检索结果-内蒙古大学图书馆

控制与决策 2025年第5期40卷 1705-1713页

作者：梁占红姚利娜高金峰郑州大学电气与信息工程学院

研究全部子系统均不稳定切换线性系统在模态依赖区间驻留时间（MDIDT）切换下的有限时间混合无扰切换故障检测滤波器（FDF）设计问题.首先,为了改善故障检测系统的暂态性能,提出一种直接限制切换时刻残差信号和速率信号总颠簸幅度的混... 详细信息

研究全部子系统均不稳定切换线性系统在模态依赖区间驻留时间（MDIDT）切换下的有限时间混合无扰切换故障检测滤波器（FDF）设计问题.首先,为了改善故障检测系统的暂态性能,提出一种直接限制切换时刻残差信号和速率信号总颠簸幅度的混合无扰切换性能描述;然后,通过将驻留时间区间分段,构造保守性更低的时变离散Lyapunov函数,得到增广系统在MDIDT切换下有限时间稳定且满足有限时间H∞性能的充分条件;接着,在此基础上,给出有限时间混合无扰切换FDF的设计条件;最后,通过数值仿真验证所提出方法的有效性和优越性.

关键词：切换线性系统不稳定子系统无扰切换故障检测有限时间稳定模态依赖区间驻留时间

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基于能量法的磁场调制电机结构演化及转矩提升机理

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中国电机工程学报 2025年第8期45卷 3236-3248页

作者：凌志健顾友壮赵文祥吉敬华曾煜江苏大学电气信息工程学院南京工程学院电力工程学院

磁场调制电机因高转矩密度而受到广泛关注，得益于双边磁场调制效应，双永磁游标(dual-permanentmagnet excited vernier,DPMEV)电机拥有更高的转矩密度。然而，由于其调制关系复杂，谐波贡献分析具有一定的困难。因此，提出一种基于能... 详细信息

磁场调制电机因高转矩密度而受到广泛关注，得益于双边磁场调制效应，双永磁游标(dual-permanentmagnet excited vernier,DPMEV)电机拥有更高的转矩密度。然而，由于其调制关系复杂，谐波贡献分析具有一定的困难。因此，提出一种基于能量法的谐波贡献计算方法。首先，以一5/12/19对极DPMEV电机为例进行性能分析，并利用有限元法进行验证，验证结果表明：在定子侧永磁体产生的气隙磁密中，存在部分谐波阶次对反电势产生负贡献。其次，基于所提分析方法，演化出新型DPMEV电机结构，提升电机整体性能。然后，通过谐波相角变化，实现新型DPMEV电机对负贡献谐波的有效利用，进一步提升转矩密度。最后，通过实验验证解析计算和有限元仿真的合理性。

关键词：磁场调制永磁游标双永磁能量分析法谐波分析

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基于TV-KF的矿浆液位电阻抗成像方法研究

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仪器仪表学报 2025年第2期46卷 141-151页

作者：李曦婷高云鹏谢琴杨唐胜王俊霖湖南大学电气与信息工程学院长沙410082

针对浮选过程矿浆液位难以准确检测、可视化程度低、现有电阻抗成像算法过于平滑的问题,提出了全变差正则化与卡尔曼滤波相结合的混合TV-KF矿浆液位电阻抗成像方法。首先,构建浮选矿浆液位测量场域模型获取场域边界电压,建立基于全变差... 详细信息

针对浮选过程矿浆液位难以准确检测、可视化程度低、现有电阻抗成像算法过于平滑的问题,提出了全变差正则化与卡尔曼滤波相结合的混合TV-KF矿浆液位电阻抗成像方法。首先,构建浮选矿浆液位测量场域模型获取场域边界电压,建立基于全变差正则化的浮选过程误差函数计算矿浆液位初始电导率值;其次,基于全变差正则化算法计算电导率值作为卡尔曼滤波算法预测方程的先验信息,利用不同时刻的测量电压值对卡尔曼滤波算法的更新方程和预测方程进行迭代;最后,基于提出的TV-KF电阻抗成像算法求解矿浆液位电导率分布,获得准确的矿浆液位检测结果。仿真和实测结果表明:所提算法重建的矿浆与泡沫分界面清晰度更高、边缘特性更好,获取的矿浆液位信息全面准确,在不同矿浆液位仿真模型中PCC均达到85%以上,相比其他重建算法IRE值更低、重建效果更优;现场实验平台矿浆液位实测最大误差<2.4 cm,满足浮选工业现场液位准确检测需求;相较已有方法具有更强的泡沫层信息可视化能力及浆料适用性、对泡沫波动变化有更高的灵敏度,可持续稳定测量矿浆液位,对当前浮选现场有良好应用价值。

