检索结果-内蒙古大学图书馆

电机与控制学报 2024年第9期28卷 22-35页

作者：佀想段建东王露霄徐一明赵克哈尔滨工业大学电气工程及自动化学院黑龙江哈尔滨150001 水力发电设备全国重点实验室黑龙江哈尔滨150001

针对混合储能系统平抑微电网大功率负荷突变引起的直流母线电压波动过程中控制响应速度慢、储能功率分配不合理等问题,提出混合储能系统快速功率响应模型预测控制。首先,根据储能系统预测电流值与系统功率补偿量得到储能系统预测功率并... 详细信息

针对混合储能系统平抑微电网大功率负荷突变引起的直流母线电压波动过程中控制响应速度慢、储能功率分配不合理等问题,提出混合储能系统快速功率响应模型预测控制。首先,根据储能系统预测电流值与系统功率补偿量得到储能系统预测功率并将其作为参考功率,设计基于有理函数拟合的功率配置方案对参考功率进行优化配置,得到锂电储能与飞轮储能的参考功率,实现飞轮储能系统容量的最大化利用,减少突变功率对电池影响,延长电池使用寿命。其次,通过储能系统功率电流变换关系获得参考电流值,并采用增量式模型预测控制算法对锂电-飞轮储能系统进行控制,得到最优控制输出,使实际电流快速跟随参考电流以抑制直流母线电压波动。最后,通过仿真和硬件在环半实物仿真验证所提控制策略的有效性及实用性。

关键词：混合储能系统负荷突变功率预测有理函数拟合功率配置增量式模型预测控制

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采用改进复矢量的PMSM电流解耦控制

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电机与控制学报 2023年第6期27卷 106-115页

作者：洪俊杰何衍东黄健钊李立毅广东工业大学自动化学院广东广州510006 哈尔滨工业大学电气与自动化工程学院黑龙江哈尔滨150001

电压前馈的永磁同步电动机解耦控制系统在电机参数变化时存在解耦性能不佳问题,为此引入一种基于复矢量的电流解耦控制,复矢量控制通过引入随速度变化的虚轴零点与被控对象的极点进行抵消,使系统近似等效为一阶惯性环节,从而提高解耦效... 详细信息

电压前馈的永磁同步电动机解耦控制系统在电机参数变化时存在解耦性能不佳问题,为此引入一种基于复矢量的电流解耦控制,复矢量控制通过引入随速度变化的虚轴零点与被控对象的极点进行抵消,使系统近似等效为一阶惯性环节,从而提高解耦效果,同时使用扰动观测器对电机参数变化和电流耦合引起的电压误差进行观测补偿,降低dq轴电流耦合增益,改善复矢量控制器参数与电机参数失配时的解耦性能,提升系统的鲁棒性以及动态性能。通过与传统解耦控制策略的仿真对比,采用该策略能够有效提高dq轴电流动态跟踪性能,减少电流波动,验证了该策略对dq轴电流解耦的有效性。

关键词：永磁同步电机弱磁运行电流解耦控制复矢量扰动观测器参数鲁棒性

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一种基于改进双二极管脉波倍增电路的串联型24脉波整流器

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中国电机工程学报 2024年第12期44卷 4878-4890,I0023页

作者：王景芳赵晨姚绪梁于天龙刘腾陈启明哈尔滨工程大学智能科学与工程学院黑龙江省哈尔滨市150001 哈尔滨工业大学电气工程及自动化学院黑龙江省哈尔滨市150006

为了在不增加串联型12脉波整流器中移相变压器复杂度的前提下,有效地抑制整流器的输入电流谐波,该文提出一种基于改进双二极管脉波倍增电路(improved dual-diode pulse-doubling circuit,IDPC)的串联型24脉波整流器。提出的IDPC被安装... 详细信息

