提升绞车钢丝绳损坏的分析及预防措施

该文针对煤矿绞车钢丝绳事故频繁发生的现状,分析了绞车钢丝绳发生磨损、断丝、拉伸、锈蚀等几个方面的原因,提出了预防绞车钢丝绳断绳的保护措施,以及选择先进的TCK便携式探伤定量检测系统。     

基于车辆状态的航向估计量测方程研究EI北大核心CSCD

应用一种以单位四元数为状态向量的自适应卡尔曼滤波算法融合三轴陀螺、三轴加速度计及三轴磁传感器测量信号,实现了车辆航向估计。该算法根据磁干扰强度调整磁传感器量测在航向估计中的权重,从而减小磁干扰造成的估计误差,但这种做法也使航向预测值失去了有效约束,为此研究了一种基于车辆状态的量测方程。首先,依据单位四元数与航向角的关系推导了量测方程式;然后,利用不同传感器信号间的相关关系判断车辆状态并据此实现量测权重系数的自适应调整;最后,将该量测方程引入航向估计融合算法。在实验中分别应用引入新量测方程前后的融合算法对传感器数据进行处理,实验结果表明,新量测方程可以在发生磁干扰时继续发挥约束航向预测值的作用,从而有效提高了航向估计算法抗磁干扰能力。     

磁传感器输出姿态信息修正方法研究

在基于地磁、角速度及重力加速度(MARG)测量的航姿融合估计应用中,磁干扰会破坏磁传感器输出所含姿态信息,进而降低姿态估计精度。为提高姿态估计的抗磁干扰能力,研究了在静态及小幅加速度运动条件下修正磁传感器输出的方法。该方法利用重力加速度测量值对归一化磁传感器输出向量进行修正,修正依据是地磁向量与重力加速度夹角恒定以及最小化修正角度。分析了航姿融合估计算法模型与磁传感器输出修正原理,给出了修正方程并推导了修正计算式,最后通过静态与动态实验验证了修正效果。实验表明,磁传感器输出修正使俯仰角及横滚角估计均方根误差分别降低2.6°与1.6°。此外,该修正方法还具有不改变融合计算过程,便于与其他改进措施结合使用的特点。     

五电平MMC-UPQC的无源控制

分析五电平模块化多电平变换器-统一电能质量调节器(MMC-UPQC)的主电路拓扑和工作原理,建立其在dq0坐标系下的数学模型及EL模型。为加快误差能量收敛,采用阻尼注入方法设计电流内环无源控制器,确保MMC-UPQC的稳定性;通过电压外环PI控制器获得内环期望电流,消除静态误差。所提出的无源控制实现了对有功和无功的解耦控制,使系统具有良好的动静态性能。在负序二倍频坐标变换下采用相间解耦控制抑制环流,减少开关损耗;采用基于Park变换的电压电流补偿量提取方法,无需锁相环,提高补偿精度。最后在Matlab/Simulink搭建五电平MMC-UPQC仿真模型,仿真结果表明能够较准确地补偿不平衡、谐波电压以及无功、谐波电流,证明了无源控制的可行性。     

基于PCHD模型的APF自适应模糊无源控制研究

为改进有源电力滤波器APF的电网电流补偿效果,基于APF的端口受控哈密顿(PCHD)数学模型,采用互联和阻尼配置无源控制(IDA-PBC)方法,设计了通过模糊控制实现注入阻尼在线调整的无源混合控制器。同时,为提高APF的直流侧电压控制能力,采用自适应模糊PI控制器,实现比例系数与积分系数的在线调整。利用所提出的控制器,可有效补偿电网电流,抑制负载电流谐波,使电网电流为近似正弦波;同时,获得更好的直流电压动静态性能。在Matlab/Simulink仿真平台上搭建APF自适应模糊无源混合控制器的仿真模型,对APF的谐波补偿性能进行了仿真实验研究。仿真结果表明所提出的自适应模糊无源混合控制策略是可行的。     

基于车辆状态的航向估计量测方程研究

应用一种以单位四元数为状态向量的自适应卡尔曼滤波算法融合三轴陀螺、三轴加速度计及三轴磁传感器测量信号,实现了车辆航向估计。该算法根据磁干扰强度调整磁传感器量测在航向估计中的权重,从而减小磁干扰造成的估计误差,但这种做法也使航向预测值失去了有效约束,为此研究了一种基于车辆状态的量测方程。首先,依据单位四元数与航向角的关系推导了量测方程式;然后,利用不同传感器信号间的相关关系判断车辆状态并据此实现量测权重系数的自适应调整;最后,将该量测方程引入航向估计融合算法。在实验中分别应用引入新量测方程前后的融合算法对传感器数据进行处理,实验结果表明,新量测方程可以在发生磁干扰时继续发挥约束航向预测值的作用,从而有效提高了航向估计算法抗磁干扰能力。