电机与控制学报 /oa LMS滤波法在笼型异步电机转子断条诊断中的特征 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20170501 在诊断笼型异步电机转子断条故障时,可以通过对定子电流的频谱分析来提取代表故障特 征的边频分量。为克服实际诊断中直接做快速傅里叶变换(fast fourier transformation,FFT)频谱分 析存在的边频分量被主频量掩盖的缺陷,采用最小均方误差(leest mean square,LMS)自适应滤波 法滤除主频量再做FFT频谱分析,以突出边频分量。给出了转子断条故障诊断中LMS滤波原理及 滤波器参数确定,详细分析了电机不同运行转差率下LMS滤波对边频量的采样规律和等效采样周 期。结果表明,当依主频设定的固定采样周期采样电机电流时,LMS滤波是通过对边频分量在不 同周波的不同位置采样拟合出完整周波,等效采样周期随转差率变化,且一般至少比设定的固定采 样周期小一个数量级。 2018年04月20 00:00 2017年05 1 7 1945843 &nbsp;刘新正,何升华,高琳,张厚成 异步起动永磁同步电动机起动过程中永磁体平均工作点的解析计算 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20170502 针对采用时步有限元法研究异步起动永磁同步电动机起动过程中永磁体工作点的变化时存在计算时间长、不适合电机设计阶段的快速计算的问题, 通过将异步起动永磁同步电动机的动态数学模型和磁路计算模型结合, 建立了异步起动永磁同步电动机起动过程中永磁体平均工作点的 <br />解析计算模型。利用该解析计算模型计算了3台样机起动过程中永磁体平均工作点的变化, 分别得到了电机起动过程中最大退磁磁场出现时的永磁体平均工作点和电机稳定运行时的永磁体平均工作点。通过与有限元法的计算结果作比较, 验证了该解析计算模型的准确性, 可为该类电机的快速设计提供参考。 2018年04月20 00:00 2017年05 8 14 1469078 &nbsp;唐旭,王秀和,徐定旺 &nbsp;微电网孤岛状态下新型混合储能控制策略研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20170503 &nbsp;分析了微电网孤岛运行状态与并网运行状态储能系统控制策略的差异,针对孤岛运行状态,提出一种新型蓄电池- 超级电容混合储能系统控制策略,针对传统控制策略在超级电容容量达到阈值而无法正常工作时,不能保证母线电压稳定,以及逻辑判断与数字滤波环节过多,响应速度 <br />慢、较难实现等问题,采用双电压闭环控制策略,配合利用双向DC /DC 变换器自带的LC 滤波器, 省去数字滤波环节,在超级电容剩余电量达到限定值时,无需改变控制模式,仍能维持母线电压的稳定,提高了微电网可靠性。分别通过频域分析、仿真分析和实验研究,验证了所提控制策略的正 <br />确性与可行性。 <br /> 2018年04月20 00:00 2017年05 15 22 2150183 &nbsp;侯世英1, 毕晓辉2, 孙韬1, 毛瑞3, 余海威1 海上风电并网的有限控制集模型预测控制 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20170504 针对海上风电场柔性直流输电(voltage source converter high voltage direct current,VSC- HVDC)系统传统矢量控制中,PI参数难以整定、需要调制器以及难以实现多目标优化等问题,提出 了一种基于有限控制集模型子贞测控制(finite control set model predictive control,FCS-MPC)的新型海 上风电VSC-HVDC并网控制策略。该方法结合并网逆变器的离散数学模型,通过电流误差构造价 值函数,以价值函数为优化目标,预测并网逆变器未来时刻的开关状态;为避免计算时间延时并实 现多目标优化,引入延时补偿和权重系数,产生最优开关组合触发并网逆变器。在Matlab/SIMU- LINK中建立风电并网系统的仿真模型,并采用FCS-MPC和传统PI控制两种方法实施并网控制, 通过对风电场功率波动及电网发生故障等多种运行环境进行仿真,结果有效验证了所提出的FCS- MPC方法应用于VSC-HVDC海上风电场并网系统对直流电压的控制能力和故障恢复能力。 <br /> 2018年04月20 00:00 2017年05 23 32 4073832 &nbsp;许加柱,袁晋蓉,沈阳武,邓小亮,熊尚峰,吴和海<br /> 基于改进去噪性能的Prony算法电网低频振荡模态辨识研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20170505 针对电网低频振荡Prony辨识算法对噪声较为敏感、对输入信号要求较高的问题,提出了 一种基于小波去嗓与扩展Prony算法相结合的高精度低频振荡模态辨识方法。在小波去嗓的基础 上通过对阈值进行改进,使得小波去噪的阈值随着小波的分解而发生变化,从而对低频振荡信号达 到较好的滤波效果,并在此基础上研究扩展Prny算法,对构建的仿真信号运用IEEE4机2区域系 统产生低频振荡信号以及实际PMU监测的低频振荡信号进行算法验证。