检索结果-内蒙古大学图书馆

西安交通大学学报 2021年第8期55卷 78-84页

作者：李元王晨张冠军西安交通大学电气工程学院西安710049 西安交通大学电力设备电气绝缘国家重点实验室西安710049

迁移类比是交叉学科研究的一种重要的创造性方法,恰当的迁移类比有利于认知并解决学科间相似问题,驱动交叉学科发展。从传热学与电学的发展渊源着手,论证了热电类比研究的可行性。基于传热学与电学的基础理论,详细分析了传热学与电学的... 详细信息

迁移类比是交叉学科研究的一种重要的创造性方法,恰当的迁移类比有利于认知并解决学科间相似问题,驱动交叉学科发展。从传热学与电学的发展渊源着手,论证了热电类比研究的可行性。基于传热学与电学的基础理论,详细分析了传热学与电学的相似性与差异性。对比研究发现,传热学与电学在中心物理量、中心物理量衍生量与场函数及其边界条件等方面具有相似性,在热荷与电荷等部分物理量、传热与导电机理上存在差异。依据电路与热路中物理参量的显著对偶关系,从电路角度迁移类比得到热路分析模型。热电类比理论的基础研究有望为电学领域一些传热学问题提供解决思路。

关键词：传热学电学迁移类比热电类比模型

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基于相轨迹凹凸性的暂态失稳判据准确性验证

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电力自动化设备 2021年第1期41卷 159-165,171页

作者：范新凯杨松浩赵一铭张保会西安交通大学电气工程学院电力设备电气绝缘国家重点实验室陕西西安710049

已有研究证明基于相轨迹凹凸性的暂态失稳判据在二阶单机无穷大自治系统中严格成立,但将该判据推广到多机非自治时变系统中时,难以从理论上严格证明其正确性,因此通过大量暂态算例来验证凹凸性失稳判据在多机系统中的准确性和适用性。... 详细信息

已有研究证明基于相轨迹凹凸性的暂态失稳判据在二阶单机无穷大自治系统中严格成立,但将该判据推广到多机非自治时变系统中时,难以从理论上严格证明其正确性,因此通过大量暂态算例来验证凹凸性失稳判据在多机系统中的准确性和适用性。给出并详细阐述基于相轨迹凹凸性的暂态失稳识别流程,该流程改进了已有文献的实时分群方法,并补充了2个辅助判据,然后分别在IEEE 39节点系统和IEEE 145节点系统不同潮流方式、故障位置和故障持续时间下总计64566个算例进行扫描,结果表明,凹凸性判据的动作正确率高于99.9%,能够可靠、准确、快速地启动紧急控制。

关键词：相轨迹凹凸性暂态失稳识别故障扫描紧急控制

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永磁同步电机的改进无差拍预测抗扰前馈控制

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西安交通大学学报 2022年第7期56卷 38-46页

作者：靳东松刘凌西安交通大学电力设备电气绝缘国家重点实验室西安710049 西安交通大学电气工程学院西安710049

针对永磁同步电机无差拍预测电流控制在实际运行中,由于所依赖的电机模型参数随负载的变化存在不匹配缺陷从而限制系统电流环性能的问题,提出一种无差拍预测电流控制与扰动前馈补偿相结合的改进控制策略。首先,以转速与负载转矩为状态变... 详细信息

针对永磁同步电机无差拍预测电流控制在实际运行中,由于所依赖的电机模型参数随负载的变化存在不匹配缺陷从而限制系统电流环性能的问题,提出一种无差拍预测电流控制与扰动前馈补偿相结合的改进控制策略。首先,以转速与负载转矩为状态变量,选取积分滑模面作为滑模切换面,与传统指数趋近律结合,设计一种滑模负载转矩观测器以实现对负载转矩的实时辨识;然后,设计一种可快速收敛的自适应系数指数趋近律以提高负载转矩观测器性能,实现速度误差的快速收敛与负载转矩的快速观测,减小观测转矩的抖振;最后,将观测所得负载转矩前馈补偿至电流控制器,以实现对模型参数不匹配及负载变化等扰动的有效补偿,同时进一步提升电流与电磁转矩对参考值的趋近速度、并减小系统抖振。数值仿真结果表明:该策略在标称参数下可使系统稳定运行,当模型参数不匹配和负载变化发生时系统仍能稳定运行;相对传统策略,若电感衰减,加载超调减小约5%,减载超调减小约10%,加速时间减少约0.02 s;电感衰减与电阻增大时,加载超调减小约6.31%,减载超调减小约10.67%,加速时间减少约0.02 s,且有更小的抖振,系统抗扰性能进一步提升。

