基于Stewart平台的高精度二维指向的复合轴跟踪技术

针对空间光通信精密指向跟踪问题,建立以卫星平台为粗跟踪及Stewart平台为精跟踪的复合轴跟踪模式。由于Stewart平台的运动需要控制6个支杆,而图像传感器CCD只提供二维位置信息,因此需对其解耦。由于Cubic构型Stewart平台相邻各支杆正交,能实现在3个相互垂直轴线上的运动解耦,且小角度指向时,运动学构造可认为几乎保持不变,即Jacobi矩阵为常矩阵。根据Jacobi矩阵和动力学模型,研究得出分离法和整体法两种不同的控制策略,分离法采用6个位置传感器控制支杆长度,整体法采用一个图像传感器CCD控制姿态角。数值仿真分析结果表明,采用分离法和整体法得到的跟踪效果近似,在卫星平台粗跟踪的基础上,Stewart平台精跟踪有较大的提高。     

三大利器轻松实现六自由度平台的应用与开发

<正>飞行员驾驶着飞机在天空翱翔,他们是通过怎样的训练实现了"蓝天梦"?宇宙飞船在天际与空间站精准对接,是什么确保分毫不差?海军在波涛汹涌的海面上有条不紊地战斗,他们又是如何做到这样的训练有素?以上这些问题的答案,都与同一个设备有关——六自由度平台(Stewart Platform)什么是六自由度平台?六自由度平台其实就是一种并联结构的运动平台,由上平台、下平台、六个电动缸以及铰接机构组     

龙滩电站一次调频功能的实现及试验分析

水电机组一次调频功能的实现,以及一次调频与二次调频功能（电网自动发电控制（AGC））的合理配合是电网安全稳定运行和电网频率稳定的迫切需求。龙滩电站技术人员从调度规程入手,从研究一次调频的理念和一次调频与二次调频的配合开始,通过离线调整试验和动态模拟试验对调速系统、监控系统软件和控制回路的设计进行了改进和完善,并结合龙滩电站5号机组一次调频试验情况,对龙滩电站一次调频功能进行了全面分析和评价。     

基于S变换的间谐波检测算法研究与仿真分析

间谐波是反映电能质量的一个重要参数,其测量算法有多种。研究了一种基于改进S变换的间谐波检测方法,它是一种短时傅里叶（STFT）和连续小波（CWT）变换相结合的时频分析法。与STFT相比,S变换的窗口高度、宽度都可随频率调整;与CWT相比,实现了相位的修正,提高了间谐波的测量精度。本文在MATLAB平台上对稳态信号、非稳态信号以及不同信噪比时的信号进行了仿真分析,给出了间谐波的频率和幅值测量精度。     

大型望远镜主镜位姿解算与监测系统设计

准确解算与监控大望远镜主镜位姿是实现主镜位置控制,提高大望远镜成像质量的前提。根据大望远镜的主镜控制的需要,研制了大望远镜主镜位姿解算与监测系统。利用主镜底部安装的3个直线位移传感器,由主镜移动的几何位置关系实现轴向自由度Z,旋转自由度Rx、Ry的解算,利用主镜侧向安装的3个位移传感器,考虑了主镜材料温度变化,实现了轴向位移X、Y,镜温度导致的半径变化r的解算。利用虚拟仪器技术实现了对传感器数据的采集分析及实时监控,仿真出主镜位移变化的三维运动。在重复精度为平移误差小于1μm,角度偏转误差小于1 arcsec的Stewart平台上安装虚拟镜,安装底部和侧向传感器,解算与监测虚拟镜的各自由度位移并进行测试。结果表明:在位移X、Y、Z整个量程-2.2~2.2 mm内,解算与基准位移差在10μm以内。在旋转位移Rx、Ry整个量程-1 500~1 500 arcsec范围内,解算与基准位移差在15 arcsec内,满足大型望远镜解算位移及控制要求。     

基于非球面检测的磁力微动间隙控制技术研究

在非球面检测中,为了能很好的控制参考波面的变化,需要对参考镜的位置进行微移动,针对此问题,研究了一种磁动式微动间隙调节结构,该结构以3个通电电磁线圈为驱动力,直线导轨为运动平台,通过电磁力驱动使参考镜的位置进行微小的变化,结构简单、方便,可以实现波面的位置控制,通过实验验证了该结构设计的正确性和可行性。     

