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关键词： 焊接型IGBT   高海拔   电-热-力耦合   键合线   极端环境  

摘要： 焊接型IGBT作为高海拔地区光伏发电系统的关键部件，其可靠性直接决定光伏电站的稳定运行。然而缺少相应的高海拔地区的电-热-力耦合模型，同时有关高海拔地区由于芯片温升以及键合线所受应力过大造成的模块性能失效的研究也少之又少。为此根据IGBT模块内部电场、热场和力场之间的耦合作用关系，以焊接型IGBT为研究对象，建立铜、铝键合线的焊接型IGBT电-热-力耦合有限元模型，分别分析了不同海拔高度以及4200m特定海拔高度下每月的极端环境温度对铜、铝两种键合线种类的焊接型IGBT的最大结温与键合线最大应力的影响。研究表明，随着海拔升高，最大结温与键合线最大应力呈上升趋势；使用铜键合线的IGBT模块的最大结温低于使用铝键合线的IGBT模块的最大结温，但使用铜键合线的IGBT模块的最大应力值更高。该研究为高海拔地区优化键合线材料，提高IGBT模块运行稳定性提供了理论指导。

关键词： 人机物理交互   阻抗控制   轨迹跟踪控制   最优控制   滑模控制  

摘要： 为了提高人机物理交互的准确性和柔顺性，实现最优交互性能，针对基于迭代学习的阻抗控制方法需要多次重复同一任务的问题，借鉴迭代最优控制无需系统矩阵信息即可优化代价函数确定系统最优控制输入的机制，提出了基于迭代最优阻抗的人机物理交互控制方法。所提控制方法采用双环控制结构。其中面向任务的外环，设计了迭代最优阻抗控制器（Iterative Optimal Impedance Controller，IOIC），将求取最优阻抗参数的问题描述成线性二次型调节器问题，利用迭代最优控制，求取最优反馈增益，使包括跟踪误差和交互力在内的代价函数最小化。同时引入软辅助函数，避免参数突变可能带来的机器人抖动问题。面向机器人的内环，设计了非奇异终端滑模轨迹跟踪控制器（Nonsingular Terminal Sliding Mode Trajectory Tracking Controller，NTSMTC），使机器人实际轨迹跟踪外环输出的阻抗轨迹，通过饱和函数消减了控制律的抖振。仿真结果证明，所提方法在人机协作任务中，仅利用一次任务初始阶段的交互信息即可求得最优阻抗参数，使任务过程中的轨迹跟踪误差和交互人所消耗的力最小化。

关键词： 最优控制   课堂讨论   研究生教学   案例仿真  

摘要： 在新工科背景之下,笔者所在学校控制工程专业近年来开设了《最优控制理论及其应用》研究生学位课.然而,由于该课程理论性较强,涉及的专业知识较多且知识点比较抽象,教学效果欠佳.文章结合当前教学中存在的主要问题,探讨理论教学与课堂讨论相结合的教学模式,以进一步提高学生的学习主动性,同时培养学生的创新能力.

关键词： bond wire aging monitoring   IGBT   junction temperature difference   temperature-sensitive electric parameters (TSEPs  

摘要： In this paper, we propose to use the junction temperature difference estimated by two temperature-sensitive electric parameters (TSEPs), threshold voltage, and p-n junction forward voltage of the IGBT module to monitor the aging of the bond wires. When the bond wires are lifted off, the chip surface temperature and the overall temperature gradient will increase, making the temperature difference measured by these two TSEPs larger. A new method is proposed in this paper to monitor the aging of the bonding wires of IGBT modules by the difference between them, and the correctness of the proposed method is verified by experiments on IGBT modules with different degrees of bonding wire aging.

关键词： 无人机   航迹规划   协同定位   定位精度   定位构型   最优控制  

摘要： 针对机动目标定位的精度提升问题，给出两种典型任务场景下机动目标定位的在线协同航迹规划方法。建立测向交叉目标定位模型，基于几何精度因子确定影响定位精度的因素，分析影响要素对定位精度的影响规律；对于低速机动目标定位，以几何精度因子为评估指标，提出一种基于变曲率杜宾斯曲线的在线协同航迹生成方法，实现协同定位最优构型的快速航迹生成；对于高速机动目标协同定位问题，建立了面向目标定位精度的最优控制模型，提出了一种基于内点法的罚函数协同航迹规划方法；进行数字与半实物仿真验证。研究结果表明：在两种典型任务场景下，目标协同定位精度提升36.9%和23.5%，验证了方法的有效性，该方法对于集群协同目标定位具有工程应用价值。

关键词： 非对称磁极   永磁同步电机   转矩脉动   齿槽转矩   最大转矩电流比   矢量控制  

摘要： 非对称磁极内置式永磁同步电机可以在不降低电磁转矩的情况下有效降低齿槽转矩和转矩脉动,拓宽调速范围,电机结构可靠,制作难度低,在转矩性能要求高的场合具有广泛的应用前景。为研究非对称磁极转子磁场偏转后引起的电机电磁特性的变化,建立了新的数学分析模型,结合有限元分析方法对不同磁极结构永磁同步电机的电磁性能展开分析。仿真结果表明:非对称磁极结构可有效降低内置式永磁同步电机的转矩脉动和齿槽转矩;磁极正向偏移后在最大转矩电流比控制策略下具有更宽的恒功率区调速范围。最后,给出了非对称磁极永磁同步电机在实际工程应用时控制策略的实现方法。

关键词： 变频器   牙轮钻   无线遥控  

摘要： 牙轮钻机作为露天矿山开采的主要设备之一,在提高矿山生产效率,降低矿山生产成本上发挥着重要作用。我公司使用的KY-250型牙轮钻机在使用过程中有个别故障较为突出,其中车下行走时有时无就是一个。针对这一问题,对行走调速用的安川H1000变频器进行分析,提出了无线控制方案并进行了实际运用验证。

关键词： 提升机   永磁同步电机   高压变频器   转子磁链定向   闭环矢量控制  

摘要： 针对传统矿井提升机系统故障性高、传动效率低、启动不稳定等问题,高压变频器-永磁同步电机系统的优势得以体现,该系统通过转子磁链定向闭环矢量控制技术和平稳悬停技术来保障矿井提升机的安全性和稳定性,为矿井开采提供了节能、可靠和高效的技术保障。

关键词： 变频器   双机冗余   切换时间   电动机  

摘要： 作为核电站主泵电机的核心电驱设备,变频调速设备一旦出现故障,就会对生产及其相关工艺造成十分严重的后果。鉴于此,本文提出一种变频器双机冗余驱动方案,通过两台变频器驱动一台电动机来实现变频器整机的冗余备份,当驱动电动机的主变频器出现故障时,可在较短时间(150ms)内自动切换至备用变频器驱动输出,确保电动机能够连续稳定运行。这种双机冗余切换方案可为核电站的稳定运行提供重要保障,降低潜在风险。