检索结果-内蒙古大学图书馆

电机与控制学报 2025年第2期29卷 160-170页

作者：鞠鲁峰王磊文彦李国丽许家紫李申奥安徽大学电气工程与自动化学院安徽合肥230601 安徽大学高节能电机及控制技术国家地方联合实验室安徽合肥230601 安徽大学工业节电与用电安全安徽省重点实验室安徽合肥230601 安徽大学互联网学院安徽合肥230601

为了实现多电机集成系统在一定空间内有效完成多自由度运动工作,提出一种新型三自由度球形关节及其动力学建模方法与运动控制策略,以解决其空间运动问题。首先,采用李群及旋量理论和指数积公式完成球形关节的运动学分析与建模;接着,结... 详细信息

为了实现多电机集成系统在一定空间内有效完成多自由度运动工作,提出一种新型三自由度球形关节及其动力学建模方法与运动控制策略,以解决其空间运动问题。首先,采用李群及旋量理论和指数积公式完成球形关节的运动学分析与建模;接着,结合旋量理论和凯恩方程,得到基于旋量理论的球形关节动力学凯恩方程;然后,为实现对三自由度球形关节的高精度运动控制,设计一种基于饱和函数趋近律的滑模控制算法。相较于常规的基于符号函数趋近律的滑模控制算法,该算法有效解决了传统滑模控制中存在的抖振较大的问题;最后,对球形关节动力学方程进行仿真,验证了其动力学方程的正确性,并对所提出的控制策略开展仿真分析和实验验证,其结果验证了所提控制策略的可行性和有效性。

关键词：球形关节三自由度旋量理论指数积凯恩方程滑模控制

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基于转矩模型和改进MOPSO的永磁球形电机磁极优化

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电机与控制学报 2022年第6期26卷 112-120,133页

作者：李国丽孙涛周睿王群京李文爽安徽大学电气工程与自动化学院安徽合肥230601 安徽大学高节能电机及控制技术国家地方联合实验室安徽合肥230601 安徽大学工业节电与用电安全安徽省重点实验室安徽合肥230601 安徽大学工业节电与电能质量控制安徽省级协同创新中心安徽合肥230601

为了提升永磁球形电机(PMSM)的输出转矩,应用多目标粒子群优化(MOPSO)算法对转子球内的永磁磁极尺寸进行优化设计。应用等效面电流和洛伦兹力的原理推导一种八极Halbach磁极阵列永磁球形电机的转矩解析模型,并依托电机原型进行有限元仿... 详细信息

为了提升永磁球形电机(PMSM)的输出转矩,应用多目标粒子群优化(MOPSO)算法对转子球内的永磁磁极尺寸进行优化设计。应用等效面电流和洛伦兹力的原理推导一种八极Halbach磁极阵列永磁球形电机的转矩解析模型,并依托电机原型进行有限元仿真和实验验证。运用空间几何的方法分析了转子球内磁极尺寸之间的约束关系,以自旋转矩和俯仰转矩的幅值为目标,应用改进的多目标粒子群优化算法进行转子磁极尺寸优化。对优化后的电机转矩分布进行有限元仿真验证,并与电机原型做比较。结果表明,优化后的电机转矩分布曲线更优,自旋转距幅值、平均值和俯仰转矩幅值、平均值分别提升了40.8%、31.9%、12.0%、26.8%,验证了所提优化方法的有效性,也为永磁球形电机的磁极参数设计提供了一种寻优方法。

关键词：永磁球形电机磁极优化转矩解析模型改进的多目标粒子群优化约束

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永磁球形电机Stribeck摩擦模型参数辨识

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电机与控制学报 2022年第4期26卷 121-130页

作者：李国丽李浩霖王群京琚斌文彦安徽大学电气工程与自动化学院安徽合肥230601 安徽大学高节能电机及控制技术国家地方联合实验室安徽合肥230601 安徽大学工业节电与用电安全安徽省重点实验室安徽合肥230601 安徽大学工业节电与电能质量控制安徽省级协同创新中心安徽合肥230601 安徽大学互联网学院安徽合肥230601

