检索结果-内蒙古大学图书馆

电工技术学报 2024年第8期39卷 2541-2552页

作者：曹海彬许建平谢飞周琛力陈欣西南交通大学电气工程学院磁浮技术与磁浮列车教育部重点实验室成都610031

传统空间矢量脉宽调制(SVPWM)三相Buck整流器没有考虑直流链电流纹波对输入电流的影响,且在扇区切换点处输入电流存在严重畸变,导致输入电流总谐波畸变率(THD)升高。该文分析直流链电流纹波对三相Buck整流器输入电流的影响,分析输入电... 详细信息

传统空间矢量脉宽调制(SVPWM)三相Buck整流器没有考虑直流链电流纹波对输入电流的影响,且在扇区切换点处输入电流存在严重畸变,导致输入电流总谐波畸变率(THD)升高。该文分析直流链电流纹波对三相Buck整流器输入电流的影响,分析输入电流扇区切换点畸变产生的原因,提出一种新型不对称SVPWM策略,显著降低了三相Buck整流器的输入电流THD。最后,通过仿真和1 kW的实验样机验证了理论分析的正确性以及所提调制策略的有效性。

关键词：三相Buck整流器直流链电流纹波输入电流畸变不对称调制策略

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基于虚拟阻抗的三相Buck整流器输入不平衡控制策略

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电工技术学报 2024年第14期39卷 4456-4466页

作者：谢飞许建平郭夏曹海彬陈欣西南交通大学电气工程学院磁浮技术与磁浮列车教育部重点实验室成都610031

三相输入电压不平衡时,传统双环控制三相Buck整流器的输出电压存在二倍频脉动,输入电流发生明显畸变,严重影响整流器的性能和可靠性。为抑制输出电压脉动和输入电流畸变,该文通过建立三相Buck整流器在两相静止坐标系下的等效电路模型及... 详细信息

三相输入电压不平衡时,传统双环控制三相Buck整流器的输出电压存在二倍频脉动,输入电流发生明显畸变,严重影响整流器的性能和可靠性。为抑制输出电压脉动和输入电流畸变,该文通过建立三相Buck整流器在两相静止坐标系下的等效电路模型及功率传输数学模型,分析输出电压二倍频脉动及输入电流畸变产生的机理,在此基础上提出一种基于虚拟阻抗的输入不平衡控制策略,最后通过仿真和1 kW的实验样机验证了理论分析的正确性和所提控制策略的有效性。

关键词：三相Buck整流器电网电压不平衡输入电流畸变虚拟阻抗

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基于钳位电路的LCC-S补偿型感应电能传输系统抗偏移方法

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电工技术学报 2024年第8期39卷 2388-2399页

作者：张滨山张泽恒杨斌麦瑞坤陈阳西南交通大学磁浮技术与磁浮列车教育部重点实验室成都611756 西南交通大学电气工程学院成都611756

在感应电能传输(IPT)系统中,线圈错位难以避免,造成的耦合变化会导致系统的传输功率不稳定。为了保证IPT系统的供电灵活性,系统需具有容忍线圈宽范围偏移的能力。为此,该文借鉴模态切换的思想,提出一种基于钳位电路的LCC-S补偿型IPT系统... 详细信息

在感应电能传输(IPT)系统中,线圈错位难以避免,造成的耦合变化会导致系统的传输功率不稳定。为了保证IPT系统的供电灵活性,系统需具有容忍线圈宽范围偏移的能力。为此,该文借鉴模态切换的思想,提出一种基于钳位电路的LCC-S补偿型IPT系统,用于增强系统抗偏移性。与传统多模态切换的IPT系统相比,该系统中的钳位电路可根据耦合变化自适应地导通或关断,以调节工作模态,从而实现近乎恒定的功率输出,该方法无需耦合识别、输出检测及反馈通信等辅助手段。该文对系统不同工作模态的功率传输特性进行了推导和分析,并结合系统设计相关约束条件,提供一套参数化设计方法。最后设计并搭建一套500 W的实验装置,验证了理论分析的正确性与可行性。实验结果表明,该方法在耦合度为0.205~0.42的情况下,输出功率稳定在470~505 W之间,效率为83.29%~90.21%。

