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关键词： 混合最优控制   中止能力   应急返回   任务规划   轨道重构  

摘要： 为进一步提高航天运载器故障下飞行的可靠性,提出了适用于多级入轨运载器故障的自主任务规划策略。基于混合最优控制进行飞行任务规划建模,以此为基础进行中止逻辑系统和快速轨道重构/生成框架设计,在统一的框架下综合分析评估助推级及上面级的任务中止能力并进行最优轨道重构。通过发动机节流阀故障下飞行仿真表明,该方法可以在中止能力评估的基础上进行最优轨道重构,最大限度保障飞行器的任务完成能力。所提出的方法可以拓展应用于多级运载器的总体方案设计阶段,分析不同总体设计参数对运载器中止能力的影响,从而选择确定最优参数。

关键词： 永磁同步电机   转矩脉动抑制   非理想磁链   最优谐波电流   矢量控制  

摘要： 针对非理想正弦波磁链永磁同步电机(PMSM)运行时存在的转矩脉动问题,提出一种考虑谐波磁链相角的转矩脉动抑制方法。通过推导考虑谐波磁链的转矩模型,构造出同时考虑转矩脉动和损耗最小化的目标函数,并采用遗传算法进行优化获得待注入系统的最优谐波电流指令。同时,该优化策略直接使用一个电角度周期内的转矩波形作为优化目标,将转矩以密集的序列表示,代替了传统思想下提取谐波转矩幅值的方法,不仅避免了复杂的公式推导,更有效提高了优化结果的精确性。仿真和实验结果表明,该方法能够适应不同工况,准确计算出最优谐波电流指令,并有效抑制约67%的转矩脉动。

关键词： 离网型风力发电   单位功率因数控制   矢量控制   比例积分谐振(PI-RES)控制  

摘要： 针对离网型直驱永磁风电系统机侧变换器无功容量过大问题,提出了一种永磁同步风力发电机单位功率因数新型控制策略。该控制策略首先是将同步旋转坐标系基于永磁同步电机转子磁场定向,其次求解出无功为零时的d轴电流i_(sd),通过分析i_(sd)和永磁同步电机的空间矢量,设计出永磁同步电机矢量控制下的一种新型的i_(sd)直接给定方案。为了减小谐波电流、降低电机损耗,引入了比例积分谐振(PI-RES)电流内环控制,并给出了其参数设计。最后,为了适应离网控制需求,设计了PI电压外环控制,并给出了其参数设计。仿真结果显示:运用PI-RES控制后电机输出电流谐波得到了明显改善,并且相比于传统控制方式,新型控制虽然控制结构简单,但响应速度更快并且无功波动更小,验证了设计控制策略的可行性以及参数设计的正确性。

关键词： 船舶航向控制   恒定角速度转向   模型不确定性   模型参考自适应控制   自适应最优控制器   自动舵标准测试   操舵能耗   饱和微分跟踪器  

摘要： 为了实现船舶转向过程中的恒定角速度控制,将微分跟踪器引入了模型参考自适应控制,并基于李雅普诺夫稳定性理论证明了船舶航向系统的稳定性。同时考虑到船舶在航向保持过程中要求较高航向控制精度的同时要降低操舵能耗,设计了自适应线性二次型高斯最优控制器:首先使用满秩分解最小二乘法辨识船舶航向模型参数;其次使用状态扩张卡尔曼滤波器估计船舶航向和角速度;最后,基于最优控制律跟踪航向及其微分信号。根据国际标准化组织自适应舵标准规范,使用船舶半实物仿真平台的多种海况和船型,对分别嵌入2种控制算法的自适应舵软件进行了控制性能对比测试。测试结果验证了2种控制器的稳定性。性能指标统计结果表明,微分跟踪模型参考自适应控制器具有更好的转向控制性能,而自适应线性二次型高斯最优控制器具有更好的航向保持性能。

关键词： 下变频   射频检测   低噪放大   窄带滤波   自动切换  

摘要： 本文研制的多路射频自动切换与下变频器采用新型低噪放大电路、射频功率检测电路、低插损切换电路、低噪本振信号源和无源混频器组成,实现了对微弱信号的低噪放大、功率检测、信号自动切换和下变频处理。升级改造后的移动直播数字微波专网传输系统传输信号清晰、流畅,最大传输距离达到了44km,大大改善了传输覆盖效果。

