基于混合逻辑动态模型的三相逆变电路有限控制集模型预测控制策略

逆变电路传统开关函数模型只能描述电路的控制变迁而忽略了电路的条件变迁,为此,建立了三相逆变电路混合逻辑动态(mixed logical dynamical,MLD)模型。在此基础上,将其作为预测模型,提出了电路的有限控制集模型预测控制(finite control set model predictive control,FCS-MPC)策略。FCS-MPC充分考虑了电路的离散特性,选择有限控制集中使目标函数值最小的开关状态作为电路开关管的控制信号,从而控制电路的输出电压,无需任何调制器,可简化MPC的优化问题。此外,基于全维状态观测器设计了电路负载电流观测器,增强了控制器的鲁棒性。仿真和实验结果验证了所提方法的有效性。     

《航空高压直流供电系统中三相Vienna整流器的控制策略研究》之二——基于模糊幂次趋近律的双闭环滑模控制策略研究

针对传统的幂次趋近律在远离滑模面时趋近速度较小的问题,提出了一种基于模糊幂次趋近律的双闭环滑模控制策略。通过建立模糊规则,使趋近律的幂次能够根据系统状态进行相应调节,保证了其在远离和接近滑模面时均能保持较高的趋近速度。通过对广义滑模条件和到达时间有界的证明,从理论上证明了该趋近律能够使系统在有限时间内到达参考值;在此基础上,将幂次趋近律应用到Vienna整流器的控制闭环中,内、外环分别采用了直接电流控制和输出电压控制,且为提高中点电位的调节能力,将上下电容电压值均作为输入量加入到外环控制器中;仿真和实验结果表明,相比传统的PI控制策略,该滑模控制策略具有更好的动态、稳态和鲁棒性能,中点电位调节能力也显著提高。     

新型容错逆变器的混杂系统建模与故障诊断

考虑到传统开关函数模型只对逆变电路的控制变迁进行分析而无法描述电路的条件变迁,容易丢失电路在条件变迁过程中所表现出的故障信息,从而影响故障诊断的实时性和准确性。电力电子电路是典型的混杂系统,文章建立了一种新型容错逆变器的混杂系统模型,在此基础上提出了故障事件辨识向量的概念,并将其应用于逆变器故障的分析,仅通过故障事件辨识向量对逆变电路变迁过程中的故障事件进行辨识来完成故障诊断,对于电路变迁过程中的正常事件辨识不予考虑,减少了控制系统的数据处理量,提高了故障诊断的实时性和可靠性,实验验证了所提方法的可行性和有效性。     

永磁同步电机转子位置提取近似分类支持向量机灰色预测方法

针对单一灰色预测方法下磁特性曲线建模对电机不同运行状态区分能力差、概括性不强,由此导致估计误差较大的问题,提出基于支持向量机分类细化特性曲线区,提高用以灰色GM(1,1)预测建模数据指数光滑度,改善转子信息估计精度的灰色近似支持向量机分类预测算法.将此预测方法用于永磁同步电机的矢量控制当中,数值仿真结果证明,引入先期近似支持向量机分类算法后的转子位置灰色预测法可以在较少测试数据集上达到较高的估计精度.     

存在扰动的永磁同步电机混沌运动模糊自适应同步

电机的混沌运动并不总是有害的,在某种特殊应用场合中永磁同步电机的混沌运动是有益的,因此需要对永磁同步电机的混沌运动进行反控制.提出了一种存在扰动的永磁同步电机(PMSM)混沌运动的模糊自适应同步控制方法.分析了PMSM混沌运动的吸引子和lyapunov指数谱,使模糊控制规则满足系统的lyapunov稳定条件,设计模糊自适应控制器对存在扰动的PMSM混沌系统进行同步控制,仿真结果表明该方法可实现PMSM混沌运动的同步控制,具有较好的控制效果.     

飞机开关磁阻发电系统故障推理模型研究

开关磁阻发电系统是飞机供电系统的核心部分,为了研究飞机供电系统健康管理技术,减少故障推理模型的检测参数,满足飞机可靠性方面的要求,利用MATLAB软件对开关磁阻发电机典型电气故障进行了仿真分析,并引入记忆模块解决以往仿真过程中产生的代数环问题.然后将发电机输出电压信号利用EMD算法进行分解,将其分解后的各层频率信号的标准差作为特征量训练神经网络,得出开关磁阻发电系统的故障推理模型,本模型只需测量输出电压一个参数,减少了检测参数的数量,为开关磁阻发电系统故障预测模型及飞机整个供电系统键康管理系统的开发奠定了基础.     

基于可行解及移动闭塞策略的新型逆变电路模型预测控制

电力电子电路是典型的混杂系统,文章建立了一种新型容错逆变电路的混杂系统模型,与开关函数模型相比,电路混杂系统模型能更好地描述电路的动态过程,有助于实现电路的精确控制.在此基础之上,将可行解及移动闭塞的思想用于电路的MPC,以电路可行解代替最优解,可有效减少电路控制序列总数、降低开关频率,实现电路MPC的快速求解,仿真和实验验证了控制方法的可行性与有效性.     

基于混合逻辑动态模型和故障事件识别向量的新型逆变电路故障诊断

逆变电路传统开关函数模型只描述电路的控制变迁,而忽略了电路的条件变迁,这可能导致主要故障信息丢失。为此,建立了新型逆变电路的混合逻辑动态模型,该模型可准确描述电路条件变迁时的状态特征。在此基础之上,考虑到基于事件辨识的电力电子电路故障诊断方法难以用于离散事件较多的电路,利用电路的混合逻辑动态模型建立电路故障事件的故障模型,引入故障事件识别向量的概念,仅通过对电路故障事件进行辨识实现故障诊断。算例结果验证了该方法的有效性。     

基于改进的D-S证据理论的旋转整流器故障诊断研究

D-S融合规则是证据理论的重要部分,广泛应用于多信息融合算法中。由于该组合规则本身存在一些不足之处,应用到旋转整流器的故障诊断中,效果不理想。建立了发电机的系统模型,利用小波能量法提取故障特征,并提出了一种改进融合算法——冲突证据融合规则,其有效克服了D-S融合规则的不足,对一组实测故障数据的融合诊断表明,能够对故障做出准确判断。