关键词：永磁同步电机无差拍预测电流控制滑模负载转矩观测器扰动前馈补偿指数趋近律

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有意电磁干扰辐照下电子设备响应的∞范数上确界评定方法

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西安交通大学学报 2022年第9期56卷 160-168页

作者：梁涛谢彦召席志豪西安交通大学电力设备电气绝缘国家重点实验室西安710049 西安交通大学电气工程学院西安710049

为量化表征有意电磁干扰(IEMI)辐照对电子设备的电磁损伤能力,本文围绕IEMI辐照下设备响应波形∞范数的上确界评定,通过构建关于时域波形变量的泛函优化问题,求解了能最大化斜率峰值及冲击峰值两类∞范数的IEMI辐射场波形,获得了范数上... 详细信息

为量化表征有意电磁干扰(IEMI)辐照对电子设备的电磁损伤能力,本文围绕IEMI辐照下设备响应波形∞范数的上确界评定,通过构建关于时域波形变量的泛函优化问题,求解了能最大化斜率峰值及冲击峰值两类∞范数的IEMI辐射场波形,获得了范数上确界关于设备电磁耦合效率函数的解析解。研究发现,能最大化斜率峰值、冲击峰值范数的IEMI均为具有宽带脉冲波形特征,且范数上确界分别由耦合效率函数的高频、低频分量强度决定。选取了Vivaldi及对数周期两类超宽带天线作为受扰设备,通过对比分析了不同∞范数目标最优IEMI波形的时、频域特征,验证了范数定界方法具备准确性及全局最优性。研究解决了IEMI辐射波形复杂多变条件下的设备辐射抗扰度量化评估问题,完善了极端条件下的电磁安全评估理论,对于创新IEMI抗扰度试验技术及防护加固技术具有指导意义。

关键词：有意电磁干扰辐射抗扰度范数定界泛函优化超宽带天线

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永磁同步电机新型有效磁链固定时滑模扰动辨识策略

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西安交通大学学报 2023年第9期57卷 144-151页

作者：刘思源刘凌靳东松西安交通大学电力设备电气绝缘国家重点实验室西安710049 西安交通大学电气工程学院西安710049

针对外界负载发生扰动时永磁同步电机矢量控制器动态性能不佳的问题,提出了一种永磁同步电机有效磁链固定时滑模负载辨识策略(FTSMLTO)。首先,结合有效磁链定义,分析了电机有效磁链模型,构建降阶有效磁链三阶扩展状态观测器,实现对电机... 详细信息

针对外界负载发生扰动时永磁同步电机矢量控制器动态性能不佳的问题,提出了一种永磁同步电机有效磁链固定时滑模负载辨识策略(FTSMLTO)。首先,结合有效磁链定义,分析了电机有效磁链模型,构建降阶有效磁链三阶扩展状态观测器,实现对电机参数依赖性的降低;然后结合固定时滑模理论构建了观测器的虚拟控制率和虚拟控制输入,实现电流误差的固定时间收敛,从而提升负载转矩动态变化时的观测精确性和速度;最后将观测到的负载转矩前馈到电流环控制器,从而实现对动态变化的负载转矩的精确观测和补偿,进一步提升控制系统的动态性能。通过数值仿真对提出的扰动辨识策略进行验证,结果发现:相较于传统滑模负载转矩观测器,所提出的固定时滑模负载观测策略观测值稳态误差小、动态性能好;采用FTSMLTO前馈补偿后相较于未补偿时转速正向超调减小约10.7%,负向超调减小约14.9%,正弦负载时超调减小约25.0%。

关键词：永磁同步电机固定时间一致性滑模负载转矩观测器状态观测器扰动前馈补偿

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多相电机容错控制策略综述

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西安交通大学学报 2021年第6期55卷 176-184页

