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关键词： 半捷联导引头   伺服镜   最优控制   线性二次型   摩擦  

摘要： 设计了基于线性二次型的最优控制算法，提出利用输出残差积分控制提升最优控制器性能。在忽略摩擦的条件下，建立伺服系统的可控、可观测模型，根据线性二次型最优控制理论，求解伺服系统的最优控制律；随后，研究摩擦对控制器性能造成的影响，并在最优控制回路中加入残差积分控制，提升了稳定阶段系统性能。试验结果表明，对比PID超前-滞后校正控制器，该控制器预置阶段无超调量、调节时间缩短了47%，稳定阶段响应延时减小55%以上，去耦率减小50%以上。加入残差积分控制后，解决了稳定阶段摩擦带来的曲线畸变（平顶与拖尾）问题，去耦率小于4%，延时减小40%以上。振动试验结果表明，设计的最优控制器具有稳定性和鲁棒性，为后续最优控制方法在型号产品上的工程化应用奠定基础。

关键词： 跟踪控制   严格反馈非线性系统   最优控制   预设时间稳定性  

摘要： 针对一类具有时间响应约束和考虑指定性能的不确定严格反馈非线性系统,提出了一种自适应最优预设时间跟踪控制方法.给出了控制器满足一类仿射形式的非线性系统实际最优预设时间稳定性的充分条件.在此基础上,通过引入神经基函数和合适的低通滤波器,构建了适用于该类严格反馈非线性系统的最优预设时间跟踪控制器.提出了一种新颖的自适应算法以调节神经网络权重范数的上界估值,使得在被控系统受扰的情况下实现任意设定跟踪误差的稳定时间.证明了所提出的控制策略不仅能在预设的时间内稳定闭环系统,还可最小化特定性能指标.利用两个仿真例子验证了所提控制策略的有效性.

关键词： Press-Pack IGBT   contact pressure measurement   ultrasonic wave   online monitoring  

摘要： In this paper, a contact pressure online monitoring method of PP-IGBT based on the ultrasonic measurement is proposed. A finite element (FE) model of PP-IGBT is established. The dynamic contact pressure within PP-IGBT during power cycling process is analyzed based on the FE model. An ultrasonic measuring system for contact pressure measurement of PP-IGBT considering the structure of the device and fixture is designed. A temperature compensation method using coupling interface reflection wave is proposed to eliminate the influence of temperature on measuring the contact pressure. A power cycling test platform is established to verify the effectiveness of the proposed method. Results show that the proposed method can realize the non-invasive online measurement of the contact pressure in PPIGBT.

关键词： Insulated gate bipolar transistor   aging degree evaluation   multi-observation sequence particle filtering   support vector regression   data-driven  

摘要： Insulated gate bipolar transistors (IGBTs) are capable of efficiently and stably converting and regulating electrical power. Precise evaluation of the aging degree of IGBTs is particularly important. This study proposes a data-driven approach for IGBT aging degree evaluation based on multi-observation sequence particle filtering and support vector regression. This method effectively integrates the aging data from different devices, significantly reducing data uncertainty, and constructs an IGBT aging degree evaluation model based on a small amount of data. A series of experiments has verified the effectiveness of this method, demonstrating its high accuracy and reliability.

关键词： 反热源   全变差正则化   Landweber迭代   最优控制  

摘要： 研究了瞬态热传导问题中热源的估计。由于这类反问题的病态性,采用全变差正则化方法来稳定解。该方法适用于求解非光滑或不连续的问题。通过将该问题转化为最优控制问题,建立了控制泛函极小值的存在性和必要条件。从必要条件出发,推导出了极小元的局部唯一性和稳定性。在不考虑热源函数形式的先验信息情况下,采用离散化算法对热源进行估计。数值实验表明了该方法的有效性和稳定性,并与Landweber算法进行了比较。

