双向全桥直流变换器的软开关实现与硬件参数优化
重点介绍了双向全桥直流变换器中高频隔离变压器的漏感与串联辅助电感的参数优化设计。直流变换器作为高频隔离双向多电平变换器的中间级,控制变换器能量的双向流动。通过详细分析传统移相控制下双向全桥直流变换器运行过程以及超前桥与滞后桥分别实现软开关条件,得出满足软开关条件的电感参数与死区设置时间。通过具有三级结构的级联多电平变换器的实验平台,验证了电感参数优化保证软开关实现的有效性,同时提高了直流变换器的效率。
基于Web的煤矿井下水泵机组远程故障诊断系统设计
煤矿井下水泵机组是煤矿井下排水系统的重要设备,承担着将井下积水排出的重要任务,对矿井安全生产起到保障作用。针对其常见故障及特征,采用了改进的BP神经网络算法进行故障诊断,构造了基于Web和OPC技术的远程故障诊断系统的总体设计框架并给出了实现步骤,借助Intouch开发诊断中心前面板、Matlab与C#混合编程开发OPC客户端和Web服务器,最终设计出高可靠性的水泵机组远程故障诊断系统。
局部均值分解与支持向量机相融合的配电网故障定位
为了提高电源配电网的故障定位准确度,提出一种局部均值分解与支持向量机相融合的配电网故障定位方法。首先应用局部均值分解提取配电网故障定位特征,然后采用支持向量机对配电网故障进行分类和定位,最后采用仿真实验测试方法的性能。仿真结果表明,该方法可以快速、准确地对配电网故障进行定位,而且故障定位性能要优于其他配电网故障定位方法。
矿用气体传感器无人值守调校的废气处理
为了保证矿用气体传感器在调校过程中产生的有毒废气不影响工作人员的身体健康,并能无污染地排向大气,介绍了一种智能处理方法,即采用活性炭纤维负载Ti O2的光催化氧化技术吸附并分解有毒废气,利用BP神经网络控制室内活性炭用量,以C8051F020单片机为核心控制CPU,研究并设计了废气处理系统,使调校室内有毒废气浓度达到不危害人体健康并符合国家排放标准的目的,对实现调校过程中废气处理的智能化控制、保障人身安全和煤矿生产以及改善环境质量有重要意义。
基于时频分析的高速列车转向架混合故障盲分离
针对高速列车同时发生两种故障的问题,提出了一种基于短时傅里叶变换(Short-Time Fourier Transform,STFT)和时频比的高速列车转向架混合故障盲分离算法。首先对观测数据进行STFT线性时频变换,再运用混合信号的时频比(Time-Frequency Ratio of Mixtures,TIFROM)估计单源域,得到分离矩阵;然后对源信号和分离后的估计信号分别提取矢量特征,用于盲分离准确度评价;最后用支持向量机(Support Vector Machine…
小波消噪和改进神经网络相融合的模拟电路故障诊断
为了提高电路故障诊断的正确率,提出一种小波消噪和改进神经网络相融合的模拟电路故障诊断模型。首先采用小波分析电路状态信息进行消噪并提取电路特征,然后采用遗传算法优化神经网络建立电路故障诊断模型,最后采用仿真实验测试其性能。实验结果表明,相对于其他电路故障诊断模型,该模型不仅提高了电路故障诊断的正确率,而且加快了故障诊断的速度,具有更高的实际应用价值。
一种三重化三相桥式全控整流电路的研究
三相桥式全控整流电路的输出电压在一个电源周期内有6个脉波,而三重化三相桥式全控整流电路能将一个周期内的脉波次数提高到18次。由于脉波数的提高,基于所提出的三重化整流电路构成的交-交变频电路的输出频率也相应地得到提高,因此可以适应更大调速范围的要求。利用Matlab对三重化三相桥式全控整流电路进行建模,并对不同控制角情况下的电路输出电压波形进行仿真分析,推导出串联三重化三相桥式全控整流电路输出电压与触发移相角之间的关系。
