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关键词： 大型LNG运输船   进港航道   最优控制   航迹控制   航速控制  

摘要： 为解决LNG(Liquefied Natural Gas)运输船进港控制问题,以乐清湾进港航道为例,分析总结进港航段的交通特点及通航管理规定,建立了数字化交通环境和船舶运动模型,基于自适应最优PID(Proportional-integral-derivative)航向控制,提出了一种大型LNG运输船自主进港的自适应预定目标态势下的航速航迹耦合控制方法,包括根据分档车钟控制船舶变速和自适应最优PID算法设计航向控制器,采用二分法计算特定态势下的变速时间点和幅度。在预设场景下,自适应最优PID航迹控制最大误差在静水条件、干扰环境下分别减小37 m、70 m。试验结果表明:提出的方法航向控制效果更好,超调量更小,航速及航迹控制效果较好。可为大型LNG自主进港变速行驶安全策略提供理论基础和技术支持。

关键词： 电力巡检机器人   无线充电   移相控制   恒压  

摘要： 传统有线式充电方式受环境与物理因素的影响存在安全隐患,为此针对无线式充电进行研究。无线充电式巡检机器人在充电时与地面无线充电发射端存在一定偏差造成互感变化,从而引起输出电压波动。为了应对线圈偏移导致的互感变化或负载变化引起的输出电压波动问题,采用一种移相控制的闭环调压控制策略对系统进行稳定控制以达到恒压输出目的。仿真验证该闭环控制策略在负载或互感变化时可实现输出电压稳定。

关键词： 国产静止变频器   静态试验   动态试验   电气调试  

摘要： 静止变频器(SFC)是抽水蓄能机组水泵工况主要启动设备,设备供货商主要是ABB、西门子等国外厂家,其调试过程主要由国外厂家主导。本文以南瑞继保研制的国产静止变频器系统(PCS-9575)为例,从静态试验调试、动态试验调试和启动试验调试方面,总结了关键国产化SFC的调试技术。

关键词： 变频器   功率变换主电路   故障诊断   BP神经网络  

摘要： 随着变频器在工业控制系统中的广泛应用,其功率变换主电路的可靠性对整个系统的稳定运行至关重要。本文针对变频器功率变换主电路的故障诊断,提出一种基于BP神经网络的故障诊断方法,研究通过模拟不同类型的故障,收集大量数据,为神经网络训练准备数据,然后设计并优化BP神经网络模型,通过多次迭代调整,可提高模型的诊断精度和泛化能力。此外,本文还讨论BP神经网络在故障诊断中的应用潜力与挑战,为未来的研究方向提供参考。

关键词： 分数阶   PI控制器   Bode图解法   最优控制   频域框架  

摘要： 为了有效减少求解分数阶PI控制器参数的计算量,基于Bode图解法,提出一种改进频域框架分数阶PI控制器设计方法。将改进频域框架法引入中频段,求取改进频域框架法的三角形面积最小;根据截止频率、相角穿越频率约束公式,确定改进频域框架范围;考虑多种约束条件,引入拉格朗日乘数方程,计算比例系数和积分系数,求取在某一改进频域框架内的最优比例系数和积分系数;通过仿真算例验证设计方法的可行性与有效性。结果表明:改进频域框架分数阶PI控制器设计满足系统的稳定性要求,有较好的鲁棒性。该设计方法具有计算简单、精确度高和取值范围直观等优点。

关键词： 异步电机   变论域   模糊PID控制   矢量控制  

摘要： 针对车用异步电机因电机参数变化和负载波动而导致性能变差问题,设计了一种基于矢量控制的变论域模糊PID控制策略。采用变论域模糊PID控制实现控制参数自整定和控制规制自调整,并将其运用于MATLAB/Simulink搭建异步电动机矢量控制策略中。仿真结果表明,基于变论域模糊PID矢量控制的复合控制策略具有响应速度快、超调量小和抗干扰能力强的优点。实验结果表明,该算法是有效的,能够实现对电机的实时控制,具有一定的实用价值。

关键词： 永磁同步电机   矢量控制   切换滑模面   模糊算法   调速系统  

摘要： 针对永磁同步电机(permanent magnet synchronous motor,PMSM)受扰动时存在的转速波动和不稳定问题,提出了一种基于切换滑模面和模糊增益趋近律的滑模速度控制方法。首先,采用了切换滑模面,结合了积分滑模面中不同积分项系数的优点,提升了系统初段的响应速度并降低了超调量;其次,在趋近律内加入幂指项,利用幂指函数的数学特性提升系统的综合性能;然后,使用模糊算法改进趋近律,以系统状态变量作为模糊控制输入,趋近律增益参数作为模糊控制输出,实现了依据系统状态对趋近速度大小的自适应调整,提高了系统抗扰动能力;最后,使用李雅普诺夫稳定性判据证明了该控制系统的稳定性。在MATLAB/Simulink仿真环境下将该控制策略与传统滑模控制策略进行了仿真对比,仿真结果表明:采用改进控制策略的系统响应速度更快、抑制外部扰动的能力更强。

关键词： 自动驾驶仪   经典三回路   最优控制器   鲁棒性  

摘要： 为优化自动驾驶仪设计过程,寻找最优设计参数,提出了一种基于最优控制的三回路自动驾驶仪设计方法。通过设计最优控制问题的代价函数生成三回路驾驶仪拓扑结构,并通过求解最优控制问题同时得到三回路自动驾驶仪的多个设计参数,进一步研究分析了代价函数中惩罚权重对驾驶仪性能指标的影响。实验结果表明,与传统设计方法相比,通过最优控制方法设计的三回路自动驾驶仪性能更优,且对于模型不确定性误差和系统未建模动态等具有较好的鲁棒性。

关键词： 航迹优化   最优控制   Radau伪谱法   燃油消耗  

摘要： 航迹优化是减少航空器直接运行成本和排放成本的重要举措,为此提出了基于hp自适应Radau伪谱法的航迹优化方法。首先,将航迹优化问题转化为多阶段最优控制问题,建立基于最优控制的航迹优化模型。其次,采用Radau伪谱法对最优控制问题进行离散化处理,并通过动态调整网格区间数量和多项式阶数提高求解收敛速率。最后,选用航线实际飞行数据作为算例进行飞行成本和算法性能分析。仿真结果表明:hp自适应Radau伪谱法能够提升多阶段航迹优化最优控制问题的求解收敛速率;最短飞行时间航迹比飞行计划仿真航迹的飞行时间降低了12.25%,最少燃油消耗航迹比飞行计划仿真航迹的油耗减少了7.68%。

关键词： IGBT功率模块   测试电路设计程序编写   自动测试技术   可靠性   失效机理  

摘要： 本文研究了电子电力系统中广泛应用的IGBT功率模块的自动测试工装的设计以及可靠性。通过硬件上的工装设计和软件上的程序编程,实现了IGBT功率模块的自动测试技术,提高了此类器件的测试精度和专业技术水平,通过多种试验对器件的可靠性进行验证,得到了相应的验证结论,分析了IGBT功率模块的失效机理。最后,基于IGBT功率模块的测试技术及可靠性的研究方法和内容,提出了测试技术和可靠性研究未来的挑战和发展趋势。