随速度变化的摩擦转矩使永磁式球形电机在跟踪控制过程中出现爬坡或抖动现象,影响跟踪控制精度且难以检测。结合Stribeck摩擦转矩模型提出一种基于粒子群算法(PSO)的参数辨识方法,建立起精简、准确的电机摩擦转矩模型。在电机动力学微... 详细信息

随速度变化的摩擦转矩使永磁式球形电机在跟踪控制过程中出现爬坡或抖动现象,影响跟踪控制精度且难以检测。结合Stribeck摩擦转矩模型提出一种基于粒子群算法(PSO)的参数辨识方法,建立起精简、准确的电机摩擦转矩模型。在电机动力学微分方程基础上加入摩擦转矩项,通过恒速摩擦转矩检测实验得到转速-摩擦转矩间的稳态对应关系;采用PSO算法对转速-摩擦转矩序列进行参数辨识,得到Stribeck摩擦转矩模型;再通过实验对辨识得到的摩擦转矩模型进行验证。研究结果表明,参数辨识得到的摩擦转矩模型与实验数据相比,误差控制在2.5%以内,可以证明所提出参数辨识方法的有效性。

关键词：永磁式球形电机 Stribeck摩擦转矩模型恒速摩擦转矩检测粒子群算法参数辨识

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基于自适应干扰观测器的永磁球形电机连续非奇异终端滑模控制

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电机与控制学报 2022年第8期26卷 66-78页

作者：王群京刘中阳李国丽文彦安徽大学电气工程与自动化学院安徽合肥230601 安徽大学高节能电机及其控制技术国家地方联合实验室安徽合肥230601 安徽大学工业节电与用电安全安徽省重点实验室安徽合肥230601 安徽大学工业节电与电能质量控制安徽省级协同创新中心安徽合肥230601 安徽大学互联网学院安徽合肥230601

针对新型永磁球形电机的轨迹跟踪问题,提出一种基于自适应干扰观测器的连续非奇异终端滑模控制策略。首先,通过拉格朗日第二方程构建了永磁球形电机在复合干扰下的动力学模型,根据线性叠加原理建立了永磁球形电机完整的转矩模型。然后,... 详细信息

针对新型永磁球形电机的轨迹跟踪问题,提出一种基于自适应干扰观测器的连续非奇异终端滑模控制策略。首先,通过拉格朗日第二方程构建了永磁球形电机在复合干扰下的动力学模型,根据线性叠加原理建立了永磁球形电机完整的转矩模型。然后,为降低复合干扰对永磁球形电机跟踪控制的影响,提出改进的自适应干扰观测器,估计永磁球形电机的外部扰动、摩擦力矩、动力学模型误差和转矩模型误差等在内的未知复合干扰。此外,基于永磁球形电机的名义动力学模型,提出连续非奇异终端滑模控制算法。最后,通过Lyapunov方法证明了该闭环控制系统的稳定性,分析了跟踪误差的收敛性。通过仿真对比和实验结果验证了所提出控制策略的有效性和精确性。

关键词：永磁球形电机动力学模型转矩模型自适应干扰观测器连续非奇异终端滑模轨迹跟踪

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复合干扰下永磁球形电机的全阶滑模控制

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南京航空航天大学学报 2022年第3期54卷 489-498页

作者：王松王群京李国丽文彦安徽大学电气工程与自动化学院合肥230601 安徽大学高节能电机及其控制技术国家地方联合实验室合肥230601 安徽大学工业节电与用电安全安徽省重点实验室合肥230601 安徽大学工业节电与电能质量控制安徽省级协同创新中心合肥230601 安徽大学互联网学院合肥230601

针对受外部干扰和模型不确定性影响的永磁球形电机运动系统,提出一种基于有限时间干扰观测器的全阶滑模控制方法。首先,在复合干扰下建立永磁球形电机的动力学模型,其不确定性包括建模误差和外界干扰。其次,设计有限时间干扰观测器以快... 详细信息

针对受外部干扰和模型不确定性影响的永磁球形电机运动系统,提出一种基于有限时间干扰观测器的全阶滑模控制方法。首先,在复合干扰下建立永磁球形电机的动力学模型,其不确定性包括建模误差和外界干扰。其次,设计有限时间干扰观测器以快速、准确地估计出系统的复合干扰。然后,为永磁球形电机设计了全阶滑模面,理想滑模运动时反映其全阶动态特性,而不是传统滑模控制系统中的降阶动态特性。最后,通过李雅普诺夫定理证明了所提控制方法的闭环系统的稳定性。仿真和实验结果表明所提控制器在复合干扰情况下具有良好的动态特性和抗干扰能力。

