基于非同步dq坐标变换的电压暂降快速检测方法

针对现有电压暂降检测算法高度依赖同步采样、检测计算量大、易受干扰影响等问题,设计了一种基于非同步dq坐标变换的电压暂降快速检测方法。首先,通过电压坐标变换检测电压暂降的主要特征量,包括幅值、持续时间、相位跳变等,可摆脱传统方法对同步采样的依赖;其次,采用参数自适应设计,对噪声、频率偏移、幅值波动的影响进行滤波,从而达到提高检测精度的设计目的。最后,通过算例比较和分析验证了所提方法的有效性。     

并联有源电力滤波器低开关频率系统设计

从复矢量分析方法入手,给出并联有源电力滤波器(Shunt Active Power Filter,SAPF)复矢量分析模型及信号流图,研究了低开关频率下的SAPF复矢量数学模型。针对不同开关频率,对SAPF控制性能进行分析,在低开关频率下对SAPF进行系统设计,并对所设计控制器进行性能分析。通过仿真验证设计的控制器与传统比例积分控制器相比,在低开关频率下有控制优势。实验证明,在低开关频率下,采用复矢量控制器对SAPF进行系统设计,可以提高SAPF的补偿效果,增强SAPF控制系统稳定性。     

基于Gammatone滤波器组的齿轮系统侧隙诱发冲击特征提取

齿侧间隙会引发齿间啮合冲击,影响齿轮传动的平稳性和可靠性。为了对故障冲击成分进行提取,提出了基于Gammatone滤波器组的特征提取方法。该方法借鉴听觉系统复杂语音信号识别过程中耳蜗基底膜的信号处理思想,采用与基底膜冲击响应、幅频特性相似的Gammatone滤波器组模型对齿轮系统故障信号进行时频分析,进而提取冲击特征。研究结果表明:Gammatone滤波器组具有对齿轮系统的非平稳瞬变振动信号进行时频分析的功能,该方法能够有效提取由于齿侧间隙引起的啮合冲击故障特征。     

有源电力滤波器的故障诊断与监测系统设计

针对有源电力滤波器(APF)主电路中的IGBT及其驱动器容易引发开路故障,以及如何利用虚拟仪器技术取代传统的电能质量分析装置对APF进行实时监测等问题,通过对APF中IGBT的开路故障进行分析,设计了其相应的故障诊断硬件电路,同时设计了监控系统中的电网电流信号、APF运行温度采样信号的硬件电路,并分析说明了电路工作原理。设计了一种基于Lab VIEW软件的实时监测系统,通过将采样数据发送到该监测系统,实现了利用上位机对APF运行的实时监测功能。最后进行了对电网电压、谐波电流等信号的实时采样,以及对IGBT开路故障的模拟测试。实验及研究结果表明,该系统能够实现对APF的运行状态进行实时监测,同时能够实现IGBT及其驱动器的故障诊断功能,系统故障诊断精确性高、响应迅速。     

基于FIR滤波的NURBS插补算法研究

在考虑数控加工精度和加工效率的基础上,针对传统加减速控制中减速点预测不准的缺陷,提出了一种基于级联滤波器的NURBS插补算法。该插补算法根据速度敏感点将要加工的曲线进行分段处理,避免了插补过程中的爬行与过冲,提高了加工质量。基于弓高误差的速度自适应调整使得加工精度一直在允许的范围之内,基于滤波器的进给速度控制方案使速度过渡平稳,提高了插补的效率。最后对提出的NURBS插补算法进行了实验仿真,结果证明该算法的可行性。     

基于自适应理论的有源滤波器谐波抑制方法的研究

由于电力系统非线性负载的特性,使谐波电流大量注入电网,给电网带来了大量的电能质量问题。有源电力滤波器能够实现谐波检测和补偿的双重功能。针对目前检测技术存在的不足,提出了基于自适应除噪声技术的谐波检测方法。通过仿真,验证了该方法的有效性和鲁棒性。     

基于输出电压校正的混合有源滤波器控制策略

提出了一种基于输出电压校正的混合有源滤波器(APF)控制策略。将APF控制成电压源,在比例控制的基础上,以系统剩余谐波电流作为反馈量,计算得到一个正弦信号作为APF输出电压的校正信号,以比例控制信号和校正信号之和作为APF输出电压的参考信号,实现APF输出电压校正,达到减小剩余系统谐波电流的目的。利用滑窗离散傅里叶变换方法检测系统剩余谐波电流的幅值和初相位,并给出了控制策略的参数确定方法和校正信号的计算方法。分别仿真分析了不同控制参数下、有无背景谐波情况下和负载不同变化剧烈程度下的滤波效果,并通过并联5次无源滤波器改善了负载变化剧烈时的动态滤波效果。仿真结果表明,所提出的方法参数选择简单有效,对负载谐波变化的响应速度快,谐波滤除率高,在系统含有背景谐波的情况下能够达到较好的滤波效果。     

应用于双馈风力发电机的LCL型滤波器

根据对LCL型滤波器元件参数的约束条件的分析,提出在双馈风力发电机(DFIG)系统的网侧变换器(GSC)侧连接星形LCL型滤波器,在转子侧变换器(RSC)侧连接三角形LCL型滤波器,并以2.5 MW的DFIG为例,给出了各滤波器的参数。仿真结果表明,采用了提出的LCL型滤波器设计方法后,DFIG系统的GSC侧总谐波畸变率(THD)下降为1.70%,RSC侧总谐波畸变率下降为1.64%,滤波效果远优于L型滤波器。     

强跟踪自适应CKF及其在动力定位中应用

针对容积卡尔曼滤波(cubature Kalman filter,CKF)在动力定位系统存在不良测量及船舶运动模型不确定时滤波精确度下降甚至发散的问题,提出一种强跟踪自适应CKF算法。利用新息协方差匹配原理,建立对系统的不良测量具有鲁棒性的自适应CKF。基于强跟踪滤波(strong tracking filter,STF)的理论框架和自适应CKF算法,构建强跟踪自适应CKF,该算法克服了标准强跟踪滤波的理论局限性,兼具STF与自适应CKF的优点,在系统存在模型不确定性及不良测量时具有良好的鲁棒性和滤波精确度。通过仿真验证了所建算法的有效性。     

微电网的电能质量及改善方法研究

对微电网中的分布式电源的电能质量问题进行了分析,结合微电网运行的特点提出了相应的电能质量改善方法及控制策略。提出了有源滤波器(APF)和静止无功补偿器(SVC)联合运行改善电能质量的方法,APF和负载并联接入微电网,通过滤除谐波电流,其电流检测常用ip-iq方法;由于晶闸管控制电抗器(TCR)与晶闸管投切电容器(TSC)构成的静止无功补偿器,装设在微电网负载侧,采用对称分量法计算。通过Matlab/Simulink的仿真结果表明,该有源滤波器和静止无功补偿器联合运行的方法对改善微电网电能质量是有效的。