实验室模拟大转动惯量风力机研究

为了研究变速恒频风力发电系统的特性,搭建了风力机模拟平台.通过结合齿轮箱的大惯量算法,实现风力机输出力矩计算、齿轮箱变速和大转动惯量风力机模拟.通过对空载增速过程的实验和稳态点实验,验证了应用大惯量算法的模拟风力机平台的可行性.     

适用于机电波传播的电网框架结构模型

传统机电波理论将实际电网建模为整个二维空间的连续体模型,将机电波处理为二维平面波。这与实际电力系统情况不完全相符,因此不能真实反映实际电网中机电波传播的特性及现象。为此提出一种全新的由一维均匀参数段按照电网拓扑关系构建的电网框架结构模型。首先分析了实际电网中机电波传播过程的特征,提出电网边界的无反射性、扰动传播距离与地理距离的非一致性以及电网介质的分层特性。在此基础上,将一维链式电网中发电机转动惯量作用域的概念推广到实际电网,提出沿传播路径逐级对称分布转动惯量的等效化处理方法,从而构建了具有分段均匀参数特征的电网空间框架结构模型。进一步采用状态传递矩阵证明了转动惯量等效处理方法的正确性。最后,在PSD-BPA软件中进行IEEE 14节点系统仿真,验证了所建模型与实际电网模型的等效性。     

基于虚拟同步发电机的逆变电源控制策略研究

针对采用常规下垂控制方法的逆变电源存在稳定时电压和频率的偏移,不能完全满足电网运行要求的问题,采用了一种新的逆变电源控制方法即虚拟同步发电机(VSG)控制策略。建立了虚拟同步发电机的模型,参考同步发电机控制理论,重点设计了功频控制器和励磁控制器,搭建了以大容量汽轮发电机模拟电网的逆变器并网发电系统。通过Matlab/Simulink仿真验证了虚拟同步发电机中转动惯量的作用和虚拟同步发电机的并网调节特性,仿真结果表明,基于虚拟同步发电机的逆变电源在外特性上近似等效为一个同步发电机,具有良好的调频调压性能,能很好地适应电网的运行要求。     

铁氧体磁性材料球磨机功率研究

基于磁性材料的特点,提出一种磁性材料球磨机功率的计算方法,从球磨机的转动惯量和摩擦力矩的角度出发,计算铁氧体磁性材料球磨机的功率,并针对满足生产的实际功率进行核算和改进,降低了设备电机的功率消耗.     

基于虚拟直流发电机的风储直流微电网控制策略研究

为了提高风储直流微电网的惯性,提出了一种基于虚拟直流发电机的风机后级变换器控制策略,建立了风力发电系统和储能系统小信号模型,得到了风储直流微电网的小信号模型以及蓄电池充、放电模式下的阻抗比表达式。并在转动惯量变化范围内选取典型值代入到阻抗比表达式中进行了计算和分析,揭示了微电网的基本特性及转动惯量对微电网稳定性的影响。以直流母线电压波动范围最小和系统动态响应时间最优为多目标,给出了粒子群优化求解算法及流程,进而求得了系统的最优转动惯量。不同工况下的仿真结果表明,所提控制策略不仅可以在风机最大功率和限功率跟踪模式下提高系统惯性,还可以在负载和风速变化时使母线电压的波动范围达到最小,实现了系统的优化运行,从而验证了所提控制策略的正确性和可行性。     

一维扫描型热成像系统扫描器的结构设计

扫描器是红外成像系统中非常复杂的一个重要组成部分,简要介绍了一种一维扫描器及扫描摆镜的设计过程,实验证明该设计可靠.同时展望了更有助于提高成像系统的分辨率新兴技术一微扫描.     

用弹簧平衡空间机构驱动力矩的实验研究

在机构动态平衡方面,驱动力矩平衡是个重要课题。本文通过在自制的RSKR空间机构实验台上驱动力矩平衡实验验证了《空间机构弹簧元件的综合》一文的理论。实测结果表明,加弹簧后驱动力矩峰峰值降低了66%,该值与理论值之差小于14%(在测试系统误差15%之内)。     

基于NMI不变特征的图像检索方法

基于内容的图像检索技术是当前多媒体数据库系统和数字图书馆研究中的一个热点。文章基于二值图像的NMI不变特征(归一化转动惯量)提出了一种全新的基于内容的图像检索方法,其特点是计算简单、精确度高、具有抗几何畸变性,对滤波、平滑、压缩等图像操作有一定的鲁棒性。试验结果表明,该方法具有一定使用价值,可用于图像检索。     

机载光电平台转动惯量耦合自校正干扰抑制控制研究

针对机载光电平台两轴四框架结构框架间的耦合作用严重影响控制精度的问题,对各框架转轴转动惯量耦合关系进行了研究,对伺服系统控制器进行了改进设计。基于方向转移矩阵与框架间的耦合关系,建立了各框架转轴的转动惯量数学模型,并利用UG软件设计了机载光电平台框架间转动惯量耦合角度变化数据;同时,基于已建立的转动惯量数学模型,结合传统的干扰观测器,在速度控制环PI控制下实现了名义逆模型的实时校正,并设计了改进型干扰观测器。研究结果表明:所建立的转动惯量数学模型正确可靠;改进型干扰观测器能够更准确地估计出等效干扰,使控制回路能够更有效地进行控制。     

空间转位机械臂转动惯量的地面仿真研究

针对空间转位机械臂在太空舱转位对接过程中受到的超大转动惯量,提出了一种全物理的仿真模拟方法。该方法主要是由模拟太空舱的质量块,转位机械臂实物,安装机械臂的基座,使质量块和机械臂连接的中间连接梁,让质量块持续跟随机械臂进行转动的跟随机构以及为整个全物理实验提供微重力环境的气浮机构组成。实验在气浮提供的微重力环境下进行,机械臂在其肩关节和腕关节驱动下进行转动,通过带动中间连接梁从而带动质量块跟随其转动,这就模拟出机械臂在太空转位时所受转动惯量。为了验证全物理方法的有效性对该方法建立了模型,并对模型进行动力学建模,获得各个关节处所受的力,进一步通过这些数据对模型进行受力分析,结果表明全物理实验方法具有可行性同时机械臂也满足设计要求。