关键词：永磁球形电机全阶滑模控制有限时间干扰观测器轨迹跟踪

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基于D-H参数的磁阻式球形电机动力学建模

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电气工程学报 2024年第1期19卷 150-158页

作者：李瑞英李国丽鞠鲁峰王群京安徽大学电气工程与自动化学院合肥230601 安徽大学高节能电机及控制技术国家地方联合实验室合肥230601 安徽大学工业节电与用电安全安徽省重点实验室合肥230601 安徽大学工业节电与电能质量控制安徽省级协同创新中心合肥230601

三自由度球形电机的动力学模型是对转子运动过程的数学描述,在球形电机的闭环控制中用于计算转子从当前位置运动到期望位置时所需要的驱动转矩。以计算磁阻式球形电机驱动转矩为目标,提出一种动力学方程的建模方法。针对磁阻式球形电机... 详细信息

三自由度球形电机的动力学模型是对转子运动过程的数学描述,在球形电机的闭环控制中用于计算转子从当前位置运动到期望位置时所需要的驱动转矩。以计算磁阻式球形电机驱动转矩为目标,提出一种动力学方程的建模方法。针对磁阻式球形电机的运动特征,将球形转子等效为三个串联旋转关节,推导出磁阻式球形电机基于D-H参数的动力学方程,再对方程中的未知参数进行辨识,最终模型的预测结果与仿真结果有较高的拟合度,试验验证了该模型在设定运动工况下的可靠性,为磁阻式球形电机驱动控制提供了理论基础。

关键词：磁阻式球形电机 D-H参数动力学模型机器人参数辨识

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基于VMD-CNN的小电流接地系统故障电弧检测方法研究

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电力系统保护与控制 2021年第23期49卷 18-25页

作者：崔朴奕李国丽张倩范明豪张运勇安徽大学电气工程与自动化学院安徽合肥230601 教育部电能质量工程研究中心(安徽大学) 安徽合肥230601 工业节电与用电安全安徽省重点实验室(安徽大学) 安徽合肥230601 工业节电与电能质量控制安徽省级协同创新中心(安徽大学) 安徽合肥230601 国网安徽省电力有限公司电力科学研究院安徽合肥230601 安徽北斗易通信息技术有限公司安徽合肥230088

构建准确且符合特定场景的电弧模型,研究电弧小电流接地的电流信号特征,并基于可量测电气量信号进行处理,对于及时可靠辨识故障电弧具有重要意义。提出一种小电流接地系统故障电弧的检测方法,通过建立故障电弧模型,基于变分模态分解算法... 详细信息

构建准确且符合特定场景的电弧模型,研究电弧小电流接地的电流信号特征,并基于可量测电气量信号进行处理,对于及时可靠辨识故障电弧具有重要意义。提出一种小电流接地系统故障电弧的检测方法,通过建立故障电弧模型,基于变分模态分解算法(Variational Mode Decomposition,VMD)和卷积神经网络算法(Convolution Neural Network,CNN)对故障电弧进行准确辨识。首先,采用改进“控制论”电弧模型,基于PSCAD软件平台搭建了典型10 kV配电网仿真模型和接地“控制论”电弧模型。其次,采用变分模态分解算法对故障情况下的电气信号进行处理,得到4组电流信号的固有模态分量(Intrinsic Mode Function,IMF)。然后,提取包含信号基频成分的第一组IMF(IMF1)作为卷积神经网络(CNN)的输入。最后,应用CNN对IMF1进行特征识别,正确辨识正常与电弧故障情境。实验与仿真结果显示,通过利用VMD-CNN识别方法,提高了对原始电流信号识别准确度,能准确检测出故障电弧。

