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关键词： 电励磁双凸极电机   矢量控制   转矩脉动抑制   铜耗最小化  

摘要： 电励磁双凸极电机(doubly salient electro-magnetic machine,DSEM)在航空和电动汽车等领域具有广阔的应用前景,这些领域对可靠性有更高的要求。DSEM通过励磁绕组实现他励,其励磁故障是影响DSEM电动运行可靠性的重要方面。针对DSEM驱动系统的励磁故障,该文提出一种基于矢量控制的DSEM失磁容错运行转矩脉动抑制策略。首先,根据瞬时功率不变原则建立DSEM失磁后极坐标系下的转矩数学模型,该模型建立磁阻转矩与电流矢量的幅值和相角之间的关系。随后,基于该模型,以铜耗最小化为目标确立电流矢量的相角,通过控制电流矢量的幅值抑制转矩脉动,将所得的电流矢量变换后得到三相参考电流,进行闭环控制。最后,针对1台18/12极DSEM,通过实验验证所提方法的可行性和有效性。

关键词： 功率预测   光储系统   最优控制  

摘要： 有效的光伏发电调控方法,不但能够提升光伏发电的效率,而且能够有效抑制光伏发电的波动,提升光伏发电的质量。在此基础上,对光伏电站进行了研究,提出了一种新的基于跟踪学习的BP神经网络模型,并采用自适应学习方法对其权重和门限进行优化。此外,提出一种基于最优模型的光伏发电系统模型,对未来一段时间内的发电功率变化进行预估,并对其进行判定,以判定其是否发生变化,从而对其进行调整。最后,利用Matlab模型对该方案进行了模拟,结果表明该方法可以较好地抑制系统的发电波动。

关键词： 高空舱   压力模拟   鲁棒模型预测控制   过渡态试验   最优控制  

摘要： 针对航空发动机高空环境模拟过渡态试验对高空舱进气环境压力模拟系统提出的强抗扰性、强鲁棒性等控制综合品质要求,设计了一种基于鲁棒模型预测控制(Robust Model Predictive Control,RMPC)的高空舱进气环境压力控制方法。RMPC采用滚动时域优化和扰动反馈补偿的方法,在预测控制框架内处理模型的不确定性。通过建立进气环境压力模拟系统设备特性模型,设计了基于RMPC的进气环境压力控制策略,搭建了仿真平台,与线性自抗扰控制(Linear Active Disturbance Rejection Control,LADRC)方法进行了对比分析。仿真结果表明,应用RMPC技术后,动态调节时间由7.68 s缩短至3.91 s,最大瞬时波动量由0.94%减小至0.25%,该技术能够大幅提高发动机高空环境模拟过渡态试验中进气环境压力模拟的动态响应速度、控制精度和抗扰能力。

关键词： 绝缘栅双极型晶体管   主动栅极驱动   电压和电流过冲  

摘要： 绝缘栅双极型晶体管IGBT(insulated gate bipolar transistor)的广泛应用对其开关性能提出了很高的要求,传统的栅极驱动CGD(conventional gate drive)对IGBT开关过程中的电压和电流过冲调节效果有限,主要因其降低过冲总是以牺牲开关时间和开关损耗为代价。基于此,提出1种新的主动栅极驱动AGD(active gate drive)控制方法,用于抑制IGBT开关过程中产生的电流和电压过冲,其原理是在IGBT高di/dt和dv/dt阶段主动调节驱动电压,减小电流和电压的变化率,从而抑制电流和电压过冲。实验结果表明,相比传统驱动方法,所提方法可在基本不降低开关速度和不增加开关损耗的同时,显著降低IGBT开关过程中的电流和电压过冲。

关键词： 压接IGBT模块   封装材料   高温   热老化   绝缘特性  

摘要： 近年来IGBT模块朝着更高电压等级与更大功率密度的方向发展,有限空间内的高电压与大电流将使得器件在高温下的绝缘失效概率急剧增加,模块中承受长时间高温的封装材料面临着绝缘退化乃至失效的风险。因此,亟需针对IGBT模块中封装材料开展高温与热老化绝缘特性研究。文中面向压接IGBT中的小管壳玻璃纤维增强型聚对苯二甲酰癸二胺和外框玻璃纤维增强不饱和聚酯封装材料,通过微观形貌、组分、介电及沿面闪络描述了两种材料的高温与热老化特性。结果表明,两种材料在热氧老化后出现不可逆的黄变现象,组分显示这与有色官能团的增加有关。此外,两种材料介电与电导性能在高温与热老化后都有所退化,尽管如此,外框仍旧满足IEC标准中关于介质损耗因数的要求(≤0.03)。小管壳和外框在150℃高温下耐压分别下降27%与29%,能带结构的计算结果验证了沿面闪络的退化行为。

