基于模型预测控制的半潜漂浮式风机协调控制方法研究

研究漂浮式海上风力发电考虑输出功率与机械载荷的协调控制，有助于提高深远海风机运行的经济性和安全性。为实现漂浮式风机的多目标控制，以NREL 5MW半潜漂浮式风机为研究对象，在Matlab/Simulink平台上设计并搭建增益调度多模型预测控制器(gainschedulingmulti-model predictive controller,GM-MPC)。基于各稳态工况下风机开环动态性能的分析以及模型线性化处理，建立半潜漂浮式风机控制模型，与高保真FAST模型仿真对比，验证了所建控制模型的准确性。在实现模型预测的基础上，根据实际风机工况和约束条件，以为减少功率波动、塔架载荷和执行器动作次数为目标，优化求解出每一时刻下的最优控制量，从而实现GM-MPC的滚动优化。为证明控制器的有效性，在多种风-浪联合载荷的工况下，与基于蚁群优化算法的独立变桨控制策略进行了对比实验。结果表明，所设计的控制策略使半潜漂浮式风机在满足功率平稳性的同时降低了机组的机械载荷，使其能适应深远海环境下的复杂运行工况。     

发明与专利

本发明公开了一种用于无人载具控制器的传感器高频震动传导阻隔减震方法,是包含似不限十利用无人载具控制器外壳与高频震动传导阻尼材料柱相连,并通过高频震动传导阻尼材料柱紧扣住传感器电路板,将传感器电路板悬空置于控制器内,同时通过无人载具控制器外壳锁紧时压缩高频震动传导阻尼材料柱,将高频震动传导阻尼材料柱内部的空气进行压缩。     

单帧红外图像低频非均匀性噪声校正算法

红外成像系统中,低频非均匀性噪声严重影响红外系统的成像效果,传统基于标定的方法无法对其进行有效的去除.为此,提出一种基于曲面拟合的低频非均匀性噪声校正算法,首先对含噪图像进行小波滤波,以抑制高频信息;然后利用场景和低频非均匀性噪声梯度的稀疏特性,建立关于非均匀性噪声曲面参数的■正则化能量泛函,并利用ADMM方法求解最优的非均匀性噪声曲面参数;最后将原始图像减去估计的低频非均匀性噪声得到校正后的图像.使用中波红外热像仪拍摄得到红外图像,对仿真图像和实际图像进行校正,实验结果表明,该算法能明显降低图像的粗糙度和非均匀性值,且有效地去除低频非均匀性噪声.     

城市轨道车辆称重与轮重减载试验台研究

车辆静态轮重和轮重减载率一直以来是铁道车辆运营维护关注的重点,直接关系着车辆动态运营的脱轨安全性与黏着牵引特性。因此,设计了一种针对城市轨道车辆的称重和轮重减载试验台,具备车辆静态称重功能、轮重减载率测试功能、承载轨道功能和防倾覆功能等。为了进一步阐释试验台的可靠性,利用有限元方法对试验台结构焊缝静强度和疲劳强度进行了校核,针对典型地铁车辆验证了试验台称重和轮重减载功能。结果表明,城市轨道车辆称重和轮重减载试验台结构焊缝静强度和疲劳强度,能够满足使用要求。     

基于V2-OCC的BUCK变换器的斜坡补偿控制研究

针对BUCK变换器的电压模式控制中,电力电子开关工作在大占空比下不稳定,易引起次谐波振荡,提出了一种基于V~2-OCC的BUCK变换器斜坡补偿控制方法。增加斜坡补偿环节,在电流内环引入基于负载前馈的纹波补偿,通过匹配控制参量参数达到稳态无差调节。通过对输出电压进行补偿设计,不仅提高了系统的带载能力,同时也提高了系统的鲁棒性与稳态精确性。为验证所设计控制器的性能,在Matlab/Simulink里搭建仿真模型,并将控制效果与传统PID控制以及V~2-OCC控制效果相比较,仿真结果表明引入斜坡补偿环节的控制方法具有更强的鲁棒性与带载能力。     

一起330kV变压器故障原因分析

变压器在运行过程中需通过有载调压开关的调压来满足不同电压的需求,文章就一起330kV变压器有载分接开关传动机构异常导致无法正常调压的原因进行分析并提出相关建议。     

基于分区减光的电弧增材制造熔敷道尺寸主被动联合视觉检测

设计了电弧增材制造熔敷道成形尺寸主被动联合视觉检测方法，以克服结构光主动视觉传感的滞后性与被动视觉传感的信息单一性. 为了实现极高亮度的熔池与极低亮度的结构光条纹在同一CCD靶面同时清晰成像，提出了分区减光策略，对熔池与结构光条纹进行差异化的减光，使二者光强在减光之后水平相当，进而清晰成像. 相机成像光路分析表明，需要将分区减光元件设置在镜头前方一倍焦距以外或镜头后方焦点与靶面之间. 该方法实现了单CCD在一幅图像中同时清晰拍摄熔池和结构光条纹. 开发了一套图像处理算法，实时提取出了熔敷道尺寸. 结果表明，熔敷道高度检测误差优于0.1 mm，宽度检测误差优于0.2 mm.