KZ-28型可控震源车负刚度隔振系统的研究

可控震源是物探领域的重要设备,其在低频段的隔振性能不理想,在一定程度上影响了勘探的效果.以KZ-28型可控震源车为研究对象,建立了负刚度隔振系统,通过降低刚度提高原隔振系统在低频段的隔振效率,并通过仿真验证该系统可以应用于可控震源车隔振.将负刚度系统引入可控震源车实物模型,进行了隔振效果测试.结果 表明,该负刚度隔振系...     

容错型四开关三相变换器异步发电系统的直接转矩控制研究

四开关三相变换器异步发电系统因其中的变换器可作为六开关三相变换器容错后的重构拓扑而具有研究价值.文中在研究了电压矢量特点的基础上,建立了该系统基本直接转矩控制的电压矢量选择表,仿真和实验表明基本直接转矩控制可使系统获得优良的动态性能.为提高系统的稳态性能,进一步进行了基于空间矢量调制的直接转矩控制研究,提出了包含磁链与转矩变化趋势与大小信息的电压参考矢量生成方法;针对四开关系统无零矢量的情况,提出用等时间相反矢量来代替零矢量的作用,并提出了两种矢量调制方案,仿真与实验结果表明,基于空间矢量调制的直接转矩控制提高了系统的稳态性能.     

高性能网侧变流系统仿真建模与应用

介绍了在高性能网侧变流系统的数学模型,在此基础上分析了矢量变换直接电流控制方法.在Mat-lab环境下建立基于开关函数和传递函数的系统理想仿真模型,同时采用Saber构建基于系统主电路拓扑结构的元件级半物理仿真模型.两种仿真模型结合使用能为系统设计和控制研究提供一个方便实用的实验平台,对实际工程设计有着很重要的意义.     

基于模糊控制的多电机系统仿真与实验研究

本文针对交流感应电机同步系统多变量解耦控制问题,应用模糊控制方法对由两台交流电机和变频器组成的同步调速系统的速度和张力解耦控制进行研究,并进行了仿真和实验测试.结果表明基于模糊控制的多电机系统的静态误差要小于传统的PID控制.     

基于Matlab的光伏并网系统仿真研究

研究了一种单相光伏并网发电控制仿真系统。采用DC/DC和DC/AC两级拓扑结构对光伏并网系统进行了研究和设计;采用功率扰动法实现最大功率点闭环跟踪,并网控制通过采集电网电压参数和逆变输出电流参数在逆变电路中通过PI调节实现。采用基于Matlab的光伏电池仿真模型对所设计的光伏并网系统进行了仿真。仿真和实验结果表明,基于Matlab的光伏仿真模型能够有效地模拟实际光伏并网系统的行为特征性,证明此系统在实际中是可行的。     

控制系统硬件在回路实时仿真实验平台的dSPACE实现

应用dSPACE半物理仿真系统,研制一套电动伺服系统硬件在回路实时仿真实验平台.研究了基于dSPACE系统的运动控制系统半物理仿真实验平台的系统结构及开发流程,设计了一种适合于多种类型电机的通用电机驱动装置,最后在该实时仿真实验平台上研究了无刷直流电动机伺服控制系统的设计,并通过实验结果验证了系统设计的合理性及控制的有效性.研究成果表明,dSPACE实时仿真系统为运动控制系统的研究与开发提供了一个良好的实验平台,大大提高了研究工作的效率.     

冰箱压缩机橡胶垫减振系统设计因素分析

冰箱压缩机的橡胶垫可减小压缩机向冰箱的振动传递,从而降低冰箱的噪声和振动。本文从理论分析、仿真计算、及实验测试几个方研究了冰箱压缩机橡胶垫的关键设计因素。结果表明,橡胶垫的隔振效果和压缩机的质量M,旋转频率f,以及橡胶垫的刚度K和阻尼C有关。从传递力的角度考虑,K越小传递给基础的力越小,但是相对整个冰箱系统而言,存在一个最佳刚度k值使整个冰箱系统的振动和噪声最小。     

"控制系统计算机仿真"实验教学改革

系统仿真是根据真实系统的物理模型或数学模型，利用计算机或实物、半实物，建造一个模拟系统，在模拟系统上进行观测、实验和分析，从而达到认识、理解和控制真实系统的目的。控制系统计算机仿真是一门建立在控制理论、数值方法、计算机技术、系统工程和控制工程基础上的综合性实验学科，它已成为自动控制学科的一支分支。目前，近乎所有的高品质的控制都离不开系统仿真研究。利用仿真工具对控制系统进行设计与仿真，可以有效地对比各种控制模型与方案，选取并优化相关控制参数，从而对整个控制系统的性能进行优化与提高，尤其是对于一些新型控制理论与算法的研究，进行系统仿真更是必不可少的。     

