超低速直驱永磁同步潮流发电装置建模与控制

研究超低速直驱式永磁同步潮流发电系统的建模及控制系统优化设计问题.由于潮流流速较慢,潮流发电中用到的永磁同步发电机转动惯量比较大,且电机转速相对较低,使得潮流发电系统动态响应较慢,传统PI控制较难兼顾系统动态特性及稳态性能.为提高发电控制系统的性能,提出了采用专家控制及单神经元控制相结合的智能PI控制算法控制永磁同步发电机转子转速的策略.首先建立了直驱永磁同步潮流发电系统的非线性模型并在单位功率因数控制模式额定运行点对其进行线性化,在对线性化模型进行详细分析的基础上设计了智能PI控制器.最后在MATLAB中对潮流发电系统进行了仿真,对比了传统PI控制及智能PI控制下潮流发电系统的输出波形.仿真结果显示,提出的控制策略能够有效提高系统的动态和稳态性能.     

储能装置在微网系统中的经济运行分析

本文基于风、光、柴油机、蓄电池复合发电系统研究分布式发电中的能量调度及优化设计问题。本文建立了风机、光伏阵列、柴油机及蓄电池的数学模型,利用该模型可以根据实时的太阳辐射强度和风速计算出光伏阵列和风力发电机的输出功率。本文所采用的能量调度策略为并网状态下最大限度地使用可再生能源。在此调度策略基础上,利用动态规划法确定柴油机和蓄电池的输出功率。最后在Matlab上通过算例系统对本文所研究的问题进行仿真分析,结果表明蓄电池在微网中的应用可以使系统达到降低经济成本、提高系统运行可靠性的目的。     

基于海洋能的无人水下航行器能源发电装置设计

针对无人水下航行器在水下长时连续工作对能源的需求,提出了一种由两级转换系统构成的海洋动能发电装置方案,该装置可直接将海洋动能传递给发电机,去掉了中间的能量传递环节,可有效减小结构体积、提高系统的转换效率.基于永磁发电机基本原理和刚体绕定轴转动定律,建立了飞轮动能与电机输出电压的关系模型,结合项目组研制的海洋动能发电装置...     

无刷励磁同步风力发电机免疫单神经元控制

根据同步无刷风力发电机系统的特点,提出了同步无刷励磁风力发电机励磁系统设计方法,采用可控硅静止励磁装置向交流励磁机定子励磁绕组提供直流励磁,励磁机输出交流电经过旋转整流器供给风力发电机励磁,根据风速变化,控制励磁机的励磁从而可以控制同步发电机的励磁,使得输出电压恒定;在额定风速以下,获得最大风能利用系数;额定风速以上,保证输出功率恒定;并采用免疫单神经元PID控制算法,使系统的抗干扰能力加强。     

同步机可控硅励磁电压降低的故障分析与处理

1励磁系统故障现象该励磷系统采用是KGLF－12—600／140三相全控桥式可控硅整流控制柜。所控制电机的型号为TD—143／34，额定励磁电压为36．6V，额定励磁电流为342A。系统正常工作电压36V，故障状态时降低到20V左右。如果改变给定电压，则输出电压变化不大。这时如将输出恢复到原正常工作电压（即36V），则电压波形将参差不齐，且调整范围减小，供电质量变差。2系统工作原理该同步机采用异步起动方式，当电机的转速达到同步额定转速的95％时，转子滑差顺极性无触点投励环节动作投入励磁，将电机牵入同步转速运行。同步机励磁电路如图1…     

小型汽车ISAD方案设计与仿真研究

本文提出了新型六相12/10结构开关磁阻电机的方案.根据小型客车三缸汽油发动机对电机起动、发电及助动的要求,设计了一台2.5 kW六相12/10结构开关磁阻起动/发电机,进行系统仿真,分析结果表明所设计方案能够很好地满足要求,能够改善小汽车的运行性能.     