作者：贾少锋刘紫薇梁得亮西安交通大学电力设备电气绝缘国家重点实验室西安710049 西安交通大学电气工程学院西安710049

为客观全面地反映目前多相电机容错控制领域的研究进展,使其在风力发电、船舶推进、轨道交通与航空航天等大功率及可靠性要求高的应用场合展现出更好的应用潜力,本文系统深入地对国内外相关研究进行了分析,总结了多相电机的故障后稳态... 详细信息

为客观全面地反映目前多相电机容错控制领域的研究进展,使其在风力发电、船舶推进、轨道交通与航空航天等大功率及可靠性要求高的应用场合展现出更好的应用潜力,本文系统深入地对国内外相关研究进行了分析,总结了多相电机的故障后稳态分析方法,详细论述了多相电机故障后容错参考电流的生成方法,包括基于故障前后磁动势不变的容错控制策略和基于故障瞬间转矩不变的容错控制策略;介绍了容错电流的优化及跟踪方法,并介绍了直接转矩控制与模型预测控制在多相电机容错控制策略中的应用;讨论了上述各种控制方法的优缺点;最后对上述控制技术进行了总结与展望,分析了多相电机容错控制技术的发展趋势,对多相电机及容错控制的发展及后续研究提供参考。

关键词：容错控制多相电机电机故障磁动势

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面向永磁同步电机负载转矩观测的自抗扰改进滑模控制

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西安交通大学学报 2024年第3期58卷 204-211页

作者：邵保领刘凌胡铭遥西安交通大学电力设备电气绝缘国家重点实验室西安710049 西安交通大学电气工程学院西安710049

针对传统永磁同步电机滑模控制中存在的滑模抖振大及响应速度慢的问题,设计了一种新型趋近律,在传统指数趋近律的基础上加入可变比例系数并引入系统状态变量和滑模面的幂次项,减小抖振的同时提高了趋近速率。随后,为了避免引入转速误差... 详细信息

针对传统永磁同步电机滑模控制中存在的滑模抖振大及响应速度慢的问题,设计了一种新型趋近律,在传统指数趋近律的基础上加入可变比例系数并引入系统状态变量和滑模面的幂次项,减小抖振的同时提高了趋近速率。随后,为了避免引入转速误差的微分项,减小系统高频抖振,采用积分滑模面,设计了永磁同步电机改进滑模速度控制器。针对控制策略中负载扰动波动会导致系统控制精度降低、抖振增大的问题,设计了一种基于新型饱和函数的扩张状态观测器估计负载扰动,并将扰动估计值前馈至改进滑模控制器中,进一步提高了系统的抗扰性能。数值仿真结果表明:所提出的控制策略可显著提高电机动态性能和抗扰性。在电机受负载转矩波动影响时,比PI控制电机超调量减小约23.1%,响应速度提高62.5%,比传统滑模控制电机超调量减小约15.3%,响应速度提高50%。新型滑模趋近律还可以有效降低滑模抖振,与传统滑模控制器相比,采用改进滑模控制器电机抖振降低约50%。

关键词：永磁同步电机滑模控制新型趋近律扩张状态观测器扰动前馈补偿

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永磁同步电机的无差拍电流预测控制优化算法

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西安交通大学学报 2023年第4期57卷 29-38页

作者：范佩樟刘凌靳东松刘思源西安交通大学电力设备电气绝缘国家重点实验室西安710049 西安交通大学电气工程学院西安710049

针对表贴式永磁同步电机(SPMSM)无差拍电流预测控制在电机参数发生偏差时会导致系统失稳,d、q轴电流发生大幅度振荡的问题,提出了一种鲁棒前馈电流预测控制算法。用前一时刻的参考电流和当前时刻的采样电流代替传统电压预测式中的当前... 详细信息

