基于粗糙集的适应型Petri网故障诊断模型研究

针对Petri网应用存在模型状态空间复杂度问题,提出粗糙集与Petri网相结合的诊断算法,利用粗糙集的关联规则挖掘算法将包含繁冗信息的复杂系统简化,从而解决了Petri网的状态空间随着实际系统的规模增大而呈指数性增长的"知识爆炸"问题.在Petri网的数学理论基础上,提出了改进的关联矩阵和状态方程计算方法,提高了推理搜索速度,同时将诊断问题转化为矩阵运算,使复杂的推理转变为简单的数学计算.最后将该算法应用于直线感应电机参数优化诊断实例,证明了该算法的有效性和快速性.     

基于粗糙集理论和Petri网的断路器故障诊断

将粗糙集理论和Petri网相结合,一同用于断路器故障诊断。为了简化断路器故障诊断决策表,采用粗糙集理论中区分矩阵算法和规则提取的矩阵算法对决策表实现条件属性约简与规则简化,找到决策表中隐藏的潜在规则,减少工作量,降低不确定信息的影响,提高故障诊断准确率。用粗糙集理论得到的规则建立Petri网络模型,Petri网可以将知识表示和诊断能力融为一体,利用Petri网实现并行推理,通过简单的矩阵运算对断路器故障诊断进行快速计算。实例分析表明所提出方法准确有效。     

基于适应型Petri网的电网故障诊断方法

建立了以断路器、继电保护装置的动作情况与假设故障的适配指标为目标函数的优化模型,将适应型Petri网的分析方法与电网故障诊断方法相结合,通过分析故障推理过程中的时间标签和变迁标识集合、比较故障元件的标识变化,评价保护设备的动作情况,使各分析单元能够在较多的可能出现故障的元件集中识别出真正的故障元件。采用变更基本单元使能序列的方法求取上述最优目标函数值,实现了对电网故障的诊断与识别。IEEE-118 母线标准测试系统局部网络的仿真结果验证了上述模型和方法的正确性和有效性,表明该方法具有过程简单、易于实现、计算速度快、网络分析能力强等优点。     

粗糙集结合Petri网的3/2接线变电站故障诊断研究

500kV及以上的变电站多采用3/2接线方式,其主接线结构和保护配置具有自身的特点.本文在分析了3/2接线系统保护动作策略的基础上,建立了故障诊断的初始决策表,并利用粗糙集的属性优选对该表进行最小约简,构建最优的Petri网模型,从而实现故障诊断.变电站故障诊断实例证明了该方法不仅能够准确诊断出3/2接线系统的故障元件,而且诊断速度快,容错性好.     

粗糙集结合Petri网进行分区域并行推理的配电网故障诊断方法研究

针对配电网规模庞大且发生故障后警报信息存在不确定性和不完整性的问题,提出了一种粗糙集结合Petri网进行分区域并行推理的配电网故障诊断方法.该方法先将配电网划分为多个独立的区域,对于各个区域分别建立故障决策表,再利用粗糙集对决策表进行属性优选和诊断规则提取,最后构建Petri网模型,通过Petri网的并行推理实现故障诊断.诊断实例证明了该方法不仅诊断快速准确,而且容错能力强、适应性好、灵活性高.     

基于粗糙集理论和Petri Nets的变压器故障诊断

介绍了一种基于粗糙集理论和Petri Nets相结合的变压器故障诊断方法,并通过故障实例证实了该方法的准确性和高效性.     

基于有色Petri网的电力系统故障诊断模型研究

现有的基于Petri网的电网故障诊断模型通用性不强,针对大电网建模时模型结构较复杂。建立了一种基于有色Petri网的电网故障诊断模型,用不同的单色代表保护类型、断路器和电网元件,根据保护原理和网络拓扑组合成复合色,用带有这些颜色标记的托肯表示不同类型的状态信息。同时建立有色Petri推理过程,给出变迁的点火规则,根据有色Petri网的推理规则进行推理获得诊断结果。通过对110 kV局部电网和某省局部电网的仿真验证表明：该方法对简单和复杂故障均能获得正确的诊断结果,并且推理速度快,模型简便,网络拓扑和保护配置的改变不影响模型结构,是一种通用性较强的电网故障诊断方法。     

基于Petri网的机车故障诊断方法研究

本文主要研究了Petri网在故障诊断中的应用。由千Petri网对系统的动态行为建模能力强,针对机车故障的基本特性,分析了Petri网在故障诊断中的应用,结合故障树模型的特点,提出了一种适合故障特性的故障Petrj网模型。与其他Petri网模型相比,该模型能够很好地描述故障的演变和传播特点,解决故障的各种传播模式问题。提出了故障Petri网的诊断算法,该算法具有并行推理能力,同时可以得到推理后系统的全部状态值,也可以方便快速地找出故障的传播路径。     

