基于变增益扩张状态观测器的永磁同步电机转速环自抗扰控制器设计

线性扩张状态观测器(LESO)在观测初始阶段,系统状态量实际值与估计值误差较大。由于LESO高增益的影响,导致LESO在初始时刻的扰动估计输出出现很大的峰值,而且观测器增益越大,峰值现象越严重。针对上述问题,设计了一种变增益扩张状态观测器(TESO),其增益是一个时变函数,在初始时刻为较小的函数值,随着时间逐渐增大,直至趋于一个较大常数。利用李雅普诺夫变换和微分代数谱理论给出了参数整定公式。将线性自抗扰控制器(LADRC)中的扩张状态观测器替换为TESO,并将其应用于永磁同步电机转速控制中,计算机仿真和系统试验验证了该控制器设计的有效性。     

可扩展的地理信息服务质量综合评价模型研究

随着地理信息服务广泛应用,地理信息服务质量（Quality of Service,QoS）已成为服务应用能否成功的关键因素之一,然而如何合理评价地理信息服务QoS是一个复杂问题。在分析了当前地理信息服务QoS研究成果基础上,以3种不同的视角对地理信息服务QoS进行分类;建立了一种可以扩展QoS属性的综合评价模型,该模型能根据需求定义新的评价因子,并以模糊综合评判的方法量化了QoS的主观评判因子,从而实现了从主观、客观角度全面综合地评价地理信息服务QoS。对地理信息服务质量评价的发展思路和进一步的研究进行了探讨。     

基于服务式GIS的煤矿区环境信息共享框架研究

煤矿区环境信息共享平台作为新一代矿区环保管理系统,将极大提升现有的矿区环境保护信息化管理水平和对业务科研的支撑能力。在分析了当前信息共享框架的基础上,提出了一种基于服务式GIS的矿区环境信息共享框架,然后分别介绍了SOA框架与基于SOA的GIS技术、元数据技术、空间数据库技术等关键技术。最后对矿区信息共享平台发展思路和进一步的研究路线进行了探讨。     

基于微分平坦理论的PMSM无差拍电流控制算法

电流环的响应速度决定永磁同步电机(PMSM)伺服系统的响应速度。无差拍电流控制虽然能使电流环具有良好的响应速度,但它需要精确的电机参数,特别是电机电感的变化会影响系统的稳定性,当电感变为额定电感的0.5倍时,系统不稳定,鲁棒性差,同时还存在采样延时,降低了系统稳定范围。针对这些问题,首先进行延时补偿,然后将微分平坦控制加入无差拍电流控制算法中提高系统的鲁棒性并给出系统稳定范围,使电流环同时具有良好的响应速度和鲁棒性,最后通过仿真和实验验证所提算法的有效性和实用性。     

基于鲁棒自适应状态观测器的异步电机磁链估计抗扰性研究

针对传统全阶磁链观测器随内、外扰动导致磁链估测精度不高甚至系统不稳定的问题,对观测器极点分布情况和内、外扰动对系统的影响进行研究分析,从而对反馈矩阵增益系数的取值进行设计,提出了一种鲁棒自适应状态观测器对磁链进行估计。当遇到内、外扰动时,在保持系统稳定的情况下自动减小反馈增益系数以减小扰动对系统的影响,从而保持系统良好的动静态性能。在内、外扰动下,将鲁棒自适应状态观测器与传统的全阶磁链观测器的磁链估计精度、转速波动以及转矩波动进行比较分析。仿真和试验结果表明:鲁棒自适应状态观测器具有比传统全阶磁链观测器更好的抗干扰性能。     

永磁同步电机无差拍电流控制电流稳态误差消除算法

电流环的响应速度决定永磁同步电机伺服系统的响应速度。无差拍电流控制可以使电流环具有良好的响应速度,但当电机参数与控制算法中电机参数不匹配时电流会产生稳态误差,无法输出期望转矩。针对该问题将离散积分加入无差拍电流控制算法中并且给出积分系数的取值范围,消除了因电机参数变化而引起的电流稳态误差,提高了电流跟踪精度。最后通过仿真与试验验证了所提算法的有效性和实用性。     

一种抑制三相两电平逆变器电流纹波的变零矢量分配PWM方法

三相二电平逆变器广泛应用于交流电机驱动、电能变换等领域。由于逆变器的输出电流含有纹波成分,会给系统带来损耗增加、性能下降等问题。在脉冲位置居中对称的前提下推导了电流纹波模型,分析了脉冲宽度调制技术(PWM)中开关周期、脉冲占空比和脉冲位置对电流纹波的影响,并提出了一种改变脉冲占空比抑制电流纹波的PWM方法,即变零矢量分配脉冲宽度调制技术（VZDPWM）。最后,通过仿真和实验验证了VZDPWM抑制电流纹波的有效性。     

一种能量回收型三相电子负载重复控制策略

此处针对比例积分(PI)+重复控制的控制耦合问题提出了一种改进型的重复控制。首先利用零相位跟踪控制(ZPETC)使得输入到输出的传递函数为1,充分保证控制系统的快速性,为抑制控制耦合提供结构基础。然后对重复控制器的指令信号进行"动态延迟"处理,在动态过程中能够实现对误差的重新分配,减小重复控制器接受的误差峰值,从而抑制控制耦合,减小了回馈电流的总谐波畸变率(THD)。最后通过仿真和实验验证了所提控制策略有效性。     

基于大数据的湿地生态系统服务价值评估

湿地生态系统服务具有显著的时空特异性和综合性特征,传统的评估手段对于准确量化及评估湿地生态系统服务价值具有较大难度。以提出湿地生态系统服务价值大数据分析方法为目标,分析湿地生态系统服务价值评估的进展及面临的挑战,探讨基于湿地观测站网和遥感技术的湿地大数据观测体系,阐述湿地生态系统服务价值评估大数据的维度分析、空间分析和属性分析方法,进而提出一种面向湿地生态系统服务价值评估的湿地维度—空间—属性大数据耦合分析框架,选取中国滨海湿地作为案例进行实证研究,总结了大数据时代湿地生态系统服务功能价值评估研究的未来方向。结果表明:湿地生态系统观测网络可获取长时间序列动态变化的数据,遥感对地观测可实现空天地一体化观测,二者结合有助于构建湿地生态大数据观测体系;我国滨海湿地生态系统服务价值为5 010.32×10~8元。研究成果可有效解决地域异质性问题,对湿地生态系统保护和管理具有参考价值。     

基于消息队列的实时GIS协同操作研究

针对实时GIS协同操作有序性、一致性、高响应及对空间数据易共享的要求,在分析当前G1S协同操作研究现状的基础上,结合地理信息服务技术,提出以消息的方式记录协作者的GIS操作,构建消息队列存储、分发消息来实现GIS协同操作的方法。根据GIS操作特征对其进行了类型划分、优先级评定,建立协同环境中GIS操作转换机制;结合地理信息服务的特征构建了GIS操作消息的描述模型,研究消息队列入队、出队的规则;并在此方法的基础上构建了面向地理信息服务的GIS协同操作框架;以原型系统验证了该方法的正确性。