检索结果-内蒙古大学图书馆

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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基于部分能量耦合线圈的无线能量与信号同步传输方法研究

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电机与控制学报 2024年第7期28卷 43-54页

作者：靖永志谯柯付康杨亮涛刘沁宇刘国清磁浮技术与磁浮列车教育部重点实验室四川成都611756 西南交通大学电气工程学院四川成都611756 西南交通大学唐山研究院河北唐山063000

针对无线电能传输系统中能量发送端与接收端进行全双工通信的需求,提出一种基于部分能量耦合线圈的无线能量与信号同步传输方法。利用能量耦合线圈的内侧和外侧部分线圈分别作为信号正反向传输耦合机构,并在信号接收回路中采用LC并联支... 详细信息

针对无线电能传输系统中能量发送端与接收端进行全双工通信的需求,提出一种基于部分能量耦合线圈的无线能量与信号同步传输方法。利用能量耦合线圈的内侧和外侧部分线圈分别作为信号正反向传输耦合机构,并在信号接收回路中采用LC并联支路抑制同侧信号载波的串扰。通过构建系统模型,分析能量传输与信号传输的增益以及系统传输干扰,得到系统参数对传输特性影响规律。为提高信号传输增益以及减小信号正反向传输之间的串扰,优化了耦合机构线圈布置方案。最后,搭建了传输功率为20 W的无线能量与信号全双工同步传输平台,实验结果表明,在电能传输不受影响的同时,实现了正向传输速率200 kbps、反向传输速率400 kbps的信号全双工同步传输,验证了所提方法的可靠性和有效性。

关键词：无线电能传输双边LCC补偿共享通道传输全双工通信载波调制 ASK

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悬浮斩波器的自抗扰电流跟随控制研究

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电源学报 2024年第S01期22卷 42-49页

作者：陈高琪张昆仑张慧娴娄方良西南交通大学电气工程学院成都611756 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

随着磁浮列车的高速发展,其悬浮系统对电流环响应速度与精度的要求日渐提高,为此提出将自抗扰控制ADRC(active disturbance rejection control)技术用于悬浮斩波器的控制中。首先阐述磁浮列车悬浮系统与斩波器的数学模型;然后介绍自抗... 详细信息

随着磁浮列车的高速发展,其悬浮系统对电流环响应速度与精度的要求日渐提高,为此提出将自抗扰控制ADRC(active disturbance rejection control)技术用于悬浮斩波器的控制中。首先阐述磁浮列车悬浮系统与斩波器的数学模型;然后介绍自抗扰控制器的基本结构与工作原理,并设计悬浮斩波器中自抗扰电流跟随模型;最后通过改变斩波器模型的参数和施加外部扰动进行系统仿真,并与传统比例积分PI(proportional-integral)控制进行对比。结果表明,自抗扰控制对悬浮斩波器具有良好的电流跟随效果,对外部扰动及对象模型参数的变化具有良好的抗干扰性和鲁棒性,且自抗扰控制算法降低了数学模型的依赖性,为悬浮斩波器的控制提供了优化方案。

关键词：自抗扰控制悬浮斩波器电流跟随鲁棒性

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中低速磁浮列车速度对悬浮力影响分析

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西南交通大学学报 2023年第4期58卷 792-798页

作者：王滢刘方麟刘世杰罗成吴谦西南交通大学电气工程学院四川成都610097 西南交通大学磁浮技术与磁浮列车教育部重点实验室四川成都611756

电磁铁为中低速磁浮列车提供悬浮力,其与轨道发生相对运动时,在轨道上产生涡流,同时,轨道涡流产生的外加磁场抵消了部分电磁铁产生的原磁场,进而使得电磁铁提供的悬浮力下降.为此,首先分析轨道涡流的形成规律,以及列车不同速度时涡流对... 详细信息

电磁铁为中低速磁浮列车提供悬浮力,其与轨道发生相对运动时,在轨道上产生涡流,同时,轨道涡流产生的外加磁场抵消了部分电磁铁产生的原磁场,进而使得电磁铁提供的悬浮力下降.为此,首先分析轨道涡流的形成规律,以及列车不同速度时涡流对气隙磁场的影响,进一步研究了列车速度对悬浮力的影响;其次,采用叠片F轨的方法来抑制涡流效应,结合叠片F轨提升悬浮力的机理,分析F轨不同叠片层数结构下轨道涡流对悬浮力的影响;最后,以长沙磁浮快线电磁铁结构为例,使用有限元软件进行仿真分析.结果表明:使用叠片F轨后可以降低轨道中的涡流,随着叠片数量的增加,气隙磁场逐渐逼近静态条件下的气隙磁场;悬浮电磁铁模块的端部线圈以120 km/h的速度运动时,得到轨道为无叠片F轨时悬浮力为5.7 kN,轨道为两层叠片F轨时悬浮力为7.5 kN,相比较无叠片F轨悬浮力增长30%.

