基于参数测量、分析的断路器同步操作控制器研制

本文提出了一种基于永磁机构的同步开关的原理、实现及实际应用.该系统采用高速和高精度A/D采集与多处理器设计,可实现对10KV电网电参数的监测、分析,并按控制策略实现断路器最佳投切点的动态选取.系统参数和状态可通过键盘设置和查询,并由液晶屏显示结果.同传统的断路器投切相比,该系统能够有效地减少断路器投切过程中的暂态过程,因而具有实际应用价值.     

断路器控制器的测量技术及实现

随着传感器技术、电子技术和计算机技术的进步,低压电器在经历了从电磁式向电子式的发展后已迈进智能式,以微处理器为核心的测控技术被成功地应用在各种低压电器中。近年来,世界各国加紧对低压电器前期开发进行技术攻关,并已取得较为显著的成绩,测量精度越来越高,保护功能越来越多。本课题正是瞄准了这个新的发展动向而立题的。通过该课题,能探索出一种适合于低压空气断路器的测量技术,实现精确的测量,从而保证各种保护功能得以实现,改变了以前只能测量电流、电压且精度比较低的状况,很好地解决了功率的计算问题,即解决了电流和电压的同步问题。     

交流高压真空断路器永磁机构控制器的设计

针对现有的永磁操动机构真空断路器控制电路采用2个直流接触器切换储能电容对分、合闸线圈供电存在控制时间不准确、分散性大、难以与高压综合保护器联动、功耗多、成本高等问题,提出了一种交流高压真空断路器双稳态永磁机构控制器的设计方案,详细介绍了该控制器的硬件电路和软件设计。该控制器具有完整的永磁机构控制单元,可实现合闸、分闸、闭锁以及欠压延时、欠压保护等功能,并为远程通信提供技术基础,在断路器技术参数范围内可保证安全、可靠运行,并可在额定参数范围内进行频繁操作。     

基于单神经元的参数自学习模糊控制器的研究

为进一步改善永磁交流伺服系统的动静态性能,该文设计了一种基于单神经元的参数自学习模糊控制器,它在控制规则数与二维控制器相当的基础上,可实现三维模糊控制的效果。引入的单神经元采用改进的BP算法来实现比例因子的在线自学习。控制器具有结构及算法简单、易于解析实现的特点。为验证其有效性,该文通过仿真试验,将其与采用常规的PI调节器的控制系统进行比较,结果表明,这种模糊控制器具有较好的控制效果。     

基于ACA优化的自适应电动机控制器设计

研究了一种使用改进的蚁群算法(ACA,Ant colony algorism)对模糊PID控制器进行优化的设计方法;针对模糊PID控制器难以应对电机高性能速度跟踪以及控制精度不高且鲁棒性差的缺点,提出了一种新的自适应电机控制器设计方法;首先建立永磁同步电机的数学模型和优化后的控制器模型,然后引入改进的ACA算法对PID控制器3个比例参数进行全局优化,并定义了优化的具体算法以实现对参数的优化整定;为了验证文中方法的有效性,通过Matlab仿真工具对电机控制实例进行仿真验证,结果表明,文中控制器能克服模糊PID控制器的不足,具有很强的鲁棒性和快速响应性能,能很好地适应负载的变化.     

基于参数优化的永磁同步电动机直接转矩控制系统自抗扰控制器研究

针对基于PI控制器的永磁同步电动机直接转矩控制系统存在转矩波动大、易受负载变化影响的问题,设计了一种基于转速外环的自抗扰控制器,代替PI控制器以改善永磁同步电动机直接转矩控制系统的性能;采用粒子群优化算法对自抗扰控制器的相关参数进行了优化计算,改进了控制器的调节性能。仿真和实验结果表明,基于参数优化自抗扰控制器的永磁同步电动机直接转矩控制系统具有较高的抗负载扰动能力,更快的响应速度和良好的动、静态性能。     

基于同步整流控制器的ZVS反激开关电源技术分析

与准谐振电源相比,传统的零电压开关（ZVS）反激电源可进一步降低开关损耗,但其不利之处是线路复杂,成本上升。本次提出的基于同步整流控制器的ZVS控制策略可实现零电压导通,无需额外附加辅助开关和辅助绕组,具有很好的应用前景。在介绍其工作原理的基础上,给出了仿真结果,并分析了其各时间阶段的工作过程。最后,通过实际系统电路的测试验证了该方法可显著降低开关管的损耗,实现较高的工作效率,并具备成本优势。     

伺服系统控制器增益调节方法的研究

以永磁同步电动机伺服系统的速度控制作为研究对象，系统地介绍了对控制器的增益进行实时校正的两种方法。     

永磁开关技术的特点及其在发电厂中的应用

永磁电气开关相比传统电气开关具有较高的可靠性和使用寿命。从长期运行角度考虑，在发电厂中应用永磁电气开关可以带来较好的技术和经济效益。     

新型高压断路器性能检测仪的研制

本文论述了８０９８单片机在新型高压断路器性能检测仪中的应用。     

基于受控拉格朗日函数的永磁同步电动机控制器设计

本文将基于受控拉格朗日函数(CL)的控制器设计方法应用到高阶、强耦合、非线性的永磁同步电动机(PMSM)的控制问题中.利用期望的受控能量来构造受控拉格朗日函数,并在广义力中引入速度一次项的保守力,得到原始方程与受控方程相匹配的条件.通过求解匹配条件中的偏微分方程,得到的非线性光滑反馈控制律可同时实现位置与速度的全局渐近镇定.最后,利用LaSalle不变定理对其进行证明.仿真结果表明了控制律的有效性.     