为了在不增加串联型12脉波整流器中移相变压器复杂度的前提下,有效地抑制整流器的输入电流谐波,该文提出一种基于改进双二极管脉波倍增电路(improved dual-diode pulse-doubling circuit,IDPC)的串联型24脉波整流器。提出的IDPC被安装在整流器的直流侧并由单相自耦变压器、平衡电抗器、2个电容器和2个辅助二极管组成。IDPC中的辅助二极管根据整流器中2个三相整流桥的输出电压和单相自耦变压器绕组电压之间的关系交替导通,使IDPC周期性工作在3种模态下,然后根据交直流侧电压和电流关系将整流器的脉波数从12增加到24,使得输入电流的THD减小为原来的二分之一,有效地抑制输入电流谐波。因IDPC中磁性器件的总容量仅为输出功率的2.35%,辅助二极管的电流应力仅为输出电流的6.8%,提出的方案具有电路结构简单、容量小,成本低和导通损耗小的优点。与类似结构相比,提出的整流器在中高压工业场合具有更好的应用前景。搭建了一台输出功率为1 kW的实验样机,实验结果验证了理论分析的有效性和正确性。

关键词：串联24脉波整流器电流谐波脉波倍增双辅助二极管

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基于改进有源阻尼的柔性关节机械臂伺服系统振动抑制策略

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电机与控制学报 2022年第7期26卷 20-28页

作者：刘铠源杨明哈尔滨工业大学电气工程及自动化学院黑龙江哈尔滨150001

工业机器人中减速器等柔性传动部件会引起末端负载低频抖动,传统有源阻尼策略补偿转速反馈中全部频率分量,虽然具有抖动抑制作用,但由于对除振动分量外的其他频率同样补偿阻尼作用,因此降低了系统闭环带宽。针对上述问题,提出一种改进... 详细信息

工业机器人中减速器等柔性传动部件会引起末端负载低频抖动,传统有源阻尼策略补偿转速反馈中全部频率分量,虽然具有抖动抑制作用,但由于对除振动分量外的其他频率同样补偿阻尼作用,因此降低了系统闭环带宽。针对上述问题,提出一种改进有源阻尼策略,由位置指令不完全微分获取理想转速指令,并分别采用转速反馈与理想转速指令作差,及峰值滤波器的方式实现低频振动分量的准确观测。与两种传统有源阻尼的对比分析证明了所提算法能够兼顾抖动抑制能力与动态响应性能。在此基础上引入相位超前环节,通过控制补偿电流的相位,增强算法鲁棒性。最后通过一台8 kg商用六轴工业机器人实验证明了所提算法能够将末端振动加速度幅值平均降低原来的32%。

关键词：工业机器人位置伺服抖动抑制有源阻尼峰值滤波器相位超前环节

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直驱风电场实用化等值方法

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电力自动化设备 2022年第12期42卷 50-57页

作者：齐金玲李卫星晁璞璞李志民哈尔滨工业大学电气工程及自动化学院黑龙江哈尔滨150001

建立能够准确模拟风电场暂态响应的等值模型是进行大规模风电并网研究的基础。利用从实测数据中提取出的低电压穿越响应曲线,对直驱风电机组的故障响应特性进行详细解析。然后,对风电机组在不同风速下的有功暂态响应进行研究,依据响应... 详细信息

建立能够准确模拟风电场暂态响应的等值模型是进行大规模风电并网研究的基础。利用从实测数据中提取出的低电压穿越响应曲线,对直驱风电机组的故障响应特性进行详细解析。然后,对风电机组在不同风速下的有功暂态响应进行研究,依据响应的差异性,初步确定机群划分原则。随后,进行多组电压跌落实验,从实用化的角度出发,兼顾等值精度和计算效率,探讨并确定合适的分割点,提出了计及低电压穿越全过程暂态响应的直驱风电场三机等值方法。最后,通过多组实测风速数据,验证了所提等值方法对不同风速场景和不同电压跌落状况的适应性。所提方法仅需通过简单的计算即可获得分群指标,避免对聚类算法的依赖,工程实用性好。