关键词： 开关磁阻电机   转矩脉动   直接转矩控制   转矩分配函数   扇区细分  

摘要： 开关磁阻电机具有结构简单、成本低廉、启动转矩大等优点,但也存在转矩脉动大的缺点。直接转矩控制用于开关磁阻电机虽能降低转矩脉动,但在换相期间存在转矩失控现象。为了避免这种失控现象的发生,需对开关磁阻电机的直接转矩控制进行优化。提出将立方型转矩分配函数与直接转矩控制相结合,其中转矩分配函数以合成瞬时转矩恒定为目标,利用其分配各相在不同位置的期望转矩,通过转矩滞环控制使合成瞬时转矩跟踪由速度闭环控制器输出的指令转矩,以实现均衡换相,从而抑制转矩脉动;并对传统的直接转矩控制6扇区进行细分,通过增加过渡电压矢量对开关表进行优化,结合磁链和转矩双滞环的控制方法避免了转矩失控;最后对控制方法进行数字仿真和实验验证。结果表明:当电机转速达到3000 r/min,负载转矩为1 N·m时,转矩脉动由98.56%降低至21.24%;当负载转矩为1.5 N·m时,转矩脉动由58.71%降低至19.05%。可以看出SRM的转矩脉动小于直接转矩控制的转矩脉动。

关键词： 共用接地极   运行方式转换   换流站地网   分流电流   限流电阻   电位升   直流控制保护  

摘要： 分析了共用接地极直流系统在单极大地和单极金属回线运行方式转换过程中存在的风险,包括对变压器、开关等设备以及控制保护的影响。提出了在高速接地开关(high speed grounding switch,HSGS)与站内地网间装设限流电阻和与之并联的隔离开关的新型接线解决方案以及接地限流电阻的阻值设计方法。通过理论分析和现场调试验证了直流运行方式转换过程中的限流效果和对中性线电压的影响,通过PSCAD/EMTDC仿真分析了接地方式对直流系统故障暂态工况的影响,结果表明所提出的方案可有效解决直流运行方式转换过程共用接地极对换流站的相互影响,并不影响极线和中性线直流设备的稳态和暂态应力要求。对于直流控制保护设计,已建工程仅需修改顺控,无需修改保护配置。

关键词： Current limitation   direct current distribution network   insulated gate bipolar transistors(IGBTs)   voltage balancing  

摘要： A solid-state fault current limiter(SSFCL)is the key protective equipment in a direct current distribution *** order to meet the high voltage requirements and reduce costs,implementing a SSFCL based on series-connected insulated gate bipolar transistors(IGBTs)is a promising ***,voltage unbalancing of IGBTs would be introduced if the gateloops of the IGBTs are *** this paper,a plug-in gate-loop compensator with discrete gate voltage feedback and pulsewidth current compensation is *** main merits are:1)with the plug-in structure,the extra current sources only provide small power to fine-tune the gate-loop without affecting the functions provided by the commercial IGBT gate driver;2)the gate-emitter voltages of IGBTs are compared with the preset thresholds to obtain control criterion,and the pulsewidths of the current sources are controlled for gate-loop compensation,thus both analog-digital and digital-analog converters are avoided;3)the control law is easy to implement in FPGA,and is robust to voltage variation of *** the proposed compensator,the voltage unbalancing is alleviated immediately at the present switching cycle,and further eliminated cycle-by-cycle during the current limitation *** results verify the feasibility of the proposed compensator.

关键词： IGBT模块   损耗   热网络模型   有限元热仿真  

摘要： 基于CRH5型动车组牵引逆变器车载数据,利用概率论解决了原始数据的零漂问题,给出了适用于全工况范围的IGBT模块损耗计算方法,分析验证了文章提出的带水冷基板热网络模型在导热硅脂层耦合的合理性,采用有限元热仿真的方法验证了热网络模型的有效性,并给出一种适用于本领域工程实际应用的热阻计算方法。

关键词： 模块化多电平换流器   铁路功率调节器   单相   反推理论   矢量控制  

摘要： 为解决传统牵引网中存在的负序、无功和谐波等电能质量问题,在模块化多电平换流器结构的铁路功率调节器(MMC-RPC)中,引入反推控制理论设计电流内环,以此替代传统双闭环电流内环,提出了一种适用于MMC-RPC的反推矢量控制策略。首先建立了MMC-RPC数学模型;其次详细论述了反推矢量控制策略的原理及设计过程;最后以V/v变压器供电方式为例,在MATLAB/Simulink中搭建了MMC-RPC仿真模型进行仿真。仿真结果表明,与传统双闭环矢量控制相比,该控制策略在系统参数变化时能够稳定跟踪给定信号,提高系统的动静态性能和鲁棒性,具有更低的电流谐波失真。