关键词： 攻击角度控制   机动目标   相对运动   贝塞尔曲线  

摘要： 为提高导弹在攻击角度约束下对机动目标的拦截效能,提出了一种基于相对速度矢量控制的制导策略。通过运动矢量合成建立了虚拟的相对运动坐标系,将常速拦截机动目标问题转化为变速攻击静止目标问题,并基于二阶贝塞尔曲线设计了满足相对航迹角约束的相对运动轨迹,使用轨迹跟踪算法生成制导指令以控制相对速度矢量。仿真结果验证了所提制导律的有效性和优越性。

关键词： 通风机   变频调节   矢量控制   风机效率   可编程序控制器  

摘要： 为降低通风机能耗,矿井的通风调节手段存在调节精读相对较低,响应速度慢,存在效率低、能耗高的问题。在永胜煤业现有通风系统中引入变频调速可以实现对风量的自动化精确调节,有效解决原有方法的缺点。建立永胜煤业通风机变频调速的矢量控制模型,然后通过Simulink对控制模型进行仿真模拟。仿真结果表明该模型中对通风机进行变频调速可以有效提升风量调节范围和调节速度。原通风系统的整改后,每台500 kW的通风机改装后每年大约可以节省154.35万元电费。

关键词： 倾转旋翼机   T-S模糊系统   线性二次最优跟踪器   倾转过渡控制  

摘要： 针对倾转旋翼机过渡过程变动力学特性带来的复杂控制问题,提出一种基于T-S模糊系统和线性二次最优跟踪控制结合的综合控制方法。首先,建立倾转旋翼机高置信度飞行动力学模型,并基于模糊逼近原理发展了面向控制器设计的T-S模糊模型。然后,针对所建立的模糊模型,将控制策略切换与并行分布补偿控制器相结合,采用线性二次最优跟踪控制方法完成控制律设计,得到可平滑切换的控制集。最后,开展了倾转过渡过程的飞行仿真,对设计的控制律进行了验证。结果表明:所建立的模糊最优控制方法能够实现倾转旋翼机过渡过程的精准控制,状态响应和控制器输出的平滑性得到显著提升。

关键词： 逆强化学习   Q学习   输出反馈   数据驱动最优控制  

摘要： 本文针对模型参数未知且状态不可测的线性离散系统的线性二次型最优控制问题,提出了一种数据驱动的基于输出反馈逆强化Q学习的最优控制方法,利用系统的输入输出数据同时确定合适的二次型性能指标权重和最优控制律,使得系统运行轨迹与参考轨迹一致.本文首先提出一个参数矫正方程并与逆最优控制相结合得到一种基于模型的逆强化学习最优控制框架,实现输出反馈控制律参数和性能指标加权项的矫正.在此基础上,本文引入强化Q学习思想提出了数据驱动的输出反馈逆强化Q学习最优控制方法,无需知道系统模型参数,仅利用历史输入输出数据对输出反馈控制律参数和性能指标加权项进行求解.理论分析与仿真实验验证了所提方法的有效性.

关键词： 水轮机调节系统   最优控制   PID算法   增广状态  

摘要： 水轮机调速器的先进控制对水电机组及其互联电力系统安全稳定运行具有重要意义。针对原始线性二次型控制存在静态误差,且难以处理非零状态轨迹跟踪等问题,在水轮机调节系统的微分方程模型中引入转速误差积分和微分两个增广状态变量,构建调节系统增广微分方程组模型,并在此基础上提出一种引入积分微分的调速器最优控制算法。数值仿真表明,所提控制算法较传统PID方法在不同运行工况下均具有更好的综合控制性能,且控制器参数设置简便,对工况变化不敏感,具有较PID算法更好的工况适应性。