电子式互感器异常波形回放平台技术研究

电子式互感器属于智能电网新型设备,存在电磁干扰防护能力较差等问题。通过搜集整理各类电子式互感器异常波形数据,设计包含电子式互感器各类异常波形的数据库;基于该数据库中IEC 61850 9-2协议的波形数据,进行异常波形报文回放技术研究。异常波形回放平台的研究为电子式互感器制造厂商提升设备电磁兼容性能,减少各类异常波形产生提供了数据支撑和实验测试方案。     

ECRH负高压脉冲电源系统的电磁兼容性研究

负高压脉冲电源是ECRH系统最重要的组成部分之一，其工作的安全与可靠性直接影响整个系统运行。分析了空间电磁干扰的基本理论，针对空间电磁干扰与其他干扰源，从系统的安全防护、信号传输、制作工艺等方面，提出了几种抗干扰措施。仿真与实验表明，提出的几种抗干扰措施具有较明显的抑制干扰的作用。     

MMC子模块IGBT短路实验平台设计与实现

在模块化多电平换流阀(modular multilevel convertor,MMC)实际运行中，绝缘栅双极型晶体管(insulated gate bipolar transistor,IGBT)或其驱动器故障会导致子模块直通短路，造成器件损坏，该短路工况对于IGBT的短路保护以及可靠性研究具有重要意义。该文分析MMC子模块直通短路的类型并提出该短路工况实验平台的设计要求。针对短路振荡和电磁干扰问题进行优化设计，对短路回路寄生电感进行调整，研制MMC子模块短路实验平台并进行实验验证。实验结果表明，所研制的实验平台可以满足MMC子模块用IGBT的短路实验的需求。     

空间站用舱内风机电磁兼容性设计

针对一款空间站用舱内风机,从抑制传导干扰和辐射干扰等方面开展电磁兼容正向设计,在滤波电路设计和元器件选用、线缆防护、结构屏蔽等方面进行了详细论述,并利用鉴定件产品进行了实验验证。结果表明,该电磁兼容设计有效抑制了产品的电磁干扰,满足空间站建造规范电磁兼容的试验要求。     

非隔离型逆变器直流侧电磁干扰滤波器研究

随着半导体开关器件的快速发展,其在电力电子产品中的应用也越来越多,开关频率的升高和开关的开通与关断导致了严重的电磁干扰问题。在光伏逆变系统中,其自身的电磁干扰问题日益成为一个主要的制约因素。电磁干扰检测是产品投产前的最后一个关键步骤,因此其重要性不可忽略。对光伏逆变系统进行了建模,并对该系统中共模干扰的路径进行了完整的分析。基于阻抗不平衡原则给出了直流侧EMI滤波器设计过程。分别对4种常用的滤波器拓扑进行研究分析,并在光伏逆变器的直流侧分别加入这4种类型的滤波器,得到与之对应的仿真结果和实验结果,验证了理论分析的正确性。     

单粒子翻转效应及加固技术的测试研究

针对高能粒子入射半导体材料引发的辐射效应,从实验平台的设计对地面辐射试验进行了研究。通过对单粒子翻转效应的分析,完成评估方式的制定。实验平台通过建立数据采集系统、数据分析系统,同时考察4种SRAM型的FPGA芯片在不同辐射源以及不同强度下对单粒子产生的影响。通过辐照试验,验证了试验方法、试验系统的有效性和可靠性,并掌握了试验数据的处理方法。实验结果表明,在高强度的辐照下,单粒子翻转效应显著增多,需要采取防护措施及时修正,对FPGA芯片的使用以及选型具有参考价值。     

单相并联型APF实验平台的设计

为提高有源电力滤波器(APF)研究开发的效率,设计了一种多功能、开放性、全数字化的单相并联型APF通用实验平台,对实验平台的功能需求、工作原理、软硬件设计等问题进行了研究,最后搭建实际的实验平台以验证所设计实验平台的软硬件系统。实验中谐波电流采用单相电路无锁相环同步检测法,电流控制方法采用单极性滞环控制法,直流侧电容电压控制方法采用基于有功功率平衡的控制方式。实验结果表明,所设计的单相并联型APF实验平台方案和软硬件系统正确有效。     

智能功率模块的电磁兼容性干扰及其抑制

研究了一种用于变频装置的IPM电磁干扰及其抑制问题。通过实验和理论分析,探讨了IPM电磁干扰的产生机理。通过设计电源线滤波器,可以有效地减少其传导性干扰和辐射性干扰,是抑制干扰的重要措施。     

无刷直流电机变流器EMC分析与研究

研究分析了无刷直流电机整流逆变系统的电磁干扰问题;找到了电路的主要干扰源.对系统的共模电磁干扰及差模电磁干扰分量进行分析,提出了对辐射干扰以及传导干扰的抑制破方法,说明进行电机电磁兼容性设计对于提高电机性能具有重要的意义.     

开关磁阻电机调速系统的混沌扩频研究

为解决开关磁阻电机的转矩脉动大、电磁干扰严重,本文介绍了一种基于蔡氏电路的混沌扩频方法,通过Matlab编写蔡氏电路函数和蔡氏混沌随机PWM信号,并和常规PWM信号比较,分析两种PWM驱动脉冲调制下的母线电流谐波的频谱分布。最后将MATLAB/SIMULINK软件中的仿真与dsPACE实验平台连接观察并分析常规PWM与混沌PWM控制下的开关磁阻电机调速系统电磁干扰。     

基于单轴稳定平台的伺服系统改进控制研究

为构建单轴稳定平台的伺服控制系统,采用了空间矢量脉宽调制(SVPWM)技术驱动永磁同步电动机(PMSM)。伺服系统中设计了过载实验,并在软件控制上进行改进,增加了限流保护措施,可以保证系统在强烈的振动、冲击下,提供足够的负载能力并具有更强的鲁棒性。在这基础之上,进行了相关实验,结果表明该系统具有抗干扰能力强、响应快、控制精度高和跟踪能力强等优点。     

基于PID神经元网络的稳定平台伺服控制系统设计

介绍了稳定平台传统PID三环控制原理及结构框图.针对传统PID控制器的不足之处,设计了基于PID神经元网络的稳定平台伺服控制系统.仿真结果表明PID神经元网络控制系统具有较高的响应速度、较高的稳定精度和较强的抗负载扰动能力,具有很强的鲁棒性和自适应能力.     

