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关键词： 绝缘栅双极晶体管   应力波   状态评估   变分模态分解  

摘要： 针对绝缘栅双极晶体管(Insulated Gate Bipolar Transistor, IGBT)的老化失效问题,提出了利用一种灰狼优化(Grey Wolf Optimizer, GWO)算法优化变分模态分解(Variational Mode Decomposition, VMD)算法的IGBT老化状态评估方法。首先,利用GWO算法以最小包络熵为适应度函数来确定VMD算法的模态分解数K和惩罚因子α的最佳组合;然后,利用最佳参数组合[K,α]将IGBT应力波信号通过VMD算法分解成若干本征模态函数(Intrinsic Mode Function, IMF)分量;最后,对信号分解的各模态分量进行特征提取和分析。基于IGBT功率循环平台的应力波试验结果表明,该方法能够有效提取IGBT老化特征,同时IGBT应力波的峭度特征变化明显,可以表征IGBT的老化程度。

关键词： 绝缘栅双极型晶体管   Cauer频域模型   传递函数   结温估计   状态监测  

摘要： 绝缘栅双极型晶体管(insulated gate bipolar transistor, IGBT)模块的Cauer模型与可靠性密切相关,因此研究Cauer模型及其参数的提取方法具有重要的实际意义。基于此,以三阶Cauer模型为例,研究了基于底板温度传递函数的热网络模型参数提取方法,并利用该模型实现了结温准确估计和老化状态监测。首先,建立了底板温度传递函数与热网络模型参数的关系,确定了三阶Cauer频域模型的热阻和热容。其次,根据得到的三阶Cauer频域模型反推出结温传递函数,进而求得结温表达式,实现IGBT模块结温估计并实验验证其准确性。最后,将该方法与国际电工委员会(international electrotechnical commission, IEC)标准下的总热阻计算方法相比,计算误差小于1%,且实现了结温的准确估计。此外,基于此方法可以实现对IGBT模块、热界面材料(thermal interface material, TIM)和散热片散热效果的状态监测。

关键词： 双有源桥变换器   串联谐振电路   时域分析法   移相控制   效率优化  

摘要： 针对串联谐振型双有源桥(dual active bridges,简称DAB)双向直流变换器,该文提出一种基于变频控制的电流峰值优化控制策略.首先,利用时域分析法获得双有源桥变换器中峰值电感电流和传输功率的归一化解析式;然后,将所构建时域模型与传统基波分析法的计算结果进行比较,并推导出软开关范围且对死区时间进行分析.最后,通过仿真实验验证了时域分析结果和电流峰值优化策略.仿真结果表明,在不同功率等级下所提优化控制策略相对于现有定频控制能有效地降低电流峰值.

关键词： 机械共振   变频器   跳频  

摘要： 介绍电机拖动设备机械共振的维修方法。以艾墨生变频器控制的龙门铣床报警停机故障为例,通过反复监测找出问题的根源是变频器在特定频段产生的机械共振。通过修改变频器跳频设置参数,使其工作频率避开共振频率。并介绍西门子、ABB等品牌变频器的跳频参数设置方法。

关键词： 乙烯压缩机   变频器   电机驱动  

摘要： 本文通过调查研究,对乙烯压缩机组变频电驱技术进行分析论证,研究乙烯压缩机组变频电驱技术应用的可行性,并提出了具体实施方案。分析了变频器电驱技术的工作原理、变频器在乙烯压缩机组中的适用性,并探讨了该技术面临的挑战和未来发展方向,可为乙烯生产行业中压缩机组由汽轮机驱动改为变频电机驱动提供理论依据和实践参考。

关键词： 阶段结构   生物经济系统   稳定性   最优控制   策略迭代  

摘要： 研究了具有阶段结构特征的食饵-捕食者系统模型的最优控制问题,通过稳定性分析探究了生物经济系统的平衡特性,提出了一种自适应动态规划算法,证明了该算法的收敛性。设计控制器使所构造性能指标(成本函数)达到最小,显著提高了生物经济系统最优控制问题解的计算效率,数值仿真验证了所给算法的可行性和有效性。

