源短缺和环境污染问题。风机叶片是风力发电系统的关键部件,其健康状态对风力发电机的整体性能有着显著影响。目前需改变传统人工巡检的方式,以传感器等创新技术针对风机叶片健康状态进行检测评估,在明确故障成因后完成系统地诊断设计,并构建出处理系统架构,以此完善风力发电机叶片监测及故障诊断体系、提升结构安全性及服役寿命。

关键词： 滚珠丝杠   永磁同步电机   直接转矩控制   代理模型   跟踪性能  

摘要： 直接转矩控制(Direct Torque Control， DTC)方法具有转矩和转速快速响应的优势，但电机的磁饱和及齿槽转矩等非线性因素，导致DQ电流法增大了转矩波动问题。此外，轨迹参数对DTC模式下滚珠丝杠进给系统跟踪性能的影响机制尚不明确。针对上述问题，提出了一种基于代理模型计算磁链/转矩的解决方案。首先，通过拉丁超立方法和永磁同步电机有限元模型获取样本集，并利用该样本集对级联神经网络进行训练与验证，构建了磁链/转矩的代理模型。其次，结合基于集中质量法建立的滚珠丝杠进给系统动力学模型，形成了DTC模式下的机电耦合模型。最后，依托该机电耦合模型及滚珠丝杠进给系统实验平台，开展了不同轨迹参数下的跟踪误差仿真与实验研究。结果表明，加加速度对系统跟踪误差具有显著影响，且跟踪误差随加加速度的增大而增大。

关键词： 物联网通信技术   电网安全   智能检测  

摘要： 针对传统电网安全监测系统在通信稳定性、实时感知能力和隐患识别效率方面的不足,设计一种基于物联网通信技术的电网安全性智能检测系统。系统整体架构由感知采集、通信传输与智能分析3个模块构成,采用分布式终端部署与低功耗无线通信方式,提升多点状态信息的同步采集与远程传输能力。系统通过智能算法对关键运行数据进行实时分析,实现对电网运行异常的高效识别与响应。实验结果表明,该系统在数据传输延迟、风险预警准确率与稳定性方面均优于传统方案,展现出良好的应用前景。

关键词： 永磁同步电机   线性自抗扰控制   扩张状态观测器   正交锁相环   无位置传感器控制  

摘要： 【目的】为提升永磁同步电机(PMSM)无位置传感器控制系统的动态响应性能和抗扰动能力，提出了一种基于误差重构的改进型滑模线性自抗扰控制(ILADRC)策略。【方法】该策略对LADRC的结构进行优化。首先从偏差控制的基本原理出发，引入系统状态变量观测误差重构的线性扩张状态观测器(LESO)，使系统各状态变量观测值同时进行有效调节，提高系统收敛速度和观测精度。其次，采用滑模控制设计线性状态误差反馈律(LSEF)，增强系统的抗扰动性能。最后，为实现转子信息的观测，将电机的反电动势视扩张成新的状态变量，利用LESO对其进行估计，通过归一化正交锁相环从得到的反电动势中提取转子位置和速度。【结果】经Matlab/Simulink仿真验证了所提方法的有效性，通过搭建实验平台测试，该策略相比文献所提LADRC控制，电机空载启动时速度调节时间减少17.1%，在负载扰动时转速波动与调整时间分别减小1.5%、25%。【结论】通过结果可以得出，与传统控制策略相比，所设计的控制策略能够有效提升无位置传感器控制系统的抗负载扰动能力，具有良好的动态响应性能。

关键词： 并网逆变器   现场可编程门阵列   超低数字延时   实验平台  

摘要： 为了有效降低并网逆变器数字延时，设计了基于现场可编程门阵列（FPGA）的超低数字延时并网逆变器实验平台。该平台采用紫光同创公司的PGL25G系列FPGA作为驱动控制芯片，德州仪器公司的DSP28337D作为算法控制芯片，并运用即时采样方法实现了基于FPGA的超低数字延时空间矢量脉冲宽度调制（SVPWM）数字化。与传统的对称规则采样方法相比，该方法显著降低了系统的计算延时，从而有效降低了系统并网电流谐波含量，提升了系统稳定性。

关键词： 宽频振荡   动态抑制   电压前馈   阻抗重塑   阻抗建模   相位矫正  

摘要： 目前提出的基于阻抗重塑的宽频振荡抑制方法一般只适用于某个频段，当电网阻抗改变时，振荡模态即振荡的主导频率和幅值发生变化，无法再有效地抑制振荡，且在抑制目标频段振荡的同时，会影响其他频段的阻抗特性，进而增加其他频段的振荡风险。为了解决上述问题，首先在三相并网逆变器的电流内环增加并网电压前馈，设计通道传递函数，实现较宽频段的逆变器阻抗重塑以适用多频段振荡。然后设计无相位偏移的FIR带通数字滤波器，并基于相位矫正消除滤波器离散采样频率对系统稳定性的影响。由FIR数字滤波器和电压前馈通道组成的振荡抑制通道可根据振荡模态来调整重塑序阻抗的频段，且不改变其他频段的阻抗特性。最后通过仿真验证了该方法的有效性、适用性。

关键词： 永磁同步电机   有限元法   电磁振动  

摘要： 电机振动主要有电磁振动、机械振动以及流固耦合振动三类，以2倍电基频为代表的低阶电磁振动是永磁同步电机低频段的主要振动类型，需要重点关注。从电磁场和电机本体机械结构两个方面开展了基于有限元法的建模仿真，通过Ansys Workbench中的电磁模块、模态分析模块、谐响应分析模块三者耦合，分析了永磁同步电机低频电磁振动响应。通过测试10 kW永磁电机在不同转速下的低频电磁振动变化规律，验证了仿真结果准确性。该仿真分析方法可用于电机减振降噪的优化工作。