关键词：感应电能传输(IPT) 钳位电路耦合变化参数化设计恒功率输出

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基于k值调制三电平Boost PFC变换器的变占空比控制

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高电压技术 2024年第11期50卷 4886-4901页

作者：马兰明燕妮吕霄曹晓琦宋照波舒泽亮西南交通大学磁浮技术与磁浮列车教育部重点实验室成都610031 西南交通大学电气工程学院成都611756

随着国家大力发展城市轨道交通,不间断电源(uninterruptible power supply,UPS)系统作为关键供电装置,具有重要的研究意义和价值。为了满足相关电能质量法规的要求,集成功率因数校正(power factor correction,PFC)输入级是保证轨道交通... 详细信息

随着国家大力发展城市轨道交通,不间断电源(uninterruptible power supply,UPS)系统作为关键供电装置,具有重要的研究意义和价值。为了满足相关电能质量法规的要求,集成功率因数校正(power factor correction,PFC)输入级是保证轨道交通基础设施设备供电的UPS系统的重要要求。三电平Boost PFC在采用传统载波调制时,在一定的输入电压范围内输入电流始终为零,导致变换器功率因数校正效果较差。因此,提出一种基于k值调制的变占空比控制的方法,不仅可以解决高输入电压下传统载波调制存在的问题,且可进一步抑制输入电流的畸变从而提高输入电流波形质量。首先介绍了这种k值调制方法,分析了其原理以及k值对变换器功率因数和电感电流有效值的影响。在此基础上,结合电压平衡策略对k值进行优化,解决直流侧输出电容电压上下不均衡问题。最后,针对高输入电压下输入电流仍然严重畸变的问题,提出一种基于k值调制的可变占空比控制方法,分析了变占空比控制对变换器功率因数、输出功率、电压纹波以及电感电流峰值的影响。最后通过仿真和搭建小功率实验平台,验证了所提控制方法的正确性和有效性。

关键词：三电平Boost PFC变换器断续导通模式 k值调制变占空比控制输入电流畸变电能质量

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自耦PID控制在磁悬浮系统中的应用

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控制理论与应用 2025年第4期42卷 695-702页

作者：刘腾飞蒋启龙罗雨刘彤西南交通大学电气工程学院四川成都611756 磁浮技术与磁浮列车教育部重点实验室西南交通大学四川成都611756

针对轨道不平滑以及负载扰动较大可能导致系统失稳的问题,本文建立了以自耦PID(SC-PID)控制为基础的磁悬浮控制模型,成功应用于磁悬浮系统中进行实物悬浮,并验证了SC-PID控制的优越性.SC-PID控制的方法是将非线性磁悬浮系统映射为等价... 详细信息

针对轨道不平滑以及负载扰动较大可能导致系统失稳的问题,本文建立了以自耦PID(SC-PID)控制为基础的磁悬浮控制模型,成功应用于磁悬浮系统中进行实物悬浮,并验证了SC-PID控制的优越性.SC-PID控制的方法是将非线性磁悬浮系统映射为等价的线性系统,然后引入速度因子zc把比例–积分–微分环节耦合在一起,使得SCPID控制各增益间具有相同的物理量纲,最后用模糊规则对SC-PID控制参数进行整定.通过Simulink仿真和实验表明:SC-PID控制相对于传统的PID控制、分数阶PID控制(FOPID)具有更好的抗干扰能力,在负载扰动较大的情况下仍能保持较小的调节误差;对轨道不平滑的适应性强,在轨道不平滑的恶劣情况下依然保持快而准确的跟踪性能.

