电压源逆变器混合多矢量预测共模电压抑制方法

近年来,为了减小共模电压对电压源逆变器的影响,模型预测共模电压抑制方法得到广泛研究。然而,常规的电压源逆变器模型预测共模电压抑制方法每个控制周期仅采用一个非零电压矢量作用,导致其电流谐波较大。为此,提出了一种混合多矢量模型预测共模电压抑制方法。首先给出了所提多矢量模型预测共模电压抑制方法的实现原理。其次详细分析了死区和电流纹波对共模电压的影响,并进一步对所提多矢量法进行改进。改进的方法在电流扇区7内使用单个非零电压矢量作用,而在其他扇区内使用多个非零电压矢量作用,从而不仅可以完全将共模电压限制在±Vdc/6之内,而且可以减小电流的总谐波畸变率。仿真和实验结果验证了该方法的有效性。     

基于电子凸轮的桁架双机械手控制系统设计

针对传统凸轮机构易磨损、灵活性差和运动轨迹单一等问题,设计了一种以电子凸轮作为动力输出的桁架双机械手控制系统。首先,利用SoMachine控制平台,将LMC078运动控制器、LXM32S交流伺服驱动器和BMH系列伺服电机通过SERCOS环型总线相连,搭建了电子凸轮控制系统软/硬件平台。其次,采用五次多项式算法规划桁架双机械手轨迹,利用五次多项式算法对桁架双机械手各关节的速度和加速度进行插补。最后,推导出伺服系统输出脉冲数与机械手运动之间的关系,通过SoMachine软件跟踪变量输出对应的电子凸轮曲线。由仿真和实际试验可知,五次多项式插补的关节位移和速度曲线更加柔滑,在一个运动周期22 s内,机械手最大运行速度达到1 000 mm/s,为电子凸轮的智能化控制提供了一种可行的控制方案。     

开绕组无刷双馈发电机直接功率控制研究

针对开绕组无刷双馈电机模型复杂且耦合性强的问题,提出一种适用于开绕组无刷双馈电机的新型直接功率控制方法。通过研究定子控制绕组侧电压与功率绕组侧有功功率和无功功率间的关系,推导出基于d-q坐标系的直接功率控制状态方程,实现有功和无功功率的解耦控制。针对传统滑模控制器抖振及不连续高频开关控制等缺点,设计了基于新型趋近律的超扭曲滑模控制器,建立了开绕组无刷双馈发电机新型超扭曲滑模直接功率控制系统的仿真模型,并给出了不同工况下的仿真结果,验证了该功率方程模型的正确性和新型超扭曲滑模控制方法的有效性和鲁棒性。     

四种FACTS装置对改善风光互补系统稳定性的研究

新能源的接入对电力系统稳定性的影响越来越大。FACTS装置在工频下快速调节系统基波潮流来提高系统输送能力和稳定性。对4种典型FACTS装置接入风光互补系统的原理和动态特性进行比较研究, 同时考虑互联系统联络线传送功率、风光互补系统出力等工况影响,设计了附加功率振荡阻尼控制器,通过反馈控制来调节装置可控的系统电气参量,起到阻尼低频振荡的作用。最后,针对算例系统进行了仿真计算,结果表明:UPFC和STATCOM在提高系统机电振荡模式阻尼比、抑制系统低频振荡方面性能优于SVC和TCSC,特别在其并联侧附加阻尼控制器后,能明显降低系统振荡幅度,提高系统稳定性。     

用于检测多巴胺的荧光增强型适体传感器

利用贵金属纳米颗粒独特的物理特性,设计具有信号放大功能的荧光适体传感器用于多巴胺的浓度检测。基于金属荧光增强效应通过在金纳米颗粒与荧光基团之间添加隔离层的手段实现荧光信号放大。将化学修饰了SH键的核酸适体与金纳米颗粒溶液混合,形成稳定的Au-S键结构并与标记荧光基团的DNA互补链利用碱基互补配对原则结合。然后,通过调节所设计的核酸适体5′所添加的碱基A的数量,从而调节荧光基团与金纳米颗粒表面的距离。同时,优化核酸适体与金纳米颗粒之间的浓度比以及所处的反应环境的pH值,获得最佳的放大效率。最后对不同浓度的多巴胺进行测试。实验结果表明:金纳米颗粒溶液与核酸适体在一定的浓度比之下,在隔离层厚度为27个碱基A时,最大的荧光增强倍数为2.35。多巴胺浓度检测的线性范围为20～100nmol/L,最低检测限为20nmol/L。该传感器可以在纳米级有效调控隔离层厚度,提供了一种稳定的信号放大策略。     

