基于自适应陷波滤波器的伺服系统谐振频率估计及抑制

在使用陷波滤波器抑制伺服系统机械谐振时,需要获取准确的机械谐振频率。为了快速检测出谐振频率,提出了一种基于自适应陷波滤波器(ANF)的机械谐振频率估计算法,通过速度误差信号分析,实现谐振频率在线快速辨识。首先,建立柔性连接伺服系统模型;然后,对ANF频率估计算法进行分析,并且与常用的快速傅里叶变换(FFT)频率检测算法的分析精度和计算速度进行对比。数值比较和仿真验证表明,ANF频率估计算法可以更快地实现谐振频率的精确检测。最后搭建试验平台,以ANF频率估计的结果作为陷波器的中心频率,成功实现了电机转速振荡的抑制,验证了该方法的有效性。     

基于SDFT和自适应三参数陷波器的快速机械谐振抑制

伺服系统中发生中高频机械谐振时一般采用自适应陷波器进行抑制。传统的两参数陷波器方案易引入较大的相位延迟,而且抑制速度难以满足高性能伺服的需求。针对此问题,提出了一种改进的陷波器方案,通过加入陷波深度参数来调整陷波中心频率处的振幅衰减,降低了陷波器带来的相位滞后。并提出了一种基于SDFT算法的谐振频率检测方案,通过在每次采样后获取系统幅频谱的变化过程来检测系统谐振频率,大大缩短了谐振频率检测耗时。理论和实验证明新方案能更快、更稳定的实现机械谐振的自适应抑制。     

超磁致伸缩换能器谐振频率自动跟踪方法

为了能有效地减小换能器的体积,实现同位控制及对换能器工作频率的自动调节,提高换能器的工作效率,提出了超磁致伸缩换能器的谐振频率自动跟踪方法。根据超磁致伸缩材料压磁方程,建立了超磁致伸缩换能器速度、阻抗及所受外力的自感知模型;分析了利用感知阻抗自动搜索谐振频率的工作原理,在无需安装检测谐振频率传感器的条件下,实现换能器谐振工作点的自感知,并能方便、快速地自动跟踪系统的谐振频率。在研制的实验装置上,比较分析了扫频方式和搜索感知阻抗方式跟踪谐振频率的一致性,验证了换能器谐振频率自动跟踪方法的可行性与正确性。     

基于改进人工蜂群算法的无线电能传输系统输出控制

磁耦合谐振式无线电能传输系统中,当耦合系数较大时系统将发生频率分裂现象导致输出功率降低.采用软件调频的输出控制可以稳定输出性能.然而输出功率是一个极值个数和半径都可变的多峰函数,因此需要改进标准人工蜂群算法以搜索所有极值.首先通过系统模型的分析,说明频率分裂现象的影响和多峰搜索的必要性,提出一种原边控制方法,得到输出性...     

磁耦合谐振式无线电能传输系统频率分裂抑制方法

磁耦合谐振式无线电能传输系统工作在过耦合状态时,会发生频率分裂,导致系统在原谐振频率处的效率变低。文中运用等效电路理论,推导出了效率、输入阻抗与频率的关系表达式,并以此为基础,分析了频率分裂现象,得到了影响系统频率分裂和效率的几个关键参数。随后提出了一种调节系统关键参数的方法,为了调节系统参数,提出了使用L型阻抗匹配网络来调节等效负载电阻的方法。使用所述方法可以有效抑制系统的频率分裂现象及提高系统效率。最后,设计开发了一套磁耦合谐振式无线电能传输系统装置,仿真和实验结果验证了该方法的有效性与正确性。     

一种应用于无线电能传输的谐振频率跟踪方法

针对锂电池在无线充电过程中特性参数实时变化导致充电系统失谐的缺点,提出了谐振频率跟踪控制方法,并给出实现方案。使用Matlab/Simulink来实现谐振频率跟踪算法,通过改变模拟电池内阻参数来模拟锂电池的充电过程。搭建了实验验证平台,实验结果证明该方法能够使工作频率与谐振频率相一致,工作可靠,并能够有效提高系统的传输效率。     

