检索结果-内蒙古大学图书馆

电力电子技术 2020年第6期54卷 132-135页

作者：蒋祥宇王昊文王雪琪董金文西南交通大学电气工程学院四川成都610031 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610031

传统两电平全桥磁悬浮斩波控制器结构简单、控制方便,但其工作电压不能太大且静态纹波较大。在此介绍一种不对称三电平悬浮斩波器。基于多电平理念,控制斩波器工作模式。理论分析表明,系统可控。通过脉冲生成器和脉冲分配器输出脉宽调制... 详细信息

传统两电平全桥磁悬浮斩波控制器结构简单、控制方便,但其工作电压不能太大且静态纹波较大。在此介绍一种不对称三电平悬浮斩波器。基于多电平理念,控制斩波器工作模式。理论分析表明,系统可控。通过脉冲生成器和脉冲分配器输出脉宽调制(PWM)波,实现三电平控制。仿真和实验表明,当输入两倍传统悬浮斩波器的直流电压时,该拓扑可保证相同纹波并实现更快的响应速度。

关键词：斩波器磁悬浮三电平

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新型Halbach阵列永磁电动悬浮系统垂向稳定性

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交通运输工程学报 2019年第2期19卷 101-109页

作者：罗成张昆仑靖永志西南交通大学电气工程学院四川成都610031 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610031

针对永磁电动悬浮系统的垂向动态稳定性问题,研究了永磁电动悬浮系统的临界稳定特性;提出了一种永磁铁加常导线圈混合构成的新型Halbach阵列,通过在永磁体表面缠绕有源常导线圈,实现了永磁电动悬浮系统阻尼的主动控制,并对比了新型Halb... 详细信息

针对永磁电动悬浮系统的垂向动态稳定性问题,研究了永磁电动悬浮系统的临界稳定特性;提出了一种永磁铁加常导线圈混合构成的新型Halbach阵列,通过在永磁体表面缠绕有源常导线圈,实现了永磁电动悬浮系统阻尼的主动控制,并对比了新型Halbach阵列与其他2种主动电磁阻尼控制方案;建立了新型Halbach阵列永磁电动悬浮系统垂向动力学模型,并采用经典PID闭环控制方法设计了悬浮控制器,分别在无外界干扰、外界扰动力干扰和轨道不平顺干扰3种情况下仿真分析了该系统的垂向动态稳定性。研究结果表明:永磁电动悬浮系统在扰动力作用下将进行等幅震荡而不能稳定悬浮,连续扰动力干扰下甚至可能撞轨;提出的新型Halbach阵列具有磁场耦合计算方便、力调节范围大的优点;设计的悬浮控制器能使系统稳定悬浮于额定气隙0.03 m的平衡位置,且线圈电流为0,不产生损耗,仿真分析所得系统悬浮气隙和线圈电流与理论分析结果的相对误差小于0.01%;当出现轨道不平顺干扰时,系统能快速稳定悬浮于额定气隙0.03 m的平衡位置,稳定后的线圈电流仍为0,实现了永磁电动悬浮系统的零功率平衡;当外界扰动力为±1 500 N时,系统能快速稳定悬浮于额定气隙0.03 m的平衡位置,稳定后的线圈电流分别为29.68和-30.40 A,表明新型Halbach阵列永磁电动悬浮系统能够实现垂向动态稳定。

关键词：车辆工程电动悬浮系统 Halbach阵列阻尼稳定性 PID闭环控制

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数字单周期电流控制在电磁悬浮系统中的应用

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西南交通大学学报 2019年第1期54卷 1-8,22,219页

作者：蒋启龙梁达阎枫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四川成都611756

在串级控制的电磁悬浮系统中,电流环的响应速度和精度对整个悬浮控制起着至关重要的作用.为了加快悬浮系统电流环的响应速度以及减小跟随误差,基于TMS320F28335设计了EMS (electromagnetic suspensionsystem)的数字单周期控制(digital o... 详细信息

