基于LQEKF的机载光电平台的模型预测控制

为了提高机载光电平台对目标稳定跟踪控制性能，提出一种基于线性二次增强卡尔曼滤波器的机载光电平台模型预测控制算法。建立机载光电平台的动力学模型，在卡尔曼滤波状态估计的基础上，引入线性二次调节器增益减小估计状态的相位延迟，使状态估计值更为精确，利用估计的状态设计模型预测控制器，减小目标跟踪误差。跟踪目标仿真实验结果与卡尔曼滤波状态估计结果最大误差减小了58.14%，与扩展卡尔曼滤波状态估计最大误差减小了52.62%，表明本算法能够有效提高机载光电平台对目标的跟踪控制性能，实现了机载光电平台对目标的稳定跟踪控制。     

某型复合加工机床床身动态特性分析与结构优化

床身作为整体机床的重要支撑部件,其动态特性直接影响机床加工质量和可靠性。建立了某型复合加工机床的床身三维模型,基于结构模态振动理论,利用有限元分析软件ANSYS提供的APDL语言,通过对机床床身前六阶固有频率及振型的对比分析,研究不同筋板结构对床身固有频率的影响,提出了床身结构优化方案。分析了地脚螺栓安装处筋板厚度对床身动态特性的影响,发现筋板厚度的增加对床身一阶固有频率的提高具有促进作用,优化后的机床床身一阶固有频率提高了39.7%,具有更好的动态性能,有利于提高机床的加工质量和可靠性。     

钠介质热交换器九管样机模态试验和仿真研究

热交换器的动态特性与电站的安全性能和运行效率密切相关,为考核流体诱发结构振动,本文通过九管样机进行模态试验获得空气、水环境中换热管的固有振动特性,得到空气和水环境中换热管基频分别为102.410 Hz和77.349 Hz,然后利用试验数据推导出液钠介质中换热管的基频修正值为74.711 Hz;最后利用有限元分析方法验证了试验结果的高可靠性,试验与仿真计算的前2阶固有频率结果相对误差在1％以内,仿真分析结果可作为结构设计和优化阶段的重要参考.     

1.5 MW双馈风力发电机振动研究

采用了ANSYS通用有限元软件对机座进行模态分析,通过分析机座前四阶固有频率与电机旋转频率,发现第一阶固有频率16.3 Hz与转速1 000r/min频率相近,机座振动较为明显.将圆筒形机座改为方形机座,并提高机座刚度,模态仿真结果及振动试验结果表明,方形机座低阶固有频率与电机工作转速频率不重合,振动速度减小,方形机座有利于电机的稳定运行.     

60Hz汽轮机低压缸刚性和振动特性分析

60 Hz机型是出口到中东市场的发电汽轮机组。汽轮机低压缸的设计如何提高其静刚度和避开60 Hz的振动频率是机组振动满足设计要求的重要因素。本文采用三维有限元分析方法,建立低压外缸的有限元模型,进而计算了低压缸的变形、静刚度、固有频率和动响应。计算结果直接指导了低压缸的方案设计。该机组在启动和运行过程中,振动指标完全满足了机组正常运行的要求,计算结果与实际情况较好吻合,这说明数值分析方法可作为低压缸设计的重要手段,确保其安全可靠性。     

汽车灯具模态分析及结构优化设计

汽车灯具长期工作在振动环境下,其动力学特性对于车灯的寿命及使用都非常重要。其固有频率的大小是评判车灯结构动力学特性的1项重要指标。以1款汽车后组合灯为研究对象,利用有限元分析软件NX Nastran建立了灯具整体动态性能的有限元模型,通过有限元分析软件对其固有频率进行了计算,并利用试验对有限元分析的结果进行了验证。根据计算得到低阶模态的振型图,找出了灯具设计上的薄弱环节,对其进行结构优化。优化后结构的模态分析表明,改进后的车灯结构的低阶频率有了较大幅度的提高。     

基于Ansys的永磁同步电机转子振动分析

振动是电机的重要指标,对电机转子进行振动分析为其结构改进和性能优化提供理论依据。运用Ansys有限元分析软件对永磁同步电机转子进行模态分析,得到该电机转子振动系统的低阶固有频率和模态振型,分析了电机振动特性。通过电机转子模态试验,求得电机低阶固有频率,对比仿真与试验结果,验证有限元分析结果的可靠性。由结果分析可知,研究对象在额定转速下未产生共振,验证了其结构设计的合理性。研究内容对永磁同步电机的设计和优化有一定的指导意义。     

