检索结果-内蒙古大学图书馆

中国铁道科学 2016年第5期37卷 114-121页

作者：熊成林张晓华余彬刘碧张正松冯晓云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 西南交通大学电气工程学院四川成都610031

既有的最近电平逼近调制算法(简称NLM传统算法)用于级联模块数相对较少(约为10个左右)的铁路牵引供电地面过电分相系统级联H桥多电平变流器(简称变流器)时,各子模块尤其是最后一级子模块会导致变流器输出电压波的等效面积误差较大(最大... 详细信息

既有的最近电平逼近调制算法(简称NLM传统算法)用于级联模块数相对较少(约为10个左右)的铁路牵引供电地面过电分相系统级联H桥多电平变流器(简称变流器)时,各子模块尤其是最后一级子模块会导致变流器输出电压波的等效面积误差较大(最大约为6%),而且其电压分辨率也会引起变流器输出电压波的等效面积误差,这些误差导致变流器调制精度降低、控制性能变差。为了解决这一问题,提出NLM改进算法,即基于输出电压波面积等效的基本思想,通过对变流器输出电压幅值附近正弦调制波的面积计算,在确定最后一级子模块投入工作的时长后再确定各子模块开始投入工作的时刻,从而实现变流器输出电压的高精度跟踪调制,并且对给定的输出功率跟踪更准确。利用Matlab/Simulink软件对NLM改进算法进行仿真验证,结果表明:NLM改进算法能够提高变流器输出电压的调制精度,其误差仅约为传统算法的20.93%,而输出电压的谐波含量仅比传统算法的增加约3.2%,使得地面过电分相系统的性能得到显著提高。

关键词：级联H桥多电平变流器最近电平逼近调制算法面积等效过电分相牵引供电电气化铁路

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基于自适应非奇异终端滑模的悬浮控制策略

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西南交通大学学报 2022年第3期57卷 566-573页

作者：靖永志冯伟王森马先超郝建华董金文西南交通大学电气工程学院四川成都611756 西南交通大学磁浮技术与磁浮列车教育部重点实验室四川成都611756

针对采用传统线性滑模控制的电磁悬浮系统存在响应速度慢以及抗干扰能力差的问题,提出了一种基于自适应非奇异终端滑模的悬浮控制方法,该方法将自适应控制引入到终端滑模控制,结合滑模控制对扰动不敏感的优点,利用自适应控制对滑模趋近... 详细信息

针对采用传统线性滑模控制的电磁悬浮系统存在响应速度慢以及抗干扰能力差的问题,提出了一种基于自适应非奇异终端滑模的悬浮控制方法,该方法将自适应控制引入到终端滑模控制,结合滑模控制对扰动不敏感的优点,利用自适应控制对滑模趋近律系数进行在线自适应调节,改善悬浮系统的动态性能.首先,建立了电磁悬浮系统数学模型;然后,利用李雅普诺夫稳定理论证明了所设计控制器的稳定性;最后,进行了仿真和实验验证.实验结果表明:自适应非奇异终端滑模对信号跟踪具有更快的响应速度和更小的稳态误差,对峰峰值为2 N的正弦或锯齿干扰力气隙波动可限定在0.2 mm以内,进行0.1 kg加减载实验时气隙波动为0.6 mm,各项性能均优于终端滑模和线性滑模.

关键词：磁悬浮终端滑模自适应控制李雅普诺夫函数

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单相三电平脉冲整流器模型预测直接功率控制

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中国电机工程学报 2016年第4期36卷 1098-1105页

作者：马俊鹏宋文胜冯晓云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

该文以CRH_2(China railways highspeed-2)型高速电动车组牵引整流器为研究对象,以提高整流器响应速度和控制精度为研究目标。首先,给出整流器在d-q同步旋转坐标系下的数学模型,并给出d-q轴坐标分量的计算方法;然后,建立单相整流器瞬时... 详细信息

该文以CRH_2(China railways highspeed-2)型高速电动车组牵引整流器为研究对象,以提高整流器响应速度和控制精度为研究目标。首先,给出整流器在d-q同步旋转坐标系下的数学模型,并给出d-q轴坐标分量的计算方法;然后,建立单相整流器瞬时功率数学模型,进而提出一种具有直流侧电容电压平衡功能的模型预测直接功率控制(model predictive direct power control,MP-DPC),在此基础上,为降低该算法的复杂度,提出一种简易开关序列选择方法,与基于比例积分调节器的传统直接功率控制(proportional integral-based direct power control,PI-DPC)算法相比,该MP-DPC算法不仅提高了整流器的动态响应速度,而且考虑了中点电位的平衡控制对整流器瞬时功率的影响,无需功率内环PI控制器;最后,对该MP-DPC算法与传统定频PI-DPC算法进行了半实物实验对比验证,实验结果证明了所提控制算法的正确性。