基于间接自适应鲁棒的永磁同步电机电流控制器设计

针对永磁同步电机(PMSM)电流环非理想反电势的抑制问题,本文提出一种基于鲁棒最小二乘(RRLS)自适应律的间接自适应鲁棒控制(IARC)方法.该控制方法基于自适应鲁棒控制(ARC)理论,根据电机状态方程构造最小二乘型自适应律,加入修正因子增强自适应律对系统中扰动的鲁棒性.本文理论证明了该方法的稳定性.通过建立含有非理想反电势的电机模型,设计IARC电流控制器,并分析说明IARC具有比直接ARC更好的输出跟踪性能和扰动抑制能力.最后,通过仿真和实验验证了该方法的有效性.     

直线同步电机气隙检测的电磁分析

基于直线同步电机的气隙检测,对电涡流传感器线圈电感与矽钢叠片电磁特性之间关系分析和实验研究,认为线圈电感随间隙的变化电感效应起了主要作用,建立了基于磁场镜像法的电磁计算模型,计算了空载和矽钢叠片影响下的电感,与仿真结果对比和分析,并得出结论:间隙小于10mm时,计算和仿真结果误差比较小,为复杂结构线圈提供可行的近似计算方法。     

基于自适应模糊控制器和非线性扰动观测器的永磁直线同步电机反馈线性化控制

由于永磁直线同步电机(PMLSM)伺服系统应用于一些高精密场合,因此克服系统存在的负载扰动、参数变化等不确定性影响是提高系统性能的关键.针对不确定性问题,采用一种基于自适应模糊控制器(AFC)和非线性扰动观测器(NDO)的反馈线性化控制方法.首先设计反馈线性化控制器(FLC)实现系统的线性化,便于位置跟踪;其次采用ND...     

基于嵌入式技术的断路器分闸速度控制器的设计

为改变断路器的单一分闸特性,基于微处理器设计了断路器分闸速度模糊控制器.研究了配永磁操动机构的断路器系统电气参数与储能电容器电容量的模糊关系,形成了对断路器分闸速度的模糊控制规则,并对控制器的软硬件进行了详细设计.该控制器使用多个储能电容器进行断路器分闸操作,能够实现不同开断条件下的分闸控制.     

自适应积分反步法永磁同步电机伺服控制器的设计

针对永磁同步电机(PMSM)绕组相电流和转速强耦合特性以及参数的不确定性,利用非线性积分反步法设计了自适应积分反步控制器,在补偿参数不确定性影响的同时,实现了PMSM高性能位置跟踪控制.基于Matlab建立了系统的仿真模型并实施仿真.仿真结果表明,用该方法设计的PMSM控制系统,滤波跟踪误差能以指数规律迅速收敛到零,并且具有很强的抗负载扰动能力.     

高压断路器操动机构的动力学建模与仿真研究

利用UG软件建立了高压断路器弹簧操动机构的三维实体模型,并导入到机械系统动力学仿真分析软件ADAMS中,动态仿真了断路器的运动特性,验证了虚拟样机模型的正确性。着重仿真分析了断路操动机构器的挡板位置、摩擦力、弹簧劲度系数等因素对高压断路器动态性能曲线的影响,为以后高压断路器的优化设计、状态监测及其故障诊断提供了理论依据。     

基于扰动观测器的永磁同步发电机最大功率跟踪滑模控制

本文设计了一款基于扰动观测器的滑模控制(perturbation observer based sliding-mode control, POSMC)来实现永磁同步发电机(permanent magnetic synchronous generator, PMSG)的最大功率跟踪(maximum power point tracking, MPPT).首先,将发电机非线性、参数不确定、以及随机风速聚合成一个扰动,并通过扰动观测器对其进行在线估计.随后,采用滑模控制(sliding-mode control, SMC)对该扰动估计进行实时完全补偿,从而实现不同工况下的控制全局一致性以及各类不确定环境下的鲁棒控制.同时, POSMC采用扰动实时估计值进行补偿来代替传统SMC中所使用的扰动上限值进行补偿,因此可有效解决传统SMC过于保守的缺点,使得控制成本更为合理.最后, POSMC无需精确的PMSG模型,仅需测量d轴电流和机械转速,易于实现.本文进行了3个算例研究,即阶跃风速、随机风速和发电机参数不确定.仿真结果表明,与矢量控制(vector control, VC)和SMC相比, POSMC在各类工况下均可捕获最大风能并具有较强的鲁棒性.基于d Space的硬件在环实验(hardware-in-loop, HIL)验证了所提算法的可行性.