一次调频试验对电力系统稳定器的影响

介绍一次调频的原理与试验,论述了电力系统稳定器（PSS）原理及其现场参数整定方法。针对华润菏泽电厂1号机组,分析一次调频试验过程中对电力系统稳定器的影响,运行机组进行一次调频调整时需要注意的问题。     

基于UKF多步和BP修正的船舶升沉运动测量方法

为提高海上风机安装时的稳定性和精准性,需要对浮式起重船进行升沉运动补偿。但由于惯性系统测量的船舶升沉运动信息存在随机漂移和相位超前问题,严重影响升沉补偿系统的实时性和精确性,故本文提出基于UKF多步和BP修正的船舶升沉运动测量方法。基于Stewart波浪运动实验平台模拟船舶升沉运动,采用加速度惯性测量系统采集升沉位移和加速度信息,建立运动的状态空间模型;由此模型建立UKF观测器,并用状态转移矩阵根据动态检测的升沉运动超前相位进行多步观测,消除升沉运动的随机漂移和相位超前;进而结合UKF多步观测值和观测残差训练BP预测模型,通过预测的残差来实时修正多步观测器的观测值,提高测量精度。Stewart平台试验表明,本文测量方法解决了实时检测中船舶升沉运动的漂移和相位超前问题,测量精度可达90%。     

旋流燃烧器空气动力场的数值模拟

旋流煤粉燃烧器的气流组织情况对锅炉的稳定燃烧与安全运行都具有重要的影响,以CFD数值软件作为计算平台,建立物理和数学模型,针对某电厂采用的中心给粉旋流煤粉燃烧器进行了数值模拟研究,通过调整一次、二次风量大小,得到不同运行工况下的速度流场和速度矢量分布,得出各参量对流场的影响规律。     

基于自适应递推最小二乘支持向量机的磨煤机一次风量软测量模型

针对离线最小二乘支持向量机（LSSVM）以及无稀疏策略的在线LSSVM在过程建模工程应用的局限性,提出了一种基于选择性递推以及自适应更新模型参数的LSSVM软测量模型。该方法将快速留一交叉验证（FLOO-CV）误差作为模型更新阈值,前向学习时,根据更新阈值只引入预报误差较大的样本更新模型,提高了模型的稀疏性;后向样本修剪时,仅删除FLOO-CV误差最小的样本,提高了模型的全局推广能力。应用电厂实际运行数据验证该模型并对磨煤机一次风量进行在线预测,并研发了一套在线软测量平台。将该平台在某1 000 MW机组进行现场验证,结果表明,该平台对一次风量有较高的预测精度,可以在流量传感器出现故障时代替其工作,保证磨煤机一次风量信号的稳定性和可靠性。     

A small‐size self‐propelled Stewart platform

This paper describes a self‐propelled Stewart platform. The Stewart platform usually consists of a base platform, a moving platform, and linear actuators connecting the platforms. We use six stacked‐type piezoelectric actuators as linear actuators. Mechanical joints connected the linear actuators and both of the platforms. We inserted electromagnets between the linear actuators and the base platform instead of the mechanical joints. This structure enables the Stewart platform to move on a surface by using the principle of inchworm motion. While the electromagnets fix the linear actuators on the base platform, the proposed Stewart platform realizes a precise 6‐DOF motion. Control signals are designed for small displacement based on inverse kinematics, and for a wide working area based on the principle of inchworm motion. The position and orientation of the moving platform are measured, and experimental results indicate the feasibility of the proposed mechanism. The mechanism is effective for a precise position system which has unlimited working space. © 2012 Wiley Periodicals, Inc. Electr Eng Jpn, 181(2): 37–46, 2012; Published online in Wiley Online Library ( wileyonlinelibrary.com ). DOI 10.1002/eej.21261     

直流输电控制与保护系统的工程镜像仿真方法

为了研究直流输电工程对电网的影响,针对直流输电控制与保护系统,提出了一种工程镜像仿真概念并研究了其实现方法。首先分析了工程镜像仿真的基本原理和关键技术。然后针对直流输电控制与保护系统典型开发平台SIMADYN D开发了工程镜像仿真工具New Link C组态软件平台,利用New LinkC完成了直流控制保护仿真程序功能模块的编制,并封装成能够被RTDS识别的直流控制保护仿真模块,与已有的RTDS系统元件仿真模块(如交流系统、换流变压器、换流阀、直流线路、滤波器等)构成RTDS闭环交直流实时仿真系统。最后以贵广Ⅱ回直流输电项目为例,对比分析了实际控制保护系统与镜像系统的暂态过程,结果表明,该镜像系统能准确反映实际控制保护Ⅱ系统的运行特性,可替代实际控制保护系统进行直流输电工程的仿真研究。     

