基于多芯片集成技术的超声波电机驱动控制电源研究

多芯片组件是实现电子装备小型化、轻量化、高性能、低成本专用集成电路不可缺少的关键技术。应用该技术对超声波电机驱动控制专用集成电路技术和专用芯片模型建立方法进行了初步研究，并对部分电路进行了仿真，对继续进行国内超声波电机专用集成芯片的研究作了有益的尝试。     

圆柱定子三自由度球转子超声波电机的轨迹运动方程

圆柱定子3自由度球转子超声波电机利用一个定子的3种共振模态的两两叠加、合成，分别驱动一个球转子的3个自由度的旋转运动，三相同时激励时的轨迹运动方程是实现球转子预期轨迹控制的关键理论模型。在定子3种不同模态的有限元分析基础上，该文推导了圆柱定子3自由度球转子超声波电机在3相同时激励时的运动轨迹及传递机理，并对不同激励条件下的轨迹运动方程进行了分析、对比，为提高圆柱定子3自由度球转子超声波电机的定转子传动效率和进一步定量分析动力传递方式，定子优化设计，以及球转子的轨迹控制策略奠定了理论基础。     

双转子柱体超声波电机运行机理与实验研究

环形行波型超声波电机小直径条件下，输出性能逐渐失去低速大扭矩的特点。而柱体弯曲振动超声波电机是靠圆柱定子端部的摇头振动并通过摩擦来驱动转子的，定子的直径越小，摇头振动的幅值越大，因而，小直径时更能显示出这种电机的优越性。该文阐述了双转子柱体弯曲振动超声波电机的运行机理，证明了定子表面质点运动轨迹为一椭球：利用ANSYS有限元软件分析了电机的弯曲振动模态；用阻抗特性分析仪分析了电机的阻抗特性和相位特性；制作了直径为20mm、有两个转子的柱体弯曲振动超声波电机，并对其输出特性进行了测试，最大转矩达0．16Nm、最高转速为220r／min。     

基于模糊多目标优化的电动汽车充电网络规划

电动汽车充电网络规划对电动汽车发展具有重要意义,直接影响了车辆使用的便利性与配电网络运行的经济性。为此,建立了同时考虑充电网络服务能力最大化与配电系统网络损耗最小化的电动汽车充电网络规划模型。该模型是典型的多目标优化问题,且两个优化目标具有不同维度,并可能互相冲突,很难在优化中互相协调。因此,通过定义目标隶属度函数对模型中的子优化目标进行模糊化,将原始优化问题转换为基于最大满意度的单目标优化问题,并采用遗传算法对其求解。以25节点交通网络以及IEEE33节点配电系统为例进行了仿真试验,验证了所提模型及求解方法的有效性。     

下腰椎三维有限元模型的建立及应力分析

通过Mimics10.0软件对腰椎CT图像进行预处理,建立了腰椎L4-L5的三维模型,利用Mimics和Abaqus6.9分别对材料属性赋值,并进行腰椎应力分析,讨论人体在前屈状态下腰椎生物力学特点,将仿真结果与临床实践进行比较,探讨腰椎间盘突出症产生的机理,寻求日常生活中腰椎的保护措施.有限元分析结果显示前屈时椎体应力主要集中在椎体前端,而椎间盘的应力分布集中在前外侧,与医学常识中的椎间盘应力不均将引起纤维环的退变,导致椎间盘突出的医学诊断实践相一致,所建模型有效,本研究为进一步理论研究奠定基础.     

非均匀采样数据系统时变故障估计与调节最优集成设计

针对一类发生连续时变故障的非均匀采样数据系统,建立了一套主动容错控制最优设计方案. 首先,为了实现基于非均匀离散采样输出对连续故障的估计,同时鉴于现有自适应故障诊断方法无法直接推广于非均匀采样数据系统,提出一种连续时间增广观测器最优设计方法,既能保证故障估计误差快速收敛同时又对外界干扰鲁棒;并且提出一个迭代算法对故障估计延迟与系统鲁棒性进行权衡;进一步地,基于所获得的故障信息,并考虑估计误差和时变故障内采样特性对容错控制带来的不利因素,设计基于状态反馈的非均匀采样容错控制器来快速恢复故障系统性能;最后,通过对四容水箱基准实例的仿真来验证所提方法的有效性.     

风/储系统低电压穿越策略仿真研究

摘要： 新能源在电网中比例的增加滋生了电网不稳定因素,并网的风电系统必须具备一定低电压穿越能力。文章针对中小型的分布式风力发电系统展开研究,结合储能系统技术开发,使其在风电领域并网关键技术中的应用推广成为可能。文章首先对双馈风力发电系统并网运行过程中电网电压突然跌落时出现的问题进行分析。其次在剖析双馈发电及背靠背变换器的数学模型基础上针对电网电压跌落时的情况,直流母线处引进储能系统,设计双向直流变换器,提高系统低电压穿越的能力。最后通过PSCAD/EMTDC仿真软件对单crowbar（撬棒电路）及加储能风电混合系统在带缓冲及不带缓冲的系统平台上进行低电压穿越实验分析,得出带缓冲的储能组合结构更能抵制低电压穿越,也验证了系统设计的合理性。     

风/储系统低电压穿越策略仿真研究

新能源在电网中比例的增加滋生了电网不稳定因素,并网的风电系统必须具备一定低电压穿越能力。文章针对中小型的分布式风力发电系统展开研究,结合储能系统技术开发,使其在风电领域并网关键技术中的应用推广成为可能。文章首先对双馈风力发电系统并网运行过程中电网电压突然跌落时出现的问题进行分析。其次在剖析双馈发电及背靠背变换器的数学模型基础上针对电网电压跌落时的情况,直流母线处引进储能系统,设计双向直流变换器,提高系统低电压穿越的能力。最后通过PSCAD/EMTDC仿真软件对单crowba(r撬棒电路)及加储能风电混合系统在带缓冲及不带缓冲的系统平台上进行低电压穿越实验分析,得出带缓冲的储能组合结构更能抵制低电压穿越,也验证了系统设计的合理性。     

电力系统闪变源检测研究

为了有效解决电能质量问题,有必要对引起电能质量问题的扰动源进行定位,以便实现综合治理。本文建立含有两条负荷支路的电力系统仿真模型,采用FFT算法对用户端采集的电压、电流进行分析,得到两个主要的间谐波分量,通过计算功率因数,并根据其正负判断出用户端的闪变源,结果表明该方法简单易行。     

感应电机矢量控制系统参数辨识研究

在矢量控制系统中,转子磁场定向的精度在很大程度上依赖于电机参数。从电机的稳态等效电路出发,提出了一种利用变频器自身的资源来对电机参数进行辨识的方案。对方案进行了具体分析,并且利用基于TMS320F2407 DSP的感应电机矢量控制系统对方案进行了试验验证。试验结果证明这种方法能够为矢量控制系统提供较高精度的电机定、转子参数,具有简单、易操作的特点,有一定的可实施性。