高精度数控机床用直线电机端部效应分析及神经网络补偿技术研究

针对高精度数控机床用交流永磁直线同步电机(PMLSM)伺服系统高精度快速响应的运行要求，在分析研究PMLSM的端部效应对直线伺服系统性能影响的基础上，引入神经网络补偿技术，使系统具有自学习能力，实时补偿端部效应引起的非线性时变扰动。设计了一种鲁棒性较强的基于双神经网络的前馈给定补偿口位置复合控制策略。仿真结果表明，该方案有效地克服了PMLSM特有的端部效应所产生的推力波动对系统的影响，具有很强的鲁棒性，而且提高了系统的稳态性能。     

基于双模控制算法的交流伺服电机的研究

为了提高伺服电机控制的实时性和精确性,满足伺服系统高速度和高精度的控制要求,提出一种自适应神经元模糊PID的交流伺服电机控制算法。该算法充分结合模糊PD控制的强鲁棒性和神经网络控制强大的自学习能力。通过对仿真结果对比分析,结合后的控制算法相比单一的模糊PD算法和单神经元自适应算法,系统的响应速度更快,精度更高。     

永磁直线同步电动机模糊神经网络控制器的设计

为了有效地抑制负载阻力扰动等外部扰动对永磁直线同步电动机(PMLSM)系统稳态性能影响,本文设计出了模糊神经网络控制器(FNNC).该控制器将模糊控制的非线性辩识功能和神经网络的自学习功能有效地结合了起来,在保留神经网络自学习能力的同时,增加了对系统的辨识能力,从而提高了伺服系统的稳态性能.仿真结果表明,基于FNNC的PMLSM伺服系统响应快,精度高,对外部扰动有很强的鲁棒性.     

基于DSP和FPGA的开放式伺服平台设计

介绍采用DSP(TMS320LF2407A) FPGA(EPF10K10ATC144-3)结构的开放式伺服平台的设计,平台充分利用DSP的高速运算能力和FPGA的在系统可编程能力.平台拥有丰富的接口可以满足多种应用和研究.基于该平台的永磁同步伺服系统实验结果,验证了设计的正确.     

压电驱动器系统的控制设计

针对压电伺服系统中执行机构的应用特点,分析指出压电超声马达不适宜用作高精度伺服系统中的执行机构,而是应该采用压电堆驱动的执行机构。对于压电堆驱动器的迟滞特性,提出采用便于进行仿真研究的Bouc-Wen迟滞模型,用Bouc-Wen模型分析了压电堆驱动器的非线性迟滞特性和它的补偿问题。提出了采用基于负反馈原理的扰动观测器来补偿迟滞,进一步分析了具有迟滞特性的压电伺服系统的自振荡问题,并与齿隙滞环引起的自振荡进行了比较,指出带压电滞环反馈的系统中是不会出现自振荡的。基于上述分析,提出了一种压电伺服系统的设计指导,并给出了仿真结果。     

直线伺服推力纹波扰动补偿及自适应振动抑制

针对高速运动的直线伺服系统同时存在的扰动与共振问题,建立两个回路分别进行扰动补偿与共振抑制。通过实验方法建立包含推力纹波扰动的直线伺服系统模型结构,采用最小二乘法进行模型参数的迭代辨识,并通过前馈进行扰动补偿;针对直线伺服系统模型结构中存在的共振现象,通过辨识主导振动频率,采用自适应FIR陷波滤波器抑制主导共振频率所带来的影响。在直线伺服运动控制平台上进行的算法验证实验表明:所建立的两个回路能有效补偿推力纹波扰动与抑制共振,提高直线伺服系统的在高速运行过程中的位置跟踪精确度的作用,满足高速、高精确度轨迹控制要求。     

永磁直线同步电机伺服系统鲁棒反步控制器设计

针对永磁直线同步电机(PMLSM)伺服系统强鲁棒性、高控制精度的要求,提出一种鲁棒反步控制器。为了解决常规PID跟踪精度不高、参数调节难度大及鲁棒性差的问题,将自适应控制与反步控制结合。利用自适应机制实时估计系统的扰动,去除了反步控制设计过程中对外界扰动上界的要求,同时克服了控制律高频抖振的问题。同时,分析了闭环反馈系统中高频噪声的特性以及对系统的不利影响,使用低通滤波器来抑制高频噪声。最后,在Googol公司的试验平台上,通过与一种改进的PID对比,验证了设计的鲁棒反步控制器的可行性以及抑制高频噪声的有效性,可为先进控制理论的工程化提供参考。     

面向稳定平台伺服回路频率特性简易测试系统

面向稳定平台伺服回路,给出了一种开环频率特性简易测试系统,该系统利用实验室最为常见的信号发生器和数字示波器加上稳定平台伺服回路本身构建,无需额外的硬件开销,数据处理在LabVIEW环境下完成,文中给出了实际使用中的干扰信号处理方法,实际使用表明,该简易测试系统具有搭建方便、开发难度低、实现成本低,测试精度高等特点,非常方便实验室现场应用。