利用系统辨识提高机载光电平台的锁定精度

根据控制系统模型选取适当控制参数是决定系统性能的关键.为了提高机载光电平台的性能指标,采用系统辨识得到平台控制系统模型,并依此设计平台的锁定回路.首先利用Matlab的xPC组件及平台硬件搭建了半实物仿真平台,接着建立了系统辨识模型,通过以伪随机信号为激励进行半实物仿真,得到了平台的陀螺信号输出,然后利用输入输出数据在系统辨识工具箱中进行辨识,得到了平台的控制系统模型,并依此模型设计了锁定回路.通过实测模型前后设计系统的锁定精度仿真表明:在实测模型进行设计后平台的锁定精度由26‘提高到0.3’.该辨识方法已成功应用于某型机载光电平台中,由此设计的平台锁定精度、稳定精度、跟踪精度都得到了很大提高,同时在其它型号中也得到了广泛应用.     

基于直升机ACSR的共振式作动器设计

为了扩大作动器的适用范围、获得高效动力放大系数，基于直升机ACSR的环境，设计了一种固有频率可调的共振式作动器。该作动器基于共振原理，主要由专门设计的梁结构、模组 质量块机构、电磁式作动器、支架以及轴承等组成。本文对该共振式作动器进行了结构设计、动力学建模、有限元建模仿真、性能试验和振动主动控制仿真：控制质量块的位置，以实现其固有频率的调节；通过性能仿真和试验，标定其调频范围以及输出力与输入激励之间的传递效率（放大系数）；结合HHC控制算法以及LabVIEW仿真，将其应用于振动主动控制中。性能仿真和试验结果表明：该共振式作动器在结构固有频率可调节的同时，满足了高效放大系数的设计要求。同时，LabVIEW控制仿真也表明，其可根据不同外激励频率，切换不同的共振频率档位以应用于ACSR中。     

电子设备机柜模态分析研究及试验验证

模态分析是以振动理论为基础,以模态参数为目标的分析方法。模态分析作为动力学特性研究的基础,其为结构系统的振动分析、振动故障诊断和动力学优化设计等提供依据。采用有限元分析软件ANSYS对电子设备机柜进行了仿真分析,运用整体法及质量点法分别建立了机柜有限元模型,并得到了一致的仿真结果。同时,运用0～50 Hz的随机振动波形对电子机柜进行了随机振动试验,获得了机柜在x、y方向的试验固有频率。通过对比试验与仿真结果,得到机柜的试验固有频率与仿真固有频率误差在5%左右,其中质量点法在4%以内,验证了仿真方法的有效性。     

220 kV变电站10 kV直供负荷的改善措施及其经济分析

为了协调220 kV与110 kV变电站布点关系,结合某省220 kV变电站三卷变压器10 kV低压侧直接向负荷供电（简称直供）的实际情况,对全省220 kV变电站进行统计分析,研究其直接供电的现状及运行中反映的问题,并有针对性地从技术和经济层面提出解决办法：对10 kV直供负荷供电时,将配电网规划和10 kV直供负荷相结合,优化配电网的结构,合理利用220 kV变电站的容量,由220 kV变电站向周边10 kV负荷系统直接供电,在确保供电可靠性的情况下,控制10 kV线路的送电距离。以上措施可挖掘现有电网的供电潜能,降低线路损耗,使电网布局更趋合理。     

智能变电站中高频开关电源技术应用

高频开关电源因其性能可靠、体积小、效率高等优点,已广泛应用于智能变电站直流系统中,为变电站安全、可靠运行提供保障。首先简单介绍了交直流一体化电源系统,然后分别对直流充电模块、通信电源模块、UPS电源模块作了详细分析,重点研究了高频开关电源的N+1冗余技术和均流技术。通过研究发现,这2种技术的应用提高了高频开关电源模块的可靠性。高频开关电源能够满足智能变电站对直流系统可靠性的要求。     

基于先验方差的发电机惯量辨识数据质量评估

发电机惯量是电力系统频率特性分析与在线应用的重要参数。基于发电机正常运行时机端有功功率和频率的类噪声信号可对发电机惯量进行实时辨识。然而实测数据质量存在的缺陷,导致现有算法对实测数据辨识效果较差。为解决该问题,本文以谱分析与系统辨识理论为基础,通过参考系统估计、模型参数方差估计、惯量方差估计三个步骤,建立惯量辨识结果的先验方差统计量,在进行辨识前对类噪声数据段进行评价和筛选,提升了惯量辨识的准确度。基于仿真数据和实测数据的数据评估筛选结果验证了本文提出方法的有效性。结果表明,先验方差较小的数据段,惯量辨识的准确度较高。     

