检索结果-内蒙古大学图书馆

自动化学报 2025年第3期51卷 590-603页

作者：张宪霞唐胜杰俞寅生上海大学机电工程与自动化学院上海200444 上海市电站自动化重点实验室上海200444

针对多智能体系统分布式一致性控制问题,提出一种新的融合动态模糊神经网络(Dynamic fuzzy neural network,DFNN)和自适应动态规划(Adaptive dynamic programming,ADP)算法的无模型自适应控制方法.类似于强化学习中执行者-评论家结构,D... 详细信息

针对多智能体系统分布式一致性控制问题,提出一种新的融合动态模糊神经网络(Dynamic fuzzy neural network,DFNN)和自适应动态规划(Adaptive dynamic programming,ADP)算法的无模型自适应控制方法.类似于强化学习中执行者-评论家结构,DFNN和神经网络(Neural network,NN)分别逼近控制策略和性能指标.每个智能体的DFNN执行者从零规则开始,通过在线学习,与其局部邻域的智能体交互而生成和合并规则.最终,每个智能体都有一个独特的DFNN控制器,具有不同的结构和参数,实现了最优的分布式同步控制律.仿真结果表明,本文提出的在线算法在非线性多智能体系统分布式一致性控制中优于传统基于NN的ADP算法.

关键词：多智能体系统自适应动态规划动态模糊神经网络分布式一致性控制在线学习

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Z源超稀疏矩阵变换器共模电压和电感电流波动减少的调制策略研究

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中国电机工程学报 2025年第5期45卷 1891-1901,I0023页

作者：程启明王为涛沈治超罗力珲张梁王海伦上海市电站自动化技术重点实验室(上海电力大学自动化工程学院) 上海市杨浦区200090

该文针对Z源超稀疏矩阵变换器(Z-source ultra-sparse matrix converter,ZSUSMC)中电感电流波动和共模电压(common-mode voltage,CMV)高的问题进行研究。传统超稀疏矩阵变换器(USMC)主要缺陷是电压传输比(voltage transfer ratio,VTR)低(≤0.866)和共模电压高,通过在整流侧和逆变侧之间插入Z源网络并采用直通(shoot-through,ST)矢量可以有效提高VTR。Z源网络中的电感在ST状态时被电容充电,在非直通(non-shoot-through,NST)状态时电感向电容放电。因此,合理放置ST矢量和NST矢量可以减少电感电流的波动。所提调制策略将ST时间分成不相等的6份,并将其交替插入到开关周期中以减少电感电流的波动。此外,为了降低ZSUSMC中的CMV,该文在逆变侧采用4个有效矢量。最后,仿真和实验结果表明该调制策略可以有效减少电感电流波动和共模电压峰值。

关键词：超稀疏矩阵变换器 Z源网络共模电压电感电流波动

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面向海上分频输电的九边形MMC的无源滑模控制策略

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中国电机工程学报 2025年第3期45卷 1088-1098,I0023页

作者：程启明杜婷伟渠博岗上海市电站自动化技术重点实验室(上海电力大学自动化工程学院) 上海市杨浦区200090

九边形模块化多电平变换器(nonagonal modular multilevel converter,N-MMC)是一种多端口、直接的AC/AC变换器,具有低频性、高可靠性等优点,在海上风电的分频输电领域备受关注。目前,对九边形变换器的研究通常未将内部电气量解耦而直接... 详细信息

九边形模块化多电平变换器(nonagonal modular multilevel converter,N-MMC)是一种多端口、直接的AC/AC变换器,具有低频性、高可靠性等优点,在海上风电的分频输电领域备受关注。目前,对九边形变换器的研究通常未将内部电气量解耦而直接进行控制,并且当前常用的单一的控制方法均存在一些问题,它们的控制效果有待提升。为了改善其动态响应性能和抗干扰能力,在建立九边形变换器的解耦模型的基础上,将无源控制(passivity-based control,PBC)与滑模控制结合(sliding mode control,SMC)的无源滑模控制(PBC-SMC)用于N-MMC的控制。最后,在Matlab上搭建九边形变换器的PBC-SMC复合控制系统仿真,并模拟稳态、动态、暂态的多种不同工况,对比PI、PBC、PBC-SMC的控制效果,验证PBC-SMC复合控制的响应速度更快、电能质量更高。此外,还在RT-LAB实验平台上验证所提PBC-SMC策略的有效性。

关键词：海上风电分频输电九边形模块化多电平变换器无源滑模控制无源控制 PI控制

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面向海上低频输电的九边形MMC子模块电压排序控制策略

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电力系统自动化 2025年

作者：程启明沈治超张梁王海伦王为涛渠博岗上海市电站自动化技术重点实验室(上海电力大学自动化工程学院)

九边形模块化多电平变换器(MMC)作为一种新型AC/AC变换器的拓扑结构，具有低频性、高可靠性、多端口等优点，在海上低频输电领域具有较好的应用前景。但在实际运行中九边形MMC的桥臂上存在不同频率的电气分量的耦合叠加，导致子模块电... 详细信息