基于三维场-路耦合有限元的盘式无铁心局部退磁分析
由于盘式无铁心永磁无刷直流电动机漏磁系数较大,永磁体容易产生局部退磁,因此准确计算局部退磁是设计安全可靠的盘式无铁心永磁无刷直流电动机的前提。利用Ansoft分析软件,建立了一台六极盘式无铁心永磁无刷直流电动机的三维有限元模型,并搭建了三相六状态的驱动电路,实现了三维磁场与外电路的耦合仿真,能够准确计算动态过程中永磁体各个位置的工作点磁通密度。首先对盘式无铁心永磁无刷直流电动机的空载和带载起动过程进行了瞬态场计算,分析得到不同带载条件下起动过程转速、电磁转矩以及电枢电流等性能…
带光电传感器放大电路的幅频特性测量
放大电路的幅频特性是衡量放大电路的重要指标,而带光电传感器放大电路的幅频特性一般无法直接测量,主要是因为没有标准的频率可变正弦波光源。提出了一种利用傅里叶变换光谱仪提供不同频率的标准正弦波光信号来测量带光电传感器放大电路幅频特性的方法,分析了探测器电容、运算放大器带宽和相位补偿对电流-电压放大电路带宽的限制,建立了电路模型,并对电路进行了仿真验证。采用高速A-D采集干涉信号,提出了一种便捷算法计算信号的幅度,实验结果证实了该方法的正确性和有效性,此方法也可用于其他带光电传感器…
CRH380A高速动车牵引变压器磁场、涡流及损耗的有限元分析
为研究CRH380A高速动车壳式牵引变压器磁场、涡流及损耗的大小,提出了采用ANSYS有限元分析的方法。结合多绕组变压器的磁动势方程,建立了涡流场分析计算的数学模型,详细介绍了有限元分析的流程。同时建立了该壳式牵引变压器的三维有限元模型,分析了变压器铁心主磁通、铁心夹板和油箱壁的漏磁及涡流,计算了变压器主要部件的损耗。仿真结果表明:变压器额定运行条件下铁心主磁通为1.5 T,钢夹板上的漏磁和涡流具有上下对称的规律,油箱漏磁和涡流最大的地方位于与绕组端部对应的区域。该研究工作弥…
基于指纹识别的电力信息系统身份认证的研究
针对电力信息系统用户名与密码身份认证方式存在信息安全隐患的问题,设计了一种基于指纹与密码的双特征身份认证系统。给出了该系统的整体结构方案与运作流程,研究分析了指纹图像采集、预处理、特征提取和特征匹配等指纹图像处理环节的原理及实现方法,应用指纹采集模块TFSM71与Visual C++6.0开发平台分别完成了指纹身份认证系统中硬件与软件的设计,并对整个系统进行了仿真,验证了双特征身份认证系统的可行性。
立轴电动机的无阻尼非线性传动控制仿真研究
立轴电动机的无阻尼非线性电力传动控制系统是整个立轴电动机电气控制的核心,是保证立轴电动机稳定运行的关键。传统方法采用基于PID神经元自适应控制的无阻尼非线性电力传动控制系统,出现控制误差。为了提高立轴电动机的最大功率跟踪控制能力,减少因转动惯量耦合出现的输出误差,提出一种基于改进PID无差拍控制的立轴电动机电力传动控制模型,设计立轴电动机无阻尼非线性电力传动系统结构,分析立轴电动机的电磁力、电压及电流的关系,同时设计无阻尼非线性传动控制目标约束函数,使用转速控制逆变器对无阻尼…
基于EL模型的VIENNA整流器无源混合控制
根据双负载VIENNA整流器拓扑结构,建立了基于欧拉-拉格朗日(Euler-Lagrange,EL)的数学模型。该数学模型采用阻尼注入方法设计了无源电流控制器,能够实现交流电流快速跟踪期望值,同时为了有效抑制稳态误差,引入PI控制,这样就形成了以无源控制为主、PI控制为辅的混合控制策略。Matlab/Simulink仿真结果表明,基于EL模型的无源混合控制策略能够使直流侧电压快速跟踪给定值、交流侧电流正弦化及单位功率因数运行,并且对负载变化具有良好的鲁棒性。与经典PI控制相比…
光伏发电机A-D采样三电平整流耦合控制设计
