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关键词： 永磁同步电机   矢量控制   无模型自适应预测控制   高阶滑模补偿器  

摘要： 针对在永磁同步电机矢量控制系统中应用模型预测控制方法设计控制器时依赖电机数学模型参数,当电机运行过程中参数变化时,引起控制器参数与电机参数失配,导致系统控制性能降低。提出一种无模型自适应预测控制方法,利用系统输入输出数据和时变的伪偏导数建立预测模型;又由于无模型自适应预测控制方法没有反馈校正环节,易受外部扰动的影响,设计一种新型高阶滑模补偿器作为校正部分,以提高控制系统的鲁棒性且抑制滑模自身的抖振,最后MATLAB仿真验证了无模型自适应高阶滑模补偿预测控制方法的优越性。

关键词： 空间引力波探测器   连续推力   平衡飞行   轨道捕获   最优控制  

摘要： 为实现对探测器轨道形状与高度的精准调整,提出一种径向力平衡飞行的航天器连续推力控制新方法。建立连续推力平衡飞行的动力学极坐标模型,并推导出特殊条件下的解析轨道解,进一步分析边值条件,给出连续推力的控制律。利用这一平衡飞行控制理论,构建轨道捕获的最优控制策略。考虑推力器的推力水平,通过一次或多次的控制过程,实现对轨道形状、轨道高度及轨道相位的综合调整。数值仿真表明:利用平衡飞行的轨道控制方法,配置微小推力器的空间引力波探测器可以实现高精度的轨道捕获;该方法具有控制过程可解析、计算量小、简便、实用等特点。

关键词： 变频器   软起动器   切换装置   刮板输送机驱动  

摘要： 针对综采工作面刮板输送机电动机驱动方式现存的不足,提出了把变频器与软起动器布置成“一用一备”的方式来驱动刮板输送机电动机的策略,并设计出一种矿用隔爆型高压双驱切换装置,以确保驱动刮板输送机的变频器与软起动器实现无缝切换,减少综采工作面刮板输送机的停机率,更好地保障综采工作面的高产高效。

关键词： 压缩机   低电压穿越   喘振   裕度   出口压力  

摘要： 【目的】变频器低电压穿越功能是供电波动时保持变频器连续运行的一种方式,但电驱离心式压缩机在变频器低电压穿越过程中会造成压缩机喘振。喘振对离心式压缩机的平稳运行有较大危害,需分析低电压穿越引起喘振的原因、制定改进措施,以防止压缩机再次发生喘振。【方法】选取西气东输二线吐鲁番联络压气站电驱离心式压缩机为例,对变频器低电压穿越过程中压缩机转速、压力、流量、防喘振工作裕度等参数的变化情况进行分析。由于变频器低电压穿越过程中压缩机转速快速下降造成防喘振控制响应不及时,从而导致压缩机发生喘振;压缩机喘振后压力、流量剧烈波动使防喘振裕度控制失效,引起压缩机持续喘振。制定防喘振控制改进措施:增加低电压穿越时预防喘振控制措施及低电压穿越的状态判断,根据变频器低电压穿越过程中压缩机工作裕度、出口压力变化情况制定预防性打开防喘阀到指定开度的条件;增加压缩机喘振检测及保护措施,通过压缩机喘振后明显变化的出口压力、振动变化检测压缩机是否发生喘振,喘振后快速打开防喘阀摆脱喘振状态。【结果】通过改进措施的应用,解决了低电压穿越过程中的喘振问题;通过设定工作点裕度、出口压力变化阈值的方式,减少了提前打开防喘阀干预的频次,较短时间内恢复了压缩机正常运行。【结论】研究成果可有效减轻喘振危害,提升电驱离心式压缩机的运行平稳性,为电驱离心式压缩机优化防喘振控制、增加喘振检测提供参考。(图9,表1,参23)

关键词： 永磁同步电机   矢量控制   固定增益观测器   卡尔曼滤波   创新驱动  

摘要： 传统的永磁同步电机矢量控制策略需要利用位置和速度传感器对环路进行反馈以获得精准控制,状态量的准确性很大程度上依赖于传感器的精度。在传统矢量控制的基础上,一种计算量小的位置和速度观测器的设计过程为:首先,建立了永磁同步电机(PMSM)在三种常见坐标系下的数学模型,搭建了PMSM电流和转速双闭环控制系统;其次,在保留卡尔曼滤波基本递归迭代过程的前提下,设计一种具有最优固定反馈增益矩阵的新型固定增益滤波器,可实现对位置和速度的快速准确观测,同时,在稳态卡尔曼滤波的状态下,进一步调节反馈增益参数,使其细化到小范围内,确保系统稳定性;最后,通过仿真验证该观测器能应用于闭环反馈,可以使得控制系统的响应速度更平滑,稳定性更高。