关键词：浮选过程电阻抗成像全变差正则化卡尔曼滤波液位检测

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弱电网下电网阻抗与PLL耦合效应对并网MMC系统稳定性的影响分析

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电工技术学报 2025年第4期40卷 1236-1253页

作者：吴向阳何梨梨李杨帅智康湖南大学电气与信息工程学院长沙410082

在弱电网条件下,电网阻抗与锁相环(PLL)耦合效应会引起并网模块化多电平换流器(MMC)系统失稳,对电力系统的安全运行产生威胁。该文提出结合系统等效环路增益零极点和频域特性的稳定性分析方法,揭示弱电网下并网MMC系统失稳的根本原因。... 详细信息

在弱电网条件下,电网阻抗与锁相环(PLL)耦合效应会引起并网模块化多电平换流器(MMC)系统失稳,对电力系统的安全运行产生威胁。该文提出结合系统等效环路增益零极点和频域特性的稳定性分析方法,揭示弱电网下并网MMC系统失稳的根本原因。首先,构建包含MMC内部动态特性的等效环路增益模型,该模型刻画了电网阻抗与PLL耦合效应和复杂控制系统之间的交互作用。其次,提出结合系统等效环路增益零极点和频域特性的稳定性分析方法,分析结果表明,电网阻抗与PLL耦合效应在系统等效环路增益中引入右半平面极点,这将破坏系统的稳定性;通过增加基频电流控制的增益可以缓解这种潜在的失稳问题,但要彻底消除电网阻抗与PLL耦合效应引起的失稳问题,需要设计相应的环路补偿方案。最后,实验结果验证了理论分析的正确性以及消除电网阻抗与PLL耦合效应从而改善并网MMC系统稳定性方法的有效性。

关键词：弱电网模块化多电平换流器(MMC) 电网阻抗锁相环(PLL) 耦合效应稳定性

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基于改进A^(*)算法的水空两栖机器人多目标路径规划

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农业工程学报 2025年第6期41卷 62-70页

作者：沈跃孙浩沈亚运郭奕刘慧江苏大学电气信息工程学院镇江212013

实现水空两栖机器人安全、高效进行多目标点跨塘水质检测作业,减少传统水质检测模式时间及经济成本,合理的路径规划十分重要。针对传统A^(*)算法路径曲折、搜索效率低、无法考虑多栖机器人约束特性等问题,该研究提出一种改进A^(*)的水... 详细信息

实现水空两栖机器人安全、高效进行多目标点跨塘水质检测作业,减少传统水质检测模式时间及经济成本,合理的路径规划十分重要。针对传统A^(*)算法路径曲折、搜索效率低、无法考虑多栖机器人约束特性等问题,该研究提出一种改进A^(*)的水空两栖机器人路径规划算法。首先采集障碍物分布情况和高度信息,建立多水域2.5维栅格地图;其次在A^(*)算法评价函数中加入能耗、时间及安全代价,通过调节不同权重获取相应初始路径;然后通过动态分配权重改进启发式函数,加快搜索效率,并利用目标成本函数对所有目标进行优先级判定,实现多目标路径规划;最后通过增加空中模态切换点、删除冗余点及采用B样条曲线优化路径,生成可连接多水域多水质检测点的三维平滑轨迹。仿真试验结果表明:与传统A^(*)算法和陆空A^(*)算法相比,改进A^(*)算法迭代次数分别减少70.04%与68.07%,路径长度分别减少35.44%与7.6%,总转角分别减小83.63%与8.65%,危险节点数分别减少80.67%与33.33%。真实水域试验表明:改进A^(*)算法的迭代次数比传统A^(*)算法和陆空A^(*)算法减少84.89%与83.78%,路径长度分别减少12%与0.6%,总转角分别减小73.21%与22.1%,危险节点数分别减少84.62%与80%,可规划出通过多个目标点的安全、平滑路径,有效提高水质检测效率,为多栖机器人自主导航提供参考。