关键词： 牵引整流器   绝缘栅双极晶体管开路故障   混合逻辑动态模型   自适应阈值   故障诊断  

摘要： 【目的】牵引整流器与牵引逆变器是列车牵引变流器的重要组成部分,牵引整流器主要由绝缘栅双极晶体管(IGBT)、谐振电路以及直流侧电容等部件组成,其故障频率高于牵引逆变器,且IGBT发生开路故障时不会引发大幅过电流或过电压等明显现象,诊断和保护相对较难。为此,本文提出了一种基于混合逻辑动态(MLD)模型与自适应阈值的牵引整流器IGBT开路故障诊断算法。【方法】首先,在阐述牵引整流器工作原理的基础上,建立了牵引整流器的MLD模型并估计网侧电流。然后,对单管IGBT开路故障时网侧电流实际值与估计值之间的残差进行了分析。最后,设计自适应阈值进行故障诊断,并依据自适应阈值的变化区分IGBT发生开路故障的位置,进而提出基于MLD模型与自适应阈值的牵引整流器IGBT开路故障诊断算法,实现IGBT的开路故障诊断与定位。【结果】基于Matlab/Simulink平台建立MLD模型并引入自适应阈值对所提算法的有效性进行仿真验证。仿真结果表明该故障诊断方法能够在几百微秒内检测到IGBT发生开路故障,并能够准确定位到开路IGBT,且存在外界干扰时,不会产生误诊断。【结论】基于MLD模型与自适应阈值的IGBT开路故障诊断算法能够快速检测并定位到故障IGBT。与传统MLD故障诊断算法相比,所提算法能够有效解决不同IGBT开路时的阈值选择问题,且故障诊断精度高,对外界干扰具有很强的鲁棒性。

关键词： 自动控制技术   西门子S7-1200 PLC   信捷VH5变频器   Modbus RTU   通信协议  

摘要： 随着工业领域向自动化与智能化的持续转型,可编程控制器(PLC)与变频器之间的通信控制在现代工业生产中的重要性日益凸显。在此背景下,本文聚焦于西门子S7-1200 PLC与信捷VH5变频器的协同工作,深入研究了借助Modbus RTU通信协议实现PLC对变频器的有效控制。文章不仅探讨了这种通信方式在实际应用中的显著优势,还详细阐述了具体的实现方法,并列举了实际应用案例。通过对S7-1200 PLC与VH5变频器通信过程中的硬件配置、软件编程以及调试步骤的详尽介绍,为工业自动化系统中设备的互联互通提供了宝贵的参考依据。

关键词： 矿用高压异步机   故障诊断   电流高次谐波   变频器   效率优化  

摘要： 研究针对矿用高压异步机,开发了一种基于电流高次谐波检测的故障诊断技术。实验选用5.5 kW异步电动机,通过高精度传感器采集电流信号,分析正常与故障状态下的频谱差异。在转子断条故障下,50 Hz电流峰值从4.12 mA升至5.11 mA,总谐波失真率从10.4%增至27.3%,效率从92.1%降至79.9%。研究结果证实了电流高次谐波检测技术在故障诊断中的有效性,对提升矿用设备的可靠性和安全性具有重要意义。

关键词： 变频器技术   应用   节能   原理  

摘要： 在我们的日常生活中,常用的供电方式为50赫兹的定频交流电源。而采用变频调速的方法,可以通过对电力装置的电源频率进行调整,从而实现对装置的出力的有效控制。其工作原理是利用变频技术来调节输出功率,以降低输出功率,节约能源。而变频调速也成为了电机节能的重要途径。在交流电机中,变频技术以其高效的节能效果和优异的速度调节能力而成为最具发展前景和理想的变频技术,是企业进行产品更新和技术改造的理想设备。

关键词： 永磁同步电机   单电流传感器   矢量控制   相位补偿   相电流重构   PWM控制  

摘要： 针对永磁同步电机控制系统在采用单电流传感器矢量控制算法进行电流重构时,易产生重构盲区,从而导致部分区域电流重构失败的问题,提出一种基于相位补偿的改进电流重构技术。在不影响合成电压矢量幅值的情况下调制脉冲位置,并在电压扇区边界对重构电流进行补偿,不仅消除了电流重构盲区,而且在电压扇区边界抑制了重构电流畸变。与传统方法的仿真对比结果证明,利用所提方法得到的重构电流更接近实际电流值,重构电流误差更小,系统控制性能得到提升,验证了该方法的可行性和可靠性。