基于相关分析的交流电力有功功率测试研究

基于相关性分析,提出了一种适合于交流电力智能传感器的有功功率测试方法,并将其与传统参数定义法进行了分析、比较,指出在不增加任何额外硬件开销和计算量的情况下相关性分析法能有效抑制采集信号中干扰的影响,从而简化系统、降低成本、提高实时性等测试性能。实验表明,相对于参数定义法,相关性分析法可减少约70%用于分析的采样点数,干扰幅值的要求从信号幅值的3%可放宽到信号幅值的12%左右。     

基于定义的交流电力有功功率测试法

针对交流电力的有功功率,首先探讨了参数定义测试法,进而基于相关性原理并结合工程实际详细地研究了功率定义测试法,提出了它固有的抗干扰特性,然后分析并比较了两种测试方法的测试性能。实验表明,相对于参数定义测试法,功率定义测试法可减少2倍多的用于分析的采样点数,干扰幅值的要求从小于信号幅值的3%可放宽到信号幅值的12%。     

基于平方根UPF的电力系统鲁棒预测状态估计

针对辅助预测状态估计器在迭代计算中会出现状态预测误差协方差矩阵不正定,导致估计精度差甚至发散的问题,提出了基于平方根UPF的电力系统鲁棒辅助预测状态估计。该方法采用两种数学方法：矩阵Cholesky分解因子更新和矩阵QR分解,引入平方根技术动态更新状态预测误差协方差矩阵以保持状态预测误差协方差矩阵的正定性。运用MATLAB进行仿真模拟测试,结果表明：IEEE 30节点系统非高斯噪声测试中,平方根UPF电压相角的均方根误差平均值为UPF相应测试值的0.09%,平方根UPF电压幅值的均方根误差平均值为UPF相应测试值的0.14%;IEEE 57节点系统非高斯噪声测试中,平方根UPF电压相角的均方根误差平均值为UPF相应测试值的0.67%,平方根UPF电压幅值的均方根误差平均值为UPF相应测试值的0.57%。所提出的平方根UPF对解决辅助预测状态估计中状态预测误差协方差矩阵不正定的问题具有很好的效果,具有更高估计精度和鲁棒性。     

逆变器死区非线性分析与在线补偿

在伺服控制系统中,受逆变器死区效应的影响,输出电流存在畸变,使得系统性能降低.针对此问题,在分析了死区非线性误差的基础上,提出了一种在线死区补偿方法,利用相邻两个采样周期死区幅值变化缓慢的特点,估计出下一时刻的死区误差电压进行补偿,该方法不依赖电流的极性检测,不需要额外的硬件电路支持,算法简单有效,且能够针对死区的非线性误差补偿.仿真和实验结果表明,该方法能够有效地降低输出电流谐波分量,改善波形的正弦性,相比传统离线补偿方法,具有更好的补偿效果.     

交流电压智能传感器中关键采样点的估计

分析了交流电压智能传感器信号处理中关键采样点(0)对难测参数电压有效值U、初始相位θ精度的影响,基于拉格朗日插值法和LMS法,研究并提出了对(0)的估计算法,指出这些估计算法在几乎不添加额外开销的情况下能够有效提高U、θ特别是θ的测试精度,从而降低对电路性能的要求、简化系统、降低成本、提高测试性能。实验表明,采用这些估计方法能减少大约一半的计算用采样点数,让干扰幅值从要求的信号幅值的5%放宽到15%,θ的计算精度得到了提高。     

感应同步器的幅值误差和正交误差的检测与补偿

论述了感应同步器的幅值误差和正交误差对检测精度的影响,研究了检测幅值误差和正交误差的检测与修正,提出了一种多位置检测误差法.通过搜索方法,将非线性方程组进行线性化处理,应用最小二乘法检测幅值误差和正交误差,进而修正幅值误差和正交误差.实验表明,采用该幅值误差和正交误差的检测与修正方法,可以大大提高感应同步器的精度.     

