教学课程资源库 更多>>

关键词： 柔性直流输电系统   IGBT结温监测   智能驱动器   热敏电参数  

摘要： 在特高压柔性直流输电系统中,IGBT结温提取存在的问题主要集中在测量精度、模型准确性等方面。以大功率IGBT模块(ABB4.5kV3kA)为研究对象,重点研究基于动态热敏感电参数法的大容量IGBT结温提取,结合智能驱动器设计,开展具有状态自感知功能的高压大容量电力电子模块的关键设计技术研究、设备研制及相关试验研究。试验结果表明,IGBT结温监测精度为±5℃,实现了对高压大功率变换器功率器件瞬时结温的在线监测,为高压大功率器件的结温提取与状态监测技术工程化应用提供了技术保障,对提升电网中柔性直流工程的维护与管理具有重要意义。

关键词： 单相PWM整流器   数字孪生   灰盒模型   状态监测   IGBT  

摘要： 基于单相两电平脉宽调制(PWM)整流器工作原理及其闭环控制策略,建立其离散化数学模型,并考虑实际工程应用中控制参数未知的情况,结合整流器外特性实验数据,依托优化粒子群算法(PSO),构建单相PWM整流器数字孪生灰盒模型。该模型可依据当前实测外特性数据,准确地监测控制参数和表征健康状态的关键参数,进而实现对实际整流系统的运行特性跟踪与模拟,该方法可为整流系统的非侵入式健康状态监测提供可能,并可用于指导实际系统中控制参数优化。为验证数字孪生灰盒模型及监测方法的正确性与有效性,该文在不同参数和多种工况下开展了模型验证与监测实验。结果表明,所建模型具有对实际整流器外部运行特性的模拟能力,监测误差小于5%且能够识别参数变化趋势。同时也探究了不同智能优化算法对监测性能的影响,论证了优化粒子群算法在此应用条件下的优越性。

关键词： 牵引变频器   冷却机组   控制技术优化  

摘要： 阐述一种改善牵引变频器冷却机组性能的优化方法。该方法综合考虑了结构设计、冷却介质选择和流动分布优化等因素,以实现冷却机组的高效、稳定运行,并通过实验验证了该优化方法的有效性。

关键词： 串联故障电弧   核极限学习机   奇异值分解滤波   改进一次指数平滑滤波   预测残差   非负矩阵分解  

摘要： 串联故障电弧是引发电气火灾的主要因素之一,针对未知工况条件下串联故障电弧难以准确检测的问题,提出了一种基于实时训练更新核极限学习机(KELM)预测模型的串联故障电弧检测方法。首先,利用三相电动机和变频器负载开展了不同电源谐波、变频器载波频率、变频器运行频率和电流等级条件下的串联故障电弧实验;其次,利用奇异值分解滤波、改进一次指数平滑滤波依次对电流信号进行降噪处理;再次,利用前两个周波电流信号训练更新KELM预测模型,并计算预测模型对下一个周波电流信号的预测残差,然后利用预测残差绝对值构建矩阵,结合非负矩阵分解将残差矩阵降维成一维向量,并利用一维向量的最大值作为故障特征,结合固定阈值实现串联故障电弧检测;最后,测试了提出方法在未知工况条件下的串联故障电弧检测性能和抗噪性能。结果表明:提出方法可以有效检测出未知电源谐波、变频器载波频率、变频器运行频率和电流等级4类未知工况条件下的串联故障电弧,且具有较强的抗噪能力。

关键词： 建筑机器人   危险避障   路径规划   最优控制  

摘要： 建筑施工中常在危险环境下进行。为保证施工安全,常采用建筑机器人代替施工人员完成某些危险的任务,例如危险环境下的搬运任务。路径规划是建筑机器人实现运动完成任务的基础,建筑机器人在运动过程中需避开危险障碍物。本文研究了建筑机器人的危险避障路径规划问题,提出了一种基于最优控制策略的路径规划算法,可保证建筑机器人在实现危险避障的条件下以耗能最小的路径完成运动任务。实验仿真结果说明了所提出的基于最优控制策略的建筑机器人的危险避障路径规划算法的有效性。

