基于模式搜索的风能最大功率跟踪控制

针对传统风能最大功率跟踪控制方法难以实现实际输出功率最大化或无法兼顾跟踪速度和精度等问题,提出了一种新的跟踪控制方法。依据当前风速以及风力机特性曲线,采用叶尖速比控制实现风能捕获最大化,利用模式搜索法搜索并获得系统最大输出功率点,通过设计模糊PID控制器实现系统对给定参考转速的快速跟踪。该方法将模式搜索法与叶尖速比控制法有机结合,既具有叶尖速比控制原理简单、容易实现的特点,又具有模式搜索法收敛快、精度高等优点。仿真和试验结果表明,该方法可实现输出功率的最大化,有效提高了系统的风能利用率。以风速为6.7m·s-1时为例,系统输出功率相比于单纯采用叶尖速比控制时提高了约4.8％。     

涡旋膨胀机发电系统效率优化控制策略

提出了以最小压缩气体消耗为涡旋膨胀机发电系统效率优化的目标,采用了基于系统损耗模型优化和在线搜索相结合的转速寻优策略,有效避免寻优初值的随机性及参数变化对优化结果的影响。针对气动系统非线性、滞后性及负载不确定性所致的发电系统强非线性的特点,采用了供气压力反馈线性化的补偿控制和PI速度控制相结合的控制策略,对优化速度快速无静差跟踪。试验结果表明,控制策略可实现速度的快速寻优以及优化速度的快速跟踪,实现了减小压缩气体消耗的目标。     

基于滑模状态观测器的两自由度磁悬浮球控制

首先分析了磁悬浮球绕组磁力线扭曲特性,构建了含轴向和水平两自由度的磁悬浮球运动模型,采用模型转换,将系统中的匹配性和非匹配性干扰统一重构为匹配性干扰,建立新的系统状态空间方程;其次,针对悬浮气隙中气隙速度与加速度难以获取、干扰实时性观测困难的问题,提出了含干扰重构的气隙速度、加速度滑模观测器,并基于此观测器设计了滑模跟踪控制器;最后搭建含干扰重构的滑模状态观测和跟踪协同控制仿真平台,结果表明所提控制策略在动态响应速度、跟踪误差和抗干扰能力性能方面优于传统PID控制.     

基于涡旋机的新型压缩空气储能系统动态建模与效率分析

提高储能效率是压缩空气储能方式在新能源发电领域应用的重要前提。本文综合考虑泄漏、摩擦损耗等对涡旋压缩机性能的影响,建立基于各腔室容积和气体质量变化的压力动态方程及主轴运动方程,并给出了基于涡旋机的压缩空气储能系统动态数学模型;通过采用遗传算法辨识综合影响系数和转动惯量两关键参数优化完善了模型;仿真和试验对比研究表明涡旋压缩机效率高并具有良好的变工况特性;涡旋压缩机多转速试验验证了动态模型的有效性,同时指出了压缩机全效率存在最优的运行速度及恒转速下随排气压力升高而降低的工作特点,为研究涡旋压缩机的效率优化控制奠定了坚实的理论和实践基础。     

基于多目标混沌量子遗传算法的分布式电源规划

针对配电网加入分布式电源的经济技术优化目标,给出了分布式电源多目标规划的数学模型;结合实数编码量子遗传算法和非支配排序、精英保留、分层聚类等多目标优化策略,提出了多目标混沌量子遗传算法,并对分布式电源的安装位置和容量进行了综合规划研究。算例分析表明,所提算法在计算精度、收敛速度和寻优能力上均优于传统多目标遗传算法,为实...     

基于阻抗匹配的小型风电系统功率输出优化方法

为解决现有小型风力发电系统风能利用率偏低的问题,提出一种新型的基于阻抗匹配的系统功率输出优化方法。通过建立和分析小型风力发电系统数学模型,指出在发电机与整流器间串联阻抗后风电系统稳定运行点会发生变化,若阻抗参数设置合理则可提高系统的功率输出;基于该原理,采用粒子群优化算法,结合风速以及蓄电池电压的概率分布情况,以发电机一段时间内输出能量最大为优化目标,确定阻抗参数。仿真结果表明,选择合适的电抗器参数可以有效提高风力发电机能量输出,优化后平均输出功率增加了约21％。     

机械耦合式压缩空气储能风电系统涡旋机切入控制

针对风能波动性和间歇性问题,提出了机械耦合式压缩空气储能风电系统。综合考虑过/欠压缩和摩擦对涡旋机性能影响,建立了涡旋机负载转矩平均模型,藉此构建了混合风电系统动态模型。鉴于模式切换极易导致机械冲击和风机工作点偏移等问题,采用Lyapunov理论给出涡旋机切入稳定判定条件;提出了基于涡旋机负载转矩补偿的发电机转矩协调控制策略;设计了风机转速跟踪和发电机转矩前馈补偿相结合的压缩储能优化控制器。基于1 kW风机试验平台验证了控制策略的有效性,风机转矩稳定,转速波动仅为25 r/min;而采用直接切入控制风机工作点偏移达100 r/min,转矩突变2.2 N·m。     

智能型节能路灯控制器的研究与实现

介绍了智能型路灯控制器的节能原理，提出了TCP／IP协议在单片机上简化实现。重点介绍了控制器的主要功能及其软硬件设计。     

并网逆变器二自由度控制策略研究

为应对新能源分布式发电系统接入所致的电网阻抗变化对并网逆变器稳定运行的影响,提高其应对电网变化的能力,提出含电网阻抗估测的并网逆变器二自由度控制策略。首先构建含电网阻抗的并网逆变器模型,研究电网阻抗变化所致的阻抗失配对并网系统稳定性的影响;其次提出一种可独立调整跟随控制和抗扰控制的二自由度控制策略,设计出跟随控制器及抗扰控制器,采用非特征次谐波注入法实时估测电网阻抗,给出含电网阻抗检测的完整二自由度控制方案;最后进行仿真研究和实验验证。结果表明:所提二自由度控制策略具有同时兼顾电流快速跟随和抗电网阻抗扰动能力,可有效提高并网逆变器的稳定性。     

基于案例项目任务驱动的计算机硬件课程实践教学

针对传统计算机硬件实践课程多以验证和演示性实验为主,学生综合创新能力无法有效发挥的教学现状,提出一种基于案例项目任务驱动的计算机硬件课程实践教学方法。该方法结合案例教学、项目和任务驱动各自的优点,以"实际案例"、"具体项目和任务"驱动学生建构和内化知识结构体系,提高学生的学习主观能动性和综合创新能力。