一种适用于机车PWM整流器的比例积分-谐振电流控制器设计

随着宽禁带开关器件的发展,机车中PWM整流器的开关频率逐渐提高,并网滤波器的电感和体积可随之减小,此时PWM整流器的电流控制不仅要对基波电流快速响应,也需要快速抑制直流偏置和由牵引网谐波电压造成的谐波电流.该文选用比例积分(PI)和多个矢量比例积分(VPI)控制器分别控制直流信号和基波、各次谐波交流信号.但是由于各控制器的增益相互耦合,共同影响系统的动态性能,传统增益设计方法很难应用.因此基于Nichols图提出一种增益设计方法,将增益设计转变成最小幅值裕度和相位穿越频率设计,实现增益的解耦;通过优化调整时间和超调选取最终参数,优化动态响应,并通过实验验证,使用该设计方法调优后的系统拥有良好的稳定性、动态性和鲁棒性.     

S-S补偿IPT系统输出功率控制研究

由于输出功率受多种可变参数的影响,故串串(SS)补偿感应式电能传输(IPT)系统存在多种功率控制方式.为准确分析和确定IPT系统的最优控制方式,建立了系统的互感等效模型并基于模型得出系统的传输参数表达式,对比分析后得出采用移相控制来调节输出功率为系统的最优控制方式,接着搭建了实验平台,并用实验验证了移相控制的可行性.     

基于改进禁区判据的电气化铁路车网耦合系统稳定性研究

近年来我国铁路枢纽段内车网耦合低频振荡的现象时有发生,由于机车存在结构复杂、模型参数保密的问题,车网耦合的系统稳定性详细建模分析在实际中存在困难.阻抗法可以通过实际测量车网端口阻抗避免这些问题,具有较好的应用效果,针对车网耦合系统,如何减小稳定性判据的保守性是阻抗法稳定性判别的关键.该文根据Nyquist准则将判据禁区从单位圆区域改进为射线区域,提出了一种保守性更小的改进禁区判据.首先,针对CRH5车型进行研究,建立了系统小信号模型,分析了稳定性影响因素;然后,结合盖尔圆定理提出基于端口阻抗和导纳矩阵的判据;最后,通过建立的小信号模型分析了改进禁区判据与现有判据的稳定性辨识结果,仿真结果证明了判据的准确性.     

对特定谐波消除芯片的实验研究

特定谐波消除技术SHEPWM与传统的正弦波调制技术相比,具有开关频率低、无特定次谐波、输出波形质量高等优点。本文介绍了一种特定谐波消除芯片.该芯片采用数码控制方法不仅将特定谐波消除技术实现了芯片化.而且可消除前若干次谐波,提高直流电压利用率。它的操作简单可靠,适合在工程上的广泛应用。用小功率MOSFET管构成逆变器实验电路,对SHEPWM芯片进行了实验研究。     

一种新型的4自由度4PPaRR并联机构的分析与参数优化研究

提出一种新型4自由度4PPaRR并联机构。采用方位特征集理论对4PPaRR并联机构进行机构的拓扑特性分析,验证了机构的自由度以及运动性质,分析了该机构的运动学逆解,并通过数值法求解机构的工作空间,然后定义一个转动性能指标来分析机构的转动能力,最后,基于蝗虫优化算法(GOA)对机构结构尺寸进行尺度优化。研究结果表明,4PPaRR并联机构的具有较大的工作空间且较好的转动能力。优化结果为后期样机研制、轨迹规划提供了理论依据。     

面向交通拥堵的车辆鲁棒检测及分车道到达累计曲线估计

针对大交通量拥堵情况下现有视频车辆检测技术不能有效处理车辆相互遮挡而导致的大量漏检问题,提出了一种面向交通拥堵的车辆鲁棒检测及分车道到达累计曲线估计方法.首先,完成非拥堵区域的检测,避免针对交通拥堵停驶车辆进行复杂遮挡处理及检测的工作;然后,基于假设生成和验证框架,融合Ada Boost分类器与车底阴影检测结果,得到车辆鲁棒检测结果;最后,使用投影畸变车辆稳定特征将车辆位置划归特定的车道,准确估计分车道车辆到达累计曲线,实现针对交通检测断面分车道详细交通参数的有效分析.实验结果表明:该方法能够在高峰时段的交通拥堵状态下实时进行车辆鲁棒检测并准确地获取交通参数,有效避免针对车辆遮挡的复杂处理过程,对解决车辆到达率和车头时距调查成本高、工作量大、不确定因素多等问题具有实际的意义.     

IEEE 802.11 p车载自组网的HSCPN建模及分析

针对分析模型和仿真模型研究车载自组网IEEE 802.11p广播模式网络性能存在的不足,采用层次随机着色Petri网( HSCPN,hierarchical stochastic colored Petri net)对协议的媒体访问控制层进行建模,模型着重描述了消息的产生、重传、退避和虚拟碰撞的过程.在此模型的基础上,对网络性能指标进行了分析.结果表明：高优先级队列的消息具有较小的时延和时延抖动. HSCPN建模方法的采用可直观地了解协议的运行机制,有利于协议的改进,并可为车载自组网的部署提供理论依据.     

永磁电机动态退磁的时步有限元计算

针对永磁电机瞬态运行时可能出现永磁（PM）材料不可逆退磁的问题,提出了一种利用PM实际磁化曲线建立其非线性退磁模型的永磁电机瞬态运行仿真的时步有限元方法.在电机磁场方程的求解中,给出了适用于各向异性材料的任何单元类型和任何单元个数的雅克比矩阵表示方法,并推导了以空间矢量矩阵表示的牛顿-拉斐逊公式和能实现非线性迭代计算的时步有限元公式.利用该时步有限元方法对一台永磁电机一相突然短路的动态过程进行了仿真计算,计算结果正确显示了PM材料的动态退磁过程.     

抗野值鲁棒滤波在微惯性组合导航中的应用

在鲁棒H∞滤波应用过程中,如果量测序列含有野值,将会严重影响滤波精度。针对这一问题提出一种新的剔除野植的方法;从新息入手,首先利用小波变换系数特性,通过最细尺度上的小波系数来检测野值点,然后基于信息扩散原理,采用替代方法,对含有单个或连续野值的新息加以修正,从而达到检测和剔除野值的目的。通过对基于MEMS的车载微惯性SINS/GPS组合导航的仿真表明,新算法能够有效的检测出野值,并在野值单个或成片出现的情况下都能保证滤波精度。     

三相PWM整流器开关模式逻辑电流控制

提出一种新型三相脉宽调制(PWM)整流器非调制方法,即开关模式逻辑电流控制。该方法选择离给定电压矢量最近的空间矢量对应的开关模式作为输出,并运用比较器和逻辑运算实现整个控制过程。与传统滞环电流控制、空间矢量滞环电流控制相比,该方法能够在保证算法简便性的同时,明显减少交流侧电流谐波含量。通过对3种方法的仿真和实验结果进行分析,验证了所提方法的有效性、优越性。