九边形模块化多电平变换器(MMC)作为一种新型AC/AC变换器的拓扑结构，具有低频性、高可靠性、多端口等优点，在海上低频输电领域具有较好的应用前景。但在实际运行中九边形MMC的桥臂上存在不同频率的电气分量的耦合叠加，导致子模块电容电压产生低频波动的问题。为了提高九边形MMC的抗干扰能力与子模块均压效果，文中根据九边形MMC的拓扑结构，分析了桥臂电压与电流的关系，建立了九边形MMC的数学模型。随后，分析了桥臂功率与端口功率之间的关系，提出了子模块电压排序控制方法，并与环流注入、环流抑制控制相结合，从而实现了桥臂中子模块电容电压均衡，提高了电流传输质量。最后，在MATLAB仿真软件和RT-LAB实验平台上搭建了九边形MMC系统，并模拟了稳态、电压变化、功率变化等多种工况，对比了子模块电压排序控制与常规子模块均压控制的效果，结果验证了所提控制策略的有效性与可行性。

关键词：海上风电低频交流输电九边形变换器模块化多电平矩阵变换器子模块均压电压排序环流注入

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基于最优模态分量包络谱的滚动轴承故障诊断

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噪声与振动控制 2025年第1期45卷 119-125页

作者：钱虹徐军祁云杰上海电力大学自动化工程学院上海200090 上海电力大学上海市电站自动化技术重点实验室上海200090

针对工业领域设备例如泵和风机组中滚动轴承最优模态分量包络谱难以提取导致故障诊断精度低的问题,提出一种基于麻雀优化算法、变分模态分解算法与XGBoost分类器(SSA-VMD-XGBoost)的滚动轴承故障诊断方法。首先,以全局最小包络熵值为目... 详细信息

针对工业领域设备例如泵和风机组中滚动轴承最优模态分量包络谱难以提取导致故障诊断精度低的问题,提出一种基于麻雀优化算法、变分模态分解算法与XGBoost分类器(SSA-VMD-XGBoost)的滚动轴承故障诊断方法。首先,以全局最小包络熵值为目标,利用麻雀优化算法(Sparrow Search Algorithm,SSA)对变分模态分解算法(Variational Mode Decomposition,VMD)的分解层数和惩罚因子进行寻优,根据最优结果利用变分模态分解算法对原始振动信号进行处理;然后,结合包络熵理论筛选出最优模态分量,并对其进行包络解调运算,得到低频包络谱值组成故障特征集;最后,基于XGBoost(eXtreme Gradient Boosting)分类器,对获取的样本故障集进行精确分类,实现对滚动轴承的故障诊断。试验结果表明采用该方法可以有效提取滚动轴承在不同状态下的故障特征,并且可以实现滚动轴承的高精度故障诊断。

关键词：故障诊断滚动轴承特征提取麻雀优化算法变分模态分解

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基于分离源矩阵变换器的PMSM无源-复叠螺旋滑模控制策略

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中国电机工程学报 2025年第9期45卷 3624-3637,I0030页

作者：程启明罗力珲沈治超王为涛张梁王海伦上海市电站自动化技术重点实验室(上海电力大学自动化工程学院) 上海市杨浦区200090

为了改进永磁同步电机(permanent magnet synchronous motor,PMSM)驱动系统以及传统的比例-积分-微分(proportional-integral-derivative,PID)控制方法存在电机的转速和转矩动态响应慢、系统抗干扰性弱、抖振大等问题,提出基于无源-复... 详细信息

为了改进永磁同步电机(permanent magnet synchronous motor,PMSM)驱动系统以及传统的比例-积分-微分(proportional-integral-derivative,PID)控制方法存在电机的转速和转矩动态响应慢、系统抗干扰性弱、抖振大等问题,提出基于无源-复叠螺旋滑模控制(passive-based controlcascade spiral sliding-mode control,PBC-CSSMC)策略分离源矩阵变换器(split source matrix converter,SSMC-PMSM)驱动系统。传统矩阵变换器的电压传输比(voltage transfer ratio,VTR)最高仅为0.866,为提高VTR,该文采用分离源网络升压结构来代替双级矩阵变换器中间的支流链路部件,从而得到SSMC。在PMSM的矢量控制中,转速环、电流环分别采用CSSMC、PBC代替PID控制,设计SSMC-PMSM控制系统,并证明系统的稳定性。仿真与实验的结果表明,基于该控制策略的SSMC-PMSM驱动系统能够使PMSM稳定运行在额定转速,具有电磁转矩脉动小、抗干扰能力强和动态响应好等特点。

关键词：分离源矩阵变换器电压传输比永磁同步电机复叠螺旋滑模控制无源控制比例-积分-微分控制

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面向海上风电的M3C双频环流注入桥臂均压控制策略

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智慧电力 2025年第5期53卷 73-81页

作者：程启明张梁渠博岗王为涛沈治超罗力珲王海伦上海市电站自动化技术重点实验室(上海电力大学自动化工程学院)

