教学课程资源库 更多>>

关键词： Grid-following inverter (GFL)   Grid-forming inverter (GFM)   Insulated gate bipolar transistor (IGBT)   Virtual Synchronous Generator (VSG)   IGBT Lifetime  

摘要： This study examines the thermal effects on Insulated Gate Bipolar Transistors (IGBTs) in Grid-Following (GFL) and Grid-Forming (GFM) inverters under Virtual Synchronous Generator (VSG) inertia control. Using a real-time simulation on a Typhoon Hardware-in-the-Loop (HIL) platform, the research evaluates how varying inertia constants (H = 1, 4, 8 ss) influence IGBT lifespan. Results demonstrate a trade-off between frequency stability and IGBT durability. Higher inertia constants improve grid frequency stability but impose greater thermal stress and power losses, significantly reducing IGBT lifespan. For H = 1, the IGBT lifespan is 174.93 years for GFL inverters and 95.89 years for GFM inverters. At H = 4, the lifespans decrease to 37.05 years and 9.32 years, respectively. For H = 8, lifespans further drop to 9.49 years for GFL and 1.57 years for GFM. These findings highlight the critical balance between maintaining grid stability and ensuring component longevity, offering valuable guidance for optimizing inertia settings in power systems.

关键词： 多智能体   最优控制   混杂系统   持续监控   状态估计  

摘要： 为解决同构智能体在持续监控系统中缺乏灵活性问题，及探究传感器模型对系统的影响，提出了一种异构智能体的最优持续监控方案。首先建立了一个最优控制框架，采用极小值原理推导出最优控制策略的必要条件，将原问题转化为参数优化问题，之后运用无穷小扰动分析理论求解出目标函数关于参数的梯度，最终运用下降梯度法得到最优控制参数。结果表明，异构智能体具有比较好的容错性和灵活性，而不同的传感器模型虽然会对目标函数产生影响，但并未改变最优轨迹的特性。

关键词： 全机能量管理   航空发动机   伺服机构   模型预测控制   功率限制  

摘要： 新一代战斗机和航空发动机研制对全机能量管理及发动机功率提取提出了更高的要求，迫切需要航空发动机伺服机构具备功率受限条件下正常工作能力。针对功率受限条件下伺服机构控制目标多、约束多，传统PID控制难以满足预期的问题，提出一种基于模型预测控制的最优控制方法，构建伺服机构的非线性模型，使用有限集思想对输出进行解耦及线性化，综合多重目标要素设计损失函数和约束方程，从而得到了最优控制输出。仿真结果表明，在典型运行场景下，该方法可使伺服系统实际峰值功率降低32.9%，而上升时间仅增加7.1%，从而实现了伺服机构的全局最优控制，对新一代飞机与航空发动机的集成研制提供了有益参考。

关键词： 快照型高维数据   动态建模   最优传输   最优控制   深度学习  

摘要： 生物高维大数据的不断涌现,其数学建模与计算对概率统计、数据科学和人工智能等领域提出了新的挑战.本文综述了以时间序列单细胞测序为代表的快照型高维数据的动力学建模与计算的研究进展,重点介绍了基于最优传输理论的数学模型与优化方法,强调了数学模型与深度学习相融合在高维大数据高效计算中的关键作用,并讨论了推断细胞-细胞相互作用等复杂非线性系统建模与计算方面的挑战与机遇.

关键词： 300MW机组   空预器   双变频器   控制回路安全性   优化措施  

摘要： 旨在探讨300MW机组空预器双变频器控制回路的安全性提升方法。通过深入分析空预器工作原理、双变频器控制回路结构及其存在的安全性问题,提出了优化控制逻辑电路、加强电源质量监测、改进切换装置设计等改进措施。实际应用验证表明,这些措施有效降低了变频器跳闸率、控制回路故障率,提高了电源切换成功率,从而显著提升了双变频器控制回路的安全性。此外,研究还探讨了安全性提升方法的适用范围、局限性及未来改进方向,为电力行业的技术改进提供了有益参考。