在串级控制的电磁悬浮系统中,电流环的响应速度和精度对整个悬浮控制起着至关重要的作用.为了加快悬浮系统电流环的响应速度以及减小跟随误差,基于TMS320F28335设计了EMS (electromagnetic suspensionsystem)的数字单周期控制(digital one-cycle control,D-OCC)电流控制器.以悬浮斩波器为研究对象,建立起D-OCC的数学模型,对额定悬浮工作点处斩波器电流的D-OCC算法进行了详细推导;通过Simulink平台对算法进行仿真验证,并将D-OCC的电流环投入到实际悬浮系统中进行悬浮实验.实验结果表明:对频率为5 Hz,幅值为3 A的方波信号进行跟随时,传统PID控制在方波上升沿和下降沿均存在一定的超调,且稳定后存在不小于20 mA的跟随误差,D-OCC在调节过程中不存在超调,且稳定后没有跟随误差,说明D-OCC算法能够实现对指令电流快速、准确跟随;采用电流环D-OCC的悬浮系统起浮过程需要约0.4 s的调整时间,并且悬浮稳定后可以克服50%荷载扰动和1.5 mm气隙扰动,说明该方法可以实现系统稳定悬浮,且具有较强的鲁棒性能.

关键词：电磁悬浮系统串级控制电流环斩波器 D-OCC

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基于改进小波神经网络的IGBT时间序列预测算法研究

基于改进小波神经网络的IGBT时间序列预测算法研究

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湖南省功率半导体产业对接会暨功率半导体行业联盟第七届国际学术论坛

作者：黄柯勋吴松荣向碧楠徐睿涂振威磁浮技术与磁浮列车教育部重点实验室四川成都 610031 西南交通大学电气工程学院四川成都 611756

针对IGBT老化失效问题,提出一种基于遗传算法改进的小波神经网络时间序列预测方法.在分析IGBT失效原理的基础上,利用IGBT老化数据集,选取关断瞬时"集电极-发射极"尖峰电压为失效特征参数,采用滑动时间窗法构建训练集与测试集... 详细信息

针对IGBT老化失效问题,提出一种基于遗传算法改进的小波神经网络时间序列预测方法.在分析IGBT失效原理的基础上,利用IGBT老化数据集,选取关断瞬时"集电极-发射极"尖峰电压为失效特征参数,采用滑动时间窗法构建训练集与测试集,然后在MATLAB中搭建遗传算法改进的小波神经网络预测模型进行预测,并与传统的小波神经网络预测模型对比分析.试验结果显示,遗传算法改进的小波神经网络预测方均误差为0.017 1,方均根误差为0.130 9,平均绝对误差为0.109 6,分别比传统小波神经网络预测模型降低了0.005 7,0.020 0,0.064 0,有效提升了IGBT时间预测的精度.

关键词：绝缘栅双极型晶体管失效机理小波神经网络遗传算法时间序列预测

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兼具热反射与热连接功能的热学超材料结构设计

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电工材料 2025年第2期 26-29页

作者：谯洋陈家伟王豫刘永翔严仲明西南交通大学电气工程学院四川成都610097 磁浮技术与磁浮列车教育部重点实验室四川成都610031 海军士官学校安徽蚌埠233012

基于变换热学理论,使用坐标变换方法得到各向异性热导率参数表达式,能同时实现热反射与热连接功能,即热流矢量方向的偏转与位置的移动,利用仿真计算验证了不同方向热流的控制效果。基于等效介质理论,对提出的热学超材料开展了物理实现... 详细信息

基于变换热学理论,使用坐标变换方法得到各向异性热导率参数表达式,能同时实现热反射与热连接功能,即热流矢量方向的偏转与位置的移动,利用仿真计算验证了不同方向热流的控制效果。基于等效介质理论,对提出的热学超材料开展了物理实现方案设计,将两种热导率不同的材料,通过交替层叠以及空间取向的选取,达到理论设计效果。最后,探讨了将上述热学超材料结构设计应用于热幻象领域的可行性。

