时钟控制器在电力园区生产工作中的应用

正对时钟控制器在电气控制方面的研究,有利于完善电气定时控制系统,并且可以在很大程度长提高定时控制的准确性和可靠性。随着定时控制在电气控制中的普及,时钟控制器得到了极大的应用,例如在路灯控制、定时排水控制等方面体现了时钟控制器的优势。时钟控制器可以根据用户的需要,预先设定动作时间并存储,设定完成后,被控设备就可以在设定时间内自动打开和关闭所控制的电气设备。时钟控制器具有性能稳定、操作简单、可靠性强和价格低廉等特点,在定时控制方面有广泛的应用。     

基于二次规划的四足机器人机身轨迹优化研究

为使四足机器人在无地形感知运动过程中能表现出较稳定的运动性能,结合对角步态运动特点,提出了一种对角步态下零力矩点的约束方法。采用二次规划的优化方法分别在线优化出行走、对角步态下机器人稳定运动的机身轨迹。将优化出的两种步态下机身轨迹采用相同的映射关系映射到全身状态,结合规划控制框架,通过仿真验证两种步态下机器人的运动状态及轨迹跟随情况。仿真结果表明,机器人以行走步态运动时位置、速度跟踪效果及机身姿态稳定性相比对角步态较好,且两种步态下机器人都能跟随规划轨迹保持稳定运动。     

摆动电机的迭代预测及PID控制分析与比较

提出一种基于迭代预测算法的新型位置控制器,提高了摆动电机扫描伺服系统中的位置控制性能.在周期性运动系统中,预测迭代控制能够提高伺服系统的跟随性能.仿真和实验结果表明:该控制器与传统PID控制器相比,正向扫描过程线性度和准确性较高,消除了正向扫描开始处的小幅波动,增加了扫描系统可用的线性匀速扫描段.     

基于三维不变线矩的发电机组导轴承三维轴心轨迹故障识别

现有的基于仿射不变矩的轴心轨迹分类方法仅支持对二维轴心轨迹的形状进行分类,不能对三维轴心轨迹进行分类。本文首先引入了一种基于特征点之间距离的均值和方差来进行分类性能评价的矩阵,验证了给出的三维不变线矩对同一形状的轴心轨迹保持仿射变换的不变性,并使用Quadratic SVM实现了对三维轴心轨迹和二维轴心轨迹的分类。数值实验表明,所提出的三维不变矩和SVM结合的方法能够有效对不同形状的轴心轨迹故障进行分类。     

具有运动时间约束的机械手最优平滑轨迹规划

为了提高机械手在指定时间内完成运动任务的平滑性,提出一种最优平滑轨迹规划方法.采用七次B样条曲线插值关节位置序列,保证关节加加速度连续且关节启停速度、加速度和加加速度可设定.将运动学约束转化为B样条曲线控制顶点约束,以加加速度平方积分的最小值作为平滑性能指标,采用遗传算法对平滑性能指标和相应的时间节点向量全局寻优,进而规划出最优平滑轨迹,解决了现有平滑轨迹规划方法没有考虑加加速度累积效果和运动学、运动时间约束的问题.实验结果表明,该方法规划的轨迹具有加加速度平滑和加加速度累积最小的特点,与现有的三次样条轨迹相比,可有效降低轨迹跟踪误差.     

基于极点配置的直线电机运动控制器设计

为了提高精密工作台的轨迹跟踪精度和动态响应性能,基于辨识出的控制对象离散化模型,利用极点配置方法设计精密工作台运动控制器的前馈环节和反馈环节,构成具有两自由度结构的精密工作台运动控制系统.通过实验,与PD 加速度前馈的控制方式相比较,精密工作台静态定位误差提高了0.5μm;当精密工作台以120mm/s匀速运动时,轨迹跟踪精度提高了2μm,定位建立时间缩短了10ms.表明,采用极点配置方法设计的运动控制器具有较好的动态响应和轨迹跟踪性能.     