关键词：直驱风电场动态等值模型低电压穿越分群

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一种组合式宽输入高效率DC-DC变换器

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电机与控制学报 2024年第3期28卷 13-23页

作者：李劲晖贲洪奇朱俊函宁继超哈尔滨工业大学电气工程及自动化学院黑龙江哈尔滨150001 华为技术股份有限公司广东东莞523000

针对车载DC-DC变换器输入电压变化范围大的问题,提出一种组合式宽输入高效率DC-DC变换器。该变换器包括飞跨电容(FC)型三电平Buck电路和LLC谐振电路两部分,FC三电平Buck电路输出端口与LLC谐振电路输入端口串联,通过控制FC三电平Buck电... 详细信息

针对车载DC-DC变换器输入电压变化范围大的问题,提出一种组合式宽输入高效率DC-DC变换器。该变换器包括飞跨电容(FC)型三电平Buck电路和LLC谐振电路两部分,FC三电平Buck电路输出端口与LLC谐振电路输入端口串联,通过控制FC三电平Buck电路占空比实现输出电压调节以适应宽输入电压范围,同时三电平结构降低了开关管电压应力、减小了损耗;LLC谐振电路传输负载所需全部功率,采用定频开环控制以获得高效率和稳定增益,同时实现了电气隔离。详细分析了组合式变换器的拓扑结构、直流增益以及工作效率,并与相同电路构成的级联式变换器进行了效率特性对比,根据组合式变换器的拓扑结构和工作特性,提出一种解耦控制策略,实现输出电压稳定和飞跨电容电压平衡,最后搭建了一个200~400 V输入、12 V/20 A输出的实验电路进行验证,实验结果表明所提组合式变换器的正确性和可行性。

关键词：组合式变换器飞跨电容型三电平Buck LLC 宽输入电压范围高效率解耦控制

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超临界航空燃料RP-3裂解反应过程换热关联式模型研究

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工程热物理学报 2023年第8期44卷 2258-2266页

作者：徐帅冯宇张德明张议丰秦江曹勇哈尔滨工业大学(深圳) 机电工程与自动化学院深圳518055 哈尔滨工业大学能源科学与工程学院哈尔滨150001

燃料在高温条件下发生的热裂解反应能有效提高燃料再生冷却过程中的吸热能力,然而由于裂解反应与传热传质过程相互耦合影响,因此传统的换热关联式模型在描述燃料裂解反应过程的换热特性时存在较大偏差。本文对控制方程进行无量纲化推导... 详细信息

燃料在高温条件下发生的热裂解反应能有效提高燃料再生冷却过程中的吸热能力,然而由于裂解反应与传热传质过程相互耦合影响,因此传统的换热关联式模型在描述燃料裂解反应过程的换热特性时存在较大偏差。本文对控制方程进行无量纲化推导,寻找无量纲数之间的联系,引入关于反应速率常数的修正系数,从而提出了一种考虑裂解反应影响的换热关联式模型建立方法。通过与数值仿真结果对比发现:传统关联式模型预测值与数值仿真结果的最大偏差在20%以上,本文针对低转化率裂解反应过程提出的关联式模型,最大偏差为4%;中高转化率反应过程提出的换热关联式模型最大偏差为3%。

关键词：超临界燃料热裂解换热关联式再生冷却技术

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考虑主轴疲劳载荷的虚拟同步双馈风电场分布式频率响应策略

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高电压技术 2025年

作者：王瀚博刘颖明王晓东郭国先王黎明王瑛玮沈阳工业大学电气工程学院哈尔滨工业大学电气工程及自动化学院

由基于虚拟同步发电机控制策略的双馈风电机组所组成的风电场在响应电网频率变化时，会加剧场内各台机组的主轴疲劳载荷。为此，提出一种考虑主轴疲劳载荷的阻尼系数分布式分配策略。在推导可量化表征虚拟同步发电机(virtual synchronou... 详细信息