关键词：多目标路径规划水空两栖机器人 A^(*)算法轨迹优化

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基于AFSA-eCS混合算法的超磁致伸缩换能器输出特性分析

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电工技术学报 2025年第2期40卷 346-357页

作者：高兵吴泽伟赵能桐宁倩杨文虎湖南大学电气与信息工程学院长沙410082

超磁致伸缩换能器工作性能受到电-磁-机多场耦合的影响,常利用多场模型分析其非线性输出特性,而能否准确获取其多场耦合参数决定了模型的准确性,是换能器设计和优化的关键。鉴于换能器多场模型具有参数多、耦合强、参数辨识难等特点。... 详细信息

超磁致伸缩换能器工作性能受到电-磁-机多场耦合的影响,常利用多场模型分析其非线性输出特性,而能否准确获取其多场耦合参数决定了模型的准确性,是换能器设计和优化的关键。鉴于换能器多场模型具有参数多、耦合强、参数辨识难等特点。该文提出基于改进人工鱼群和布谷鸟混合的超磁致伸缩换能器多场模型参数辨识方法。首先,考虑切割棒材涡流效应的影响,建立超磁致伸缩换能器电-磁-机多场耦合的综合电路模型,来实现超磁致伸缩换能器输出行为的模拟;其次,针对模型参数维度多、耦合强的问题,提出了改进的人工鱼群和布谷鸟混合算法(AFSA-eCS),该方法引入精英个体反向学习策略、动态步长和动态发现概率以强化局部精细化搜索能力;最后,基于实验平台验证了综合电路模型和AFSA-eCS的有效性。结果表明:AFSA-eCS相较于单一算法与遗传退火混合算法(GA-SA)收敛快、参数辨识精度高,基于所提算法和模型能够快速有效分析换能器不同工况下的输出特性。

关键词：超磁致伸缩换能器参数辨识综合电路模型混合算法

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基于多特征几何基元约束的轻量化激光雷达里程计方法

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机器人 2025年第1期47卷 99-108页

作者：刘慧张璇沈亚运沈跃江苏大学电气信息工程学院江苏镇江212013

针对基于线面特征的激光雷达里程计算法易导致表面特征信息的冗余表述、增加计算复杂度的问题,提出一种基于水平扫描线段结构的轻量化激光雷达里程计构建方法。首先通过分析激光点云扫描线几何结构,将点云特征分为线段特征、边特征和离... 详细信息

针对基于线面特征的激光雷达里程计算法易导致表面特征信息的冗余表述、增加计算复杂度的问题,提出一种基于水平扫描线段结构的轻量化激光雷达里程计构建方法。首先通过分析激光点云扫描线几何结构,将点云特征分为线段特征、边特征和离散特征,分别表示3维点云中物体的平面信息、边界信息和空间分布信息,以线段表示平面降低特征数量;然后基于历史位姿,采用运动估计方式获取初始位姿,通过非迭代的两步加权位姿估计算法进行特征配准与位姿解算;最后以提取关键帧方式存储点云,避免因点云地图过大造成匹配延时。在KITTI数据集和自研数据集上的实验表明,与现有的开源LOAM(LiDAR odometry and mapping)系列算法相比,本文算法在实现高精度稳定定位的基础上运行效率显著提升,且绝对轨迹误差抑制效果较好。

关键词：激光雷达里程计同步定位与地图构建(SLAM) 线段特征特征提取轻量化

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多馈入短路比约束的含VSC-MTDC交直流电力系统机组组合方法

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电力自动化设备 2025年第4期45卷 153-159页

