抑制电压过冲的新型SVC低电压保护控制策略

针对含静止无功补偿器SVC的电力系统在故障清除后的暂态过程中出现高电压的问题,在理论分析SVC引发电压过冲机理和常规低电压保护控制策略不足的基础上,提出抑制电压过冲的新型SVC低电压保护控制策略,即系统正常运行时先延时记录PI控制器输出电纳参考值与转换的触发角,在故障后将其锁定并屏蔽PI控制器的原输入与输出,然后输入锁定的触发角至触发控制环节准备脉冲信号,控制TCR输出感性无功功率,抵消故障清除后突增的容性无功功率以抑制电压过冲;同时根据锁定的电纳参考值计算出等效误差输入PI控制器,改变其输出,当退出SVC低电压保护控制时等于故障前的值,避免切换至恒压控制的过程中发生振荡。在PSCAD/EMTDC中的仿真结果表明,上述控制策略具有可行性和有效性。     

改进型滑模扰动观测器的感应电机控制系统

针对传统PI调节器在负载剧烈突变时控制性能不佳及使用传统滑模观测器抖振严重的问题,文中以感应电机为研究对象,提出了一种基于滑模观测器和传统PI调节器的扰动实时补偿方案。通过改进型的扰动观测器对系统扰动进行实时观测估算,将估算出的扰动反馈至PI调节器进行前馈补偿,从而有效提高电机控制性能,改善抖振现象。文中搭建了基于MATLAB的仿真平台和TMS320F28335 DSP的实验平台,对所研究的改进滑模观测器扰动前馈补偿方法与常规单PI调节、常规滑模观测器扰动补偿进行了对比分析。该结果验证了所提方案的有效性与可行性,速度超调量优化了0.5%,响应时间为30 ms。     

基于四旋翼无人机的二次屏柜巡检系统

随着人们对于电力的需求量越来越大,相应的电力巡检的要求也越来越高。文中设计了基于四旋翼无人机的二次屏柜巡检系统。为解决无人机在室内GPS拒止问题,文中通过AprilTag算法配合传感器高度信息,实现无人机室内飞行路径规划功能、姿态矫正、自主飞行;在机载树莓派内存入任务程序,该程序将利用飞控和传感器实现对任务地点二维码的寻找和判断,并在达到指定点后执行拍摄任务;通过局域网将采集的图像传输到地面服务器,并输入到预先训练好的CNN网络模型中进行异常检测;依据识别结果判断二次屏柜是否工作正常,并将检测结果上传到显示平台。最终项目在贵州铜仁变电站室内二次屏柜现场测试成功。     

基于无源性理论的光伏储能型准Z源并网逆变器控制方法研究

储能型准Z源逆变器（qZSI）在光伏发电中具有突出优势,有助于减少光伏发电系统中的功率波动。为解决比例微分（PI）控制响应速度慢、超调量大、控制参数多且不易确定等问题,提出储能型qZSI的非线性无源控制方法。首先,对储能型qZSI无源控制系统进行无源性和稳定性证明;然后,依据储能型准Z源的E-L模型,设计无源控制器;最后,通过Matlab/Simulink验证了在光伏光照变化及网侧功率变化时,采用无源控制方法的优越性。与PI控制器对比,设计的无源控制器响应速度更快、控制参数更少,实现了对系统的鲁棒性控制,获得了更好的动态性能。     

基于观测器的混沌电力系统PI固定时间自适应滑模控制

为对九阶电力系统中的混沌现象进行控制,基于有限时间观测器将PI控制与固定时间终端滑模控制相结合,提出一种控制电力系统混沌的新方法。有限时间观测器可对外来干扰进行预估,积分的加入可消除系统稳态误差。同时对传统滑模的固定切换控制项通过加入自适应律从而进行改进,进一步加强控制方法鲁棒性。利用tanh(x/τ)函数代替传统滑模的符号函数以及利用新的趋近律来解决滑模控制中的抖振现象。最后为缩减控制参数寻找时间,在构建一种新的目标函数基础上利用改进蚁狮算法对控制参数进行寻优。结果表明所提出的控制方法具有良好的控制性能。     