关键词：电弧模型变分模态分解深度卷积神经网络故障诊断

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基于长短期记忆网络数字孪生体的短期光伏发电预测

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现代电力 2023年第6期40卷 899-905页

作者：樊磊张倩李国丽伍骏杰安徽大学电气工程与自动化学院安徽省合肥市230601 工业节电与电能质量控制协同创新中心(安徽大学) 安徽省合肥市230601 教育部电能质量工程研究中心(安徽大学) 安徽省合肥市230601 工业节电与用电安全安徽省重点实验室(安徽大学) 安徽省合肥市230601

光伏发电功率的预测对电网稳定以及安全地运行有重要意义,提出一种基于长短期记忆网络(long short term memory,LSTM)数字孪生体的预测模型,通过数字孪生体模型实现光伏发电功率的精准预测。数字孪生体分为物理空间与数据空间,首先根据... 详细信息

光伏发电功率的预测对电网稳定以及安全地运行有重要意义,提出一种基于长短期记忆网络(long short term memory,LSTM)数字孪生体的预测模型,通过数字孪生体模型实现光伏发电功率的精准预测。数字孪生体分为物理空间与数据空间,首先根据物理空间得到的气象孪生数据由LSTM算法获取初步的预测功率,同时更新历史气象数据库。然后在气象数据库中找到相似日,对比相似日的预测功率和实际功率,对初步的预测功率进行误差修正,得到最终光伏功率预测值。文中所提的数字孪生体实现了物理实体与数据驱动的连接,同时物理实体可进行自我学习和更新,因此相较于传统的光伏预测结果更为精确,通过仿真算例进一步证实数字孪生体预测的准确性。

关键词：数字孪生技术长短期记忆网络光伏发电功率功率预测

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基于压力传感器的永磁球形电机摩擦转矩检测

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传感器与微系统 2023年第12期42卷 123-126页

作者：李文爽李国丽王群京周睿李浩霖安徽大学电气工程与自动化学院安徽合肥230601 安徽大学高节能电机及控制技术国家地方联合实验室安徽合肥230601 安徽大学工业节电与用电安全安徽重点实验室安徽合肥230601

针对永磁球形电机(PMSM)运动时摩擦转矩检测困难的问题,提出一种基于压力传感器检测永磁球形电机摩擦转矩的方法。首先应用压力传感器检测球形转子施加在支撑杆处的压力信息,通过永磁球形电机摩擦转矩的数学模型,解析压力信息,得到摩擦... 详细信息

针对永磁球形电机(PMSM)运动时摩擦转矩检测困难的问题,提出一种基于压力传感器检测永磁球形电机摩擦转矩的方法。首先应用压力传感器检测球形转子施加在支撑杆处的压力信息,通过永磁球形电机摩擦转矩的数学模型,解析压力信息,得到摩擦转矩数值。再通过恒速实验得到压力—摩擦转矩间的稳态对应关系,采用遗传算法对数学模型中未知的摩擦因数进行参数辨识。最后将通电实验的结果与仿真结果进行对比,验证了检测方法的有效性。

关键词：永磁球形电机压力传感器摩擦转矩仿真验证

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基于热耦合分析的IGBT损耗与结温估算研究

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电源学报 2022年

作者：熊刘涛李国丽孙泽辉安徽大学电气工程与自动化学院工业节电与电能质量控制安徽省级协同创新中心(安徽大学) 教育部电能质量工程研究中心(安徽大学) 工业节电与用电安全安徽省重点实验室(安徽大学)

电机控制器IGBT模块是实现电能转换和电机控制的重要组件之一，通常工作在复杂工况下，其可靠性对整个电驱动系统的稳定至关重要。通常情况下，IGBT的损耗分析采用手册公式法直接求取，忽略了温升对IGBT模块的影响。针对此问题本文提出... 详细信息

电机控制器IGBT模块是实现电能转换和电机控制的重要组件之一，通常工作在复杂工况下，其可靠性对整个电驱动系统的稳定至关重要。通常情况下，IGBT的损耗分析采用手册公式法直接求取，忽略了温升对IGBT模块的影响。针对此问题本文提出了一种热耦合分析的方法：建立IGBT模块的损耗计算模型，在此基础上构建热网络模型进行结温估算，再用温升估算结果修正损耗计算模型。搭建了电机控制器仿真模型，对IGBT结温和损耗进行了仿真，并通过电机温升实验，验证了该热耦合分析方法的有效性。

关键词：电机控制器 IGBT 温升预测损耗计算

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