基于改进ApFFT的动平衡信号检测算法

动平衡信号的检测应用于精密仪器,需具有较高精度。针对传统方法在处理动平衡信号时存在的能量泄露和分析精度不够的问题,提出改进的全相位FFT (ApFFT)动平衡信号检测算法。ApFFT能够准确提取动平衡信号的相位信息,然后基于时移相位差法修正幅值与频率。仿真结果表明,相比于传统FFT与短时傅里叶变换,改进的全相位FFT算法能高精度测量频率、幅值及相位信息,其相位误差达到10-5级别,幅值与频率误差分别为0.11%和0.48‰,并具有极好的抗高斯白噪声的性能。     

滑动支撑的新型滚刀设计及其动态性能

盘形滚刀是全断面岩石掘进机中的重要组成部件,其失效将直接导致掘进效率迅速下降。在传统滚刀系统动态特性研究和滚刀结构基础上,设计了一种滑动轴承支撑的新型滚刀结构,采用滑动轴承进行径向回转支撑,刀体两侧对称安装两套推力滚子轴承以提高滚刀整体的强度和轴向刚度,进而以此新型滚刀结构为基础,建立了新型滚刀轴-侧向动力学理论模型。以17寸滚刀为例,与传统滚动轴承支撑的滚刀进行动态性能对比分析,动力学仿真结果表明:新型滚刀和传统滚刀的垂向最大位移分别为0.075 mm和0.217 mm,振动位移幅值降低了65.4%;侧向最大位移分别为0.010 7 mm和0.018 6 mm,振动位移幅值降低了42.3%。新型滚刀结构减振效果十分明显。     

基于改进积分器SVPWM-DTC永磁同步电机系统仿真研究

结合空间矢量脉宽调制技术和一种改进的幅值限定补偿积分器,实现永磁同步电机直接转矩控制,通过改进的幅值限定补偿器调整幅值,保证磁链相位恒定,消除定子磁链稳态误差.该方法实现了转矩和磁链的无差控制,提高了磁链观测器精确度和直流电压利用率,使系统性能更加优越.仿真实验证明了控制系统的响应速度更快、转矩脉动更小,性能明显得到改善,同时证明了该模型的有效性.     

液压驱动六足机器人步行腿性能

针对所设计的一种基于液压驱动的六足机器人步行腿,建立了腿部运动学模型并分析了其足端运动空间。构建了腿部性能测试系统,设计了性能测试台控制系统硬件,并开发了运动测试软件。试验结果表明:腿部单关节的运动跟踪误差和关节协调运动跟踪误差均小于1°,关节动态特性满足频率0.5Hz时幅值衰减小于-3dB,验证了步行腿性能能够满足六足机器人的运动需求。     

交流电力智能传感器粗信号处理实验硬件系统设计

提出了一个由PC系统和嵌入式应用系统构成的硬件系统。该系统主要应用在交流电力智能传感器粗信号处理的实验中。嵌入式系统以STC89C52单片机为其微处理器,以电压互感器TV19、电流互感器TA17(L)-04感知电力信号,以运算放大器LM324为核心构建信号调理电路,并采用MAX813L、AT24C512等芯片分别实现了系统的保护、存储、通讯和显示等功能。该系统为进一步研究交流电力智能传感器粗信号处理方法提供了必要的硬件平台。     

考虑直流侧CLC滤波的三相PWM整流器输出阻抗特性研究

PWM整流器能够实现AC/DC变换,既能为直流负载提供稳定的直流电压,又能控制交流侧电压电流同相位,实现单位功率因数;然而,一旦直流负载呈现负阻抗特性,系统可能出现震荡风险,影响系统稳定性.因此需要对其稳定性进行分析.CLC滤波电路对抑制三相PWM整流器直流侧纹波有一定作用,文中通过小信号建模方法推导出了考虑CLC滤波的PWM整流器直流侧输出阻抗,并通过扫频法验证了阻抗模型的准确性,并且分析了滤波参数、交流侧电感、电压外环比例系数和电压外环积分系数对阻抗的影响,当增大电压外环比例参数时,可以降低阻抗中频段幅值进而提高级联系统稳定性.     

模拟信号失真度测量装置设计与实现

信号处理技术在电子领域的设计和应用中尤为重要。信号在开闭路传输过程中会受到环境、传输网络工作状态和应用元器件参数的影响,使其原有信号的性质发生改变,存在信号失真问题。基于TMS320F28335平台设计了信号失真度测量装置,首先将输入信号经过运放电路与偏移电路变换到模数转换器(analog to digital converter,ADC)允许的采样范围内,再通过快速傅里叶变换算法(fast Fourier transform, FFT)得到基波与谐波的归一化幅值,采用频域分析方法计算信号采样数据的失真度。同时,实现了将检测结果同步显示在触摸屏和手机程序上,增强了实际应用性。最后,通过实验测试表明,该信号失真度测量装置的测量误差达到了0.7%,且具有良好的实时性和稳定性。     