由基于虚拟同步发电机控制策略的双馈风电机组所组成的风电场在响应电网频率变化时，会加剧场内各台机组的主轴疲劳载荷。为此，提出一种考虑主轴疲劳载荷的阻尼系数分布式分配策略。在推导可量化表征虚拟同步发电机(virtual synchronous generator ，VSG)控制策略中阻尼系数与机组主轴力矩之间关系的离散化模型基础上，以各台机组的主轴力矩波动总和最小作为目标函数，并根据风电场频率响应能力以及各台机组运行状态设定目标函数的约束条件。为分流集中式求解目标函数给VSG场站控制器造成的计算压力，基于交替方向乘子法形成了VSG场站控制器与本地控制器交互协作的分布式求解架构，以实现在线实时求解各台机组所需接收的阻尼系数。算例分析表明：所提出的阻尼系数分布式分配策略可在保障风电场对于频率变化响应能力的同时，使得场内各台机组主轴疲劳载荷总和降低6.72%。

关键词：风电场虚拟同步发电机电网频率响应主轴疲劳载荷交替方向乘子法阻尼系数分布式分配策略

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考虑交换功率费用的多区互联电热联合系统协调消纳弃风分析

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电力自动化设备 2022年第4期42卷 48-54页

作者：刘书彦廖扬柴庆宣胡林献李延松哈尔滨工业大学电气工程及自动化学院黑龙江哈尔滨150001 哈尔滨工业大学航天学院黑龙江哈尔滨150001

随着风电并网容量及弃风量的增加,远距离、大容量异地消纳风电已成为降低弃风率的有效策略。针对区域间以特高压直流为主要输送通道的发展格局,建立了区域间直流联络线模型;在考虑各区域电热联合系统信息保密及调度独立性的前提下,基于... 详细信息

随着风电并网容量及弃风量的增加,远距离、大容量异地消纳风电已成为降低弃风率的有效策略。针对区域间以特高压直流为主要输送通道的发展格局,建立了区域间直流联络线模型;在考虑各区域电热联合系统信息保密及调度独立性的前提下,基于目标级联分析法,将调度问题分为上级优化主问题和下级优化子问题,并以联络线功率为协调变量,建立了考虑联络线交换功率费用的多区互联电热联合系统分散协调消纳弃风调度模型;通过算例仿真,详细分析了联络线电价、互联区域系统特性和消纳弃风措施对多区互联电热联合系统风电消纳率的影响。研究表明,计及联络线交换功率费用且合理选择联络线电价,优先选择与电负荷较高、热负荷和热电机组比重较低、风电渗透率较低的区域互联以及在互联区域内采取弃风消纳措施都有利于风电富裕区域电热联合系统的风电消纳。

关键词：多区互联电热联合系统分散协调调度交换功率费用消纳弃风

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基于深度强化学习的协作非正交多址接入网络鲁棒安全传输

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中国电机工程学报 2022年第13期42卷 4760-4774页

作者：蒲红红刘晓胜徐殿国哈尔滨工业大学电气工程与自动化学院黑龙江省哈尔滨150001

该文针对电力线信道下协作非正交多址接入(nonorthogonal multiple-access,NOMA)网络中候选中继非可信的问题,在有界信道不确定性条件下,考虑目的节点的QoS要求和最大发射功率限制,以最大化系统的安全和速率为目标,提出联合最优中继选... 详细信息

该文针对电力线信道下协作非正交多址接入(nonorthogonal multiple-access,NOMA)网络中候选中继非可信的问题,在有界信道不确定性条件下,考虑目的节点的QoS要求和最大发射功率限制,以最大化系统的安全和速率为目标,提出联合最优中继选择和优化分配源节点处用于发送机密NOMA信号和干扰信号的功率的鲁棒安全传输方案,并给出基于量化信道状态信息(channel state information,CSI)的深度强化学习(deep reinforcement learning,DRL)求解方法。该DRL算法将联合优化问题分解成中继选择和功率分配2个子问题,并基于深度Q学习方法在分解的动作空间里学习每个子问题的最优策略,其中的DRL状态和动作均基于CSI的量化区间索引精心设计。仿真结果表明,所提算法能有效解决维度灾难问题,且时间复杂度低;能自适应调整动作策略应对网络规模的变动,扩展性能和泛化性能好。

关键词：电力线通信非正交多址接入物理层安全深度强化学习

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