Fixed-time sliding mode control based plant/controller co-design of dual-motor driving system

A fixed-time sliding mode controller based plant/controller co-design scheme is developed for dual-motor driving systems. The proposed controller is fixed-time stable subject to unknown disturbances which guarantees the robustness of the proposed control scheme and a less conservative solution can be ensured by comparing with the conventional fixed-time convergence technique. Due to the existence of couplings between the plant and the controller, traditional design procedures in which the plant and the controller are designed sequentially and separately cannot guarantee the overall optimum of control systems. A co-design scheme based on the nested optimisation strategy is developed in this paper. With the nested optimisation strategy, the co-design solution can be achieved efficiently and reliably. A combined cost function considering both the plant and the controller is developed so that the largest load can be achieved without degrading the control performance. The fixed-time convergent controller is employed and considered into the co-design scheme. The gravitational search algorithm is adopted to optimise controller parameters in the co-design scheme. With the presented co-design method, the largest load of the studied system can be achieved with the satisfactory control performance. Contrastive Simulation and experimental results demonstrate the efficacy of the proposed controller and co-design scheme.     

直流输电系统用直流分压器现场检测方法研究

对直流输电系统中所用直流分压器设备的准确度进行现场检测,目前国内还没有检定规程或校准规范和实施程序。根据现场环境,提出使用桥式电阻分压器自校准的方法,提出现场实施程序,注意事项,主要仪器的选型及误差分析,分析了现场存在的影响因素,以及影响程度,并完成模拟现场环境的验证试验,试验数据表明,该方法及其实施过程符合直流分压器现场检测要求,对现场检测试验具有指导意义,并可为实验室检定提供参考价值。     

双余度无刷直流电动机驱动电流非均衡状况的研究

双余度无刷直流电动机由于具有较高的安全性和容错性,已广泛应用于电力作动器等关键电力系统中.由于器件以及电机制造上的各种因素,两个电气余度的参数不会完全一致,电流出现不均衡的情况,将导致电机铜损的剧增、散热条件的恶化以及输出转矩的较大波动,影响到双余度电机性能的发挥.通过对双余度无刷直流电动机铜损以及转矩波动的分析,得出了电流不均衡情况下电机铜损变化规律和转矩波动规律,并通过样机验证了理论分析结论.     

基于有限元法的染污直流支柱复合绝缘子伞裙参数优化

直流支柱绝缘子污闪问题比交流支柱绝缘子要严重,通过伞裙优化能够明显改善其污闪特性。该文借鉴人工污秽试验研究伞裙优化的成果,利用有限元法对染污直流支柱绝缘子建模,研究伞间距、大伞伸出和大小伞伸出差对绝缘子沿面电场分布的影响。提出以爬电距离和电场强度作为伞裙参数优化的判断依据,研究表明,电场强度分布随着伞裙参数的变化呈有规律变化：随着伞间距的增加,绝缘子沿面平均电场强度逐渐减小;随着大伞伸出的增加,绝缘子沿面平均电场强度逐渐增大;随大小伞伸出差增加,爬电系数单调减小,沿面平均电场强度呈振荡减小的趋势。通过比较分析得出支柱绝缘子伞裙较优的参数范围,为进行伞裙优化试验研究提出试品伞裙的建议参数。     

双定子感应电动机等效电路分析

首先引入旋转等效的概念,将双定子感应电机两个定子之间的相对旋转,看成定子不动,而转子对应部分扭转了一个角度α,又通过引入“相拉折算”的概念,将两个定子之间旋转角的变化,等效为转子相绕组有效匝数的变化,于是能够进行绕组折算,得到折算后的基本方程式,进而导出与常规感应电机相似的“Ｔ”形和“Г”形等效电路。     

交流异步电动机轻载降压节能分析

基于近几年来全国范围内大量缺电，造成煤炭资源紧缺的现状，讨论了电动机降压节能原理及降压以后对电动机性能产生的影响，探讨了现有节能方法中的利与弊，并从理论上分析了降压节能的最佳系数。通过分析认证了降压节能具有合理性，具有很实用的价值。     

一种高效率高可靠性的推挽正激直流变换器

推挽正激变换器是低压大电流输入场合的理想拓扑之一,但其输出整流二极管上由于反向恢复产生很高的电压尖峰。这将导致整流二极管选取困难,并影响其使用寿命。研究了一种加无源无损缓冲吸收的推挽正激变换器,整流二极管上尖峰电压小,可靠性高。并给出了该变换器的工作原理和缓冲电容的参数设计,还通过1kW实验样机给出了加缓冲吸收电路前后的实验波形。样机取得了高效率和高可靠性。     

多馈入送电通道对受端用电网电压稳定的影响

以南方电网2008年夏季大运行方式为基础,对西电东送通道进行电压灵敏度分析,找出电压薄弱点和对电压较为敏感的关键母线.同时通过动态仿真扫描西电东送输电故障,得出会导致系统电压失稳的输电通道的严重故障,并针对故障提出相应解决措施.     

考虑局部磁滞损耗的复合电机铁损耗计算

磁性齿轮复合电机无论是机械结构还是磁路结构,均比普通永磁同步电机复杂,如何高效准确地计算出铁损耗,对该类电机的设计与优化具有重要的意义。该文设计制造了一台磁性齿轮复合电机样机,并采用有限元时步法进行了详细计算。在此基础上,通过对每一个铁心单元的磁密变化进行分析,计算了该复合电机的铁损耗计算。在计算磁滞损耗时,应用通常用于机械应力应变迟滞计算的雨流计数法,快速统计出构成局部磁滞回环的峰谷点,从而计算出局部磁滞损耗。最后通过两个试验步骤,把电机的铁损耗从空载损耗中分离出来,所得的试验结果验证了所述方法的有效性。     

煤层气抽采直流微网建模与稳定性分析

针对目前煤层气抽采现场用电不合理现状,构建一种新型煤层气抽采直流微网供电系统,并对该直流微网系统稳定性及控制策略进行研究。煤层气抽采直流微网供电系统分三层结构:第一层由光伏和蓄电池组成能量供给层;第二层由双向Buck/Boost变换器构成能量传输和分配层;第三层由煤层气抽采机构成负荷层。基于此架构推导了第一、二层输出阻抗Zo(s),并建立第三层煤层气抽采机电动机输入阻抗Zin(s)与受控源K??m串联的小信号模型,在此基础上得到系统全局小信号模型。考虑到呈现负阻抗特性的煤层气抽采机电动机周期性动态交变负荷引起的系统不稳定,在能量传输和分配层分析并讨论了一种基于虚拟阻抗的直流微网稳定性控制策略,以及利用下垂控制实现负荷功率动态平衡分配的方法。进一步利用阻抗匹配原则求解多项式1/(1+Zo(s)/Zin(s))主导极点,比较采取该稳定性控制策略前后的主导极点位置并分析直流微网系统稳定性。最后基于Matlab/Simulink搭建由光伏阵列、储能单元和煤层气抽采机组成的煤层气抽采直流微网系统模型,系统仿真证明了稳定性控制策略的有效性。