基于有色Petri网的电力系统故障诊断模型研究

现有的基于Petri网的电网故障诊断模型通用性不强,针对大电网建模时模型结构较复杂.建立了一种基于有色Petri网的电网故障诊断模型,用不同的单色代表保护类型、断路器和电网元件,根据保护原理和网络拓扑组合成复合色,用带有这些颜色标记的托肯表示不同类型的状态信息.同时建立有色Petri推理过程,给出变迁的点火规则,根据有色Petri网的推理规则进行推理获得诊断结果.通过对110 kV局部电网和某省局部电网的仿真验证表明:该方法对简单和复杂故障均能获得正确的诊断结果,并且推理速度快,模型简便,网络拓扑和保护配置的改变不影响模型结构,是一种通用性较强的电网故障诊断方法.     

基于Petri网技术的电力系统故障诊断

2003年8月14日美加大停电事故为我国电力安全工作今后研究方向带来了启示。利用Petri网技术对电力系统故障进行快速建模,并在计算机辅助故障诊断方面进行研究运算,可及时得出故障范围。为此,介绍了利用Petri网进行电力系统故障仿真,包括了模型的建立、故障假设与诊断和对不确定信号的诊断与排除,并给出了仿真算例。这有助于调度人员快速、准确地判断事故,防止电网事故扩大。     

单边直线感应电机转子磁场定向矢量控制方法研究

单边直线感应电机运行中因次级板产生涡流而存在第二类纵向边缘效应,造成气隙有效磁通和牵引力系数降低.建立了电机d-q轴等效电路,通过d轴互感和电阻变化来反应边缘效应的影响.采用转子磁链、速度和电流3个调节器,对uds,uqs,iqs进行在线解耦补偿控制.结果表明,该方法在电机速度突变时减小了力矩脉动,定子电流过渡平滑,速度平稳,较好地改善了电机的运行性能,对实际分析提供了理论依据.     

考虑动态端部效应与负载扰动的单边直线感应电机预测电流补偿控制

论文提出一种针对单边直线感应电机(single-sided linear induction motors,SLIMs)的基于非线性负载扰动观测器的预测电流补偿控制策略。首先考虑到SLIM特有的动态端部效应的影响,通过跟踪补偿 M-轴电流分量来维持次级磁链 T-轴分量的恒定,而后在一次线性条件下,引入一阶离散泰勒级数对速度状态进行预测。另一方面将电机气隙变化与各类边端效应对电机推力输出的影响统一为系统受到负载扰动的影响,而应对此扰动,通过非线性扰动观测器,在预测前向控制通路增加了实时补偿控制量,借此提升整个预测控制系统的鲁棒特性。最后实验对所提算法的有效性进行了验证。     

交通牵引大功率单边直线感应电机性能研究

从单边直线感应电机(SLIM)气隙磁密方程入手,引入绕组函数方法,将次级绕组分为基波和边端效应波分量。根据初级绕组分布,推导出两相静止坐标下的初级绕组函数,解出次级绕组基波和边缘效应波分量。由绕组函数理论计算出电感、品质因数、次级电阻和运动电势系数,建立电压和磁链方程。根据初次级能量转换关系,得到推力方程。通过恒流恒频下的暂态特性和几种变频模式下的稳态特性计算,比较了实际稳态运行中的大功率SLIM的相电流、推力和效率的计算值和测量值。结果表明,绕组函数法能较好地描述边端效应,得到的稳态推力、效率和试验基本吻合,并证明了暂态计算的真实性。该模型可用于电机设计和特性分析中,具有一定的实用性。     

感应电机速度和电阻自适应辨识的LMI方法(英文)

该文研究了一种感应电机无速度传感器模型参考自适应系统(model reference adaptive system,MRAS),提出一种新型的基于自适应磁链观测器的常数增益速度辨识方法。首先,运用李亚普诺夫(Lyapunov)稳定性理论设计出自适应磁链观测器及速度估算方法,通过MATLAB中的线性矩阵不等式(linear matrix inequality,LMI)工具箱求解线性矩阵不等式获得磁链观测器的增益矩阵,保证了此磁链观测器的稳定性,同时也克服了运用极点配置方法带来不稳定区域的问题。该文还研究了基于自适应观测器的电阻辨识问题。基于给出的自适应磁链估计方法,设计了感应电机无速度传感器直接转矩控制系统,并进行了MATLAB仿真和实验,结果表明,提出的无速度传感器速度方法在全速范围内具有很好的动态和静态性能。     