关键词：热传导超材料变换热学热幻象

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CCVM-DCVM边界模式定频LCC谐振变换器设计

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中国电机工程学报 2018年第3期38卷 850-860页

作者：陈一鸣许建平李兵兵林磊明马红波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)

定频LCC谐振变换器具有传统变频LCC谐振变换器软开关工作、EMI干扰小等优点,显著降低了磁性元件与EMI滤波器的设计难度。但定频LCC谐振变换器存在软开关条件丢失、谐振元件与开关元件电压电流应力大等问题。此外,对于定频LCC谐振变换器... 详细信息

定频LCC谐振变换器具有传统变频LCC谐振变换器软开关工作、EMI干扰小等优点,显著降低了磁性元件与EMI滤波器的设计难度。但定频LCC谐振变换器存在软开关条件丢失、谐振元件与开关元件电压电流应力大等问题。此外,对于定频LCC谐振变换器,目前还缺乏较好的参数设计方法。针对以上问题,通过定频LCC谐振变换器的功率分析,提出了一种工作于CCVM-DCVM边界模式的定频LCC谐振变换器参数设计方法。该方法在保证变换器软开关工作条件的同时,有效降低了定频LCC谐振变换器中谐振元件与开关元件的电压电流应力。分析了定频LCC谐振变换器工作模态,采用基波近似法建立了LCC谐振变换器等效电路模型,得到了LCC谐振变换器的软开关实现条件。在此基础上,通过变换器的功率分析,得到了变换器元件参数与谐振元件功率的关系,给出了工作于CCVM-DCVM边界模式的定频LCC谐振变换器参数设计过程。最后,通过仿真与实验验证了理论分析与参数设计方案的有效性。

关键词：定频控制 LCC谐振变换器基波近似法功率分析 CCVM-DCVM边界模式参数设计

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PI补偿固定关断时间电流型控制Boost变换器的次谐波振荡机理及失稳边界

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中国电机工程学报 2018年第1期38卷 242-249页

作者：张希许建平许多陈诚张凯暾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)

当电压外环反馈增益较大或变换器输出电容等效串联电阻（equivalentseriesresistance，ESRl较大时，采用比例积分（***，PI）补偿的固定关断时间电流型（***，FOT-CM）控制Boost变换器存在次谐波振荡现象，导致变换器工作在不稳定状态... 详细信息

当电压外环反馈增益较大或变换器输出电容等效串联电阻（equivalentseriesresistance，ESRl较大时，采用比例积分（***，PI）补偿的固定关断时间电流型（***，FOT-CM）控制Boost变换器存在次谐波振荡现象，导致变换器工作在不稳定状态。PI补偿器中补偿电容电压是变换器电感电流和输出电容电压的线性组合，由此建立了PI补偿FOT-CM控制Boost变换器的降阶离散时间模型，研究了电压外环反馈增益和输出电容ESR对变换器稳定性的影响，阐述了次谐波振荡现象的产生机理。进一步，通过近似降阶离散时间模型，得到了PI补偿FOT-CM控制Boost变换器的近似临界稳定条件。结果表明，当输出电容ESR较小时，随反馈增益的增大，PI补偿FOT-CM控制Boost变换器通过倍周期分岔失稳；随着输出电容ESR的增大，变换器通过边界碰撞分岔失稳。为了避免次谐波振荡现象的产生，变换器需采用ESR较小的输出电容，且电压外环需设计较小的反馈增益。实验结果验证了理论分析的正确性。

关键词： Boost变换器固定关断时间电流型控制比例积分补偿器等效串联电阻次谐波振荡

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电压型控制SIDO CCM Buck变换器的统一离散迭代映射模型及稳定性研究

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中国电机工程学报 2018年第9期38卷 2717-2727页

作者：王瑶许建平周国华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)

以工作于电感电流连续模式（continue conduction mode,CCM）的电压型控制单电感双输出（single-inductor dual-output,SIDO）Buck变换器为研究对象,描述了电压型控制SIDO CCM Buck变换器的工作原理,指出变换器存在两种开关状态切换路... 详细信息