关键词：自耦PID 磁悬浮系统速度因子 Simulink

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直流变换器广义对偶与相通性探讨

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中国电机工程学报 2024年第3期44卷 1094-1105,I0020页

作者：周国华唐熹李杨龙赖鹭磁浮技术与磁浮列车教育部重点实验室(西南交通大学电气工程学院) 四川省成都市611756

提出严格对偶和广义对偶的概念,探讨直流变换器的对偶性与相通性。对于三大类直流变换器,即Buck类、Boost类、Buck-Boost类变换器,包括隔离型和非隔离型,推导其严格对偶变换器,并分析可能存在的广义对偶变换器。对于一个已知的基本变换... 详细信息

提出严格对偶和广义对偶的概念,探讨直流变换器的对偶性与相通性。对于三大类直流变换器,即Buck类、Boost类、Buck-Boost类变换器,包括隔离型和非隔离型,推导其严格对偶变换器,并分析可能存在的广义对偶变换器。对于一个已知的基本变换器,发现存在3个与其对偶的变换器,其中一个为严格对偶,两个为广义对偶。采用相通性,分析组合变换器与基本变换器之间的关联及在变换器推演上用到的相似处理方法,有利于变换器拓展与延伸。将软开关直流变换器看作是直流变换器与软开关电路的组合,可采用对偶与相通的方法对其进行研究。重点研究准谐振变换器的广义对偶与严格对偶,简要分析其余软开关直流变换器的对偶性。最后,通过分析直流变换器和软开关直流变换器仿真波形上的对偶性,验证理论分析的正确性。

关键词：直流变换器严格对偶广义对偶相通性软开关

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基于电磁铁复合线圈的磁浮车悬浮间隙检测方法

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仪器仪表学报 2024年第3期45卷 35-44页

作者：靖永志刘沁宇贾兴科倪胜杨亮涛磁浮技术与磁浮列车教育部重点实验室成都611756 西南交通大学电气工程学院成都611756 西南交通大学唐山研究院唐山063000

针对传统电涡流传感器体积大、无法直接测量真实电磁间隙等问题,提出了一种基于电磁铁复合线圈的磁浮车悬浮间隙检测方法。首先,分析了悬浮系统等效电磁间隙检测原理,针对电磁铁和F轨表面高频涡流对复合线圈磁场耦合作用建立了复合线圈... 详细信息

针对传统电涡流传感器体积大、无法直接测量真实电磁间隙等问题,提出了一种基于电磁铁复合线圈的磁浮车悬浮间隙检测方法。首先,分析了悬浮系统等效电磁间隙检测原理,针对电磁铁和F轨表面高频涡流对复合线圈磁场耦合作用建立了复合线圈等效阻抗模型。其次,通过有限元仿真优化了复合线圈激励频率和复合线圈间隙检测系统结构以提高检测灵敏度,设计了谐振检测电路和信号解调电路有效抑制了悬浮系统与间隙检测系统之间的串扰。最后,进行了静态性能测试和悬浮实验,校正后的线性度为0.4%,恒定间隙时静态输出最大波动峰峰值为89μm,悬浮系统能够在给定间隙、阶跃扰动和偏移扰动的不同工况下稳定悬浮。实验结果表明,间隙检测的响应速度和检测误差均满足系统要求。

关键词：磁浮车电磁铁复合线圈间隙检测

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基于积分解调的无线能量与信号同步传输方法

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电工技术学报 2024年第14期39卷 4270-4281页

作者：靖永志付康谯柯杨亮涛刘沁宇磁浮技术与磁浮列车教育部重点实验室成都611756 西南交通大学电气工程学院成都611756 西南交通大学唐山研究生院唐山063000

针对电感耦合式无线能量与信号单耦合通道传输系统信号通道存在能量传输干扰和信号传输速率低等问题,提出一种基于积分解调的无线能量与信号同步传输方法。该方法首先将信号接收端载波与相干载波混频,然后送入积分器进行积分,再通过比... 详细信息

针对电感耦合式无线能量与信号单耦合通道传输系统信号通道存在能量传输干扰和信号传输速率低等问题,提出一种基于积分解调的无线能量与信号同步传输方法。该方法首先将信号接收端载波与相干载波混频,然后送入积分器进行积分,再通过比较器还原原始数据。能量端采用双边LCC补偿拓扑结构,使负载在一定范围内变化时输出电流稳定。通过对能量传输和信号传输通道中的电路结构与电压增益分析,得到系统参数对传输特性的影响规律。最后,通过实验平台对所提方法进行验证,实验表明,能量传输几乎不受信号传输影响,所提方法具有更高的频带利用率,并且对能量干扰载波具有较好的抑制能力,实现了1.2 Mbit/s信号传输速率。

