检索结果-内蒙古大学图书馆

中国电机工程学报 2018年第21期38卷 6420-6429页

作者：徐坤山谢少军南京航空航天大学自动化学院

该文分析模块化多电平变换器（modularmultilevel converters,MMC）基于模型的故障诊断方法及其鲁棒性问题。提出基于增量预测模型检测故障环流特征而判断故障,再通过比较电容电压值与桥臂子模块电容电压均值之间差值而定位故障的故障... 详细信息

该文分析模块化多电平变换器（modularmultilevel converters,MMC）基于模型的故障诊断方法及其鲁棒性问题。提出基于增量预测模型检测故障环流特征而判断故障,再通过比较电容电压值与桥臂子模块电容电压均值之间差值而定位故障的故障诊断方法。建立环流的增量预测模型,提出环流预测误差矫正、多步预测及三段式误差补偿方法以消除由模型参数不准确、采样误差和外部干扰造成的检测结果偏差,给出故障诊断参数的设计原则。最后,搭建桥臂子模块数为4个的单相MMC实验样机进行实验研究,实验结果验证了基于增量预测模型的子模块功率管开路故障诊断策略具有鲁棒性强的优点。

关键词：模块化多电平变换器故障检测开路故障子模块增量预测模型

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基于增量模型的永磁同步直线电机鲁棒预测电流控制

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电力系统保护与控制 2020年第8期48卷 69-77页

作者：王金兵沈艳霞江南大学物联网技术应用教育部工程研究中心江苏无锡214122

为了解决永磁同步直线电机预测电流控制对电机参数的依赖,提出一种鲁棒增量式预测电流控制算法。通过建立永磁同步直线电机增量式预测模型来克服电机磁链变化的影响,并详细分析了增量预测模型对电机参数敏感性。为提高电流带宽,对增量... 详细信息

为了解决永磁同步直线电机预测电流控制对电机参数的依赖,提出一种鲁棒增量式预测电流控制算法。通过建立永磁同步直线电机增量式预测模型来克服电机磁链变化的影响,并详细分析了增量预测模型对电机参数敏感性。为提高电流带宽,对增量式预测电流控制进行一拍延时补偿。针对电感不匹配引起的电流预测误差,提出一种新型滑模观测器来观测电压扰动值并将扰动前馈补偿,从而实现精准电流控制。实验结果表明所提方案可有效地提高系统鲁棒性,具有较好的效果。

关键词：永磁同步直线电机鲁棒预测电流控制增量预测模型延时补偿扰动观测器

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基于扩展卡尔曼滤波的永磁同步电机有限集模型预测控制策略研究

基于扩展卡尔曼滤波的永磁同步电机有限集模型预测控制策略研究

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作者：徐越天津大学

学位级别：硕士

永磁同步电机有限集模型预测控制策略具有易于处理约束优化问题、动态性能好等优点,但其仍然存在如参数依赖性强,权重系数整定困难,算法计算量大等问题。为此,本文针对上述问题进行研究。首先,为了解决永磁同步电机有限集模型预测电流... 详细信息

永磁同步电机有限集模型预测控制策略具有易于处理约束优化问题、动态性能好等优点,但其仍然存在如参数依赖性强,权重系数整定困难,算法计算量大等问题。为此,本文针对上述问题进行研究。首先,为了解决永磁同步电机有限集模型预测电流控制策略中存在的参数依赖性问题,本文引入了无磁链的增量预测模型,增量预测模型中不存在磁链参数,且电阻失配带来的预测误差极小,可以忽略不计。以此为基础,本文提出了基于扩展卡尔曼滤波的增量模型预测电流控制策略,忽略电阻的影响,将q轴增量方程作为状态方程,利用扩展卡尔曼滤波器对电感进行在线辨识,并在模型中实时更新,提升了控制策略的参数鲁棒性。此外,针对永磁同步电机传统有限集模型预测转矩控制策略中权重系数难以整定的问题,本文对转矩和定子磁链幅值使用无差拍控制,得到参考电压矢量,将对转矩和定子磁链幅值的追踪转变为对参考电压矢量的追踪。论文提出一种快速选择电压矢量的方法,在空间电压矢量图中建立零矢量区域,当参考电压矢量位于零矢量区域内时,选择零矢量作为最优电压矢量,当参考电压矢量位于零矢量区域外时,根据参考电压矢量的位置角判断其所处的扇区,选择扇区内的非零矢量作为最优电压矢量。同时为降低控制策略的参数敏感性,使用扩展卡尔曼滤波器算法对电阻和电感参数进行在线辨识,并反馈至模型中,避免了参数失配带来的控制效果变差的问题。最后,论文在两电平逆变器永磁同步电机控制系统上对两种改进的控制策略进行了仿真与实验,验证了所提控制策略的优越性。