关键词：单相系统三电平脉冲整流器模型预测中点电位平衡直接功率控制

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动态参考电流控制三态Boost变换器的性能分析

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西南交通大学学报 2020年第2期55卷 435-441,458页

作者：周国华曾绍桓周述晗毛桂华西南交通大学电气工程学院四川成都611756 西南交通大学磁浮技术与磁浮列车教育部重点实验室四川成都611756

为了提高工作于伪连续导电模式(pseudo continuous conduction mode,PCCM)的三态Boost变换器的效率、负载范围和瞬态响应性能,研究了一种动态参考电流(dynamic reference current,DRC)控制策略.详细分析了DRC控制三态Boost变换器的工作... 详细信息

为了提高工作于伪连续导电模式(pseudo continuous conduction mode,PCCM)的三态Boost变换器的效率、负载范围和瞬态响应性能,研究了一种动态参考电流(dynamic reference current,DRC)控制策略.详细分析了DRC控制三态Boost变换器的工作原理,并比较了采用恒定参考电流(constant reference current,CRC)控制和DRC控制的三态Boost变换器的效率和负载瞬态响应性能,分别推导了它们的负载范围表达式,最后,通过实验对理论分析进行验证.研究结果表明:与CRC控制相比,DRC控制三态Boost变换器的轻载效率提高了14%;在全负载范围内均能工作于PCCM模式,负载范围宽;负载减轻和增加时,调节时间分别减少了37.5%和32.0%,电压超调量分别减小了69.7%和61.9%,瞬态响应性能好.

关键词：三态Boost变换器动态参考电流控制效率负载范围瞬态响应

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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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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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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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CLL谐振变换器谐振电路参数优化设计

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电力自动化设备 2015年第1期35卷 79-84,152页

作者：吴建雪许建平陈章勇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四川成都610031

CLL谐振变换器谐振网络电路参数的设计关系到变换器性能的好坏。基于基波近似法,并结合特征阻抗分析方法,提出一种CLL谐振变换器谐振网络电路参数优化设计方案。详细分析了CLL谐振变换器的直流增益特性、谐振网络电流有效值和谐振电容... 详细信息

CLL谐振变换器谐振网络电路参数的设计关系到变换器性能的好坏。基于基波近似法,并结合特征阻抗分析方法,提出一种CLL谐振变换器谐振网络电路参数优化设计方案。详细分析了CLL谐振变换器的直流增益特性、谐振网络电流有效值和谐振电容电压应力,同时采用特征阻抗分析方法给出了实现开关管软开关的限制条件。实验结果验证了所提方案的正确性。

关键词： CLL谐振变换器谐振电感比品质因数环流损耗工作特性变换器谐振电路设计

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低输出电压纹波三态PCCM CUK PFC变换器

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电力自动化设备 2014年第1期34卷 80-84,90页

作者：张斐许建平舒立三董政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四川成都610031

提出了一种具有低输出电压纹波的三态伪连续导电模式(PCCM)CUK功率因数校正(PFC)变换器及其控制策略。在CUK变换器的中间储能电容(过渡电容)上串联一个开关管,使得中间储能电容电压在一个开关周期内存在3个工作状态,进而获得低输出电压... 详细信息

提出了一种具有低输出电压纹波的三态伪连续导电模式(PCCM)CUK功率因数校正(PFC)变换器及其控制策略。在CUK变换器的中间储能电容(过渡电容)上串联一个开关管,使得中间储能电容电压在一个开关周期内存在3个工作状态,进而获得低输出电压纹波和快速的负载动态响应速度。分析了三态PCCM CUK PFC变换器的工作原理,仿真验证了理论分析结果,同时通过一个200 W的实验电路验证了结论的正确性。结果表明三态PCCM CUK PFC变换器具有输入功率因数高、输出电压纹波小和动态响应速度快的优点。

关键词：功率因数校正变换器动态响应低输出电压纹波伪连续导电模式

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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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