模糊PID控制在氢燃料系统中的应用

氢燃料电池在新能源领域应用中不断加大,对应的控制系统也得到了广泛的研究。为了提高氢燃料电池系统中氢气回路压力控制精度,本文提出了基于模糊PID在氢气回路中的控制策略研究。氢气回路中供氢模块控制具有非线性、数学模型复杂的特点,传统PID控制很难获得较好的控制效果,模糊控制对大滞后、时变、非线性的复杂系统具有很好的控制效果。文章通过对模糊控制理论的研究,给出了模糊控制结构框图,结合氢气回路控制精度及实验数据,选取模糊控制隶属度函数,建立模糊控制策略表,去模糊化输出函数。在Simulink仿真中建立了模糊PID、传统PID的算法模型,通过仿真结果表明,模糊PID控制器具有响应快、振荡幅值小、稳定时间短特点。     

基于预测控制的PID调节位置跟踪系统的设计

通过对预测控制和传统的PID闭环控制的分析和研究，提出了将先进的预测控制算法和经典的PID闭环控制相结合，构成软硬件结合的双层控制的思想。建立了一个三轴仿真系统中的交流伺服电机模型，并将控制算法应用于系统的单轴进行了控制实验研究。结果表明，该双层控制策略比PID控制算法使系统在跟踪特性、稳定性和鲁棒性等方面都有了提高。     

基于SDH海底光纤在线监测系统研发与应用

为了探讨复杂海洋环境下对海底光纤运行状态进行在线监测的最佳方式,文章提出了基于SDH光通信网络技术的光发送接收单元与网络管理系统相互协调的研发技术路线,经过光单元衰耗指标与灵敏度计算调整,及光纤迂回串接虚拟监测链路的联合调试、SDH网络管理功能的二次开发应用,实现了海底光纤实时在线监测和异常情况远程告警功能,具有投资省、见效快、简单实用等特点,创新和实用化效果显著,经进一步充实完善后,在众多海岛环境下对海底光纤进行状态检修等领域推广应用前景广阔.     

基于AIS的海缆综合监控报警系统的研究和开发

海底电力电缆广泛应用于海岛间供电、海上作业平台供电、海上风电场、跨越江河海峡短程输电,易受到船锚损害。基于海缆监测的实际需求,在已开发的基于船舶自动识别系统的海缆防锚损监控报警系统的基础上,添加了视频监控、电标实时监控、电标报警等功能,综合监控海缆保护区域内的船舶动态、海缆警示电标实时信息、海缆保护区域内船只流量信息,对潜在危险报警提示,有效保护海缆。文章详细介绍了该系统的架构、功能、开发实现,开发出的基于船舶自动识别系统的海缆综合监控报警系统成功应用于舟山海缆监控,分析实际运行经验,验证了系统的可行性和有效性。     

基于BOTDA的分布式光纤在线温度监控技术研究

主要介绍基于BOTDA (Brilouin Optical Time-Domain Analysis)的分布式光纤测温系统应用于高压输电海缆温度在线监控的可行性,简要介绍了该技术的基本原理和特点.应用分布式光纤测温系统对110kV光电复合海缆进行测试,考察了仪器的测温精度、响应时间及运行可靠性等性能,试验结果说明该技术...     

基于FPGA的主动隔振载荷检测系统的设计与实现

随着空间精密载荷对星上振动要求的提高,主动隔振载荷在对敏感载荷进行微振动抑制方面的重要性逐渐凸显。为实现低频、小振幅微振动的采集和抑制功能,以满足载荷所需的振动环境要求,本文设计了一个基于FPGA主控板卡和Qt上位机软件的检测系统。通过FPGA控制多路Δ-Σ模数转换器完成微振动信号的同步采集、指令协议的解析、PID控制算法的实现以及驱动控制信号的输出,同时设计了上位机软件实现对遥测信号的实时数显和频谱分析。系统经过集成联调,对主动隔振载荷的实时遥测功能和隔振控制性能进行了测试。结果表明,加速度幅度谱密度积分从1.73×10-6 g降至1.41×10-7 g,隔振抑制比达到-25 dB,实现了良好的微振动抑制效果,验证了本系统能够满足主动隔振载荷的微振动抑制需求。     