交通用大功率直线异步电动机牵引特性

从直线异步电动机二维电磁场角度入手,采用虚拟电动势法求出相电流和励磁电压表达式,接着把Maxwell电磁场方程、复功率法、保角变换法结合起来,充分考虑端部半填充槽、铁轭磁饱和、次级背铁电阻的影响,对气隙磁链方程进行推导.利用场路复量功率相等关系,本文分别求解出励磁电抗xm0、次级等效电阻、次级漏抗x2、纵向边缘效应校正系数Kr(s)和Kx(s)、横向边端效应校正系数Cr(s)和Cx(s)、集肤效应校正系数Kf.在旋转异步电机T型模型基础上,利用叠加原理,本文提出一种改进的直线电动机T型等效模型.用该模型对日本12000型直线异步电动机牵引特性进行了详细分析,将其中推力、相电流、功率因数、效率变化量与日本著名学者Nonaka的空间谐波法和电机特性试验数据进行比较.结果表明,该模型真实可信,较好地满足工程应用要求,对交通用大功率直线异步电动机的设计和优化奠定了基础,具有较好的参考价值.     

粗糙集理论及应用

粗糙集理论被广泛应用于不确定环境下的信息处理。介绍了粗糙集理论的发展历程、基本原理和基本特点,阐述了粗糙集理论的研究方向和应用领域,比较了粗糙集理论与模糊理论的关系并指出了两者的结合将得到更好的结果。     

单边直线感应电机动态最大推力输出的滑差频率优化控制

为了实现单边直线感应电机(single-sided linearinduction motors,SLIMs)的高效动态控制,提出了一种在SLIM运行过程中动态输出最大电磁推力的滑差频率优化控制方法。以SLIM的T型一相等值数学模型为基础,研究了不计及边端效应时,基于恒滑差频率的绝对最大电磁推力控制;为了减缓推力受边端效应影响而衰减的速度,研究了计及边端效应时的相对最大电磁推力变滑差控制策略。结合一台低速磁浮用SLIM,给出了涉及初次级阻抗互感的5个动态参数的离线辨识算法。实验测试表明了所提控制方法的有效性,该方法不仅能细化研究SLIM的电磁推力输出特性,还能为SLIM的滑差优化控制提供参考。     

模糊控制在直线感应电机磁场定向控制中的应用

单边直线感应电机相当于旋转电机沿半径剖开并平展,性能与旋转电机类似,但由于受纵向边端效应影响,电机参数,尤其是励磁电感,随电机运行速度和滑差而改变。对于该非线性时变系统,传统PI控制难以满足高性能的要求。模糊控制不依赖控制对象的具体数学模型,能模仿人的思维对电机驱动系统进行智能控制。结合PI控制和模糊控制的优点,设计了模糊自适应PI控制器,并将其应用于单边直线感应电机转子磁场定向控制中,以研究电机的特性。大量仿真结果表明,该方法能有效消除控制参数的稳态误差,同时具有较好的暂态性能。     

Flux synthesizing linear induction motor with super multiphase switching

A novel concept of structure and control of linear induction motors (LIMs) called “Flux Synthesizing Linear Induction Motors (FSLIMs),” is proposed where each slot has a conductor carrying an electric current whose amplitude and phase angle are controlled with super multiphase switching devices. It is well known that an LIM has the merits of direct drive and simple structure. However, a conventional LIM has low power factor and energy efficiency. The end effect is one of the significant reasons for the bad characteristics. Strategies against the effect have been limited by conventional three-phase winding. On the other hand, high-speed power-switching devices are available at a reasonable cost. A super multiphase drive enables more freedom for controls with the proposed structure of the FSLIM. Basic characteristics of a tubular test LIM with twelve slots have been measured and calculated to investigate an appropriate flux synthesis. As a result, an appropriate switching scheme which synthesizes sinusoidal distribution of the gap flux density, enables the end-effects to be suppressed and, consequently, improves the energy efficiency. In addition, basic conditions for the field-coordinated oriented control of a thrust force are satisfied by keeping the amplitude of the gap flux constant with the flux synthesis.     

基于MRAS的异步电机无速度传感器应用研究

针对异步电机基于转子磁链模型参考自适应(MRAS)速度观测器中的积分直流偏置和PI自适应率参数不能在线修正的问题,将转子磁链的电压模型进行改进,并提出一种自适应线性神经元(ADALINE)速度观测器.通过一阶惯性环节代替了电压模型中的纯积分环节,消除了积分直流偏置和误差积累,利用ADALINE算法对MRAS观测器中的自...