对光伏发电机进行三电平整流耦合控制设计,提高光伏发电机的最大功率跟踪控制能力,减少因转动惯量耦合出现的输出误差。传统的控制方法采用PID模糊同步控制方法,同步跟踪控制性能较差。提出一种基于三层前向神经元低压差线性跟踪的光伏发电机A-D采样三电平整流耦合控制方法,采用阶跃响应曲线法对电动机时滞耦合系统的功率输出建立传递函数,设计三阶光伏发电机PID自抗扰控制器的非线性反馈系统,构建三层前向神经元PID变结构网络积分器,得到PID神经元自适应变结构同步控制律,构建光伏发电机A-D…
基于Profibus-DP的轧钢厂辊道变频传动控制系统
论述了整流回馈逆变和能耗制动变频两种变频传动控制系统在轧钢厂辊道传动的应用,利用Profibus-DP现场总线控制网络将全线辊道有机集成起来,不仅满足轧钢和热处理两大生产工艺不同的调速要求,而且高效节能,同时可以实现管控一体的智能化生产。
基于故障树的轨道车辆车厢LED照明控制系统可靠性因素分析
在轨道车辆运行过程中,控制系统作为轨道车辆LED照明系统的"神经中枢",其故障会导致整车照明系统的故障。为了提高照明控制系统的可靠性,首先需对其进行可靠性影响因素分析。应用故障树分析法对轨道车辆车厢LED照明控制系统进行定性和定量分析,得出影响其可靠性的因素,并分析各个因素的重要度,找出系统的最薄弱环节,为轨道车辆车厢LED照明控制系统的设计维修提供重要参考,并为进一步的可靠性分析提供理论指导。
模块化多电平换流器的三相不平衡控制策略
为研究模块化多电平在交流系统三相不平衡下的控制策略,建立了MMC的数学模型,分析了交流系统故障下功率二倍频波动对换流器的影响以及锁相环对交流信号的跟踪问题。在分析基础上对正负序分别解耦控制,提出抑制有功、无功二倍频和负序电流的三种控制策略。最后在Simulink中搭建仿真系统,仿真结果证明,设计的三种运行方式转换的控制器在电网侧出现电压不平衡情况下能够很好地抑制故障分量,有助于模块化多电平柔性直流输电系统可靠、持续运行。
改进粒子群算法和最小二乘支持向量机的电力负荷预测
针对最小二乘支持向量机在电力负荷预测应用中的参数优化问题,将改进粒子群算法引入到最小二乘支持向量机参数中,建立一种新型的电力负荷预测模型(IPSO-LSSVM)。首先将最小二乘支持向量机参数编码为粒子初始位置向量;然后通过粒子个体之间的信息交流、协作找到最小二乘支持向量机的最优参数,并针对标准粒子群算法的不足进行相应改进;最后将其应用于电力负荷建模与预测,并通过仿真对比实验测试其性能。实验结果表明,IPSO-LSSVM可以获得较高准确度的电力负荷预测结果,大幅度减少了训练时间…
分布式电源并网后配电网的节点电压变化分析
分布式电源(DG)的大规模应用,提升了配电网的供电可靠性,也改变了配电网中馈线电压的分布。建立节点的电压增量模型,分析DG功率因数对配电网电压的影响规律。根据电压敏感度分析节点电压对DG准入容量的约束,提出求解DG准入容量的模型。采用IEEE 69节点配电网标准算例,验证DG在不同功率因数和电源类型下配电网电压的分布规律,分析功率因数对DG可接入容量的影响。
聚类分析和改进贝叶斯算法的短期负荷预测
为了提高短期负荷的预测准确度,提出一种聚类分析和改进贝叶斯算法的短期负荷预测模型。首先收集短期负荷的历史样本,并进行归一化处理,加快建模速度;然后采用模糊均值聚类算法对短期负荷历史样本进行分类,构建贝叶斯算法的学习样本;最后采用贝叶斯算法建立短期负荷预测模型,并针对贝叶斯算法的不足进行相应改进。采用具体短期负荷历史数据序列对模型的有效性进行仿真测试,结果表明,聚类分析和改进贝叶斯算法的短期负荷预测模型提高了短期电力负荷的预测准确度,加快了模型的训练速度,预测结果更加可靠,可以…