电泵联锁启动过程中快切动作分析及处理

文章针对皖能铜陵发电公司#3机组发生的三次跳机事故中的快切动作过程进行分析,通过分析及试验论证了电泵联锁启动过程中发生快切,引起6kV母线电压降低,从而导致400V电压降低,400V辅机控制回路的交流接触器返回后辅机跳闸的原因,并提出了相应的处理方法。     

基于STM32和LABVIEW的电机磁环极对数检测系统设计

采用STM32F101T6处理器作为电机内部霍尔传感器信号的数据采集及处理,检测电机内霍尔元件及周边电子元件的状况,将处理后数据通过串行接口发送到计算机上显示,并与事先设置的电机磁环极对数参数进行比对,实现电机磁环极对数检错.系统软件采用LABVIEW开发,以文字及图形方式显示电机内部霍尔传感器发出的方波信号的频率、占空比、幅值,同时具备记录保存损坏的产品数据.系统可用于空调整机电机在线检测.     

三相电压不平衡对变压器空载试验的影响研究

以型号为S7-50/35/0.4的三相三柱式电力变压器为对象进行空载试验研究,分析了三相电压不平衡率与空载试验参数的关系。采用3组单相调压器与1组三相调压器分别模拟三相试验电压平衡与不平衡的状态,使用4种不同的空载试验方式,对变压器空载电流与空载损耗进行试验研究。结果发现：三相试验电压不平衡严重影响变压器空载电流与空载损耗的测量准确性;在试验变压器不连接中性点的情况下,三相试验电压不平衡率低于1.36%时,空载电流百分数测量相对误差在-5.63%以内,空载损耗测量相对误差在-2.85%以内。     

考虑单位长度参数变量的线路参数估计方法

高压线路的电阻、电抗和对地电纳在数值上差别很大,常规参数估计方法将其作为独立变量分别估计,导致电阻、电抗和对地电纳的估计值误差不一致,其中小阻抗的误差常常很大.针对上述问题,提出了一种基于单位长度参数和长度的线路参数估计新模型.其中,状态变量为线路两端的多时段电压幅值与相角,参数变量为线路的单位长度参数和长度.由于引入...     

数字化电力电压测量信号放大系统研究

在基于电容式电压互感器（CVT）的电力系统电压测量中CVT二次侧的带负载能力弱，导致在
大负载时测量不准确。为了解决这一问题，提出一种应用于电压互感器二次测的基于数字信号处理器（
DSP）的数字化高精度信号放大系统。采用数字化逆变器来实现电力系统正弦电压信号功率的放大，利用
DSP的高速处理能力，实现了逆变系统的高性能和高精度。数字化逆变器的控制采用TMS320F240芯片来实
现，在其软件中采用了用于电流预估计的PI控制算法和电压电流的双环控制。实验给出了输入电压信号和
输出放大后电压的比较波形，结果证明了该方法的正确性。     

一种实用化的交流斩波PWM控制时序研究

针对交流斩波电路容易产生短路,电压过冲和过电流等问题,提出一种基于交流电压和交流电流过零检测的交流斩波控制方法.通过对不同性质负载的电压和电流的相位研究,使用对电压和电流过零信号进行滤波,调相和逻辑运算后使能交流斩波的方法,避开过零点附近振荡过零区域,避免主电路产生短路.通过对斩波电路拓扑和控制时序的研究,使用逐渐改变PWM控制信号占空比的方法,实现电压软过度.通过实验检测,交流斩波调压电路实现了电压软过度的目的,并且不再出现短路,电压过冲和过电流现象.使用这种方法,从本质上解决了传统交流斩波电路中的短路,电压过冲和过电流现象,保证了交流斩波系统安全持久运行.     

基于交流阻抗谱法检测水泥砂浆裂缝试验研究

以预设不同尺度裂缝的水泥砂浆块体和无裂缝水泥砂浆块体等三组试件为试验研究对象,基于交流阻抗谱测试技术,采用变化频率的正弦波脉冲作为激励信号,测试各试件电压信号峰峰值和相位差,计算相应的阻抗幅模量和进行相关数据分析。结果表明,同类试件的阻抗谱具有很好的相似性和一致性,阻抗谱可作为表征水泥砂浆材料性能的本征参数;有无预设裂缝水泥砂浆试件的阻抗幅模量差异明显,基于阻抗谱检测水泥砂浆内部裂缝可行;阻抗特性与裂缝几何尺度之间存在量化关系;水泥砂浆试件呈现电容性。