关键词： 热连轧机   厚度精度   最优控制  

摘要： 本研究针对热连轧机厚度精度控制问题,提出了一种最优复合控制策略。该策略结合了预测外推算法、改进型Smith-Fuzzy PID参数自调整和GM-AGC前馈预控技术,以应对纯滞后、参数时变和轧机入口随机波动干扰等挑战。预测外推算法有效减少了滞后引起的超调量,改善了系统动态性能。改进型Smith-Fuzzy PID参数自调整策略增强了系统对参数变化的适应性。GM-AGC前馈预控则减轻了反馈控制的负担,提高了厚度精度。仿真分析显示,融合上述技术后的最优复合控制策略显著降低了厚度波动,将超调量控制在1%以下,满足了现代带钢热连轧机对厚度精度的严格要求。研究可为提高热连轧机厚度控制精度提供有效的控制策略和技术支持。

关键词： PLC   变频器   PID   压力变送器  

摘要： 基于PLC的自动供水系统旨在实现对供水压力的精确控制,确保供水压力稳定,满足用户需求。该系统通过PLC作为核心控制器,结合压力传感器和变频器等设备,实现对水泵的启停、转速调节以及压力监测等功能。对于传统的自动供水控制系统存在着能量严重消耗、可靠性差稳定性差等一系列问题进行改造。采用PLC和变频器为控制核心,具有安全、稳定、可靠性高的特点。提高了供水和管道运行的效率,节约了能源的浪费。

关键词： 五相PMSM   双平面矢量控制   五相空间矢量脉宽调制   三次谐波抑制  

摘要： 针对无人机中舵机用电机大功率、高转矩、高可靠性的要求,对五相永磁同步电机(PMSM)驱动系统矢量控制策略进行了研究。建立了五相PMSM在自然坐标系下的数学模型,并通过Clark、Park变换,推导出两相坐标系、旋转坐标系下的数学模型,进而设计双平面矢量控制策略,该策略能够同时控制电机的基波和三次谐波电流,以优化电机的性能。针对五相SVPWM调制方法,传统的相邻最大两矢量合成目标矢量时会伴生三次谐波电压,于是提出采用改进的相邻四矢量合成方法,通过控制基波平面电压矢量及其作用时间有效抑制了伴生三次谐波电压。在Simulink下搭建了五相PMSM矢量控制系统仿真模型,对算法进行了仿真研究。然后搭建了五相PMSM实验平台进行实验验证,实验结果说明了本文算法的有效性和实际可行性。

关键词： 变频器   速度调节器   负载控制   张力控制   速度调节器优化   张力控制   顺序控制  

摘要： 主要介绍造纸行业超级压光机传动系统升级改造的设计应用和系统的优化。

关键词： 倒立摆系统   LQR控制   卡尔曼滤波   鲁棒性   状态估计   最优控制  

摘要： 一级倒立摆系统作为经典的控制理论实验装置,具有高度非线性和不稳定性,因此对其进行精确控制和状态估计具有重要的研究意义。该研究旨在提高倒立摆系统的鲁棒性,提出了一种基于LQR控制和卡尔曼滤波的综合方法。首先,建立倒立摆系统的数学模型,通过线性二次调节器(LQR)设计了最优控制器,以实现系统的稳定控制。其次,增加卡尔曼滤波器对系统状态进行实时估计,提高系统的动态响应性能。通过仿真研究对比分析了不同控制策略下系统的鲁棒性表现。结果表明,融合LQR控制和卡尔曼滤波的方法使得倒立摆的摆杆角度响应时间控制在1 s内,其均方差提高93%,显著改善了倒立摆系统的鲁棒性和控制精度,有效抑制外部扰动的影响。