基于改进下垂控制关键负载电压实时稳定的电力弹簧控制

针对新能源并网发电引起的间歇性问题,电力弹簧(ES)的提出可有效改善关键负载(CL)电能质量。当电网电压不平衡与线路阻抗阻性较大存在控制耦合时,单相多ES采用传统下垂控制无法获取稳定的电压和频率,因而需要实时修正参数的改进下垂控制策略。首先利用二阶广义积分发生器构造虚拟的正交电压和电流信号完成单相dq旋转坐标变换,进而提出用优化粒子群算法(PSO)实时改进下垂系数:PSO模块检测各CL两端电压不平衡度信息并生成状态变量矩阵,同时下垂控制模块实时采集线路信息并在每个周期更新时将其输入到PSO模块来优化电压偏差,其优化结果反馈到下垂参数并实时更新。最后,通过软件仿真对比传统下垂控制策略和改进下垂控制策略,验证了所提控制策略的有效性。     

基于主成分分析法的直驱式风电场分群方法

为了建立较为精确的风电场等值模型,提出了一种基于主成分分析法的直驱式风电场分群方法。首先对直驱式风电机组进行建模和分析,得到了表征风电机组运行状态的全部状态变量。然后利用主成分分析法提取了3个主导变量,它们代表了全部状态变量90%以上的信息,可较准确地反映机组的运行点。最后为了进行对比分析,在算例中分别以3个主导变量和风速为分群指标进行分群计算,并在Matlab/Simulink平台上搭建了风电场的详细模型、以主导变量分群的等值模型及以风速分群的等值模型。通过比较三种模型在风速波动及电网故障情况下动态特性的仿真结果,验证了所提分群方法的正确性及较高的精确性。以该方法分群建立的风电场等值模型的精确性较高。     

斜拉桥施工控制状态变量分析

以云阳长江公路大桥施工控制实践为背景,总结了预应力混凝土斜拉桥分段悬臂施工过程中状态变量的变化规律,可为同类型斜拉桥施工控制及仿真计算提供参考依据。     

瑞典条分法剖析引发的有效应力和渗流力概念问题

瑞典条分法在土力学教学和边坡工程设计中有着广泛的影响。针对其两种有效应力分析表达式,通过剖析土条底面法向有效应力的推求过程及对比分析计算结果发现：在理论上,两种表达式都不适用于一般渗流条件下的边坡稳定分析;实用上,也存在明显离散的计算误差。其原因分别在于：以土体为研究对象时,忽略了土条侧面的水压力;以土骨架为研究对象时,忽略了渗流力的作用。进一步分析微单元体平衡微分方程的结果表明, Taylor 提出的分析渗流对土骨架有效应力影响的两种等效处理方式,即以土体为研究对象,考虑饱和重力与周界上水压力的方式;或以土骨架为研究对象,考虑有效重力与渗流力的方式, 可以在刚体极限平衡分析方法中运用,例如条分法。 但是, 在涉及渗流 - 变形耦合分析的诸如边坡渗流稳定和固结问题的解析和数值方法中,只能以土体为研究对象,而不能以土骨架为研究对象、运用渗流力的概念进行分析。究其原因在于：在 渗流条件下,物理上,有效应力不是应力变量;有效应力和确定渗流力的孔隙水压力分别是决定土骨架的变形和强度以及流场的相互依赖的、非独立的应力状态变量。     

基于定子磁链滑模观测器的异步电机空间矢量调制直接转矩控制

针对异步电机直接转矩控制,设计了一种基于滑模控制理论的定子磁链自适应滑模观测器,它以定子电流和磁链为状态变量,利用实际电流与观测电流的误差构成滑模面,并将状态开关信号,输入到电流、磁链状态方程,对电流、磁链观测进行校正,此外通过一个由李亚普洛夫函数附加关系式完成对转子角速度的辨识。为降低系统低速稳态运行时的转矩脉动且保证瞬态运行时转矩的快速响应,在传统直接转矩控制基础上,使用占空比技术,实时计算电压矢量减小转矩误差所需的脉宽,实现对转矩的无差控制,该方法在保证系统响应速度的同时减小了系统平均转矩脉动。实验结果表明,定子磁链滑模观测器观测精度较高,速度辨识过程响应较快、精度较高,新转矩控制方法充分利用了功率器件开关频率,在低速时获得了相对圆形磁链轨迹更小的转矩脉动。     

数字滤波器的实时执行与仿真入门

在学习和应用数字信号处理技术时,如何有效地利用各种仿真软件取决于使用者对有关原理的理解。针对当前教学中的薄弱环节和应用的需要,本文借助仿真阐述了数字滤波器实时执行的基本原理,重点说明了延时、状态变量描述和仿真编程的方法。所涉及的基本概念也是采用可编程DSP芯片或专用数字硬件实现高速实时处理所必需的。利用MATLAB软件对一个理想的数字余弦振荡器进行了仿真。     

三边简支一边固支正交异性矩形叠层厚板的精确解

基于三维弹性力学基本方程,应用状态空间法求解三边简支一边固支正交异性矩形单层和叠层厚板静力问题。把固支边上的边界位移函数作为状态变量引入状态方程,使状态方程从非齐次的变为齐次的,得到了该问题的三维精确解。所得到的解不仅严格满足三维弹性力学基本方程,而且严格满足全部边界条件。此外,对固支边的应力提出了新的计算方法,能够得到更精确的边界应力。算例表明:该文解与有限元解吻合很好,在固支边处依然具有很高的精度;而且随着厚宽比的增大,精度并不降低。     

永磁直线同步电机负载突变及稳态振荡特性

永磁直线同步电机(PMLSM)的负载突变时,电机的电流、速度、推力等参数都会发生很大的变化。基于电感矩阵的状态空间变量法分析电机的负载突变特性,很难考虑PMLSM磁路饱和、初级齿槽及初级铁芯有限长等因素。采用状态变量有限元法研究PMLSM负载突变特性,计算PMLSM的负载突变及稳态振荡特性。对计算结果进行分析,实验数据验证仿真结果,并给出合理解释。结果表明,磁阻力的端部分量是影响动子稳态运行速度振荡的主要因素;绕线电阻影响功角曲线,使电机可以工作在第一、第三象限。负载突变特性可为PMLSM的优化设计、控制策略实施、安全运行提供理论基础。     

状态变量传感技术在机械 自动化中的应用

近年来正兴起一种新型的测试技术——生产过程状态变量测试技术。其主要特点是测出表证生产过程内部动态的状态变量,以定产品质量,实现生产过程的高度自动化和设备故障的预测及诊断。状态变量的测试由状态变量传感器来完成。这种测试方法综合了机械、力学、传感、电子和计算机等学科技术,因而适应生产节拍、自动化与生产效率日益提高的需要。     

永磁交流伺服系统电机转子位置检测方法研究

永磁同步电机的高性能控制需要精确的检测系统状态变量。在伺服系统中较容易被检测到的变量是转子旋转的位置信息和电机定子中的三相电流。这也是电机控制的基本信息。