仿真和实验表明提出的 方法能够比较准确和快速的辨识电力系统低频振荡信号,且具有较高的精度和较好的鲁棒性,为电 力系统低频振荡模态辨识提供了一种行之有效的方法。 2018年04月20 00:00 2017年05 33 41 2681243 金涛,刘对 多微电源混合系统在微电网中最优定位和规划研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20170506 &nbsp;合理利用多种形式能源为负荷供电可以有效提高微电网运行经济和可靠性,然而目前微电源的前期选址定容和后期优化运行均孤立考虑,为了充分发挥其灵活供电能力,提出一种基于光伏、电池组以及柴油发电机的混合供电系统规划策略。首先,给出了光伏-电池组-柴油发电机混合 <br />供电系统能量运行方式,提高其运行经济性和灵活性; 其次,提出了综合考虑多电源定位规划和运行优化的多目标优化模型,不仅减小总投资、运行维护成本、上级电网输送功率引起的网损及紧急情况引起的切负荷发生概率,同时可以使剩余能量反送给上级电网; 最后,给出了基于粒子群优化人工蜂群算法改进求解方法,有效提高收敛速度。仿真结果证明,所提出的规划策略可显著提高微电网运行的经济性和可靠性。 <br /> 2018年04月20 00:00 2017年05 42 50 2414990 蔡志远1, 戈阳阳1,2, 李洋1,3, 马少华1 永磁同步电动机空载铁耗研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20170507 从产生根源出发,对永磁同步电动机空载铁耗进行细致分类。在此基础上,利用有限元法和Bertotti 铁耗计算模型,以一台5 kW、3 000 r /min 永磁同步电机为例,对正弦波供电永磁同步电动机的空载铁耗分布特性进行分析计算,得到基本铁耗与空载杂散损耗的比例关系以及不同因素 <br />所引起的空载杂散损耗分布规律。进而,研究了变频器供电空载电流时间谐波引起的谐波损耗,分析了不同极槽配合对变频器供电永磁同步电机的谐波损耗影响规律。最后,通过多台样机的空载铁耗试验,验证了计算的正确性。 <br /> 2018年04月20 00:00 2017年05 51 57 997638 &nbsp;佟文明, 孙静阳, 段庆亮, 朱龙飞, 陈萍 风储联合并网发电系统建模与运行控制 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20170508 针对并网风力发电的随机波动,在风电场配置规模化电池储能系统,采用结构简单且控制性能良好的永磁同步风电机组,构建风储联合并网发电系统模型并实现其运行控制。基于最大功率捕获和有功无功解耦控制设计风力发电机组的控制系统,釆用定周期比控制策略和反馈线性化 <br />理论实现电池储能系统的功率传输控制。在PSCAD/EMTDC 仿真软件中搭建了风储联合发电系统仿真模型,结果表明,釆用定周期比控制策略和反馈线性化理论设计电池储能单元可以快速跟踪参考控制指令,实现对风电功率波动的平抑,进而验证了所提出风储联合并网发电系统模型和控制系统的有效性。 <br /> 2018年04月20 00:00 2017年05 58 65 3218164 李军徽1, 杨嫄嫄1, 冯爽1, 葛延峰2, 金鹏3 &nbsp;多级超导脉冲变压器的协调放电模式分析 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20170509 为了探索多级超导电感储能的脉冲功率技术,设计两种基于多级超导脉冲变压器的XRAM 结构的脉冲电源模式,并对其协调放电特性进行分析和仿真研究。首先介绍单级的基于超导脉冲变压器和电容器混合储能的脉冲电源电路及其工作原理。然后结合XRAM 电路的结构特点,设计 <br />两种XRAM 结构的脉冲电源模式,分析这两种脉冲电源模式各自的特点,仿真研究其不同的协调放电方式。最后选择负载电流脉冲的幅值、半高宽、矩形面积比和能量传递效率等四个性能为指标,分析两种脉冲电源模式的输出特性。结果表明: 多级超导脉冲变压器可以采用XRAM 电路结构,在多级同步放电的模式下负载电流脉冲在幅值、半高宽和能量传递效率等性能方面要优于非同步放电模式。 2018年04月20 00:00 2017年05 66 72 2343702 &nbsp;李海涛, 张存山, 李震梅, 邹国峰, 高明亮, 胡元潮 考虑负载不确定的异步电机反馈线性化的最小损耗控制 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20170510 研究异步电机负载变动时基于反馈线性化的最小损耗控制的实现问题。首先分析了异步电机的损耗特性,建立了受电机温度时变参数影响小的最小损耗磁链控制模型,揭示了通过转矩的实时估计对磁链进行控制可实现最小损耗控制。应用微分几何精确线性化的理论,建立了考虑负 <br />载转矩不确定性的异步电机反馈线性化模型,实现了转速和磁链的线性化解耦控制,电机转矩的实时估计依据参考模型在电动机反馈线性化控制中实现。异步电机的反馈线性化控制既提高了动态时的响应速度,又实现了稳态时的轻载高效率运行。合理选取控制参数,实现转速、磁链以及转矩估计的渐收敛。仿真实验表明所提控制方法的可行性和有效性。 <br /> 2018年04月20 00:00 2017年05 73 80 1818548 &nbsp;王爱元, 李健, 顾春阳 自起动永磁同步电机转子铜耗分析的时步有限元优化离散策略 <br /> /oa/darticle.aspx?type=view&id=20170511 利用时步有限元方法对永磁同步电机进行转子铜耗分析计算时,由于空间中高次谐波磁场的作用,使得导条中的电流与损耗在集肤效应的影响下呈非均匀分布,于是有限元模性的空间离散方案将直接对计算精度产生影响。首先通过理论推导得出导条电流密度的解析表达式; 在此基础 <br />上,通过建立不同形式的目标函数,研究等间距与不等间距条件下离散密度对于损耗计算精度的影响,及其所对应的最优离散方案; 最后,针对转子实际槽形结构,在考虑交界面处强制引入节点的约束条件下,提出了采用分区域循环引用最优离散点的方法,求解全局优化离散策略。通过与时步有限元计算结果进行对比,验证了方法的合理性。 <br /> 2018年04月20 00:00 2017年05 81 88 857132 &nbsp;胡笳1, 谷君2, 奚林根1, 吕克启1 &nbsp;无电压传感器的准直接功率并网变流器控制方法 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20170512 &nbsp;针对传统基于虚拟电机磁链的无电压传感器方法电压波动较大问题,结合二阶广义积分原理与占空比信号提出一种电压观测器以代替电压传感器获取更加精准的网侧电压信息。依据瞬时功率理论,在两相静止坐标系下,采用基于PQ 开环的准直接功率电压定向控制策略,实现了并网 <br />变流器的四象限工作状态运行,电流内环采用比例谐振控制器保证指令电流快速无差跟踪。对比分析网侧电压信号谐波畸变率,实验波形表明: 所提方法不需要电压传感器与电流解耦控制环节,且谐波含量低,可获得较传统方法更准确的网侧电压信号,提高了系统运行的稳定性与可靠性。 <br /> 2018年04月20 00:00 2017年05 89 98 2953690 &nbsp;胡立坤1,2, 黄太昱1,2, 卢泉1, 曹俊1,2 &nbsp;多水下机器人编队的组网通信方法研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20170513 使用水下机器人组网编队可以在更开阔的海域完成环境信息收集、区域搜索与快速环境感知等使命。为提高编队通信效率,研究了水声通信条件下多水下机器人组网通讯的方法。在多水下机器人的分层通信结构中,基于拓扑网络结构建立了信道传输模型。根据传输模型,对于距离领 <br />航员AUV 节点较远而距离其他跟随AUV 较近的节点采用线性拓扑传输方式,而对于其他AUV 节点采用一对多竞争拓扑传输方式。在线性拓扑传输的自适应MAC 协议中,领航员AUV 和所有的跟随AUV 通过广播与应答的方式实现时间同步,之后跟随AUV 节点根据距离领航员AUV 和数据 <br />传输的效果选择负责外围节点的通信或休眠,这就降低了领航AUV 的能量消耗,提高了整个AUV 编队组网的生存时间。而一对多竞争的自适应MAC 协议包含了一种改进的握手机理,该协议可以降低传输的丢包率并提高网络的吞吐量。与AUV 编队结合的通信仿真表明了该方法的先进性和有效性。 <br /> 2018年04月20 00:00 2017年05 97 104 2816101 &nbsp;黄海, 李岳明, 庞永杰 &nbsp;基于扰动观测和补偿的PMSM 伺服系统位置跟踪控制 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20170514 针对存在参数摄动和外部扰动力矩的PMSM 伺服系统位置跟踪控制问题,提出一种基于扰动观测和补偿的滑模控制方法。采用扰动观测器估计系统参数摄动以及负载力矩,并在此基础上对等效扰动进行补偿,减小了模型不确定性对系统控制性能影响,系统的位置跟踪误差由 <br />0. 85 rad减小到0. 35 rad; 在保证系统稳定性的前提下,去除了常规滑模控制中的不连续控制项,有效地减小了抖振。实验结果表明,与工程上常用的PID 算法相比,基于扰动观测和补偿的滑模控制算法不仅能够显著提高PMSM 伺服系统的位置跟踪精度,而且能有效地削弱抖振。 <br /> 2018年04月20 00:00 2017年05 105 109 423946 &nbsp;邹权, 钱林方 &nbsp;中央制冷空调冷冻水系统模糊RBF 控制研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20170515 针对中央空调冷冻水系统回水温度快速准确调节问题,提出基于模糊径向基函数( radial basis function,RBF) 网络的变流量回水温度智能控制方法。首先,对冷冻水系统旁通阀门的水量开度、泵组转速等输入量,按照模糊控制理论,进行模糊化与反模糊化处理,获得归一化的输入信息向量; 然后,利用能够全局寻优的RBF 网络进行温度预测,不断迭代预测产生理想的预测温度; 最后,当期望温度与预测迭代的温度残差小于门限值时,停止迭代,输出并记录温度,完成冷冻水系统的非线性温度控制。仿真实验表明,相比于传统反向神经( back propagation,BP) 网络控制,RBF 控制方法迭代次数更少且精度更高,能够提高系统的整体性能。 <br /> 2018年04月20 00:00 2017年05 110 116 1624429 &nbsp;孙丽萍, 李元, 张冬妍, 刘亚秋