采用可变增益观测器的红外导引头导气管扰动补偿

为了提高红外导引头的跟踪精度,降低导气管对导引头控制系统的影响,提出一种新型可变增益扰动观测器。首先,利用搭建的导引头实验系统研究了导气管干扰的扰动特性。然后,在分析导气管扰动的系统特性基础之上,结合经典扰动观测器理论,设计了新型可变增益扰动观测器,并分析了其鲁棒稳定性。最后,针对某实际红外导引头系统,设计了可变增益扰动观测器,并进行了导气管扰动抑制实验。结果表明:经典扰动观测器无法对导气管的扰动进行有效的抑制,而采用可变增益扰动观测器后,系统速度阶跃响应稳定精度提高71.1%;位置阶跃响应稳定精度提高42.8%。研究表明可变增益扰动观测器可以有效地抑制红外导引头中的导气管扰动。     

机器人系统中交流伺服电机控制研究

针对工业机器人应用中快速启动、频繁启停以及抗干扰能力强等方面的技术要求。提出了基于模糊控制理论与经典PID控制理论相结合的模糊参数自整定PI控制方法。可以在交流伺服控制系统运行中实时调整控制器的参数,改善经典PI控制器固定控制参数在系统参数变化及负载突变情况下的稳态和动态性能。对所提出的控制方案进行了详细的理论介绍和方案设计,并且实验测试表明模糊参数自整定PI控制方式相对于经典PI控制器在速度稳定性及抗负载扰动方面有着明显的优越性,验证了该方案的有效性,对工程应用具有一定的指导意义。     

小电流接地系统单相故障的改进小扰动选线法

由于电缆线路及架空电缆混合线路不断增多,基于小扰动原理的消弧线圈选线装置在故障后无法选线的情况时有发生。为解决这一问题,提出一种改进的小扰动选线法,在消弧装置选线失败的情况下,切换系统接地方式,通过线路的零序、过流等保护功能切除线路永久性故障,从而保证电网的安全稳定运行。仿真结果表明,改进后的小扰动选线装置具有更高的选线率,对不同的10 kV出线形式具有更好的适应性,可提高电网的安全稳定运行水平。     

大容量多功能电网扰动发生装置的研究

针对我国风电机组在电网适应性测试方面的迫切需求,研究了一种新型的大容量、多功能的移动式电网扰动发生装置。系统包含基波及低次谐波逆变器、高次谐波逆变器,采用耦合变压器耦合的方式,可以较低的成本提升系统容量,并兼顾输出控制准确度。装置实现包含2~25次谐波的各种扰动功能,如电压偏差、频率偏差、谐波、闪变、不平衡及电压跌落等工况。通过升压变压器,还可直接模拟风电场35 k V配电网,用于现场风电机组各项电网适应性项目的检测需求。实验结果表明,该装置能经济地实现上述各项电网扰动发生功能。     

基于自适应占空比扰动法的最大功率点跟踪控制

为解决扰动观察法跟踪光伏电池阵列最大功率时会在实际工作点附近产生振荡的问题,通过分析光伏电池的工作特性,对比各种基于扰动观察法的最大功率点跟踪的优缺点,提出了自适应占空比扰动法对光伏电池板进行最大功率跟踪控制.给出了最大功率点跟踪的控制流程,结合两级变换结构的光伏发电系统实现了对光伏电池阵列的最大功率点跟踪.     

高效太阳能充电管理系统设计

提出了一种太阳能电池充电管理系统方案,旨在提高太阳能电池的能量利用率。设计的太阳能充电管理系统以MSP430F2274单片机作为主控制器,通过动态调节数字电位器MAX5401,从而使BQ24650芯片的Vmpptset电压值（也就是太阳能电池的最大功率电压）动态变化。Vmppset动态变化的过程就是最大功率点追踪的过程,整个动态调整的依据是自行设计的改进扰动观察法;同时利用单片机定时器产生的PWM波形来控制MOS管组成的开关,进行能量的分配调度。通过自行设计的太阳能电池模拟器对系统功能进行验证。结果表明,太阳能最大功率追踪效率能够稳定的维持在98%左右;加入动态电源路径管理技术之后使系统的太阳能利用率提高了16%,并且使铅酸电池充放电次数减少。     

固定电压法结合扰动观察法在光伏系统MPPT中的应用

本文提出了一种新型的光伏最大功率跟踪(MPPT)控制算法.在综合固定电压法和扰动观测法优缺点的基础上,提出了一种固定电压法和扰动观测法相结合的算法,当外界环境因素发生改变时,先根据固定电压法快速调整占空比到最大功率点附近,然后采用扰动观测法进一步精确求解,对所提出的方法进行了仿真和实验验证,结果表明:所提出的方法可以快速、准确跟踪光伏电池的最大功率输出,提高了能源利用率.     

采用改进多分辨率快速S变换的电能质量扰动识别

噪声干扰是影响电能质量暂态扰动识别准确率的最重要因素。经过S变换后获得的扰动信号的模时–频矩阵具有灰度图像特点。因此,可通过二维数学形态学方法,滤除噪声干扰,获得更高的识别准确率。首先,针对扰动信号时–频分布特点,设计具有不同时–频分辨率的多分辨率快速S变换方法以降低运算量、提高特征表现能力;之后,在阈值滤波基础上,根据信号时–频分布特点,选择线段型、零角度结构元进行灰度级形态学开运算,进一步滤除高频频域噪声;最后,从原始信号、信号傅里叶谱、多分辨率快速S变换模矩阵中提取5种特征建立决策树分类器,识别含噪声信号与6种复合扰动信号在内的12种电能质量信号。通过仿真对比实验发现,新方法具有更好的抗噪能力,更加适用于低信噪比环境下的电能质量信号识别。     

带分布式电源的配电网电能质量扰动源定位

为实现带分布式电源的智能配电网发生电能质量扰动时的自动精确定位,提出了一种粒子群优化算法和矩阵算法结合的电能质量扰动源自动定位算法。采用矩阵描述配电网拓扑结构和电能质量监测信息,建立了矩阵粒子群优化模型,构建了一种新的评价函数,通过矩阵粒子群迭代进行全局寻最优解。MATLAB仿真表明,该算法能实现在接入分布式电源情况下的扰动源自动精确定位,并具有定位准确、收敛性好、容错率高等优点。     

永磁扰动检测有限元分析及优化设计

永磁扰动检测是一种新型无损检测技术,通过永磁扰动传感器在铁磁构件表面扫查并拾取受缺陷影响下静磁场变化情况来判别缺陷尺寸大小。本文深入分析了永磁体与缺陷的扰动机制,并针对传感器设计理论不足、永磁扰动检测信号微弱等问题,提出了采用环绕式体线圈探测永磁体内产生的磁扰动及采用螺旋线圈探测永磁体与缺陷间的外磁扰动,并在此基础上探究感应线圈及永磁体的几何参数对永磁扰动检测效率的影响。通过有限元模型多参数化扫描及正交试验设计方法对永磁扰动传感器进行了优化设计,该方法能够有效地提高永磁扰动内、外感应电压的幅值。