关键词：无线电能传输单耦合通道双边LCC补偿积分解调

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基于同侧解耦型电场耦合机构的多发射多接收无线电能传输系统

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电工技术学报 2023年第18期38卷 4811-4822页

作者：周玮高侨陈泽林麦瑞坤何正友磁浮技术与磁浮列车教育部重点实验室(西南交通大学) 成都611756 西南交通大学电气工程学院成都611756

近年来,随着供电水平要求的提高,单发射单接收的电场耦合无线电能传输(EC-WPT)系统难以满足不同功率等级应用的需求。采用多发射多接收的EC-WPT系统可以有效地扩展输出功率等级。然而,在考虑耦合机构的全电容模型的情况下,因为传能通道... 详细信息

近年来,随着供电水平要求的提高,单发射单接收的电场耦合无线电能传输(EC-WPT)系统难以满足不同功率等级应用的需求。采用多发射多接收的EC-WPT系统可以有效地扩展输出功率等级。然而,在考虑耦合机构的全电容模型的情况下,因为传能通道间的耦合关系,多发射多接收的EC-WPT系统会存在系统失谐问题。为了解决此问题,该文提出一种基于同侧解耦型耦合机构的双发射双接收的EC-WPT系统。首先,建立一个典型的双发射双接收EC-WPT系统模型,分析同侧耦合对系统谐振的影响效果。然后,提出基于分裂极板的解耦型耦合机构的结构,论证其应用在EC-WPT系统电路中的解耦效果并分析了其解耦原理、耦合系数及偏移性能。最后,搭建了一个功率为200 W的实验样机。实验结果表明,所提出的耦合机构具有较好的同侧解耦特性,基于该耦合机构的EC-WPT系统能在不同工作条件下始终保持谐振状态。

关键词：电场耦合无线电能传输双发射双接收同侧解耦型耦合机构

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计及少样本的YOLOv5s轨枕掉块小目标缺陷检测方法研究

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铁道标准设计 2024年第5期68卷 52-59,121页

作者：张浩然吴松荣周懿邓鸿枥张翰文刘齐磁浮技术与磁浮列车教育部重点实验室成都610031 西南交通大学电气工程学院成都611756

轨枕作为固定钢轨和扣件的重要轨道零部件之一,由于长期承受钢轨传来的各种作用力,其端部易出现掉块,造成轨道机械结构稳定性下降,故轨枕掉块缺陷检测对保证列车正常运行起到重要作用。针对轨枕掉块缺陷检测方法存在精度较低和缺陷样本... 详细信息

轨枕作为固定钢轨和扣件的重要轨道零部件之一,由于长期承受钢轨传来的各种作用力,其端部易出现掉块,造成轨道机械结构稳定性下降,故轨枕掉块缺陷检测对保证列车正常运行起到重要作用。针对轨枕掉块缺陷检测方法存在精度较低和缺陷样本少的问题,提出一种计及少样本的YOLOv5s轨枕掉块小目标缺陷检测方法。首先,采用Copy-Pasting数据增强方法增加轨枕图像中掉块小目标数量,解决缺陷样本少的问题;其次,通过降低网络下采样倍数和删除大尺度检测层的方式改进YOLOv5s模型的多尺度检测层,提高轨枕掉块缺陷检测精度和速度;然后,将锚框之间的平均交并比作为距离量度改进K-means聚类算法,并使用遗传算法优化,重新匹配适合轨枕掉块缺陷检测的锚框;最后,使用跨尺度连接结构和双向特征加权融合模块改进YOLOv5s的特征融合结构,增强特征融合能力。实验结果表明,与原模型相比较,改进后的YOLOv5s模型平均精度达到94.1%,提高2.3%,检测速度达到93.3 fps,提高26.6 fps,能够准确且快速地识别轨枕掉块小目标缺陷。

关键词：轨枕掉块目标检测 YOLOv5s 数据增强 K-means算法多尺度特征融合

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