模块化多电平矩阵变换器的平坦控制策略

模块化多电平矩阵变换器(M3C)能实现三相交流-交流的变换,其突出优势是易于模块化、可靠性高、谐波含量低等,可用于高压大容量变频调速系统。针对传统PI控制稳定速度慢、易产生超调、动态性能差等缺陷,基于微分平坦理论推导出适用于M3C的非线性平坦控制策略,并通过李雅普诺夫方法证明了平坦控制系统的稳定性。平坦控制具有响应快速、无超调、跟踪无静差、动态性能高等优点,能极大地改善M3C输入、输出侧电流的控制效果,且在输入侧频率、输出侧负载变化等运行工况下,平坦控制策略依旧能保持极低的系统冲击量,整体控制效果较好。最后通过MATLAB/Simulink仿真平台对不同工况进行仿真,结果验证了平坦控制策略的正确性和优越性。     

Application of Internet of Things Micropower Smart Switch in Temperature Monitoring

This study uses the smart phone with the Android system to construct a cloud-side smart switch system in the client-server architecture with the Android open platform system, using microprocessors (MCU 16F690) as the thermostat controller and combined with Raspberry Pi. The computing technology extends the control of the constant temperature from the local to the cloud, allowing the user to view the temperature status recorded by the cloud server using the smart phone application (App) or web browser. It can even remotely control the heating power of the smart switch for the heating device in the Internet control environment and use the proportional-integral-derivative (PID) control and the pulse-width modulation (PWM) technology to achieve intelligent constant temperature control. The proposed control system uses the expert PID control as the core to calculate the duty cycle of the PWM signal to control the power output of the smart switch for the constant temperature water tank. The experiment results verify the effectiveness of the proposed system.     

Model predictive control for continuous lactide ring‐opening polymerization processes

Polylactic acid (PLA) is an attractive environment‐friendly thermoplastic that is bio‐sourced and biodegradable. PLA is industrially produced by the ring‐opening polymerization of lactide. This reaction is sensitive to drifts in the operating conditions and impurities in the raw materials that may affect the reaction rate as well as the polymer properties, which can be very costly in continuous processes. It is therefore crucial to employ a control strategy that allows recovering the nominal conditions and maintaining the desired properties and conversion level in case of drift. Three control strategies are discussed in this paper: proportional‐integral (PI) controller, dynamic optimization, and model predictive control (MPC). The proposed approaches are validated by simulation of a continuous PLA process constituted of three cascade reactors including one loop reactor in the middle. Besides the coupling of inputs and outputs, the process model is highly nonlinear, and the control is done only on the boundaries. The results show that the open‐loop optimization strategy provides better performance compared to the PI controller if the disturbance is assumed to be measured. The MPC also shows superior performances provided that the disturbance is first estimated. A polynomial model is developed to predict the nonmeasured disturbance based on the measured outputs.     

树莓派的YOLOv3轻量化算法研究及应用

本文以树莓派为实际运行环境给出了一种轻量化算法EfficientNet YOLOv3。该算法基于YOLOv3算法,以EfficientNet主干特征提取网络替换原有的Darknet53主干特征提取网络,并对EfficientNet特征提取网络的输入图片及后续特征图的分辨率从228×228扩张至416×416。实验证明,EfficientNet YOLOv3算法的模型参数量较原YOLOv3算法减少了82.62%,在VOC数据集中的mAP较原YOLOv3算法提高了1.63%,在树莓派中运行时,对内存与CPU的占用分别减少了5%和15%,且运行速度可达到0.48 fps,满足了嵌入式平台的运行要求。     

基于滑模控制的PWM整流器的研究

针对PI调节器在扰动情况下不能获得良好的动态特性以及三相电压型PWM整流器典型的非线性结构问题,在三相电压型PWM整流器d-q数学模型的基础上,提出了对非线性系统具有良好控制效果的滑模控制策略。首先,给出了PI控制和滑模控制的设计方法;其次,通过仿真对比双闭环PI控制与双闭环混合滑模控制,得出混合滑模控制较PI控制,超调量小,动态响应快,鲁棒性好的结论。最后,基于TMS320F2812搭建实验样机,结果证明了混合滑模控制策略的正确性。