关键词：永磁同步电机有限集模型预测控制增量预测模型扩展卡尔曼滤波

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提高模块化多电平变换器可靠性的关键技术研究

提高模块化多电平变换器可靠性的关键技术研究

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作者：徐坤山南京航空航天大学

学位级别：博士

模块化多电平变换器(Modular Multilevel Converter,MMC)因其突出的结构和技术优势,克服了传统两电平和级联多电平变换器的缺点,被广泛应用于高压大功率领域,是目前最具应用价值和发展前景的高压大功率变换器之一,但模块化多电平变换器... 详细信息

模块化多电平变换器(Modular Multilevel Converter,MMC)因其突出的结构和技术优势,克服了传统两电平和级联多电平变换器的缺点,被广泛应用于高压大功率领域,是目前最具应用价值和发展前景的高压大功率变换器之一,但模块化多电平变换器存在子模块数量多,自身可靠性较低的问题。本文以最基本的子模块为半桥结构的模块化多电平变换器为研究对象,以提高其运行可靠性为研究目标,围绕子模块功率器件故障诊断、子模块故障容错控制和高可靠性子模块拓扑结构等几个关键技术进行了深入的研究。本文所完成的主要工作包括:(1)分析了模块化多电平变换器基于模型的故障诊断方法及其鲁棒性问题。针对基于模型的故障诊断方法存在的鲁棒性问题,提出了基于增量预测模型检测故障环流特征进而判断故障,再通过比较电容电压值与桥臂子模块电容电压均值之间差值而定位故障的故障诊断方法。建立了环流的增量预测模型,提出了环流预测误差矫正、多步预测及三段式误差补偿方法以消除由模型参数不准确、采样误差和外部干扰造成的检测结果偏差,给出了故障诊断参数的设计原则。仿真和实验结果验证了基于环流增量预测模型的故障诊断方法具有鲁棒性强的优点。(2)分析了故障诊断存在的快速性问题,提出了一种快速的故障诊断策略,故障检测采用基于桥臂电流的增量预测模型的方法,通过比较桥臂电流预测值与测量值的差值是否大于阈值来判断故障,故障定位采用比较子模块电容电压斜率的方法来定位故障。该故障诊断策略可以快速的定位多个子模块故障,且无需外加传感器,结构简单易实现。仿真和实验结果验证了该诊断策略的可行性。(3)针对无冗余子模块模块化多电平变换器的子模块故障问题,提出了一种基于固定计算次数的无冗余子模块MMC模型预测故障容错控制策略,该策略包括交流电流优化控制、多目标优化控制和子模块电容电压平衡控制方法。该控制策略分为三步,首先对交流电流进行优化控制,其次对环流和交流电流进行多目标优化控制,最后采用一种结合电平差值和桥臂电流方向进行排序的方法平衡子模块电容电压。该故障容错控制方法只需要8次预测迭代即可找到最优解,大大减少了计算量。仿真和实验结果表明该策略不仅可以保证MMC正常工作状态下的稳定运行和很好的输出特性,而且在发生子模块不对称故障时可以保持系统的输出特性和稳定运行。(4)针对现有的MMC子模块存在的桥臂直通故障问题,提出了一种具有上下开关管直通能力的子模块拓扑结构,该拓扑结构由半桥电路、箝位电路和能量转移电路三部分组成。箝位电路保证了子模块电压的稳定输出,能量转移电路保证了子模块电容的充放电平衡。该拓扑结构不仅允许上下开关管直通,而且不需要电容电压平衡控制策略,具有自平衡能力,简化了系统的结构和软件计算量。针对该子模块拓扑结构的可行性进行了仿真分析和实验验证,研究表明所提出的基于新型子模块拓扑结构的MMC不仅可容许子模块桥臂直通,而且无需采用环流抑制措施即可实现低交流环流运行。

关键词：模块化多电平变换器子模块可靠性故障诊断故障容错增量预测模型模型预测控制直通能力

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汽包锅炉的动态模型结构与负荷/压力增量预测模型

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中国电机工程学报 2000年第12期20卷 75-79页

作者：曾德良刘吉臻华北电力大学河北省保定市071003 武汉水利电力大学湖北省武汉市430072

探讨了一种充分考虑系统非线性特性的汽包锅炉动态模型。描述了动态模型的结构 ,并探讨了求取动态模型未定参数的方法。为构造新的协调控制系统 ,文中给出了负荷 /压力增量预测模型。利用这组方程 ,给出了基于这个预测模型的解耦策略。

关键词：汽包锅炉动态模型结构负荷压力增量预测模型

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