基于暂态相关性分析的小电流接地故障选线方法

小电流接地系统发生单相接地故障时,接地点产生的暂态故障电流包含了整个系统中全部的暂态故障电流特征量。非故障线路的三相暂态电流主要表现为对地电容电流,考虑到系统中存在的电感影响,健全线路中的两相电流差非常小,且波形与自身的暂态零序电流明显不相关,而故障线路的两相电流差与其暂态零序电流表现出明显的相关性。利用这一特征,首先对母线电压进行小波变换,通过三相近似系数比例AR检测配电网是否发生了单相接地故障,并找出故障相;然后,运用相关性分析比较各条线路的两相电流差与零序电流的相关性,能够正确地选出故障线路,文章通过MATLAB/SIMULINK建模,验证了该方法的正确性。     

East China Market in Dire Need of Three Major Breakthroughs

Since started as a pilot project of regional power marketin June, 2003, East China power market has been actively andsteadily progressing, and has promulgated in succession amarket establishing program, market operating rules andspecifications for the functions of technical support systems.The technical support systems have been built up by stagesincluding the master station system in East China region and     

12th International Conference on Electronic Measurement & Instruments(ICEMI'2015)

正Qingdao,China 7.16-19,2015 The International Conference on Electronic MeasurementInstruments(ICEMI)is the world's premier conference dedicated to the electronic measurement and test of devices,boards and systems that is covering the complete cycle from design,verification,test,diagnosis,failure analysis and process of manufactory and products     

微电网概率性最优的储能容量研究

针对可再生能源发电受外界环境影响较大、难以控制,接入微电网后对其安全运行带来很大挑战的问题,指出在微电网中接入储能装置可有效地解决此问题;研究了微电网孤岛运行时储能容量的确定方法,提出了一种概率性最优的储能容量确定方法：计算了微电网调度出力与负荷需求的功率差额,并根据其概率函数密度曲线确定储能系统的最大充放电功率;根据储能系统不同时刻其充、放电量累计值的概率函数密度曲线,求出其最优储能容量,使电网能实现经济效益最优和可再生能源利用率最大。采用该方法确定微电网储能容量,具有求解方法简捷、所需储能容量小的特点。     

1 000 kV特高压南阳站3/2主接线不平衡环流分析

特高压变电站1 000 kV系统采用3/2主接线,由于导电主回路电阻不平衡度较大及特高压变电站输送容量大,导致3/2主接线系统存在较大幅值的不平衡环流,极端情况下个别断路器相电流有过零甚至反相现象。结合特高压南阳站,从理论上分析不平衡环流中零序分量及其产生原因;论述了大负荷运行期间零序环流给站内二次系统带来的显著问题和严重后果;提出保护装置采用两断路器合流、单断路器最小相电流制动零序电流元件和两断路器合流制动单断路器零序电流元件的几种解决方案。以期后续交流特高压工程对此有足够的重视,供设计、施工和运行维护借鉴。     

基于改进动态灵敏度的配电网无功优化规划

目前配电网无功优化规划多采用网损灵敏度分析等方法来确定配电网候选无功补偿点,可能选择虚假高灵敏度节点,选点分布较集中。提出一种基于改进动态灵敏度选点的配电网无功优化方法,对灵敏度和负荷阻抗矩进行修正结合并进行层次聚类,避免选择虚假高灵敏度节点,使得选点分布均匀。通过实例仿真分析,验证了该方法的有效性,并对几种灵敏度选点方法进行了比较研究,得出了一些有益的结论。     

智能变电站电缆局部放电在线监测系统的研究

介绍了一种遵从于IEC 61850通信规约的智能变电站电缆局部放电在线监测系统。首先分析了电缆局部放电的检测原理及检测方法;然后设计了基于光纤同步触发和组网的监测硬件系统,以及基于用户数据报协议（user datagram protocol,UDP）和生产者/消费者模式的高速采集,并经过专家系统判别分析后能将监测结果通过IEC 61850规约实现共享的软件系统。最后用2种不同电极结构的局部放电类型,通过模拟实验对监测系统进行了检验。结果显示设备运行良好,监控平台能够准确地监视局部放电信号,能够识别出放电类型,并能通过IEC 61850通信规约将监测结果共享。