分数阶Fourier变换在往复式压缩机故障诊断中的应用

由于传统时频分析方法难以有效提取阀片的调频故障信号,因此提出基于分数阶傅立叶变换的往复压缩机阀片故障诊断方法。首先对含噪声的LFM信号进行仿真分析,仿真结果表明,分数阶傅立叶变换不仅可以有效地提取信号的频率特征,而且还具有自降噪功能;然后将分数阶傅立叶变换应用到阀片故障诊断中,由此可以看出,不同阀片故障对应不同的特征参量,从而实现了往复压缩机阀片故障的定量诊断。     

基于DSMO的无位置BLDCM控制策略研究

永磁无刷直流电机(BLDCM)是多变量、强耦合的非线性系统,为改善连续域的控制方法不能较好预测系统的稳定性,提出基于离散滑模观测器(DSMO)的无位置BLDCM控制方法,并引入Sigmoid函数作为滑模观测器的控制函数,以削弱抖振;同时构建离散反电动势观测器直接提取反电动势信号,并利用李雅普诺夫理论证明其稳定性,进一步引入坐标旋转数字计算(CORDIC)算法,以提高电机转子位置的估算精度。实验结果表明,该控制策略能准确估计电机转子位置,同时削弱观测器的抖振问题,提高系统精度和可靠性。     

filtering for switched discrete‐time systems under asynchronous switching: A dwell‐time dependent Lyapunov functional method

In this article, the filtering problem for switched discrete‐time linear systems under asynchronous switching is addressed in the framework of dwell time, where ‘asynchronous switching’ covers more general and practical cases, for example, the switching lags caused by mode identification process are taken into consideration. Firstly, a novel dwell‐time dependent Lyapunov function (DTDLF) is introduced to solve stability and ?₂ gain analysis problems. The main advantage of DTDLF approach is that the derived conditions are all convex in system matrices, so it is convenient to be applied into filter design with performance instead of weighted performance as many other previous results. Thus, on the basis of DTLDF, a dwell‐time dependent filter with time‐varying structure is proposed to achieve the desirable non‐weighted filtering performance. It is notable that the proposed approach can also easily characterize the relationships among filtering performance, dwell time, and asynchronous time. Two examples are provided to validate the theoretical findings in this paper. Copyright © 2014 John Wiley & Sons, Ltd.     

基于频域分析的无拍频控制策略离散化方法

交直交供电模式的动车组牵引系统中,单相脉冲整流器的特性使得直流侧存在2倍频脉动分量。该脉动分量使得电机的转矩和电流均存在脉动,即拍频现象。传统方法通过硬件LC滤波器抑制直流电压脉动,该方法降低了交流器的功率密度并且增加了成本。本文首先对拍频现象做了分析,提出适用于转子磁场定向矢量控制系统的无拍频控制策略。控制器在数字系统中的控制性能依赖于离散化方法,本文对采用后向欧拉离散的传统脉动电压采样进行了优化以准确获得脉动分量,然后用八种离散化方法分别对本文控制器进行离散化处理,从离散精度、控制性能和数字实现难易程度进行了详细对比,得到针对本文控制器的最优离散化方法,最后对本文所提方法进行了仿真和实验验证。     

基于Hilbert-Huang变换的1000kV输电线路雷电绕击与反击识别方法

在考虑雷电先导发展的基础上,提出了一种基于希尔伯特-黄变换(HHT)的1 000k V特高压输电线路雷电绕击与反击的识别方法。首先基于ATP-EMTP软件建立了考虑雷电先导发展过程的1 000k V输电线路雷电绕击与反击模型,研究了先导发展对输电线路雷击过电压的影响;然后对雷击输电线路后绕击和反击过电压的暂态过程进行了分析,基于信号的局部特征时间尺度,实现了线路雷电绕、反击信号的经验模式分解(EMD),对包含大部分高频信号的前四阶固有模式函数(IMF)进行Hilbert变换,将变换后的IMF瞬时幅值作为特征量,并计算其相应的方差贡献率的大小,进而完成输电线路雷电绕击和反击的判别。仿真结果和现场实测数据验证表明,该方法能够正确有效地识别输电线路雷电绕击与反击,不受线路接地电阻和雷电流幅值的影响,且克服了目前雷电流参数实测技术中获取数据工作量大和易误判的缺点,能为输电线路的防雷分析提供理论参考。     

基于分数阶傅里叶变换的直流电弧特征分析

针对单纯从时域或频域方面检测电弧故障的缺陷,提出了采用分数阶傅里叶变换分析电弧的时频特征。通过试验模拟不同负载时直流串行与并行电弧故障,发现改变变换阶次使得电弧分数阶傅里叶域的特征比频域特征更加明显,有利于提取电弧特征。同时比较了负载性质及电弧类型对电弧分数阶傅里叶域特征的影响,及在线检测电弧故障时分数阶傅里叶变换和快速傅里叶变换算法复杂度与实时性。     

异步电机电感参数的离线辨识

在异步电动机反Γ型等效电路的基础上,提出了一种定转子总漏感与互感的离线辨识方法。在已有的异步电机运动控制平台上进行含高频成分很重的单相脉冲和单相低频正弦实验,然后根据霍耳传感器检测到的电压电流信号,经傅立叶变换来实现对异步电机参数的辨识,实验表明辨识结果具有较高的精度。并对逆变器的死区效应进行了一定的补偿,使计算得出的电压与逆变器实际输出电压基本一致,电流波形接近正弦波,补偿效果能满足参数辨识精度的要求。     

基于提升小波包变换的谐波电能计量

为了克服加窗插值傅里叶算法无法准确计量非稳态谐波的缺陷,实现同时对电力系统稳态、非稳态信号的谐波电能进行准确计量,提出了基于提升小波包变换的谐波电能计量方案,详细阐述了其原理,提升分解、重构步骤。给出了整数次谐波、非整数次谐波功率计算公式,并通过仿真实验证明了该方法的准确性、可行性。对该算法进行优化,并进行DSP算法仿真实验,并估算该算法运行时占用空间大小及耗费时间,结果表明该算法能有效节省内存空间及运行时间。     

基于改进粒子群算法的配网电容器优化配置

随着国民经济发展,配电网规模不断扩大。依照经验配置电容器的局限性日益显著,具体表现为电容器容量配置的不足或过剩,部分电容器需要时由于局部电压的限制而不能投入。将模拟退火粒子群算法用于解决配电网电容器优化配置问题,建立了相应的数学模型,目标函数为配电网有功网损费用、电容器的购置及安装总费用最小,该算法将电容器的安装位置及安装容量离散化,采用基于适应度值的动态阈值来控制实施局部搜索的粒子数目,来改善算法摆脱局部极值点的能力,提高算法的收敛速度和精度。对一个33节点配电网的电容器优化配置结果表明了模拟退火粒子群算法的合理性和优越性。     

基于掩膜预处理的稀疏表示和压缩感知图像重建

近年来兴起的压缩感知（compressive sensing, or compressed sampling,CS）理论对信号稀疏性的要求,使信号的稀疏表示得到了前所未有的关注。考虑到现实信号往往是非稀疏性的,而压缩感知理论要求被测信号必须满足稀疏性或在某个规范正交基下满足稀疏性,因此信号的稀疏性表示变得十分重要。主要研究探索了二值掩膜预处理的稀疏表示方法。结合二值掩膜的算法去除人眼不敏感的DCT系数,在不影响图像主观质量的前提下提高测量系数的稀疏度。实验表明提出的预处理方法减少了CS的重建时间,并且提高了图像的重建质量。