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关键词： 卡尔曼滤波   矢量控制   双环控制算法   关节模组  

摘要： 针对自研关节模组中GD32FFPRTGU6芯片现有控制算法解决关节系统惯量不匹配效率低、快速跟踪性、稳态精度以及抗干扰的鲁棒性差的问题，提出了基于扩展卡尔曼滤波FOC矢量双环控制算法。该算法在传统FOC矢量控制中加入卡尔曼滤波算法，通过卡尔曼滤波器滤波作用，减少外界噪声干扰和自身干扰，使输出相电流更为稳定，能较大程度提高稳态精度及系统的抗干扰性，且能够保证在干扰环境下的鲁棒性及稳定性。该文先用Simulink仿真验证的方法，证实了该理论算法的可行性，后将该算法应用到GD32FFPRTGU6芯片的关节模组控制模块，验证了该理论算法。该算法提高了关节系统的快速跟踪性，稳定精度以及抗干扰鲁棒性。

关键词： 双有源桥   中点箝位   三电平扩展移相   电流应力   优化  

摘要： 二极管中点箝位(neutral-point-clamped， NPC)三电平双有源桥(dual-active bridge， DAB)变换器能够扩展输入或输出电压范围，适应更高电压等级的电能变换。该文提出一种基于三电平扩展移相控制的电流应力优化调制策略。在DAB原边全桥引入NPC三电平结构，原边全桥输出电压为对称五电平电压，副边全桥输出电压为对称两电平电压，构成三电平扩展移相控制。建立变换器在四种工作模式下的数学模型，得到其移相比约束条件和功率范围；以电感电流应力最小为优化目标，采用Karush-Kuhn-Tucker (KKT)法，得到不同工作模式下电感电流应力最小的最优解。不同的解所能达到的功率范围不同，在功率交叠区，具有最小电流应力的最优解为最终的最优解。最后对所提出的调制方案进行实验验证，将三电平扩展移相优化调制策略与两电平扩展移相控制电流峰值最小优化策略以及单移相控制进行对比，实验结果验证了该文的三电平扩展移相优化调制策略能够在宽电压范围内进一步降低电流应力并提高变换效率。

关键词： 绝缘栅双极型晶体管   浮空P区   高击穿   低损耗  

摘要： 为实现更高的能源转换效率，优化IGBT的导通压降(Vcesat)和关断损耗(Eoff)之间的折中关系，同时提高IGBT的阻断特性，提出了一种集电极浮空P区结构的绝缘栅双极型晶体管（Collector Floating P-layer IGBT,CFP-IGBT），通过在集电极区域实施多次P型杂质离子注入形成P柱，P柱可以辅助耗尽集电极侧的漂移区内的电荷，进而提高正向阻断下集电极侧的电场强度，获得更高的击穿能力；在器件关断阶段，P柱减少了电场扩展后剩余的非耗尽区的宽度和过剩载流子的数量，从而降低关断损耗，减少拖尾电流，进而有效改善了导通压降与关断损耗的折中关系。实验仿真结果显示，CFP-IGBT相较于传统沟槽栅场截止IGBT（Field Stop,FSIGBT）的耐压能力提升了10%，关断损耗则降低了15%，在相同击穿电压1 400 V下，CFP-IGBT的晶圆可以进一步减薄10%厚度，在导通压降为1.5V下，其关断损耗可实现降低超过50%。

关键词： IGBT   状态监测   频谱   键合线老化   栅氧化层老化  

摘要： IGBT的健康监测对于系统的正常运行至关重要，而当前的研究主要面向单一老化，多种老化叠加会导致一些监测方法适用性低，容易误动作，对于多老化状态判定和区分的研究还有很多不足。由于集射电压(VCE)频谱中含有丰富的信息，不同老化会对其产生不同影响，因此提出一种基于VCE频谱的键合线老化和栅极老化的判定和区分方法。首先，分析键合线和栅极老化对电压开关波形的影响。然后，对开关电压波形FFT并进行频谱分析，探究不同老化对频谱产生影响，由此进行老化判定和区分。最后，搭建电路进行实验验证，并分析不同工况对该方法的影响。实验结果表明键合线老化和栅极老化均会使高频段幅值增大，所提方法可以有效区分不同老化形式。