基于并联滤波器的电压闪变检测

依据最小方差原则和梯度下降方法,经过旋转变换,得到二维线性自适应跟踪器,组成频点和带宽可任意设定的一致指数稳定的并联梳状ⅡR滤波器,分析其频率特性。该滤波器可提取电力信号中的已知频率的谐波和间谐波,获得基波幅值的准确跟随。再用另一个并联滤波器分析基波幅值跟随信号,提取基波电压的恒定值和多个波动分量,对电压波动进行加权滤波、平方、平滑滤波后得到瞬时视感度。算法抑制了间谐波造成的平方解调法检测闪变度的误差,具有较好的均值统计意义下的抗干扰性能。通过仿真比较说明了算法的有效性。     

弱小运动目标空时增强检测的仿真研究

提出了一种序列图像中弱小运动目标空时增强检测技术并进行了计算机仿真研究.目标被假设为在单帧图像上具有一定尺寸,利用二维空域模板对目标能量进行增强并作二值化处理.根据目标最大速度条件,在二值化后的图像序列中搜索可能目标轨迹,并与预定义的轨迹表(track table)进行匹配从而获得检测结果.该技术最大的优势在于同时在空域和时域对目标作增强处理,大大改善了信噪比,十分有利于实时实现.理论分析和大量仿真实验表明该技术在5帧图像集成时能稳定检测SCNR=2dB、大小超过3×3的弱小运动目标.     

二维bagging集成支持向量机进行网络故障诊断

由于网络故障信息通常表现出不确定、复杂的特点并且对故障特征的描述也多是非完备的,运用支持向量机进行故障诊断经常不能达到其最优性能.本文提出一种新颖的二维bagging集成支持向量机,显著提高了传统支持向量机进行网络故障诊断的精度.实验结果验证了该方法的准确性和有效性.     

基于单片机的双步进电机协调运动控制器设计

二维运动系统在现实中应用广泛,文章介绍了一种二维运动系统的原理及实现,其中重点在于步进电机的驱动电路硬件与控制软件的设计,以及上下位机串口通信的实现.本设计的控制环节由AT89S52单片机和环形分配器PMM8713构成,单片机采用RS485标准的串口通信与上位机进行通信,利用PM M8713产生步进电机运行和正反转的控制信号.驱动环节采用UC3842实现恒流驱动,给出特定的脉冲驱动信号,驱动功率管进行开通和关断,使步进电机按照规定的轨迹和速度运行.     

基于相空间重构和卷积神经网络的电能质量扰动分类

为了提高电能质量扰动信号分类的准确率,首先利用相空间重构将一维时间序列电能质量扰动信号重构到多维相空间,获得扰动信号轨迹并投影到二维相平面,形成二维轨迹图像。然后对该图像进行二值化处理,减少信号的数据量,凸显轨迹轮廓。最后通过卷积神经网络对处理后的轨迹图像进行特征提取,并对相应的扰动信号进行分类识别。在卷积神经网络框架Caffe下进行仿真实验,仿真结果表明该方法具有很高的识别准确率和良好的抗噪能力。     

基于ZPETC和DOB的直线电机控制器设计及实验研究

直线电机驱动系统中存在的负载力、推力波动等干扰力会引起跟踪误差,降低跟踪性能。干扰观测器可以检测并补偿干扰,有效提高系统的抗干扰能力。前馈控制是提高系统跟踪性能的另一种方法,如直接速度前馈控制器、零相位误差跟踪控制器等,可以有效提高系统带宽,提高跟踪性能。针对直线电机在抗干扰和动态响应方面的需求,该文研究了基于直接速度前馈控制器、零相位跟踪控制器和干扰观测器的直线电机控制方法,并给出实验结果。结果表明,直接速度前馈控制器使位置能够无静地跟踪二阶指令输入,干扰观测器能够很好的抑制推力波动和摩擦力的影响,零相位跟踪控制器能够提高位置闭环带宽,改善跟踪性能,特别是三阶位置指令输入时的跟踪误差。     

基于CNN-GRU的光伏电站电压轨迹预测

光伏电站出力随机性易引发并网点电压大幅度波动,通过趋势预测提前调控是提高电压稳定性的有效途径。为了提升电压趋势预测精度,提出一种基于卷积神经网络（convolutional neural networks,CNN）和门控循环单元（gated recurrent unit,GRU）的电压轨迹预测方法。首先,通过采集单元提取电压数据构建时间序列;然后,计算电压时间序列的自相关系数及其与外部变量间的最大信息系数（maximal information coefficient,MIC）,分析电压时间序列与外部变量在时序上的关联性;再通过CNN网络提取输入数据的高层特征;最后输入至GRU网络完成电压轨迹预测。通过某地光伏电站实测数据进行验证,结果表明：本文模型与GRU、长短期记忆网络（long short-term memory,LSTM）、CNN-LSTM、支持向量回归（support vector regression,SVR）等模型相比预测准确度更高。     

