光伏发电系统不对称故障功率控制

研究电网不对称故障下光伏逆变器的瞬时输出功率特性,结合指令电流的总谐波畸变率的解析推导,提出光伏发电的功率控制算法。考虑光伏逆变器输出电流谐波畸变率限值约束,以有功和无功功率波动的综合幅值最小为目标,建立光伏发电功率控制参数的优化模型。基于无差拍电流跟踪建立光伏发电系统整体模型,利用PSCAD/EMTDC仿真平台验证了该控制策略的可行性。     

地铁车辆运行条件下IGBT器件过热报警问题分析研究

针对宁波地铁2号线车辆压道运行工况下频繁出现IGBT器件过热报警问题，分别开展MP_2车和M_2车在压道运行工况和正线运行工况下的温升测试，并利用FLUENT软件对热管散热器和IGBT器件进行仿真分析。研究结果表明，受车体底部设备阻挡，地铁车辆牵引逆变器热管散热器进出风口的风速为车辆速度的15%～40%;压道运行工况下，MP_2车热管散热器的进口平均风速低于M_2车，是MP_2车频繁报IGBT器件过热的根本原因；正线运行工况下，热管散热器的进口平均风速为6 m/s,可以保证IGBT器件的可靠应用。温升测试与仿真分析方法可为地铁车辆牵引逆变器的热设计工作提供理论指导。     

基于SiC开关器件的LCL并网逆变器控制策略建模分析

SiC功率器件具有高耐压、低损耗、高效率等特性,而高开关频率可以降低逆变器输出电压的低频谐波成分,从而降低并网电流的谐波成分,提高系统稳定性。以SiC MOSFET开关器件作为逆变器组成原件,以LCL滤波器作为逆变器与电网的接口,在建立系统控制模型的基础上,根据有源阻尼与无源阻尼控制方法之间的等效关系,提出并网侧电流与逆变器侧电流的双闭环控制策略,并对这种控制策略进行了稳定性分析。然后根据系统稳态误差与稳定裕度的要求,设计了系统反馈参数与PI调节器的参数。仿真和实验结果表明,这种控制方法可以有效抑制并网电流谐波,提高并网功率因数,并具有良好的鲁棒性和动态响应。     

矿井无线通信系统功率分配优化算法

针对矿井无线通信系统中主、次级信号传输存在相互干扰等问题，提出了集中式功率分配算法，建立了功率分配系统模型，列出了中继节点处功率分配的目标函数，以此来最大化系统加权速率以及最小化系统加权功率，并对集中式系统的功率分配进行分析，把问题转化为特定的最小化和最大化问题求出最优解，使信号间的干扰最小化.算法应用于实际矿井通信测试并对测试数据进行仿真分析，表明该分配方案正确、可行.     

小功率车载逆变器的热仿真与实验研究

为探究小功率车载逆变器的散热性能,利用CFD软件对车载逆变器建立有限元三维模型,用笛卡尔网格划分系统对重点部位进行网格加密处理,通过在不同工况下的数值仿真计算,得出逆变器整体及各个元器件的发热情况。在数值仿真结果的基础上,设计相关实验,在不同环境温度的工作条件下,对车载逆变器中各个元器件的工作温度进行实验测试。测试表明各个元器件在不同环境温度、外部负载的工况下,工作温度都控制在100 ℃左右,分析实验值与模拟值的误差,其最大误差在3.4%以内。数值仿真计算结果有较高的精确度。     

城轨车辆设备悬挂点的振动测试及特性分析

为获得城轨车辆设备悬挂点的振动特性,以南京地铁宁天线的车辆为研究对象,针对车底悬挂的牵引逆变器、辅助变流器、高压电器箱、扩展供电箱和空心电抗器等设备开展线路运行的振动测试,并与GB/T 21563—2018进行对比分析。研究结果表明,各测点在GB/T 21563—2018推荐频率范围内的有效值均在标准值50%之内,大部分测点的振动有效值小于标准值的20%,小部分测点在0～3 200 Hz频率范围的有效值超过标准值。牵引逆变器、高压电器箱、扩展供电箱和空心电抗器等设备的振动频谱存在一定的相似性,大致分为低频、中频和高频3个区域,而辅助变流器的振动频谱集中在低频和高频2个区域。实际线路振动测试获得的设备悬挂点特性可为车辆及设备的结构设计提供指导。     