复合磁路三相定子混合励磁双凸极直流发电机及其时步有限元分析

复合磁路三相定子混合励磁双凸极直流发电机的励磁线包和永磁体在与转轴正交的同一剖面上,电励磁磁通和永磁磁通复用电机磁路具有励磁功率小、励磁调节范围可按要求设计、可以实现单输出或双路输出的特点.文章介绍了该型电机的典型结构,使用时步有限元法分析其工作模态,基于场分析结果提取电感特性,计算比较空载特性、外特性,仿真计算了双路...     

输出电压稳定的机动车调压器

摩托车汽车等机动车内都有发电机,与发动机相连的发电机发出的电供电池充电或点亮车灯,由于发电机产生的电压与发动机的转速有关,发动机低速转动时,输出电压较低,而发动机高速转动时,输出电压则较高,据测,输出电压可在20V-60V之间变化,为稳定输出电压,现在常用电子稳压装置连在发电机和负载之间,常称为调压器。本文介绍一种机动车调压器,输入电压为20V-60V,输出电压稳定为12V,并可调,最大输出电流可达8A。     

转速及活塞行程对气动发动机性能的影响

根据已建立的气动发动机数学模型,利用Simulink软件对某额定参数的气动发动机在不同转速和不同活塞行程下的工作特性进行了仿真计算,分析了转速和活塞行程对缸内气体温度、缸内气体压力、缸内气体质量及输出扭矩的影响。研究结果表明,气动发动机在转速越低时输出扭矩越大,在活塞行程越大时输出扭矩越大。研究结果为气动发动机的设计和性能改善提供了一定的依据。     

开关磁阻发电系统并网逆变单元仿真研究

开关磁阻发电系统是航空电源发展的新方向,多发电机并网供电在航空电源系统中占有重要地位.为了实现输出电能平稳并网,需要输出电压在幅值、相位和频率上与主汇流条电压保持一致;在汇流条并网电压的变换过程中,采用空间矢量脉宽调制( SVPWM)波控制开关磁阻发电机的三电平逆变器输出模块,即可得到满足要求的电能.仿真实验表明,该发...     

混合电动汽车用永磁无刷直流电机的电动和发电复合控制

根据混合电动汽车的使用要求,研制出具有电动/发电复合功能的稀土永磁无刷直流电机,实现了既能作电动机运行输出动力驱动汽车,又能作发电机运行输出电能给蓄电池充电.笔者介绍了该无刷直流电机控制系统的构成特点和设计方法,给出了系统框图,并进行了有关原理的分析,通过样机试验验证了设计的合理性.     

发动机嵌入式传感器自主供电装置

通过热电形式,发动机内部的废热可以为嵌入式传感器提供工作所需要的电能。根据温差发电原理设计了一种能够利用发动机内部存在的温度差为嵌入式传感器供电的装置。它由集热板、隔热层、散热装置以及相应的电源管理电路组成。在负载与发电器件内阻匹配和最低温度差为10℃的条件下,电源管理电路能够将发电器件输出的0.52 V电压转化为5.06 V、4.57 mA的稳定输出。建立了实验模型,且通过实验进行了性能验证。     

基于双目视觉的无人机悬停精度测量研究

为评测悬停状态无人机的稳定性,设计了一套基于双目立体视觉的无人机悬停状态评测系统。首先结合双目相机标定对视频图像校正,并利用提出的邻域灰度改进分级匹配策略,获取匹配特征点;然后根据重建原理计算求得视野中无人机三维坐标数据;最后利用悬停精度测量函数评测无人机的稳定程度。实验证明系统有效匹配目标的特征点,计算出目标三维坐标,同时根据其相对控制精度的浮动,对无人机悬停状态进行评测。     

开关磁阻电机ISAD系统主动阻尼状态研究

本文设计了一个6相12/10开关磁阻电机的模型并用这个模型作为ISAD系统模型的辅助扭矩源实现发动机怠速脉动主动阻尼控制.基于抗周期性干扰的原理构造仿真控制系统,通过模糊自适应PID控制器控制ISAD系统的输出扭矩.文章应用MATLAB/SIMULINK建立起仿真数学模型,以内燃机输出的周期性扭矩为扰动,根据速度反馈,用开关磁阻电机来产生扰动耦合扭矩来减小发动机扭矩脉动.最后得出了这种主动阻尼控制系统的仿真结果.     

