全数字智能脉冲弧焊电源系统设计与实现

高性能的焊接电源系统是满足脉冲焊接工艺、实现电弧精细控制、保证高质量焊接效果的关键．提出了全数字脉冲逆变弧焊电源的系统方案,阐述了电源主回路结构,详细描述了控制系统硬件电路设计,提出了基于VHDL的焊接工艺时序和焊接电弧稳定控制的主控系统软件设计方法和基于32位单片机的上位机功能定位,深入研究了可实现的抗干扰措施和提高系统实时性的方法．最后介绍了系统设计过程中所需的测试试验．结果表明,所设计的全数字智能脉冲弧焊电源具有较高的灵活性、抗干扰性和可靠性,能够满足苛刻的电弧特性要求,获得满意的焊接质量．     

基于模式搜索的风能最大功率跟踪控制

针对传统风能最大功率跟踪控制方法难以实现实际输出功率最大化或无法兼顾跟踪速度和精度等问题,提出了一种新的跟踪控制方法。依据当前风速以及风力机特性曲线,采用叶尖速比控制实现风能捕获最大化,利用模式搜索法搜索并获得系统最大输出功率点,通过设计模糊PID控制器实现系统对给定参考转速的快速跟踪。该方法将模式搜索法与叶尖速比控制法有机结合,既具有叶尖速比控制原理简单、容易实现的特点,又具有模式搜索法收敛快、精度高等优点。仿真和试验结果表明,该方法可实现输出功率的最大化,有效提高了系统的风能利用率。以风速为6.7m·s-1时为例,系统输出功率相比于单纯采用叶尖速比控制时提高了约4.8％。     

电动汽车车载充电机接入住宅区配电网谐波研究

分析了车载充电机接入小区低压配电网产生的谐波特征。基于Simulink平台建立了含车载充电机的住宅区传统三相配电网和新型单相配电网仿真模型,结合对配电变压器阻抗特性的研究,对比分析了2种配电模式下不同数量电动汽车接入充电产生谐波的变化规律。结果表明:随着车载充电机接入数量增多,2种配电模式下的谐波电流变化平缓,但电压畸变率均明显增大;在相同数量充电机接入情况下,配电容量越大,系统电压畸变越小;单相配电的电压谐波畸变较三相配电可增幅70%以上,对谐波耐受力较差。     

虚拟电池管理系统

针对电动汽车充电设备的自动化检测,设计并实现了一种基于计算机和CAN通信接口的虚拟电池管理系统。此系统基于动力电池电量特性和热特性的数学模型,根据测量所得充电设备的输出模拟动力电池的充电响应,如单体电池电压、单体电池温度、电池荷电状态(SOC)等,再将这些状态信息回馈给充电设备,从而为充电设备检测提供实验环境。该虚拟电池管理系统可按检测要求设置不同的动力电池类型及参数,配置不同的充电要求,为充电设备提供相应的虚拟电池负载,实现充电设备检测过程可控。     

矢量控制异步电动机的高效运行控制策略

异步电动机的效率在不同的运行条件下变化很大，特别是轻载时效率明显下降。因此，通过采取优化控制策略可以降低其运行损耗，实现节能降耗的日的。该文总结了近年来各种矢量控制异步电动机效率优化控制策略的研究现状，其内容包括基于模型的最优励磁控制、最小输入功率在线搜索法、最小定子电流控制和恒功率因数控制。对各种效率优化控制策略的性能进行分析，指出了矢量控制异步电机效率优化进一步的研究内容和方向。     

水泥生料混合系统的线性化及解耦方案

用来描述生料混合系统静态特性的输入/输出模型是多变量耦合的,且是非线性的。提出一种方案,可使该系统实现线性化和部分解耦。这对于控制系统的分析,设计以及实现是十分有意义的。     

水泥生料磨机系统化学成分的自适应控制和参数估计

本文针对水泥生料磨机系统的成分控制问题,提出了一种新型参数估计算法和自适应控制系统。新算法利用被控过程的先验知识避免了由于输入信号“持续激励”而引起的估计错误。在新控制系统中,增设了基于新算法的成分估计器并采用了改进最小方差自校正控制器。     

计及配电网灵活性的多园区综合能源系统分布式优化调度

多园区综合能源系统与配电网的交互方式决定多能潮流分布和能量传输损耗,进而将直接影响整个系统的优化运行.本文提出了一种计及多园区综合能源系统与配电网之间接入影响的分布式协同优化调度方案.首先,提出一种包含综合能源系统及配电网的双层分布式优化系统架构.然后,以各园区综合能源系统用能成本最低、配电网网损最小为目标,以能源园区接入配电网的位置及配电网网络拓扑为调控手段给出协同优化模型,并通过改进自适应步长交替方向乘子法实现问题分布式求解,实现了系统的整体高效调度,提升了配电网灵活性及园区综合能源系统运行经济性.最后,通过仿真算例验证了本文所提方法的准确性及有效性.     

基于广义预测控制和扩展状态观测器的永磁同步电机控制

在电动汽车等工况复杂的系统中,实现永磁同步电机驱动系统的快响应和强鲁棒性控制历来是研究的重点和难题.预测控制策略可实现快速的动态响应,但依赖电机的数学模型.本文结合广义预测控制理论和扩展状态观测器,提出了一种新型的永磁同步电机转速跟踪控制方法.首先基于连续时间非线性系统的广义预测控制方法,设计了速度跟踪控制器;然后针对外部扰动引起的电机性能下降问题,设计了扩展状态观测器估计系统扰动,通过对扰动量的补偿,提高了鲁棒性;而且控制器参数容易调节.试验结果表明,电机从静止到1000 r/min,与PI控制相比,超调量小,响应速度快.特别是在电机运行过程中外加负载扰动时,转速跌落更小,且更快的恢复到给定值.     

基于简化SVPWM的Z源三电平逆变器中点电位控制方法

针对Z源中点钳位型(NPC)三电平逆变器存在中点电位不平衡问题,在分析中点电位平衡控制机理的基础上,基于简化的三电平空间矢量脉宽调制(SVPWM)技术,提出一种有利于直通信号注入的中点平衡控制方法。该算法通过推导直通占空比、调制比以及平衡因子之间的关系,得到平衡因子的最优解,并实现Z源网络的恒压输出。所提中点平衡控制方法有效抑制了Z源NPC三电平逆变器的中点电位波动,易于实现Z源网络的升压控制,且控制算法简单。仿真及实验结果验证了该方法的有效性。