开关线性复合机理的柔性波形功率放大技术研究

研究了一种基于开关线性复合机理的柔性波形功率放大技术。该技术将开关功率放大技术与传统线性功率放大技术有机结合,开关级功率输出包络只作为末级线性功率单元的供电电源以确保系统效率,同时借助于线性功率单元的高阻抗输入、低阻抗输出特性以保证系统输出品质。与传统线性功率放大技术相比,开关线性复合功率放大技术系统输出可兼顾高效率与优波输出的综合静动态特性,对电路的建模分析、参数设计和系统性能评估提供了理论依据,理论分析与仿真结果为实验研究奠定了基础。     

光伏发电系统最大功率跟踪的研究

详细论述了断续交错双BOOST DC/DC变换器在光伏发电系统最大功率跟踪的应用。用交错BOOST电路结构能够对太阳能板萃取最多的功率和减小输出纹波,并用滑模变控制(SMC)自适应跟踪不确定光伏发电系统的最大功率点,快速达到最大功率点切面上滑动,从而使负载获得最大功率及整个控制系统在输入、输出参数扰动的情况下实现强鲁棒控制(ROBUST control)。同时通过仿真和实验验证滑模技术能在光伏交错双BOOST变换器中减小负载的纹波电流,提高光伏效率。     

同轴双电机耦合系统功率平衡研究

双电机同轴硬联运行时,2台电机速度被强制同步,由于2台相同电机参数略有差异,导致功率分配不平衡,针 对这一问题提出了基于直接转矩控制的双电机主从模糊控制系统。基于功率平衡要求,通过MATLAB仿真分析双电机 运行负载分配情况,提出双电机功率平衡运行条件。根据直接转矩控制,使用主从控制和传统PID设计的系统基本上解 决了功率不平衡问题,但其动态性能不佳。为了改善动态性能,设计了“模糊参数自整定PID”控制器。仿真结果表明, 该系统最终达到了功率平衡,有效防止双电机同轴运行时1台电机负载过大的问题,而模糊参数自整定PID与传统PID 控制的系统相比,可以提高功率跟踪的动态性能。     

多模态LoRa通信技术在光伏机器人的应用

为解决光伏清洁机器人通信的功耗高、通讯距离受限等问题,对LoRa(Long Range)技术在光伏机器人中的应用进行了研究。结合光伏机器人的应用场景以及LoRa技术,设计了低功耗通信方案,提出了基于LoRaWAN标准协议的ClassA、B、C 3种工作模式相结合的多模态LoRa通信机制,并设计了网络层的通信协议,实现了机器人系统的功耗和通信时效的兼顾。最后结合北京某分布式屋顶的光伏机器人项目,实现系统方案。实验分析表明,相比较于传统控制方法,所提LoRa通信机制能够降低功耗,提高产品性能。     

Buck变换器在酒泉太阳能光伏发电中的应用

太阳能光伏发电作为一种新能源,易受季节变化、昼夜交替的影响,因此其输出电压很不稳定.鉴于此,本文采用Buck变换器,采用扰动观察法的MPPT控制策略,可应用到酒泉的太阳能光伏发电中,可使得输出电路的等效阻抗跟随光伏电池的输出阻抗,使光伏阵列在任何条件下获得最大功率输出,跟踪最大功率的优点.仿真表明,MPPT(最大功率跟踪)控制策略的可行性,该方法有效地提高了输出电压的稳定性.     

模糊微处理器

模糊微处理器根据输入与输出信号完成模糊推理。模糊控制器有两种处理器:一是规则芯片Rule chip;二是解模糊芯版defuzzifer chip。解模糊芯片是产生描述模糊语言信息。1.模糊微处理器的基本构成单元(1)最小(MIN)电烙与最大(MAX)电烙这些电烙是构成模糊推理机的基本单元,以完成最小—最大操作。其电烙特点:①大的扇出功率。②抗电源电压波动和温度变化强。③高速。④对晶体管的几何错误,晶体管特性变化,晶体管工作点改变不灵敏。⑤输入端子的浮动不影响门的输入/输出(1/0)特性。(2)隶属函数电烙(Membership Funotion Cincuit)     

基于谐波消除PWM的RMOS逆变器的研制

根据规则采样ＰＷＭ的谐波消除原理，提出了一种适于单片机实现的三相ＰＷＭ算法，并用新型功率器件ＲＭＯＳ研制出谐波消除ＰＷＭ逆变器，通过仿真分析和实际运行验证了ＰＷＭ中的谐波消除效果。     