超声波电源的改进频率跟踪方法

针对传统超声波电源频率跟踪方法计算周期数多、过渡时间长的缺点,提出了一种基于谐振频率自动识别的改进型超声波电源变步长频率跟踪控制方法。该方法通过2次采样,计算得到负载的谐振频率,进而利用变步长控制对换能器谐振状态进行保持。实验证明,基于该控制方法的系统可以提升频率跟踪速度,减少系统过渡时间,改善动态响应特性,能更好地满足超声电源的性能要求。     

指数化模糊PD频率搜索算法

为了避免换能器失谐带来的换能器发热、效率低等问题,提出一种模糊PD超声频率跟踪算法。模糊PD超声频率跟踪算法采用模糊控制的思想,使用指数法实时整定PD控制器的参数,以达到对谐振频率的快速、精确跟踪。模糊控制的输入为相角差和相角差变化率,模糊控制器按照预设规则识别换能器当前状态,并对增量式PD控制器的参数进行指数化整定,最终输出经过模糊PD调节后的驱动频率。仿真实验显示,该频率搜索算法能从任意频域开始,在30步内完成对任意超声换能器谐振频率的搜索。将该算法与二分法和PD变步长等算法比较,验证其在搜索准确率、搜索速度上的优越性,该算法适合于换能器谐振频率的搜索和全频域超声电源的设计。     

谐振式电动汽车无线充电系统频率分裂抑制方法

谐振式电动汽车无线充电系统在充电过程中由于参数变化出现频率分裂现象,而产生多个谐振频率,导致系统在原谐振频率处的输出功率降低.以互感模型为基础推导得出频率分裂与负载阻值和耦合系数有关,建立阻抗角模型得到无线充电系统在负载阻值越小,耦合系数越大时越容易出现频率分裂的结论.进而提出一种使用buck变换器调节负载阻值的方法,...     

热声发电系统自主协同起振控制策略

以热声发电系统(TAEGS)为应用背景,为了降低系统起振温度、缩短系统起振的时间,提出一种控制热声发电机电动运行将系统牵入谐振的自主协同起振综合控制策略,该控制策略以系统机械谐振时次级位移和初级电流相位差为90°作为频率跟踪控制的判定依据,通过采样次级位移和初级电流信号,经过改进二阶广义积分控制器输出相应的正交信号进行锁频,经过Park变换将交流信号变为直流信号,实现信号的无静差跟踪控制,进而使热声发电系统运行频率快速跟踪谐振频率.仿真分析和实验验证结果表明,所提出的起振控制策略既能使热声发电系统运行频率快速跟踪谐振频率,提高系统输出功率;又可改进二阶广义积分控制器,有效滤除检测信号的采样噪声和高频干扰,提高控制器的稳定性.     

不同类型机组一次调频性能分析

通过研究发电机组一次调频评价和考核办法,总结了其主要方法和特点,结合多年来持续开展的不同类型机组一次调频性能分析和优化工作,重点分析总结了目前上海电网不同类型发电机组实际的调频性能和特点,指出了实际一次调频考核时的办法与发电机组真实调频能力之间存在的问题或有待进一步完善的地方,希望对维护和持续改善上海电网一次调频性能起到参考作用。     

开关电源电磁干扰抑制的频率控制方法比较

在开关电源开关器件的开关过程中 ,寄生器件 (如寄生电容、寄生电感等 )中能量的高频变化会产生大量的电磁干扰。除了采用无源缓冲或滤波电路的干扰抑制方法外 ,实际中还常利用控制开关频率的有源方法来抑制干扰。在此介绍和比较了随机频率法和调制频率法这两种常用的干扰抑制方法     

数字式频率特性测试仪

介绍用AD9850、峰值检波器以及鉴相器设计的频率特性测试仪，整个系统以单片机为控制核心，实现对被测网络频率特性的测量，用液晶显示器(LCD)显示幅频特性和相频特性曲线，同时还可打印频响曲线。     