基于CNN-GRU的光伏电站电压轨迹预测

光伏电站出力随机性易引发并网点电压大幅度波动,通过趋势预测提前调控是提高电压稳定性的有效途径。为了提升电压趋势预测精度,提出一种基于卷积神经网络（convolutional neural networks,CNN）和门控循环单元（gated recurrent unit,GRU）的电压轨迹预测方法。首先,通过采集单元提取电压数据构建时间序列;然后,计算电压时间序列的自相关系数及其与外部变量间的最大信息系数（maximal information coefficient,MIC）,分析电压时间序列与外部变量在时序上的关联性;再通过CNN网络提取输入数据的高层特征;最后输入至GRU网络完成电压轨迹预测。通过某地光伏电站实测数据进行验证,结果表明：本文模型与GRU、长短期记忆网络（long short-term memory,LSTM）、CNN-LSTM、支持向量回归（support vector regression,SVR）等模型相比预测准确度更高。     

电动汽车用永磁同步电机直接转矩弱磁控制

通过对电流限定轨迹、转速限定轨迹和负载角限定轨迹的介绍,阐述了电动汽车用埋入式永磁同步电机的弱磁控制过程,有效拓宽了永磁同步电机直接转矩控制系统的调速范围.由于永磁同步电机弱磁是通过电枢反应达到弱磁运行目的的,电枢反应对永磁同步电机的参数有着重要的影响,并且弱磁程度越高,电枢反应越大.因此考虑了永磁同步电机的电枢反应对于电机转子磁链和交直轴电感等参数的影响,对比了不考虑电枢反应时各控制轨迹及弱磁性能.通过MATLAB/SIMULINK实现了考虑电枢反应和不考虑电枢的永磁同步电机直接转矩控制的弱磁控制.仿真结果验证了理论分析的正确性.     

直流电机起动的变分与能效仿真

为了提升直流电动机起动效率,对其起动进行变分,得到唯一的转速下凹抛物极值轨线。通过仿真比较,验证此为最低能效的轨线。故而考虑其他几种起动轨线以寻找出能效最优的轨线,尤其是与变分极值轨线相对偶的凸抛物轨线,经仿真验证其为高能效轨线。另外经仿真验证,恒定高电流的简单起动方法也可以进一步提升效率。     

圆柱形多自由度超声波电动机运动控制的实验研究

介绍了自行研制的圆柱形多自由度超声波电动机的结构、驱动原理和输出性能。对该电机进行了运动控制的实验研究,包括控制系统的组成、电机的基本控制特性、控制方法及轨迹跟踪控制,最后分析了造成控制误差的原因,提出了提高控制精度的措施。     

一种电子凸轮轨迹跟踪控制方法

以电子凸轮为研究对象,提出一种轨迹跟踪控制方法。阐述了电子凸轮运动规律,在此基础上基于3次非均匀B样条曲线给出了一种凸轮曲线设计方法。为提高凸轮轨迹跟踪精度,设计了模糊滑模迭代控制器。迭代学习控制算法可用于实现目标轨迹的跟踪;模糊控制和滑模控制则可以提高电子凸轮的收敛速度与鲁棒性。滑模控制器处理轨迹偏差及其变化率;模糊控制器对滑模输出进行模糊化和解模糊化处理;通过实时控制调节迭代学习控制器的增量得到理想的轨迹跟踪效果。针对基于伺服电机的电子凸轮,控制系统给出了具体硬件架构。通过实验验证表明,模糊滑模迭代控制算法能够满足电子凸轮对轨迹跟踪精度与鲁棒性的要求,电子凸轮能够有效取代传统的机械凸轮机构。     

延时继电器电磁辐射干扰分析

针对电磁继电器在动作时产生的辐射干扰会影响延时电路,采用Ansoft HFSS建立了含有电磁继电器和延时电路PCB的仿真模型,计算了在电磁继电器动作时PCB上主要走线上的感应电压,分析了感应电压对延时时间等参数的影响,评估了电磁继电器机壳对整体电磁兼容性能的影响。该研究成果对提高延时继电器的EMC及可靠性具有一定的意义。     

低频时码接收机高精度定时的研究

低频时码接收机的高精度定时问题,是研制高精度用户终端设备的关键.本文通过合理的UTC控制来选择所需要的数据段,利用三次样条插值计算载波信号的峰值点,并用最小二乘拟合得到光滑的下降曲线.该曲线的斜率最大点即为低频时码接收机的秒定时参考点.实验结果表明,采用该方法后接收机的定时精度可以达到数十微秒.