模块化多电平矩阵变换器（M3C）作为一种新型的直接AC/AC变换器，可用于中高压大功率的低频海上风电领域。M3C运行过程中其9个桥臂中存在输入、输出频率的电流分量紧密耦合以及子变流器桥臂直流侧电容电压平衡的问题。为此，提出了双频... 详细信息

模块化多电平矩阵变换器（M3C）作为一种新型的直接AC/AC变换器，可用于中高压大功率的低频海上风电领域。M3C运行过程中其9个桥臂中存在输入、输出频率的电流分量紧密耦合以及子变流器桥臂直流侧电容电压平衡的问题。为此，提出了双频环流（DFCC）注入的桥臂均压控制策略，在双频同步旋转坐标系（DSRC）下对输入、输出两侧电流进行解耦；使用准比例谐振（QPR）滤波器将耦合的低频、工频环流分离之后，分别与各自频率的共模电流叠加，通过DFCC注入控制实现桥臂之间电容电压的平衡。最后，通过MATLAB/Simulink平台的仿真分析验证了所提控制策略的正确性和有效性。

关键词：模块化多电平矩阵变换器同步旋转坐标变换环流解耦双频环流控制桥臂均压控制

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基于两类脉宽调制方式本质联系的三电平逆变器中点电压平衡控制的研究

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电工技术学报 2005年第12期20卷 53-58页

作者：宋文祥陈国呈丁肖宇束满堂上海大学上海市电站自动化技术重点实验室上海200072

为解决中点钳位式三电平逆变器中点电压波动问题,本文基于三电平逆变器空间矢量调制和三角载波调制两类调制方法的本质联系,提出了一种新的中点电压平衡控制方法。这种方法只需电容电压和负载三相电流信息,通过调整小矢量对的时间分配... 详细信息

为解决中点钳位式三电平逆变器中点电压波动问题,本文基于三电平逆变器空间矢量调制和三角载波调制两类调制方法的本质联系,提出了一种新的中点电压平衡控制方法。这种方法只需电容电压和负载三相电流信息,通过调整小矢量对的时间分配实现对中点电流的控制,控制算法简便易行,有利于计算机数字实现。仿真和实验研究结果证实了所提控制方法的有效性。

关键词：三电平逆变器中点电压平衡控制三角载波调制空间矢量调制

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直驱式风力发电系统的三相Z源并网逆变器建模与控制

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电工技术学报 2009年第2期24卷 114-120页

作者：李杰王得利陈国呈宋丹马祎炜上海大学上海市电站自动化技术重点实验室上海200072

提出将新型的三相Z源逆变器应用于直驱式风力并网发电系统中,并将传统三相PWM并网逆变器模型和等效的Z网络模型结合,建立了三相Z源并网逆变器的数学模型,分析了直通占空比改变对系统的影响,提出了在并网条件下获取稳定的Z网络电容电压... 详细信息

提出将新型的三相Z源逆变器应用于直驱式风力并网发电系统中,并将传统三相PWM并网逆变器模型和等效的Z网络模型结合,建立了三相Z源并网逆变器的数学模型,分析了直通占空比改变对系统的影响,提出了在并网条件下获取稳定的Z网络电容电压和解耦的d、q轴网侧电流分量的控制策略,并给出了外环电压设定值的约束条件。实验结果证实了理论分析的正确性和控制策略的有效性。

关键词：三相Z源并网逆变器数学建模直驱式风力发电直接电流控制

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基于SSTDR的光伏连接器故障检测

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高电压技术 2024年第4期50卷 1508-1517页

作者：李智华张豪吴春华汪飞上海大学上海市电站自动化技术重点实验室上海200444

随着运行时间的增长,光伏连接器会出现氧化、老化、松动等现象,易导致接触不良、发热等问题,最终可能引起断路、电弧等故障,对光伏系统的高效、安全运行造成不良影响。由于光伏连接器故障会引起其等效阻抗的变化,该文采用扩频时域反射法... 详细信息

随着运行时间的增长,光伏连接器会出现氧化、老化、松动等现象,易导致接触不良、发热等问题,最终可能引起断路、电弧等故障,对光伏系统的高效、安全运行造成不良影响。由于光伏连接器故障会引起其等效阻抗的变化,该文采用扩频时域反射法(spread spectrum time domain reflectometry,SSTDR)来进行检测:通过向光伏连接器所在的光伏组件串注入正弦高频信号调制的伪随机序列序列测试信号,分析入射信号与反射信号的相关特性,再与健康状态下的特性进行比较,来实现光伏连接器故障在线诊断。对此进行仿真计算并在4块光伏板组成的光伏组串中进行实验,发现开路故障时包络面积最大可达到5×10^(5),而脱离故障时包络面积最小为0.8×10^(5),二者皆远大于健康时的包络面积0.07×10^(5),可有效诊断光伏连接器是否发生故障。

关键词：光伏连接器 SSTDR 故障检测传输线特征阻抗

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