Optimal frequency tracking method for phase‐shift PWM inverter

This paper proposes a new resonant frequency tracking control method for full‐bridge‐type high‐frequency inverters. Whereas the ordinary phase‐locked loop (PLL) based frequency control method uses a current sensor and a voltage sensor, the proposed technique can achieve the same purpose with a single current sensor. In high‐frequency power supply systems using a PLL, it is impossible to perform power control with an inverter. Therefore, an active converter must be used for power control, and the system grows larger. On the other hand, high‐frequency inverters using the proposed control system simultaneously enable power control and achieve the same resonant frequency tracking as a PLL, and thus high‐frequency power supply systems become extremely simple. This paper explains in detail the principle underlying the control method, and presents an example of a circuit to realize it. The theory is backed up by using a prototype high‐frequency power supply system which actually employs the proposed control system, thereby demonstrating its practical utility in industry. © 2012 Institute of Electrical Engineers of Japan. Published by John Wiley & Sons, Inc.     

适用于背靠背柔性直流输电的双环附加频率控制

通过背靠背柔性直流输电(BTB-VSC-HVDC)实现异步互联的2个交流系统之间缺乏相互支援的能力,使得各交流系统的频率响应特性下降。为了应对该问题,在理论分析柔性直流输电系统实施附加频率控制(SFC)的可行性的基础上,提出了一种适用于BTB-VSC-HVDC系统的双环SFC策略,使未受扰动端系统参与受扰动端系统的频率响应,实现两端交流系统的相互频率支撑。所提双环SFC策略中,通过在定有功功率控制环上增加频率-有功附加控制为受扰动系统提供频率支撑,改善频率响应的稳态特性;通过在定无功功率控制环上增加频率-无功附加控制以提供虚拟惯量支撑,改善频率响应的暂态特性。分别在含BTB-VSC-HVDC的4机2区域系统和含有渝鄂BTB-VSC-HVDC的实际电网等值简化模型中进行仿真研究,仿真结果验证了所提双环SFC策略能有效地改善受扰动系统频率响应过程的暂态与稳态特性。     

一种基于离散傅里叶变换的频率测量算法

对一种基于离散傅里叶变换(DFT)的频率测量算法进行了分析,该算法认为信号的频率偏移量在邻近的2个周期保持不变,因此在信号频率变化较快时频率计算误差较大.针对此问题,提出了一种改进算法.在计算频率偏移量时,除原方法外,还考虑了频率变化率带来的相邻周期相角差的影响.给出了2种方法以获得该算法所需要的信号频率变化率:一种是利用前次计算所得到的频率变化率,另一种是利用相对固定的频率变化率.仿真计算结果表明,改进后的算法具有较好的频率及频率变化率测量精度.     

用于电压调整模块的改进型双频Buck变换器

分析了各种电压调整模块(Voltage Regulator Module,简称VRM)拓扑电路的特点及用途,针对传统的变错并联Buck变换器和双频Buck变换器用于VRM中时出现的问题,提出了一种新的VRM电路,它采用低频电感变错并联的双频Buck变换器,结合了交错结构和双频结构各自的优势.分析了低频电感的优化方法,提出了新型VRM电路的控制策略,最后给出了实验结果,证明了珲论分析的止确性.     

一种实正弦信号的短时频率估计新方法

针对单频实正弦信号,分析了负频率成分对其频谱分析的影响.提出了一种实正弦信号的短时频率估计新方法.此方法基于把实信号转换为复解析信号的思想,把采样信号与它的90°相移组合成为一个单频复解析信号,然后对此复解析信号再做进一步的频谱分析,从而达到通过消除负频率影响来提高频率估计精度的目的.仿真结果验证了该方法的有效性.     

中频电流表研制

文中介绍用直流微安表经改制而成的中频电流表。     

频响阻抗法诊断变压器绕组变形

变压器绕组变形是变压器的主要故障类型之一,严重威胁电网安全。为此,提出频响阻抗法诊断变压器绕组变形。研究了变压器绕组在低频和中频段的阻抗频率特性,以频率响应的测试接线为基础,测量相关的电压和电流值,对测得的电气数据进行处理以获得阻抗频率曲线,通过对比曲线间的差异实现对变压器绕组变形的诊断。建立了变压器绕组变形的仿真模型,通过改变模型中不同类型元件的参数值模拟绕组故障。仿真结果表明该方法能明显反应绕组故障,验证了频响阻抗法的有效性。