汽车电动助力转向系统性能测试系统设计

根据汽车电动助力转向系统性能测试台架试验要求,采用VB6.0作为测试系统软件开发平台,以MPC08SP运动控制器作为交流伺服电机的上位控制单元对输入端转角、转速等进行控制,采用电液比例控制方式对输出端力、速度等进行加载,实现不同工况下转向阻力矩的模拟加载。最后对某技术成熟的电动助力转向系统进行性能测试。试验结果表明:该测试台架能稳定运行、测试精度高,可快速地实现电动助力转向系统自动化测试。     

半主动空气悬架的神经模糊控制

以带附加气室容积可调空气悬架的整车为研究对象,首先建立附加气室容积可调空气弹簧模型,并将该模型以弹簧力形式引入整车,然后设计以平顺性指标为主导地位的综合目标函数及约束条件。采用改进遗传算法对该目标函数进行逐段优化,同时得到不同工况下前悬架和后悬架模糊控制器的最优输出数据。最后将该输出数据作为导师信号供神经网络学习,从而建立整车半主动空气悬架的T-S型神经模糊控制器。仿真结果表明:在不同行驶工况下,相比被动空气悬架,采用神经模糊控制的半主动空气悬架的行驶平顺性显著提高,且满载时的改善效果优于空载。     

数字波束形成器中的后置滤波

假定接收阵列的输入为叠加在窄带高斯噪声上的正弦信号,可导出带后置滤波的数字波束形成器的输出功率和输出信噪比,从而不必在频域中进行分析就可进行后面的计算。公式利用了由作者先前给出的量化器函数和最初由达文波特提出的某些功率谱分布因子。本文对这种功率谱分布因子进行了更严密的推导和讨论。对于在相关噪声场中的DIMUS阵列,基于这个公式的数学研究结果表明:除了一些罕见的情况以外,后置滤波通常能改善输出SNR或阵列增益。可以证明,后置滤波增益的大小不仅随阵列输入SNR的变化而变化,而且强热地依赖于阵元间隔与波长的比值,并且只有用削波损耗和噪声相关损耗才能对其进行有意义的解释。特别是用后置滤波对这两种损耗的补偿表明:单元间隔小于二分之一工作波长的接收阵列在某些条件下可以有利于系统的设计。     

微电网无缝切换控制策略研究与仿真分析

有效的控制策略对于微电网的稳定、可靠运行具有重要的作用.本文针对由光伏发电、储能装置和负载构成的典型微电网,提出了一种旨在实现无缝切换,保障负荷用电安全的综合控制策略.并网运行时,光伏发电和储能装置均采用PQ控制方法,孤岛运行时,光伏发电采用PQ控制,储能装置采用V/f控制方法.利用Matlab/simulink软件搭建了相关单元的模型,仿真验证不同运行方式切换过程和微电网发电单元变化条件下的系统响应,结果表明了该方法的有效性.     

逆变器的滑模变结构控制研究

提出了一种逆变器的电路拓扑 ,以获得比较理想的正弦输出电压 ,分析了电路的工作原理 ,设计了电路的滑模变结构控制方案 ,并进行了仿真和实验研究     

优化CamShift算法的适应度函数的船舶跟踪改进算法

针对内河船舶对象在动态背景下的目标跟踪展开研究,考虑船舶在内河运行环境的特点,以Cam Shift跟踪算法为基础,对其适应度函数进行优化设计,将期望值最优作为适应度函数的性能参量。设计中以目标区域颜色直方图概率密度和预测区域颜色直方图概率的期望值作为适应度函数,以此适应度作为视频帧中选择目标区域的参量。内河运行船舶实际摄制视频的跟踪分析结果表明:相对于传统的Cam Shift算法,改进后的算法提高了跟踪精度和系统稳定性。     

非接触电能传输系统恒流充电控制方法研究

针对非接触电能传输(CPT)系统的输出充电电流控制,提出一种基于H∞控制的原边主动控制方法。借助于微分动力学模型的频域展开,实现了系统广义状态空间平均模型,构建了系统性能加权函数及控制系统结构,建立了控制器及观测器的Ricatti方程,并通过Hermitian矩阵完成了该方程的求解,利用迭代计算方法以获得最优H∞控制器。该方法可动态调节不同负载条件下原边注入能量,有效提高轻载下系统整体效率。实验结果验证了该方法的有效性。