高压直流海缆综合在线监测系统研究

直流海底电缆在我国的应用尚处于起步阶段,运行经验不足,同时由于海底环境复杂,例行巡检困难,因此亟需对直流海缆的在线监测方法进行研究。分布式光纤技术是近年来发展的新型光纤传感技术,可实现对温度、应力等参量的在线测量。文章建立了基于分布式光纤传感技术的高压直流海底电缆综合在线监测系统,综合利用了分布式光纤的BOTDA,ROTDR以及Φ-OTDR原理,提出了布里渊频移解耦方案,可对直流海缆运行过程中的温度、应变、扰动等进行实时测量,同时该系统还融合了船舶AIS功能,实现对直流海缆区域内来往船只的监测及警告,保障了直流海缆的安全稳定运行。最后对该系统在南澳±160 k V直流海缆工程中的运行数据进行分析,验证了系统的有效性。     

海底电缆综合监测关键技术及应用

跨海电网海底电缆由于缺乏有效的技术监测手段,导致海底电缆故障及停电事故时有发生。通过抽取海底电缆复合光纤作为分布式监测的传感元件,构建了海底电缆综合监测系统,实现对海底电缆运行状态实时在线监测,取得多项关键技术突破。重点介绍了利用光纤拉曼散射、布里渊散射和瑞利散射分别对温度、应变和振动特性反应敏感的技术原理,以及实现对海底电缆运行的温度、应变状态和振动事件进行分布式综合监测的技术成果,支撑了跨海电网安全稳定运行。该技术在实际应用中取得了显著效果,并且经济和社会效益突出,具有进一步推广应用的前景。     

基于Linux实时操作系统的配电网保护控制终端平台设计与应用

当前配电网保护终端平台仍采用封闭架构，高昂的平台操作系统授权价格以及封闭的开发环境，抑制了配电网保护控制业务海量的需求。针对开发者代码隔离诉求和网络保护性能约束，提出了一种基于Linux实时操作系统的配电网智能保护控制终端新平台。新平台拥有Linux开源、代码隔离、业务实时性支撑等特点。首先基于普通Linux操作系统嵌入实时补丁、设计实时进程调度和应用内存共享机制，以构造新平台基础。然后，设计了数据实时处理模块和保护业务服务模块，以服务配电网保护控制应用。最后，通过搭建软件测试环境，验证了新平台进程实时处理能力、重采样抖动控制能力。通过搭建RTDS实时数字仿真系统，验证了新平台下的网络保护应用性能。测试均取得了预期效果，验证了新平台设计的工程适应性。     

基于日前调度与实时控制的微网储能系统容量配置

针对微电网孤岛模式下的新能源发电、负荷平衡问题,从实时控制运行需求出发,提出了一种基于日前能量调度管理和实时误差控制的储能系统容量配置方案。首先,通过将储能系统分为主储能系统和辅助储能系统,建立了兼顾储能系统成本损耗以及燃气轮机发电配置的多目标优化函数。利用改进的粒子群算法和收敛性原则,得到所需的主储能配置,同时完成日前的能量管理调度。然后,利用场景模拟法得出完成实时操作所需要的辅助储能系统容量配置,并制定相应控制策略完成实时能量管理。最后,通过数值仿真,验证了所提配置方案的可行性。在满足经济性和实用性条件下,完成整个孤网模式下微电网的配置问题。     

在线暂态稳定分析和控制从EMS获取数据的方法研究

如何可靠获取EMS实时数据进行在线暂态稳定控制是电力系统稳定控制的重要研究课题。提出了一种方法,利用AQL接口从EMS获取在线实时数据,并用专家系统进行数据校验和修正,最后与经典稳定分析程序接口进行暂态稳定分析控制。实践证明,该方法的提出,实现了利用EMS实时数据进行在线稳定控制的自动化运行。     

基于FPGA的多通道智能CAN卡设计

针对CAN网络控制系统对实时性和可靠性要求,文中提出了一种基于FPGA的智能多通道CAN卡设计方案。通过FPGA设计了可变字节长度的主模式SPI接口电路,简化硬件结构,设计了双口RAM实现PCI总线和网络数据交换。设计了基于CH365的PCI接口电路可以和ISA模式共享,设计了变压器隔离电路功耗低可靠性更好。板卡设计了微处理器通过板卡配置按照TTCAN协议自动完成CAN数据交换,可以当作普通卡使用,免去了复杂的驱动调用,方便使用。最后设计实验测试板卡在自动传输功能时实时性和可靠性,结果满足要求。