关键词： 新能源汽车驱动电机   矢量控制   直接转矩控制   软硬件设计  

摘要： 通过改变新能源汽车的能源消耗方式,能提高节能减排工作效果,促进新能源开发利用工作顺利进行,保证社会经济实现可持续发展。科学技术的发展决定着新能源汽车的研发进程,驱动电机系统作为新能源汽车的关键点,涉及新能源汽车研发的核心技术,相关人员要注重新能源汽车的驱动电机系统研究和设计,提高设计的合理性。

关键词： 4H-silicon carbide(4H-SiC)   trench-gate   superjunction   clamping diode  

摘要： In this paper,a novel superjunction 4H-silicon carbide(4H-SiC)trench-gate insulated-gate bipolar transistor(IGBT)featuring an integrated clamping PN diode between the P-shield and emitter(TSD-IGBT)is designed and theoretically *** heavily doping superjunction layer contributes to a low specific on-resistance,excellent electric field distribution,and quasi-unipolar drift *** anode of the clamping diode is in floating contact with the *** the on-state,the potential of the P-shield is raised to the turn-on voltage of the clamping diode,which prevents the hole extraction below the N-type carrier storage layer(NCSL).Additionally,during the turn-off transient,once the clamping diode is turned on,it also promotes an additional hole extraction ***,the potential dropped at the semiconductor near the trench-gate oxide is effectively reduced in the off-state.

关键词： 模块化多电平换流器   全桥子模块   开路故障诊断   开关序列   故障类型   开关损耗  

摘要： 全桥型模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)因具备直流故障穿越能力受到广泛关注,但全桥子模块(full-bridge submodule,FBSM)中更多的开关器件数量对MMC的运行可靠性带来了巨大挑战。针对于此,首先提出了基于全桥型MMC的开关序列(switching sequence,SS)切换方法,通过增加一种子模块(submodule,SM)切除状态,能在不额外增加开关损耗的基础上,使所有类型IGBT开路故障均能够体现故障特性。进一步,分析了所提SS切换方法下的故障特点,并提出了IGBT开路故障诊断策略。所提策略通过判断SS计数是否超出阈值对故障进行检测,并定位故障SM,之后基于SS计数的正负或电容电压变化值进一步辨别故障类型。所提故障诊断策略能够准确检测出IGBT故障,定位出发生IGBT开路故障的SM,并辨别其故障类型,有利于主动运维。此外,所提策略无需额外硬件,并可在一个工频周期(20 ms)内完成对所有故障的准确诊断。最后通过硬件在环平台验证了所提SS切换方法及IGBT开路故障诊断策略的有效性。

关键词： 绝缘栅型双极晶体管(IGBT)   寿命评估   电热参数   蒙特卡洛  

摘要： 绝缘栅双极晶体管(IGBT)作为列车变流器的关键部件,其寿命受老化过程中参数变化的影响,为此提出了一种计及电热参数更新的IGBT模块寿命预测方法。首先,利用实车采集到的外部电压、电流数据结合变流器调制策略推导IGBT的驱动信号,进而获得单个IGBT的电压电流;其次,基于数据手册建立Foster热网络模型获取IGBT的结温;之后考虑到实际中IGBT的老化过程,提出一种IGBT结温计算过程中热阻和导通压降的更新策略;最后通过寿命模型对IGBT进行损伤度估算,并通过蒙特卡洛(Monte-Carlo)模拟评估器件寿命计算过程中的不确定性,取得可靠性变化曲线。

关键词： 国产化进程   经济结构转型升级   变频器   改造升级   节能降碳   工业技术改造   降低能耗   现代化  

摘要： 近年来,我国经济结构转型升级的步伐不断加快,传统工业技术改造、工业领域节能降碳改造升级以及重大装备国产化进程持续深入推进。这一系列重要举措不仅推动了我国工业的现代化发展,也促进了变频器产品的需求增长。随着技术的不断进步和市场的日益成熟,变频器在提升生产效率、降低能耗、保障生产安全等方面发挥着越来越重要的作用。