双凸极启动/发电系统的控制策略研究

介绍了一种可以适用于航空低压直流、变速恒频、高压直流电气系统的新型双凸权启动／发电机系统(DSS／G)，首先对双凸极电机的电动及发电机理进行了理论分析，给出双凸极启动／发电机的相应控制策略，启动运行时采用恒转矩控制策略，发电运行时采用是两极发电模式。在此基础上研制了一台18kW样机，并进行了试验研究，试验结果表明双凸极电机启动／发电系统方案具有良好的性能。     

无尾扑翼无人机动力学建模及仿真

近年来,仿生无人机在战场侦察和飞行巡逻等方面应用广泛,使其成为无人机领域的研究热门,传统仿生无尾扑翼无人机的飞行建模问题通常较为复杂,计算难度较大,因此亟待对此类无人机进行飞行控制的研究。文章针对仿昆虫无尾扑翼无人机的动力学建模问题进行了研究,基于叶素法、准稳态假设模型以及刚体动力学建模方法,对机翼运动进行受力分析,得到机翼的动力学模型;机体采用刚体动力学方法,建立无人机飞行模型。仿昆虫无尾扑翼无人机系统采用PID控制模型对机体纵向动力学模型控制,以俯仰角、阶跃输入方式,通过实验表明,系统的超调量分别为和,调节时间分别为0.5和1,稳态误差符合实验要求。     

基于RMxprt Maxwell的SRG低速电流斩波控制研究

基于Ansoft/RMxprt和Maxwell的仿真环境,建立开关磁阻发电机仿真模型,采用有限元分析,研究其静态和动态特性;研究旋转电机优化设计方法,指导开关磁阻发电机及其控制系统优化设计。采用低速段电流斩波控制,得到最佳开通角、关断角、转速、和电流滞环控制宽度等参数,指导样机发电实验,增加发电输出功率,提高SRG发电系统稳定性。     

非匹配不确定系统的显式反步变结构控制

研究非线性多输入多输出不确定系统在非匹配条件下的鲁棒输出跟踪问题.基于相对阶的假设,给出了多输入多输出不确定系统的标准型;进而结合反步设计方法和变结构控制方法,提出一种非匹配条件下非线性不确定系统鲁棒输出跟踪问题的显式反步变结构控制器设计方法.所给跟踪算法不仅只由不确定性的变化范围直接确定,而且有效地克服了现有反步设计算法因隐式递推关系和复杂偏导数计算给实时控制带来的困难.     

变速恒频风力发电机最大功率控制的仿真研究

提出一种采用永磁电机作风力发电机实现最大功率输出的控制系统。通过控制发电机转速,使风力机按照最大功率点跟踪方式运行。在考虑电机损耗和变频器容量的前提下,通过最优定子电流矢量控制使发电机输出最大功率。     

发电电焊机励磁调节器输入电压测量方法研究

给出了发电电焊机及其励磁调节控制部分设计原理,励磁调节控制部分的输入电压信号由弧焊逆变电源的整流滤波环节后的直流电压址取得。对有谐波时的发电机端电压平均值和有效值进行了分析计算,阐明了其差异。基于MATLAB仿真软件对励磁调节控制部分电压由Ux取得时发电电焊机的输出与常规AVR控制时发电电焊机的输出进行了仿真对比研究,表明这两种情况下发电电焊机输出的焊接电压和电流特性有较大差异。理论分析和仿真研究均表明,励磁调节控制部分的输入电压由Ux取得时发电电焊机系统具有更好的鲁棒性,焊接电弧稳定。