关键词：磁悬浮车辆电磁铁电磁力涡流

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三态Boost PFC变换器的高功率因数和轻载效率提升方法研究

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中国电机工程学报 2023年第6期43卷 2371-2380页

作者：杨平范文胡富平彭晨光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610031

工作于伪连续导电模式(pseudo-continuous conduction mode,PCCM)的三态Boost功率因数校正(power factor correction,PFC)变换器采用传统解耦控制,在输入电压增大时,存在功率因数较低的问题。文中结合三态Boost PFC变换器具有两个控制... 详细信息

工作于伪连续导电模式(pseudo-continuous conduction mode,PCCM)的三态Boost功率因数校正(power factor correction,PFC)变换器采用传统解耦控制,在输入电压增大时,存在功率因数较低的问题。文中结合三态Boost PFC变换器具有两个控制自由度的特点,从变换器的输入电流表达式出发,提出一种三态Boost PFC变换器的变占空比正弦参考电流控制方法,采用变占空比控制变换器的主开关管,正弦参考电流控制续流开关管,并对变换器参数和控制环路进行设计。相比于传统解耦控制的,变占空比正弦参考电流控制的三态Boost PFC变换器具有更高的功率因数,同时也具有快速动态响应与宽负载范围的优点。在此基础上,针对三态Boost PFC变换器轻载效率低的问题,提出混合模式控制方法提升其轻载效率。最后,通过一台400W的实验样机验证理论分析。

关键词：三态Boost功率因数校正变换器变占空比正弦参考电流控制高功率因数

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基于OFDM的无线信号与电能反向同步传输方法

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电子与信息学报 2023年第8期45卷 2856-2866页

作者：靖永志鲁林海冯伟王森孙希聪磁浮技术与磁浮列车教育部重点实验室成都611756 西南交通大学唐山研究院唐山063000 西南交通大学电气工程学院成都611756

无线电能传输系统的稳定运行离不开信息传输技术的实现,该文针对无线信号与电能共享通道传输时存在耦合干扰及频谱利用率低的问题,提出一种基于正交频分复用技术(OFDM)的信号与电能反向同步传输新方法。该方法将电能载波等效为搭载全1... 详细信息

无线电能传输系统的稳定运行离不开信息传输技术的实现,该文针对无线信号与电能共享通道传输时存在耦合干扰及频谱利用率低的问题,提出一种基于正交频分复用技术(OFDM)的信号与电能反向同步传输新方法。该方法将电能载波等效为搭载全1信息的信号载波,采用OFDM技术实现信号的同步解耦与高速可靠传输时,即可减少电能传输过程对信号传输过程产生的串扰。电能通道采用串联谐振(S/LCC)补偿拓扑结构,使负载在一定范围内变化时输出电压稳定。松耦合变压器作为电能和信号传输的共同通道,可以同时、反向传输信号与电能两种不同频率的载波。首先介绍了系统的结构和OFDM基本原理;其次,对系统进行数学建模,分析研究信号与电能的传输特性;在此基础上,给出了信号调制与解调的设计方法。最后搭建电能传输功率为20 W、信号传输速率为85 kbit/s的实验平台,验证了所提方法的正确性。

关键词：无线信号传输正交频分复用信号调制/解调 S/LCC补偿

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基于改进高斯过程回归的锂离子电池健康状态估计

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电源学报 2024年

作者：邓鸿枥吴松荣刘齐张翰文柳博付聪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

准确估计锂离子电池的健康状态（state of health，SOH）是保障电池系统安全、稳定和高效运行的基础。本文提出一种基于健康因子（health indicator，HI）提取和改进高斯过程回归（gaussian progress regression，GPR）的锂离子电池SOH... 详细信息

准确估计锂离子电池的健康状态（state of health，SOH）是保障电池系统安全、稳定和高效运行的基础。本文提出一种基于健康因子（health indicator，HI）提取和改进高斯过程回归（gaussian progress regression，GPR）的锂离子电池SOH估计方法。首先，从充放电电流电压曲线中提取健康因子，使用Pearson相关分析法筛选出与容量相关性高的健康因子并通过自编码器（auto encoder，AE）深度学习算法对健康因子降维；其次，利用GPR建立SOH估计模型并通过组合核函数方式来构造GPR的核函数；然后，使用非洲秃鹫优化算法（African vultures optimization algorithm，AVOA）对组合核函数中的超参数进行寻优；最后，采用NASA锂离子电池数据集进行模型验证，实验结果表明本文所提方法具有较高的准确性。

关键词：锂离子电池健康状态高斯过程回归非洲秃鹫优化算法

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基于数据驱动的牵引逆变器电压传感器间歇性故障诊断方法

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中国电机工程学报 2024年第11期44卷 4446-4458,I0023页

作者：熊伟苟斌张坤左运葛兴来磁浮列车与磁浮技术教育部重点实验室四川省成都市610031 西南交通大学电气工程学院四川省成都市610031

由于间歇性故障具有随机性与不可预测性,传统的故障诊断方法难以适用于间歇性故障的诊断。为了提高牵引逆变系统的可靠性,文中提出一种针对直流侧电压传感器间歇性故障的智能诊断方法。首先,结合非线性自回归动态网络结构与极限学习机... 详细信息

