基于多传感信息融合的轨道线形检测

多传感信息融合是实现轨道线形高精度检测的重要方法,而加速度计和陀螺仪是多传感信息融合中的关键传感器。为了解决加速度计和陀螺仪存在累积误差导致测量精度较低的问题,提出一种基于多传感信息融合的轨道线形检测方法。基于捷联惯性系统和双目视觉的测量原理,建立了双目视觉与惯性测量结合的多传感数据融合模型,并利用扩展卡尔曼滤波实现了双目视觉、加速度计和陀螺仪测量信息的融合,提高轨道线形检测精度。通过实验进行验证,结果表明：基于多传感信息融合方法的测量精度比惯性测量方法提高了近9倍,且测量所得坐标在三个方向上的最大位移绝对误差不超过0.536mm,可有效实现高精度轨道线形检测。     

光强振荡下的光伏电池最大功率点跟踪方法

受共享单车等移动载体运动影响,光伏电池常处于振动状态,从而造成光强振荡。为消除因光强振荡对光伏电池输出功率的影响,提出一种光强振荡下光伏电池最大功率点跟踪(MPPT)方法。首先,基于对光强振荡下MPPT特性的分析,建立了光强电压阈值MPPT算法。最后,仿真及实验验证结果表明该方法可有效消除光强振荡引起的干扰。与扰动观察法相比,该方法可使输出功率提高2.72%。     

基于图形逻辑分析的光伏储能系统能量管理方法

考虑现阶段市场普遍采用的峰谷分时阶梯电价机制,该文给出一种基于图形逻辑分析方法,以应用双向逆变器的光伏储能系统用户日用电消费最低为目的创新型能量管理方法。该方法通过分析每日用户用电量与光伏发电量,储能系统状态,结合现行电价与光伏补贴价格,设计光伏储能系统电能的合理流动及控制算法。利用电力公司的用户用电量、光伏发电量数据及上海市实际电价,验证该图形逻辑分析方法的有效性。计算表明在该方法控制下用户日用电消费明显降低;运算速度在相同仿真计算平台下,相比于普通寻优方法显著提高。     

太阳电池显式双二极管模型建立及其参数提取研究

为消除太阳电池双二极管模型中电流与电压的内隐耦合关系,结合线性近似和Lambert W函数推导太阳电池的显式双二极管模型。随后采用改进的教与学优化算法对模型的特征参数进行提取,并利用4种不同类型太阳电池的实测数据对模型的准确性进行验证。结果表明,计算电流值与实测数据有很好地一致性,与文献对比精度更高,说明太阳电池显式双二极管模型对太阳电池的I-V特性曲线具有更高的拟合精度和更好的适应度。     

基于TMS320F28335的数字SPWM采样算法

通过对数字SPWM采样算法进行分析,推导出各种数字SPWM算法的通用模型,结合数字控制器技术,给出一种新型数字SPWM采样算法通用模型及实现方法。基于TMS320F28335控制器,在实验室研制的5 kW单相全桥光伏并网逆变器上对各种数字SPWM算法的通用模型及实现方法进行了试验对比验证。试验表明,当开关频率高于10 kHz时,采用数字SPWM算法的通用模型及实现方法,可以获取谐波含量低于1.4%、直流分量小于0.05 V的高质量正弦波形,达到了逆变并网的指标。     

工程用太阳电池模型及参数确定法

基于太阳电池五参数模型,采用太阳电池单体或太阳电池组件工程测试数据,推导出太阳电池单体和太阳电池组件的工程用太阳电池模型及参数确定法。仿真实验证明,该模型具有通用性强、计算灵活的特点,能够体现太阳电池组件的差异性,提高仿真精度。     

基于ABM模块双极性SPWM逆变电路研究

<正>弦脉宽调制(SPWM)在逆变器调制方法中应用最为广泛。通过双重傅里叶变换建立了双极性SPWM调制方法的数学模型,引入了一种新的仿真模块。通过数学模型对双极性SPWM调制方法的输出电压的谐波特性进行了定量分析,利用PSpice/ABM模块成功实现了逆变电路的双极性SPWM调制仿真,在实验室研制的1.5 k W单相全桥逆变器上进行了双极性SPWM调制方法的实验。通过仿真和实验结果的对比,验证了双极性SPWM调制方法的输出电压的谐波理论分析的正确性。     

基于七点法太阳定位器的自动跟踪系统研究

为提高光伏系统的转换效率,基于七点法太阳定位器的结构与原理,分析了其精度,设计了七点法太阳定位器的自动跟踪系统,推导了自动跟踪系统的控制模型和传递函数,并阐明了控制策略.试验结果表明,该自动跟踪系统克服了主动式的误差累积和被动式易受天气影响的缺点,具有跟踪范围广、结构简单、控制方便等优点,提高了太阳能利用率.     

基于CEEMDAN-Hilbert变换的振动信息分解

为了对轴箱振动信息进行有效时频分析,提出利用完备集合经验模态（CEEMDAN）分解对振动信息进行分解,再通过Hilbert变换求其时频谱、边际谱和奇异值,实现振动信息的分析。通过分析钢轨正常和道岔状态轴箱振动信息,实现对钢轨表面状态的判断。结论如下：正常状态的振动频率主要集中在低频,道岔状态高频部分显著增加,且能量幅值峰值约是正常状态的50倍。道岔状态的边际谱和奇异值幅值均大于正常状态,且幅值峰值约是正常状态的3倍和5倍。     

液压抽油机动态功率匹配研究

基于二次调节技术蓄能器储能式液压抽油机在工作时,悬点速度不稳定,与负载液压缸相连的变量泵/马达输入或输出的功率和与蓄能器相连的变量泵/马达输出或输入的功率不匹配,导致电机功率不稳定,甚至电机反转。根据系统能量转化关系提出基于前馈控制的动态功率补偿原则,仿真结果表明:两个周期内电机功率波动减小,且在悬点速度变化过程中不会逆向运转向电网供电,实现了与蓄能器相连的变量泵/马达排量自适应调节。抽油机悬点载荷受随机的不确定干扰时,采用降维观测器重构负载扰动,并通过前馈控制消除负载扰动对系统输出的影响。仿真结果表明:该控制减小抽油杆速度的超调量,提高了速度稳态精度,实现了与负载液压缸相连的变量泵/马达排量自适应调节。