热电领域中DC-DC变换器的综述

利用塞贝克效应制成的热电发电器(TEG),其输出电压较小,不能直接用于现有用电设备或者并网,必须通过DC/DC变换器的转化,才能满足相应的需求。到目前为止已经出现了适合应用于热电发电系统中的多种DC-DC变换器,并且实现了相应的功能。分别详细介绍了单级Boost变换器、电荷泵、交错并联Boost变换器、三相交错并联Boost-buck变换器、Buck-boost变换器、Cuk-cuk-cuk多输入变换器、Sepic-sepic多输入变换器、四相零电流开关多模块开关电容变换器的工作模式、工作状态,并比较了各自的优缺点。     

高压断路器分-合能力合成回路试验模拟系统设计

为在试验室条件下进行小容量的合成试验以节省调试同步控制系统的成本及方便调试同步控制系统,设计了一种合成回路试验的模拟系统。首先,在分析威尔合成试验和高压关合试验原理的基础上,计算主回路各个部分所采用的元件参数。然后根据合成试验的工作特点,设计试验回路的控制系统。利用单片机进行时序控制,得到符合要求的模拟系统。通过与同步控制系统的联调,得到电压回路的触发时间的误差50μs,延弧回路的触发时间误差40μs,可以保证合成试验的等效性,证明提出的模拟系统的可行性。     

基于3D-SVPWM的不平衡负载无功补偿控制技术研究

空间矢量脉宽调制(SVPWM)具有减少谐波、改善波形、提高电压利用率等优点,因此在无功补偿控制中得到了广泛应用。此处对三维(3D)SVPWM技术的实现进行了详细介绍,提出了利用Matlab Function函数模块构建无功补偿装置四桥臂脉冲的控制方法。通过对三相四线制无功补偿装置应用中的仿真分析和实验,验证了该方法的正确性和可行性。     

基于RSSI技术提高直流线路电场测量无线网络节点定位精度的算法

在基于无线传感器网络的直流线路合成电场测量系统中,传感器节点位置的自动获取可以有效地减少测量工作量,提高测试效率。传统的接收信号强度(received signal strength indicator,RSSI)定位方法利用经验值选取路径衰减指数,易导致定位误差较大。为提高传感器节点的定位精度,提出一种实时估计路径衰减指数的定位方法。该方法利用参考节点间距离和未知节点收到的RSSI值来实时估计路径衰减指数,并利用它来估算距离,从而减小定位误差,提高算法对不同环境的适应性。实验结果表明,在公园草坪、学校操场以及特高压直流试验基地直流试验线段电磁环境测试场3种典型的电场测量环境下,该算法的定位精度均较其他RSSI算法高。     

动态电压恢复器的谐波补偿数字控制技术

为了使动态电压恢复器(DVR)可以补偿低次谐波电压,克服数字控制对系统性能的影响,提高其电压补偿效果,提出了一种电压外环基波比例谐振(PR)控制和电感电流内环指定次谐波PR控制的双闭环数字控制策略。重点分析了虚拟LC法和阶跃响应不变法对PR控制器的离散化效果,采用了更为直接的数字设计方法,并对离散域下基波PR控制器和指定次谐波PR控制器进行了详细的参数设计,避免了采样、计算延时等对稳态误差和动态响应特性的影响。在理论分析的基础上开发了11k V·A的DVR样机,并进行了相应的测试,实验结果表明,DVR样机能够满足敏感负载对电压质量的要求,数字控制系统也具有良好的动态响应特性。     

结合经验模态分解能量总量法的断路器振动信号特征向量提取

为了检测出断路器的机械结构故障类型,本文分析了断路器机械振动信号的特性,提出基于经验模态分解(EMD)能量总量法与支持向量机(SVM)理论相结合的中压断路器振动信号的特征向量提取和故障分类的分析方法。首先将断路器的振动信号进行经验模态分解,得到所需要的内禀模态函数(IMF),通过离散采样点求能量总量的方法求出包含主要故障特征信息的各个内禀模态函数分量的能量总量。利用IMF分量能量总量作为特征向量,并以此作为支持向量机输入,将测试样本信号的故障特征向量输入训练好的SVM,并对SVM及核函数参数进行遗传算法优化,采用"二叉树分类"支持向量机分类机制进行故障分类。经实验分析该方法能很好地识别出振动信号的差别及故障类型。     

一种变结构控制系统设计方法

为了进一步优化传统变结构控制系统的设计过程和综合性能,利用一组相交的直线簇,提出一种直线簇趋近理论。基于此理论,针对等效干扰作用下的单输入线性时不变系统设计了直线簇趋近模态控制方案,包括基本切换控制方案和改进平滑控制方案,并分别给出了其设计准则。根据Lyapunov稳定性理论,给出了切换控制方案下状态变量渐近收敛性和平滑控制方案下状态变量有界性的数学证明。利用直流电机伺服系统,依据给出的设计准则,完成了两种控制方案的构造。计算机仿真结果表明,所提出的控制方案可以使伺服电机在持续等效干扰的影响下能够快速、精确地跟踪指令。仿真结果验证了控制方案的鲁棒性和综合性能。     

基于不定频滞环的SVPWM的电流控制

针对现有滞环控制策略存在的不足,提出一种不定频滞环的SVPWM电流控制方式。它主要是将滞环控制与SVPWM控制相结合,通过三相PWM电压型整流器(VSR)空间电压矢量的实时切换,将电流限制在一个给定滞环内,从而获得电流的高品质控制。介绍了此控制策略的原理,并在Simulink上进行建模仿真,得到的结果证明不定频滞环策略可行。     

基于异向性磁阻传感器的车辆检测与车型分类

根据行驶车辆对地磁场的扰动效应,采用三轴异向性磁阻传感器HMC58831设计了一种车辆检测与车型分类系统,通过软硬件相结合的方法克服了磁阻传感器输出信号基准值漂移对车辆检测的影响,针对车辆首尾相接与大型车辆的检测矛盾,提出了一种基于方差的多状态机自适应阈值车辆检测算法,并在检测出车辆的基础上,利用磁阻传感器三轴磁场信息提取车辆信号特征,选择算法复杂性低、分类能力强的BP神经网络对城市道路车辆进行分类,实际测试结果表明,本文车辆检测与分类算法测量精度高、鲁棒性强,可靠性及冗余度好.     

人工降雨系统喷头特性研究

对人工降雨系统中喷头的特性进行了建模仿真,根据喷头在不同压力下雨强分布的数据,拟合出了雨强与半径的关系曲线,并验证了建模的准确性.用多种类型的喷头进行组合降雨,实现了降雨的连续变化,并且利用多个喷头有效喷射半径之间的重叠来达到降雨均匀度的最大均匀.编制了人工模拟降雨仿真软件,通过对比分析两种喷头布局,最终喷头确定为正方形布置,大大地提高了降雨的有效面积.对喷头的选取和布局及人工降雨系统的研究有重要的指导意义.