针对表贴式永磁同步电机(SPMSM)无差拍电流预测控制在电机参数发生偏差时会导致系统失稳,d、q轴电流发生大幅度振荡的问题,提出了一种鲁棒前馈电流预测控制算法。用前一时刻的参考电流和当前时刻的采样电流代替传统电压预测式中的当前时刻的采样电流,改变采样电流与参考电流的闭环传递函数,采用鲁棒因子对系统的稳定裕度进行调节,提高了控制系统的鲁棒性和稳定裕度。仿真结果表明,当模型电感分别是参考电感的2倍和4倍时,所提出的鲁棒前馈电流预测控制算法比传统算法q轴电流的方差分别减少了61.5%和67.3%。此外,针对电机参数失配时稳态电流静差扩大的问题,提出了一种增量式电流静差消除算法。通过相邻时刻预测电压、实际电流与参考电流的差值来计算下一时刻的给定电压,消除电机磁链参数对稳态电流静差的影响;利用实际电流与参考电流的误差对给定电压进行补偿,以减少稳态电流静差。仿真结果表明,当模型磁链分别是参考磁链的0.5倍、0.4倍和0.375倍时,所提增量式电流静差消除算法比传统算法q轴电流的误差分别减少了38.69%、56.94%和54.66%。

关键词：永磁同步电机无差拍电流预测控制稳定裕度参数失配

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一种适用于配电网重构的动态调整策略

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西安交通大学学报 2012年第12期46卷 78-84页

作者：胡国伟别朝红西安交通大学电气工程学院西安710049 西安交通大学电力设备电气绝缘国家重点实验室西安710049

提出了一种适用于配电网重构的动态调整策略,将其与整数粒子群优化算法相结合,实现了高效的配电网重构.动态调整策略分为问题变量解空间动态调整策略和粒子位置变量截断方式动态调整策略两部分:前者是指初始化时,粒子位置向量中的每一... 详细信息

提出了一种适用于配电网重构的动态调整策略,将其与整数粒子群优化算法相结合,实现了高效的配电网重构.动态调整策略分为问题变量解空间动态调整策略和粒子位置变量截断方式动态调整策略两部分:前者是指初始化时,粒子位置向量中的每一维变量根据已经更新的问题变量动态调整问题解空间,从而保证映射的问题解都是拓扑可行解;后者是指粒子更新过程中,位置向量的每一维变量通过动态调整截断方式来改变粒子位置向量空间到问题解空间的映射关系,潜在的拓扑不可行解被视为截断误差偏大而自动优化调整,这样不仅使更新过程不产生拓扑不可行解,而且更新过程的优化特性得以保留.动态调整策略可以结合粒子连续运动空间和问题离散解空间的映射关系,避免粒子搜索过程中产生网络拓扑不可行解,不仅达到了减少冗余搜索的目的,还提高了算法的优化性能.算例结果表明,提出的结合整数粒子群映射关系的动态调整策略不仅能够有效地求解配电网重构问题,而且具有良好的鲁棒性.

关键词：配电网重构动态调整策略整数粒子群算法

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实心转子铁心式永磁游标电机涡流损耗抑制研究

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西安交通大学学报 2023年第10期57卷 173-182页

作者：袁志东贾少锋梁得亮西安交通大学电力设备电气绝缘国家重点实验室西安710049 西安交通大学电气工程学院西安710049

针对实心转子铁心式永磁游标电机在运行过程中,转子铁心产生的涡流损耗远大于常规永磁电机的问题,对实心钢转子铁心中的涡流损耗产生机理进行了研究,并提出一种能够有效减小其涡流损耗的转子结构。首先,从永磁游标电机(VPM)的磁场特性... 详细信息

针对实心转子铁心式永磁游标电机在运行过程中,转子铁心产生的涡流损耗远大于常规永磁电机的问题,对实心钢转子铁心中的涡流损耗产生机理进行了研究,并提出一种能够有效减小其涡流损耗的转子结构。首先,从永磁游标电机(VPM)的磁场特性和涡流损耗产生机理出发,对比了采用实心钢转子铁心的传统永磁电机和VPM电机,得出VPM电机具有更大的转子涡流损耗,并分析了其产生原因;随后,提出一种转子开槽的新型VPM电机结构,该结构可以在保证电机转矩基本不变的情况下,大幅减小转子涡流损耗;最后,通过三维有限元计算,验证了所提结构的有效性。结果表明:实心转子铁心式VPM电机的转子铁心涡流损耗是传统永磁电机的26.85倍;采用文中所提的电机结构,可以在输出转矩下降不到5%的情况下,转子涡流损耗减小达到67.2%。研究结果可为VPM电机的工业应用和推广提供参考。

关键词：永磁游标电机实心钢转子铁心磁场调制涡流损耗转子开槽

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