关键词： 燃气轮机   静止启动   变频器  

摘要： 燃气轮机静止启动变频器通过调整电压和频率来实现对燃气轮机的速度和功率的精确控制,在燃气轮机启动过程中起着重要的作用,分析了其技术原理、类型和功能特点,以及燃气轮机启动过程工艺的具体要求。通过对典型的静止启动变频器拓扑结构的对比,分析了各自的优缺点和不同,为燃气轮机静止启动变频器的应用提供了参考。

关键词： 天然气   压缩机   控制系统   变频器  

摘要： 压缩机是天然气压气站中的重要设备,其运行过程需要消耗大量能源,直接影响天然气的使用效果。基于变频控制技术设计压缩机自动控制系统,通过多台压缩机的同时使用及控制,实现供气管网内部压力恒定。该系统能够显著降低整套设备运行功率,提升天然气的使用效率,可以节省能源消耗20%以上。

关键词： 感应加热电源   驱动信号   同步性   2SP0115T2C0驱动模块  

摘要： IGBT驱动信号同步性是影响并联均流的关键因素。以采用并联扩容的1000 kW并联谐振感应加热电源为研究对象,设计了其IGBT驱动电路。首先通过DSP产生逆变桥的2路IGBT驱动信号;其次通过门电路实现驱动信号重叠时间设定,并利用驱动器将信号扩展为24路;最后通过2SP0115T2C0驱动模块及其外围电路实现了驱动信号的功率放大、隔离和IGBT的过流保护等功能。测试结果表明所设计的驱动电路信号同步性较好,信号间最大时延20 ns,具有较好的工程设计参考价值。

关键词： 焊料层空洞   IGBT模块   键合线老化   电磁辐射干扰   V_(eE_peak)  

摘要： 该文提出一种基于电磁辐射干扰(EMR)与V_(eE_peak)组合电参数监测IGBT模块封装老化的方法,旨在监测多种老化同时发生时IGBT模块的健康状态。首先,分析V_(eE_peak)和EMR的产生机理以及模块内部寄生参数对VeE和EMR的影响;其次,分析不同老化对IGBT模块内部寄生参数的影响;最后,结合实验结果证明所提方法的正确性。这是一种不需要复杂监测电路的非侵入式监测方法,可有效降低多种老化耦合对IGBT模块健康状态监测结果产生的误差。

关键词： 桥式起重机   变频调速   PLC   变频器   控制系统  

摘要： 在当代制造业流程里,各类起重设备普遍用于货品转移和垂直作业。伴随自动化控制技术进步,变频调速装置逐步演变为桥式起重设备核心部件。本篇文章讨论了编程控制器与变频调速装置在桥式起重设备调速系统应用状况,经过探究车载式起重设备的运作机制和操作规程,细致阐述了编程装置与变频装置整合技术、操作手册和对设备性能作用。研究揭示,整合编程控制器与频率调控设备的调节系统展现出显著增强桥式起重机运行效率、精准度与保障,故此在繁杂作业环境应用构成了稳固支撑。

关键词： 变频器调节   预充   反馈控制   PID控制  

摘要： 面向变频器调节型电源模块的预充功能,提出了一种基于双环路反馈控制和模糊自适应PID控制相结合的优化设计方案。该方案首先采用双闭环控制结构,通过引入前馈补偿和动态调整机制,提高了预充控制的平稳性;其次,设计了模糊自适应PID控制策略,通过模糊推理和参数自适应调整,实现了预充过程的安全性。结果表明,所提预充优化方案能有效改善预充性能,提高系统可靠性,具有良好的应用前景。