由于间歇性故障具有随机性与不可预测性,传统的故障诊断方法难以适用于间歇性故障的诊断。为了提高牵引逆变系统的可靠性,文中提出一种针对直流侧电压传感器间歇性故障的智能诊断方法。首先,结合非线性自回归动态网络结构与极限学习机快速挖掘历史数据与异步电机定子电流之间的非线性映射关系,得到牵引电机定子电流预测器;随后,设计滑动时间窗口构建电流残差,检测间歇性故障的出现与消失时间,以此获取表征间歇性故障严重程度的评价指标。所提方法基于快速控制原型实验平台完成实验验证,结果表明,电流预测器对负载突变、速度突变等动态工况具有良好鲁棒性,提出的诊断方法可分别在0.65、0.9 ms内完成间歇性故障出现时间与消失时间的检测,且可准确辨识传感器间歇性故障的早期、中期、晚期阶段,实现了传感器间歇性故障严重程度的评价。

关键词：传感器间歇性故障数据驱动非线性自回归极限学习机逆变器

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中低速磁悬浮列车悬浮电磁铁悬浮力补偿方法研究

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城市轨道交通研究 2025年

作者：王滢刘方麟刘世杰陈邵宗吴谦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

[目的]随着列车运行速度提升,中低速磁悬浮交通的轨道涡流效应会导致列车头部悬浮电磁铁的悬浮力减小,且速度越高,悬浮力减小越明显,因此有必要对中低速磁悬浮列车悬浮电磁铁悬浮力补偿方法进行研究。[方法]以中低速磁悬浮列车的单电磁... 详细信息

[目的]随着列车运行速度提升,中低速磁悬浮交通的轨道涡流效应会导致列车头部悬浮电磁铁的悬浮力减小,且速度越高,悬浮力减小越明显,因此有必要对中低速磁悬浮列车悬浮电磁铁悬浮力补偿方法进行研究。[方法]以中低速磁悬浮列车的单电磁铁为例,提出了一种考虑电磁铁非线性磁特性的悬浮力计算方法。利用电磁场有限元软件建立了电磁铁三维模型,分析了在200 km/h速度下,原有电磁铁在增加补偿电磁铁和头部电磁铁极长两种方法下的悬浮力。[结果及结论]两种电磁铁悬浮力的补偿方法为:在列车头部电磁铁前增加1块长300 mm左右的补偿电磁铁,并与列车头部两个主电磁铁串联;列车头部电磁铁极长增加300 mm左右。两种补偿悬浮力的方法分别可以提高悬浮力3.11 kN和3.50 kN,电磁铁模块可以满足列车运行在200km/h时所需要的悬浮力。

关键词：中低速磁悬浮列车悬浮电磁铁悬浮力补偿方法

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双边永磁电磁混合型电动悬浮加速度反馈控制

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西南交通大学学报 2025年

作者：罗成唐浩万郭豪王滢黎松奇罗俊西南交通大学电气工程学院西南交通大学磁浮技术与磁浮列车教育部重点实验室西南交通大学轨道交通运载系统全国重点实验室

为提升永磁电动悬浮动态稳定性及减小低速运行时的阻力，研究了一种双边永磁电磁混合型电动悬浮系统，其通过线圈电流控制系统稳定性及利用双边结构减小低速时的阻力。首先，基于麦克斯韦方程组推导系统电磁力2D解析式，对解析结果进行... 详细信息

为提升永磁电动悬浮动态稳定性及减小低速运行时的阻力，研究了一种双边永磁电磁混合型电动悬浮系统，其通过线圈电流控制系统稳定性及利用双边结构减小低速时的阻力。首先，基于麦克斯韦方程组推导系统电磁力2D解析式，对解析结果进行了有限元数值计算验证，并对比单/双边结构电磁力特性；然后，建立系统悬浮动力学模型，设计加速度反馈悬浮控制器；最后，利用SIMULINK仿真对比分析了系统分别在加速度反馈悬浮控制及气隙反馈PID控制下，受到轨道及载荷扰动时的气隙、加速度及电流波形。结果表明：双边结构可有效增加系统浮阻比，100 km/h运行时，单/双边结构浮阻比分别为3.18和15.43；当系统受到±1 mm轨道扰动时，控制器能使系统振动加速度及悬浮气隙分别快速稳定于0和20 mm额定位置；当系统受到±2000 N载荷扰动时，加速度反馈悬浮控制器可使系统悬浮气隙分别快速稳定于19.05 mm和20.96 mm，而PID控制器则使得线圈电流分别稳定于4.43 A/mm2和-4.66 A/mm2；当系统稳定运行时，加速度反馈悬浮控制下的线圈稳态电流均为0，而PID控制下的稳态悬浮气隙均为0，且当各种扰动消除后，系统均可快速恢复到初始额定运行状态。

关键词：双边结构电动悬浮解析计算加速度反馈控制气隙反馈PID控制

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