辅助设备状态的厂级优化负荷分配系统

提出了在SIS系统负荷分配模块平台上,实现综合考虑辅机设备状态的厂级优化负荷分配系统。介绍了如何拟合各机组实时B-P特性曲线,如何确定各辅助设备状态值,如何修正进行第二次负荷分配和修正,如何进行机组间负荷的最优分配。最终负荷分配结果作为机组的目标负荷调节值直接送至控制系统,实现全厂总负荷优化分配指导,提高全厂的经济效益。     

大电网调度智能化的若干关键技术问题

大电网调度的智能化需要在技术上综合实现主站和厂站二次系统的标准化和模块化建设、信息灵活互动;在管理上打破专业壁垒,实现二次专业的融合。文中从电网基础数据、应用支撑平台和高级应用软件3个方面阐述了大电网调度智能化过程中的关键技术问题。在电网基础数据建设方面,设计了支持统一时标量测的数据采集与监控系统;在应用支撑平台方面,提出了集成化应用支撑平台解决方案;在新一代的高级应用软件方面,提出了基于时标量测的快速状态估计、基于在线的自适应三道防线、实时预警预控。     

基于模型预测控制算法的多风储直流微电网分布式电压二次控制策略

针对含多组风储单元的直流微电网中蓄电池的电压优化控制问题,提出了一种基于模型预测控制算法的分布式电压二次控制策略.设计了一种多步长预测一致性模型作为电压预测模型,通过目标函数最小化求解预测系数,得到最优电压二次控制补偿量加入一次控制中,将传统一致性算法中比例积分控制器下的偏差调节问题转化为模型预测控制器下的电压跟踪问题进行求解,从而实现对直流母线电压动态响应的滚动优化.该方法有效解决了传统一致性算法下电压控制策略瞬态特性差和部分工况下存在控制误差等问题,并通过MATLAB/Simulink仿真平台搭建模型验证了不同工况下所提策略的有效性和优越性.     

继电保护测试系统组态软件的应用

介绍了组态平台的基本思想,并将组件技术应用于继电保护测试软件中,提出了基于组态的继电保护测试软件平台的构架方案的设计。详细阐述了该系统的逻辑模型、框架设计、结构设计、及功能组态的设计方案。通过模拟实验表明,该软件平台提高了继电保护测试软件二次开发的快速性和高效性,增加继电保护软件产品的稳定性。对继电保护测试软件有重要的现实意义和良好的应用前景。     

基于PSCAD的智能变电站仿真培训平台研发

针对智能变电站培训技术的不足,提出并研发了能仿真实际智能变电站一、二次系统的培训平台。利用PSCAD仿真软件将仿真的一、二次系统组合起来。同时针对不同的培训对象研发了对应的培训模块,能满足设计、运维人员对智能变电站的各种培训需求。最后通过模拟220 k V母线故障验证了智能变电站一二次系统仿真的可行性与有效性,研发开创了继电保护测试和培训的新手段。     

智能变电站二次系统综合仿真培训平台设计和研制

针对智能变电站二次系统各专业培训的新需求,设计并研制了面向变电站二次系统多专业的智能变电站二次系统综合仿真培训平台。采用数字仿真和物理仿真相结合的混合仿真模式,并通过将数字仿真平台上产生的录波文件在物理仿真平台中进行数字化回放,实现了2套不同形式的仿真培训模式的有机结合。提出一种基于通用平台的继电保护数字仿真技术,构建了智能变电站数字化实时仿真培训环境。基于多态技术,在实时态和培训态环境下同时实现了智能变电站变电运行操作和二次检修维护操作的仿真培训。基于SCD智能装置输出数据集的分层次的图形化二次虚回路设计和虚端子连接及比较技术,实现了智能变电站二次虚回路和虚端子连接的可视化的设计培训。满足智能变电站设计专业的培训需求。