面向圆形布局位置选择的蚁群劳动分工算法

采用定序定位的思路求解圆形布局问题,将确定圆形物体在容器内摆放位置的定位过程看作位置选择问题.借鉴蚁群劳动分工的任务选择实现圆形布局定位过程中的位置选择,提出一种蚁群劳动分工算法.首先分析了定序定位求解框架下圆形布局问题的选择特性;然后建立了任务选择与位置选择之间的映射关系;接着引入蚁群劳动分工中的刺激-响应原理,提出相应的定位算法;最后结合蚁群算法优化放置顺序,完成对圆形布局问题的定序定位求解.通过两组国际公开测试集的数值计算,验证了所提算法的可行性和有效性.     

CC/PANI/TiO2复合材料的制备及其光催化性能研究

先采用原位聚合的方法在碳布上负载聚苯胺,然后利用溶剂热法在制备的碳布/聚苯胺(CC/PANI)复合材料上生长二氧化钛纳米片,得到了可便捷分离的CC/PANI/TiO₂复合光催化材料。通过SEM、XRD、UV、FTIR、XPS等手段对所制备的样品进行了形貌和结构表征,并比较了CC/PANI/TiO₂复合材料和纯TiO₂紫外-可见光条件下催化降解RhB的活性差异,结果表明CC/PANI/TiO₂复合材料具有比TiO₂更优异的光催化活性。光致发光光谱说明CC/PANI/TiO₂复合材料的发光强度比纯TiO₂的弱,有效抑制了光生载流子的复合;瞬态光电流响应和电化学阻抗谱(EIS)证明CC/PANI/TiO₂纳米复合材料更有效促进电子-空穴对分离和提高转移效率;活性物质捕捉实验证实?OH和?O_2^-是复合材料光催化降解RhB过程中的主要活性物质。CC/PANI/TiO₂复合材料循环利用6次后,仍然具有较高的催化活性,显示了其在污水处理领域中的良好应用前景。     

多新息模型辨识PMSM双曲正切滑模定位控制

永磁同步电机伺服系统是一个复杂的非线性系统,模型参数、摩擦等因素使其难以用准确的数学模型表示。针对永磁同步电机伺服系统存在不确定参数、摩擦及外部扰动现象,提出一种基于多新息模型辨识的双曲正切滑模定位策略。首先,将永磁同步电机的模型进行状态离散化,并用多新息模型辨识方法对系统的模型参数进行辨识;然后根据离散化的辨识系统状态空间模型,设计一种双曲正切滑模控制器;同时,基于Lypunov理论对设计的闭环控制系统进行稳定性分析;最后通过数值仿真验证这里方法的正确性和有效性。     

新超混沌及其复混沌系统设计与电路实现

构造了一个新的四维超混沌系统,该系统含有6个参数,每个微分方程均含有非线性乘积项.基于Matlab仿真软件分析了该超混沌系统的动力学行为,数值仿真结果表明该系统随参数的变化可产生周期轨道、拟周期轨道、混沌吸引子等丰富的动力学行为.进一步将超混沌系统从实数域扩展到复数域,得到了一个新的复混沌系统,该复混沌系统具有2个正的李雅普诺夫指数,混沌动力学行为丰富.运用Multisim仿真软件搭建了所设计的超混沌系统及其对应的复混沌系统的仿真电路,仿真结果验证了新混沌系统的物理可实现性.     

采用VSG策略的MMC阻抗建模及并网稳定性分析

随着分布式能源并网的增多,局部电网逐渐呈现出弱电网特性,虚拟同步发电机（VSG）控制由于可以模拟同步发电机的特性,能够为弱电网提供惯性和阻尼支撑。本文采用谐波线性化方法对采用VSG控制策略的模块化多电平换流器(MMC)进行阻抗建模。所得到的阻抗模型在低频段主要呈容性,在高频段主要呈感性,在复杂电力系统中,可能会与电网阻抗存在谐振点。分析了VSG主要控制参数对MMC阻抗的影响,发现有功-频率下垂系数、阻尼系数和虚拟转动惯量主要影响50Hz附近的阻抗。根据阻抗稳定性判据对MMC并网系统进行稳定性分析,发现并网系统在高频段有振荡的风险。