以工作于电感电流连续模式（continue conduction mode,CCM）的电压型控制单电感双输出（single-inductor dual-output,SIDO）Buck变换器为研究对象,描述了电压型控制SIDO CCM Buck变换器的工作原理,指出变换器存在两种开关状态切换路径。基于状态方程和开关切换函数,建立了电压型比例（P）控制和比例积分（PI）控制SIDO CCM Buck变换器工作于两种开关状态切换路径时的统一离散迭代映射模型。利用输出电压分岔图和统一离散迭代映射模型的雅克比矩阵特征值,分析了P控制和PI控制的比例系数和积分系数对变换器的稳定性影响。研究结果表明：不同于传统电压型控制CCM Buck变换器随误差放大器的比例系数增大而发生分岔的现象,电压型控制SIDO CCM Buck变换器随支路开关管电压控制回路的比例系数减小或主开关管电压控制回路的比例系数增大而发生Hopf分岔,变换器从稳定工作状态进入不稳定的低频振荡。且积分系数越大,变换器越不稳定,比例系数的稳定范围越小。最后,建立了电压型控制SIDO CCM Buck变换器的仿真和实验电路,验证了理论分析的正确性。

关键词：单电感双输出统一离散迭代映射模型特征值分岔稳定性

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恒定谷值电流型变频控制CCM单电感双输出Boost变换器建模与分析

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中国电机工程学报 2018年第23期38卷 7015-7025页

作者：周国华冉祥周述晗毛桂华徐顺刚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)

以工作于电感电流连续导电模式(continuous conductionmode, CCM)的单电感双输出(single-inductor dual-output,SIDO)Boost变换器为研究对象,提出恒定谷值电流型(fixed valley current mode,FVCM)变频控制技术。详细分析FVCM变频控制CCMSIDOBoost变换器的工作原理及工作时序,得到开关频率与主电路参数以及谷值电流参考值的关系式。采用时间平均等效电路建模方法,推导CCM SIDO Boost变换器的控制–输出、控制–电感电流、交叉影响阻抗等传递函数。建立FVCM变频控制CCMSIDO Boost变换器的小信号模型,计算闭环输出阻抗和交叉影响阻抗传递函数,并从负载瞬态性能和交叉影响特性两方面,与传统的共模–差模电压型控制进行对比分析。研究结果表明:与共模–差模电压型控制相比,FVCM变频控制提高了CCMSIDOBoost变换器的瞬态响应速度,抑制了输出支路间的交叉影响。最后,通过仿真和实验验证理论分析的正确性。

关键词：单电感双输出谷值电流型控制小信号建模交叉影响瞬态响应

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一种基于推挽变换器的模块化电池均衡电路

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电工技术学报 2018年第14期33卷 3213-3221页

作者：刘倩怡徐顺刚许建平李小龙覃福班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

在串联充放电过程中,动力电池组容易出现电池过充和过放现象,这会缩短电池组寿命并导致安全隐患,电池均衡电路能够消除电池差异对电池成组使用的影响,是提升动力电池组性能的重要手段。提出一种基于推挽变换器的模块化电池均衡电路,该... 详细信息

在串联充放电过程中,动力电池组容易出现电池过充和过放现象,这会缩短电池组寿命并导致安全隐患,电池均衡电路能够消除电池差异对电池成组使用的影响,是提升动力电池组性能的重要手段。提出一种基于推挽变换器的模块化电池均衡电路,该均衡电路由多个推挽变换器均衡模块单元构成,只需同步控制每一个均衡模块的开关器件,便能实现能量从高电压电池到低电压电池的直接传输,缩短了能量传输路径。同时,通过采用交流耦合方式在各单体电池之间进行能量传递,消除了均衡模块间的交叉影响,增加了电路的可扩展性。对提出的均衡电路进行详细分析,并与现有的均衡电路进行性能对比,最后通过实验测试验证了理论分析的正确性。

关键词：模块化同步控制均衡电路推挽电路

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