自动化专业“电力电子技术”课程综合实践的探索

“电力电子技术”是一门基于控制理论、电子学和电气工程等学科的交叉科学技术，其工程实践能力的培养离不开与控制理论等课程的深入融合。对自动化专业学生面向工程应用的课程融合教学理论进行了探索，建立了电力电子技术综合实践课程教学实验平台并提出了教学改革方法。多课程融合、面向应用的实践教学有助于培养学生学习兴趣，深化课程知识掌握，提高顶层设计和解决工程实际问题的能力。     

水平磁场作用下φ300mm直拉单晶硅生长三维数值模拟

设计一种二维轴对称和三维混合的数值计算模型,对水平磁场作用下的直拉硅单晶生长进行了研究.结果表明,由于水平磁场的非轴对称性,只有在三维模型中才能获得确切的温度、速度分布.温度场、熔体中的流函数和固液界面形状在水平磁场的作用下也具有非轴对称性,这种非轴对称性随磁场强度的变化而改变.提高晶体旋转速度有利于减小固液界面形状的非轴对称性,并会改变界面形状的凹凸程度;提高坩埚旋转速度则有利于提高熔体中温度分布的均匀性,但会扩大熔体中的径向温度梯度.     

基于CC2530无线传感网络系统的设计

提出一种基于ZigBee协议的用于测量温度的无线传感器网络方案,方案中使用CC2530无线芯片和温度传感器DS 18B20搭建了一个基于ZigBee协议栈的无线传感器网络.该网络由一个协调器充当中心节点和若干个终端节点一起,构成一个星型网络,给出了传感器节点、协调器节点的硬件设计原理图及软件流程图.实验证明节点性能良好、通信可靠,通信距离明显增大.     

基于双曲S变换的变压器励磁涌流和内部故障识别新方法

提出了一种基于双曲Ｓ变换识别励磁涌流和变压器内部故障的新方法。利用Ｓ变换具有优秀时频呈现能力和时频分辨率的特点,采用双曲窗函数,把励磁涌流和故障电流信号变换到相空间进行特征提取,从经过变换以后得到的时频等值线图可以发现二者具有明显不同的特征。通过计算H-S变换后的能量以及1-9层能量与1层能量的比值,发现比值6是区别励磁涌流和故障电流的阈值。仿真分析结果和动模试验均表明：H-S变换可以更清楚地反映信号的时频局部化特性,能准确识别励磁涌流;并且具有较好的抗干扰能力,在变换域易于信号和噪声的分离。     

基于双曲S变换的变压器励磁涌流和内部故障识别新方法

提出了一种基于双曲S变换识别励磁涌流和变压器内部故障的新方法.利用S变换具有优秀时频呈现能力和时频分辨率的特点,采用双曲窗函数,把励磁涌流和故障电流信号变换到相空间进行特征提取,从经过变换以后得到的时频等值线图可以发现二者具有明显不同的特征.通过计算H-S变换后的能量以及1-9层能量与1层能量的比值,发现比值6是区别励磁涌流和故障电流的阈值.仿真分析结果和动模试验均表明:H-S变换可以更清楚地反映信号的时频局部化特性,能准确识别励磁涌流;并且具有较好的抗干扰能力,在变换域易于信号和噪声的分离.     

基于ZigBee无线传感器网络的煤矿监测系统

设计了基于ZigBee无线传感器网络的环境参数检测与人员定位为一体的煤矿井下安全监测系统.系统利用安装于矿井现场的ZigBee节点采集井下多种环境数据(瓦斯、CO、温度、湿度),采用三边定位方法基于测距的无线传感器网络实现三维空间的人员定位,并利用卡尔曼滤波算法修正量测过程中的随机误差,以提高定位精度.检测信息通过工业以太网传送至地面监控主机,主机分析软件实现数据的存储、并为监控人员提供实时的矿井环境信息和人员位置信息.现场测试结果表明本系统运行稳定、功耗低、定位精度高、信息传输可靠.     

基于87C196CA的双微机励磁调节器的研究与开发

励磁系统是同步发电机的重要组成部分。文章介绍了一种新型的基于87C196CA单片机的双微机励磁调节器，详细介绍了它的调节器特点和软硬件系统设计。     

基于S7-200 PLC的调速器频率测量单元开发

基于可编程序控制器（PLC）的水轮机调速器，受PLC内部高速计数器最高计数频率的限制，频率测量大多通过PLC外部单元来实现。通过对调速器工作原理及传递函数的分析，根据调速器动态特性、静态特性对频率测量的实时性和精度要求不同的特点，应用西门子公司S7-200 PLC CPU 226基本单元中内置的高速计数器以及相应的外围电路，实现了水轮发电机组频率的测量。在满足技术要求的前提下，提高了调速器整机可靠性，降低了成本。     

水轮机最优控制系统研究

本文应用现代状态反馈控制理论，结合水轮机(转速)调节系统的恒值调节要求，从水轮机控制系统状态反馈模型出发，给出了与常规水轮机调节系统相似的系统框图。并对二次型性能指标最优化控制参数与传统推荐最佳调节参数进行比较分析，得到这两种方法所对应的最优调节参数有较大差别，二次型最优控制效果明显优于常规PID控制。仿真结果表明：两者动态过程明显不同，前者的动态过程呈现完全的非周期快速稳定特点，而后者的动态过程则为衰减振荡过程。因此，在水轮机调速器中直接输入控制系统权矩阵代替常规的PID调节参数，能够根据人为要求实现期望的时域性能指标。     

基于最小二乘支持向量机的高压绝缘子污秽程度评定

研究表明,泄漏电流的各种电气特征量除了与绝缘子表面的污秽状况有关外,还受温度、湿度等环境因素的影响,并且与各因素之间存在着复杂的非线性关系.因此,绝缘子在线监测系统通过单一检测泄漏电流的大小来评定表面污秽状况是不科学的.文中在实验室模拟试验和现场实测数据基础上,利用最小二乘支持向量机这种新的机器学习工具,分别用2种核函数建立了以泄漏电流有效值、泄漏电流峰值、泄漏电流脉冲频度、环境湿度、温度等5个变量作为输入参数,污秽程度作为输出参数的评定模型,超平面参数通过交叉检验的方式确定.实验结果表明,最小支持向量机具有很好的学习、分类和泛化能力,且对于污秽程度评定问题选用RBF核函数相对于多项式核函数有更高的判别准确率.