作者：韩蓉蓉谭益曹一家李勇湖南大学电气与信息工程学院湖南长沙410082

大规模新能源发电通过电压源型高压直流输电接入交流电网,不仅导致交流系统强度下降,还使得交流系统运行的不确定性显著增强。建立线性形式的多馈入短路比约束,采用信息间隙决策理论框架,提出多馈入短路比约束的交直流电力系统不确定性... 详细信息

大规模新能源发电通过电压源型高压直流输电接入交流电网,不仅导致交流系统强度下降,还使得交流系统运行的不确定性显著增强。建立线性形式的多馈入短路比约束,采用信息间隙决策理论框架,提出多馈入短路比约束的交直流电力系统不确定性机组组合模型。该模型通过风电出力允许范围的下界和上界构建机组组合目标函数,因而可以区分对待实际风电出力低于预测值和高于预测值这2种不同情况。通过修改的IEEE 30节点系统和修改的PEGASE 89节点系统验证了所提方法的有效性。

关键词：多馈入短路比机组组合交直流电力系统电压源型高压直流输电信息间隙决策理论

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LCL并网逆变器有源阻尼预测无差拍平均模型控制

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湖南大学学报(自然科学版) 2025年第2期52卷 151-163页

作者：朱颖达陈常曦欧阳红林肖牧轩湖南大学电气与信息工程学院湖南长沙410082

为解决LCL并网逆变器固有的谐振问题,提出优化的电流控制方法和有源阻尼方法;为减小数字控制系统延时对电流控制和有源阻尼的影响,提出无差拍平均模型和复合型延时消除方法.由于控制模型是电流控制和延时补偿的基础,通过引入过采样方法... 详细信息

为解决LCL并网逆变器固有的谐振问题,提出优化的电流控制方法和有源阻尼方法;为减小数字控制系统延时对电流控制和有源阻尼的影响,提出无差拍平均模型和复合型延时消除方法.由于控制模型是电流控制和延时补偿的基础,通过引入过采样方法并融合信号处理技术,建立逆变器侧电流反馈控制的无差拍平均模型,将传统单样本瞬时控制转化为多样本平均控制,改善控制模型的准确性.基于所建模型,通过引入结合双重脉冲宽度调制(pulse width modulation,PWM)更新的预测控制,提出预测无差拍平均模型控制方法,提供精确的延时补偿,提高系统的稳定性和鲁棒性.在预测无差拍平均模型控制的基础上,提出平均电容电压前馈法,消除数字延时对有源阻尼的影响,进一步加强弱电网条件下系统的鲁棒性,通过实验验证了本文方法的有效性.

关键词：数字控制系统功率变换器控制系统分析有源阻尼

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桥臂电感失配下MMC少电容电压传感器无差拍控制

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电机与控制学报 2025年第1期29卷 37-48页

作者：候维杨贺锐智黄守道湖南大学电气与信息工程学院湖南长沙410082 长沙理工大学电气与信息工程学院湖南长沙410000

模块化多电平变流器(MMC)每个子模块接一个电容电压传感器使得输电系统成本大且通讯系统复杂。现存基于最近电平逼近调制(NLM)和电压观测器少电容电压传感技术虽然能够减少MMC子模块电容电压传感器的使用数量,但是由于电容电压观测器容... 详细信息

模块化多电平变流器(MMC)每个子模块接一个电容电压传感器使得输电系统成本大且通讯系统复杂。现存基于最近电平逼近调制(NLM)和电压观测器少电容电压传感技术虽然能够减少MMC子模块电容电压传感器的使用数量,但是由于电容电压观测器容易受参数影响,从而影响系统的稳定性。为了解决桥臂电感参数失配下MMC少电容电压传感器系统采用传统控制方法时系统存在的稳定性差的问题,提出以桥臂环流和输出电流为控制对象的MMC少电容电压传感器系统无差拍控制策略,并且在单相9电平MMC少传感器实验平台对所提出的控制策略进行验证。实验结果表明,在桥臂电感参数失配情况下,所提出的控制方法能够使子模块电容电压和输出电流在动态和稳态情况下都能够稳定,从而提高MMC少电容电压传感器系统运行的鲁棒性。

关键词：模块化多电平变流器少电容电压传感器桥臂电感参数失配稳定性无差拍控制鲁棒性

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