关键词： 两轮电动助力自行车   电机控制器   矢量控制   性能优化  

摘要： 两轮电动助力自行车作为绿色出行的重要工具,其电机控制器的设计与性能优化对整车效率和可靠性具有重要意义。本文围绕电机控制器的矢量控制技术、PWM技术及热管理等核心技术并分析现有技术瓶颈,提出模块化与轻量化设计、基于模型预测的高效算法及软硬件协同优化的设计方法。优化后的控制器在动态响应、能效、续航能力及系统稳定性方面实现了显著提升,提供了行业的技术进步和产业化应用可靠依据和实践方案。

关键词： 电力机车   IGBT   多热源   相变冷却   热力模型  

摘要： 为解决电力机车核心器件IGBT（绝缘栅双极型晶体管）多热源、高功率的散热需求，提出一种多热源自然循环相变冷却系统，系统为每个IGBT配置了10条冷却通道。采用Python编程，离散蒸发器和冷凝器通道及连接管道，并结合阻力损失模型与两相流传热模型建立可计算系统性能及使用要求的热力模型。按1:1搭建系统实验台，采用自制热源模拟IGBT发热过程，开展2组不同功率下的冷却实验，对系统冷却性能进行验证。通过对比蒸发器出口工质温度以及热源温度的测量值与计算值，对热力模型进行验证。基于热力模型，计算并分析系统在设计工况下的流动、传热特征，探讨系统在不同循环流量、热源功率下的性能。研究结果表明，所设计的系统在每个热源发热功率为200W的条件下，热源温度≤51℃，可以满足≤65℃的要求。对比实验值，本文建立的模型对工质温度预测的误差≤0.06℃，对热源温度预测的误差≤2.64℃，说明模型可以较为准确地预测系统性能。冷却通道内，过冷工质相变较受热存在一段延迟，在该段内换热系数较低，热源可能会在该位置出现局部高温。随循环流量增大，热源温度先迅速降低，随后缓慢升高，存在一个使热源温度最低的理想循环流量（0.80 NL/min）。系统在每个热源功率在250-500W下可以稳定工作，具有最佳的性价比。研究结果为电力机车IGBT冷却系统设计及优化提供参考。

关键词： 双向无线电能传输   E^(#)型电路拓扑   零电压开关   移相控制  

摘要： 传统双向E型无线电能传输(wireless power transfer,WPT)拓扑易进入硬开关状态,导致电能传输效率低。针对此,该文提出无线电能传输系统的改进E^(#)型拓扑及其移相控制策略。首先,构建软开关状态负载范围更宽的双向E^(#)型WPT电路拓扑数学模型,分析并提取电路实现软开关工作状态的关键变量与约束条件,理论上证明所提拓扑的有效性。然后,推导电路中线圈互感和负载阻抗等参数的解析关系式,并基于此提出可保证系统在负载时始终处于最佳工作状态的移相控制策略。该策略通过控制开关管的门极驱动信号相位,使谐振元件内部储存的能量提前或者滞后释放,从而将开关管修正回软开关状态。最后,通过仿真和实验验证所提双向E^(#)型WPT系统的有效性。实验结果表明,所提方法可保证在5~30Ω的负载范围内电路工作在软开关状态,该范围内的电能传输效率峰值达84.3%。

关键词： 变频器   散热系统   故障分析   维护策略  

摘要： 随着工业自动化技术的不断发展,变频器作为一种重要的电力传动设备,在各个领域的应用日益广泛。变频器通过调节电机的转速和功率,实现了对电机运行的精确控制,从而有助于提高系统的效率和灵活性。但变频器在运行过程中会产生大量热量,若散热不良,会导致变频器内部温度升高,影响其性能甚至引发故障。特别是在钢铁厂等高负荷、高温度环境中,变频器散热系统的可靠性显得尤为重要。所以,对就地变频器散热系统的故障进行深入分析,并制定相应的维护策略,对于保障生产设备的稳定运行、延长变频器使用寿命具有重要意义。

关键词： 双馈异步风力发电机   变频控制器   运行控制   模糊控制  

摘要： 本文分析某项目中变频控制器运行控制的技术方案,基于模糊控制方法构建控制系统,详细阐述了系统建设中的模糊控制、程序结构设计方案、工控机程序设计方案等,并通过仿真设计的方法综合评价技术方案的合理性。最终测试结果显示,本文提出的系统控制方案能最大限度提升双馈异步风力发电机变频器的效能。