关键词： 交通工程   合流区   合流次序   轨迹规划   蒙特卡洛树搜索   最优控制  

摘要： 为提升高速公路合流区交通运行效率及驾乘人员舒适性,在保障安全的前提下,面向人工驾驶车辆(Human Driven Vehicles,HDV)和智能网联车辆(Connected and Autonomous Vehicles,CAV)混行的异质交通流环境,提出高速公路CAV合流次序优化与轨迹规划方法.首先,以车辆通行时间和延误作为合流区交通运行效率表征指标,建立合流次序优化函数,采用并调整蒙特卡洛树搜索(Monte Carlo Tree Search,MCTS)算法,获得最优合流次序;其次,依据合流次序,建立最小化加速度和急动度的CAV合流轨迹规划(Minimize Acceleration and Jerk Trajectory Planning,MAJTP)函数,运用最优控制理论,求解车辆纵向最优轨迹解析解,进而形成高速公路合流区CAV协同控制方法;最后,联合运用SUMO软件和PYTHON库,对本文所提方法进行交通仿真验证.仿真结果表明:在CAV渗透率分别为0.2、0.4、0.6和0.8时,相较于先进先出(First In First Out,FIFO)算法,基于MCTS算法的合流次序优化方法累积延误分别降低5.75%、8.84%、12.24%和11.06%;相较于最小化加速度的车辆轨迹规划(Minimize Acceleration Trajectory Planning,MATP)方法,MAJTP方法平均急动度更趋近于零,驾乘人员舒适性有所提升,验证了方法的有效性.研究成果可为高速公路合流区交通运行管控研究提供理论支持.

关键词： 非线性系统   输入受限   强化学习   自适应动态规划  

摘要： 针对一类输入受限的非线性系统最优跟踪控制问题,提出一种基于强化学习的自适应动态规划的控制策略。通过设计一种合适的性能指标函数解决控制系统输入受限问题;通过设计评价神经网络来估计系统的最优性能指标函数,从而求解控制系统HJB(Hamilton-Jacobi-Bellman)方程,获得最优控制输入;利用Lyapunov方法获得评价网络的权重更新率,并证明系统的跟踪误差和评价网络的权重估计误差为最终一致有界(UUB);通过数值仿真实验验证该控制策略的有效性。

关键词： 结构工程   智能隔震   磁流变阻尼器   最优控制  

摘要： 针对风震双强区高层隔震结构中铅芯隔震支座为控制隔震层风载位移而导致地震下隔震效果降低的问题,提出一种基于磁流变阻尼器的智能隔震系统及其设计方法。该系统隔震层由磁流变阻尼器和天然叠层橡胶支座组成,利用磁流变阻尼器可调特性,实现隔震层变刚度的功能。未发生地震时,磁流变阻尼器采用满电压(Passive On)控制,为隔震层提供刚度;地震发生时,磁流变阻尼器模拟粘滞阻尼器为隔震层提供阻尼力。通过数值模拟对比铅芯隔震结构、半主动控制的智能隔震结构与文中所提出智能隔震结构在不同工况下的结构响应,结果表明:提出的智能隔震系统对层间位移与加速度的控制均优于传统铅芯隔震技术;时滞对智能隔震控制效果影响较小;提出的设计方法操作流程简便,隔震效果可靠。

关键词： 传染病模型   能控性分析   最优控制  

摘要： 结合改进的传染病模型和舆情传播特点,提出了一个包含四类人群用户的SI_(1)I_(2)R舆情传播模型,对该模型的平衡点进行了稳定性分析.引入控制变量后,进行了模型的能控性分析.同时,考虑成本效益,研究了终端时刻自由情况下的最优控制问题,并提出了相应的最优控制策略.数值仿真结果显示,所提策略在有效抑制虚假信息传播的同时还节约了成本,并揭示了网络警报阈值对舆情传播的影响.未来研究可探讨如何设计合适的网络警报阈值以维护网络安全。