“智能电网信息工程”战略新兴本科专业课程体系设计

根据2010年教育部通知,我国对智能电网等重要战略性新兴产业设立本科相关专业。阐述智能电网信息工程新专业的产生背景,在分析智能电网基本特征、关键技术、技术体系的基础上,提出智能电网信息工程专业的知识体系,进而给出智能电网信息工程专业的课程体系。     

基于双模态控制的异步电机并联运行方法的研究

针对两台电机参数和负载不一致的情形,在原有单台电机磁场定向矢量控制模型的基础上,结合平均的思想,推导出适合一个逆变器控制两台电机的磁场定向控制模型。该数学模型在矢量控制思想的核心下,利用定子电流的q轴分量控制电机的平均转矩,d轴分量控制平均转子磁通。由于PI控制和模糊滑模变结构控制在交流调试系统中的局限性,利用它们的各自优点,采用双模态控制方法对交流异步电动机系统进行控制。仿真结果表明,无论在启动时负荷不均衡、运行时负荷不均衡还是运行时负荷均衡情况下,该系统都能平稳运行,且具有较好的动态、稳态性能。该方案的研究对轨道交通意义较大。     

并网型光伏发电系统控制策略研究

根据单相电压源型光伏并网发电系统的结构组成及其工作原理,采用双环控制策略,针对传统PID控制器在相位幅值控制方面存在的误差,采用新型的重复控制器,提高了系统的准确性;针对电网电压作为并网系统的扰动量,采用前馈补偿技术,提高了该系统的稳定性.Matlab仿真实验结果表明,该控制策略输出的交流电与电网电压更加同步.     

粒子群算法在光伏系统最大功率点跟踪中的应用

介绍了光伏电池的特性,并在Matlab/Simulink中进行建模仿真研究.针对局部遮阴条件下光伏阵列的P-U特性呈现多个极值点,导致常规的最大功率点跟踪算法失效的问题,提出了一种基于粒子群算法(PSO)的最大功率点跟踪(MPPT)控制方法.仿真结果表明,该方法能够快速、准确地跟踪光伏阵列的最大功率点,具有较好的控制精度,有效地提高了光伏阵列的输出效率.     

基于FPGA的便携式超声波探伤仪设计

阐述超声波探伤原理的基础上,针对传统超声波探伤仪电路设计复杂以及调试困难等缺点,介绍了一种以Xilinx公司的FPGA为核心的设计方法,并将基于MicroBlaze软核处理器的SOPC技术引入到系统设计中,在此基础上完成了超声波探伤仪的设计。实验表明,该系统可以实现复杂算法和采集数据的实时处理,具有体积小、成本低、可靠性高和便于升级等优点。系统设计使用VHDL语言,应用软件设计使用C语言。     

死区效应对定子磁链观测的影响与抑制研究

针对永磁同步电机基于空间矢量调制的直接转矩控制系统中定子磁链观测的问题,研究了一种考虑逆变器死区效应的定子磁链观测器。采用一种截止频率可调的低通滤波器代替积分器计算定子磁链,并考虑了逆变器死区效应对定子磁链观测的影响,对由逆变器死区效应引起的定子磁链观测误差进行了补偿策略分析。仿真和实验验证了该定子磁链观测器的有效性。实验结果表明,该方法能够消除积分型定子磁链观测器的积分初值、积分漂移和直流偏置的影响,能消除逆变器死区效应引起的磁链观测误差,提高定子磁链观测的准确度。     

无源性非线性控制策略的研究与应用

针对传统控制器在设计时常忽略与系统能量相关的问题,文中给出一种无源性控制策略,并将其应用于阻性负载的单相电流型PWM逆变器中。该控制策略主要是从能量角度分析逆变系统,根据在系统中注入阻尼,重新分布逆变系统能量的方法,使系统能够全局稳定。该方法无需将系统中的非线性因素完全抵消,即可实现电压、电流的渐近跟踪。仿真结果证明此无源性控制策略具有较好的鲁棒性,以及良好的稳态和动态性能,即使负载发生大范围变化,系统仍能保证稳定运行。据此也说明所述方法的正确性和有效性。     

基于粒子群算法的PID神经网络解耦控制

基于粒子群的优化算法具有对整个参数空间进行高效并行搜索的特点以及PID神经网络的自调节和自适应特性,设计了具有PID结构的多变量自适应神经网络控制器。该算法采用粒子群算法优化PID神经网络初始权值,并将优化后的最优初始权值控制非线性耦合系统。系统仿真结果表明,粒子群优化后的PID神经网络控制器具有逼近控制目标更快、响应时间较短的显著优点。该控制策略可在大范围内克服系统的非线性和强耦合问题,具有一定的理论研究价值和工程实用价值。     

Win CE平台下嵌入式故障诊断专家的设计

针对高科技产品专业性强、系统结构复杂、故障分析困难等问题,本设计以故障诊断的理论和方法为基础,提出了一种基于专家系统的故障诊断设计方案。设计构造了故障诊断专家系统的整体框架,探讨了专家系统中知识库的建立、推理机制以及人机界面设计等问题。     

基于ZigBee无线传感器网络的起重机监控系统

结合ZigBee无线通信技术,提出一种应用于起重机监控的无线传感网络系统架构。该方案网络节点硬件电路以MC9SDG128为控制器、CC2530为射频收发器,详细规划了网络中节点硬件和软件设计,并介绍上位监控系统。该系统具有低成本、低功耗、易扩展、安全性高等特点,能实时监控起重机的运行状况,可广泛应用于起重机监控系统。