前言

<正>高效、清洁、低碳是当今世界能源发展的主流方向,全球各国竞相加大能源科技研发投入,着力突破新能源和储能等关键技术,加快发展战略性新兴产业,抢占新一轮全球能源变革和经济科技竞争的制高点.然而,具有间歇性、随机性和波动性等固有特性的新能源接入使得当今能源系统特性发生了深刻复杂的变化,多种规律并存且相互作用,结构与运行机理愈加复杂,呈现出高度随机非线性、强实时性、分布式、数据不确定性、复杂异构等典型特征,给相关领域的控制理论与关键技术提出了新挑战.为     

混合动力电动汽车能量及驱动系统的关键控制问题的研究

面对能源和环境的巨大压力,混合动力汽车（hybrid electric vehicle,HEV）已成为汽车工业发展的重要方向。混合动力电动汽车与传统汽车有很大不同,具有独特而又复杂的能量及驱动系统,故对控制系统的要求更高和依赖性更强。该系统可以归结为一类具有高度不确定性和强非线性的混杂切换动态系统,其优化控制策略的优劣直接影响车辆的经济性、可靠性、安全性和舒适性。然而混合动力电动汽车能量及驱动系统的控制器设计却面临众多挑战,现代控制理论和技术则是解决这一技术瓶颈的关键手段。本文从系统与控制科学的角度,深刻全面地综述了HEV能量及驱动系统的能量管理策略、车载动力电池状态估计、驱动系统及其优化控制等关键科学与技术问题及其研究进展,最后指出了HEV能量及驱动系统优化控制技术和理论面临的挑战和发展趋势。     

Adaptive control strategy of the welding current

The welding process essentially is a complicated nonlinear system with time-varying, uncertain, strong-coupling characteristics, so it is difficult to get high welding quality by traditional control approaches such as the standard proportionalintegral （ PI） algorithm. A new algorithm based on artificial neural network （ANN） is presented to achieve optimal P1 parameters and improve its adaptability. First, main parameters of artificial neural network are researched to improve the convergence rate and system stability. Then, six expert rules are proposed to constitute the expert adaptive ANN-PI algorithm. Experimental results show that the welding current control system＇has high dynamic response rate, and the welding process is stable.     

基于暂态相电流的小电流接地故障定位研究

提出一种利用三相电流中的故障电流暂态分量实现小电流接地故障定位的新方法。故障点上游线路,故障相的故障电流暂态分量约等于3倍的上游暂态零模电流,方向为由故障点流向母线;而健全相的故障电流暂态分量约等于故障点下游暂态零模电流,且由母线流向故障点。故障点下游线路,故障相和健全相的故障电流暂态分量均约等于下游暂态零模电流,方向为由故障点流向负荷。在此基础上,定义和求取方向参数,根据故障点两侧方向参数的不同实现故障定位。该方法只需本检测点的三相电流信号,不需电压信号,也不需相邻检测点时钟精确同步。     

矢量控制异步电动机的高效运行控制策略

异步电动机的效率在不同的运行条件下变化很大，特别是轻载时效率明显下降。因此，通过采取优化控制策略可以降低其运行损耗，实现节能降耗的日的。该文总结了近年来各种矢量控制异步电动机效率优化控制策略的研究现状，其内容包括基于模型的最优励磁控制、最小输入功率在线搜索法、最小定子电流控制和恒功率因数控制。对各种效率优化控制策略的性能进行分析，指出了矢量控制异步电机效率优化进一步的研究内容和方向。     

水泥生料混合系统的线性化及解耦方案

用来描述生料混合系统静态特性的输入/输出模型是多变量耦合的,且是非线性的。提出一种方案,可使该系统实现线性化和部分解耦。这对于控制系统的分析,设计以及实现是十分有意义的。     

水泥生料磨机系统化学成分的自适应控制和参数估计

本文针对水泥生料磨机系统的成分控制问题,提出了一种新型参数估计算法和自适应控制系统。新算法利用被控过程的先验知识避免了由于输入信号“持续激励”而引起的估计错误。在新控制系统中,增设了基于新算法的成分估计器并采用了改进最小方差自校正控制器。     

基于简化SVPWM的Z源三电平逆变器中点电位控制方法

针对Z源中点钳位型(NPC)三电平逆变器存在中点电位不平衡问题,在分析中点电位平衡控制机理的基础上,基于简化的三电平空间矢量脉宽调制(SVPWM)技术,提出一种有利于直通信号注入的中点平衡控制方法。该算法通过推导直通占空比、调制比以及平衡因子之间的关系,得到平衡因子的最优解,并实现Z源网络的恒压输出。所提中点平衡控制方法有效抑制了Z源NPC三电平逆变器的中点电位波动,易于实现Z源网络的升压控制,且控制算法简单。仿真及实验结果验证了该方法的有效性。     

基于DSP的空间矢量脉宽调制（SVPWM）的实现

根据电机的基本理论,详细分析了空间矢量的基本原理,提出了一种简单的空间矢量脉宽调制（space vector pulse width modulation,SVPWM）方法．该方法根据α-β复空间中的状态开关矢量,直接合成参考电压空间矢量,进行相关矢量作用时间的求取．计算量适中,实时性好,逆变器输出电流谐波小,电机转矩脉动小．本算法应用于以TMS320LF2407A为核心的感应电机变频调速系统中,实验结果表明,采用SVPWM技术的感应电动机变频调速系统实现简单,性能优越,改善了电机的运行品质,提高了逆变器的母线电压利用率．     

基于广义预测控制和扩展状态观测器的永磁同步电机控制

在电动汽车等工况复杂的系统中,实现永磁同步电机驱动系统的快响应和强鲁棒性控制历来是研究的重点和难题.预测控制策略可实现快速的动态响应,但依赖电机的数学模型.本文结合广义预测控制理论和扩展状态观测器,提出了一种新型的永磁同步电机转速跟踪控制方法.首先基于连续时间非线性系统的广义预测控制方法,设计了速度跟踪控制器;然后针对外部扰动引起的电机性能下降问题,设计了扩展状态观测器估计系统扰动,通过对扰动量的补偿,提高了鲁棒性;而且控制器参数容易调节.试验结果表明,电机从静止到1000 r/min,与PI控制相比,超调量小,响应速度快.特别是在电机运行过程中外加负载扰动时,转速跌落更小,且更快的恢复到给定值.