摘要：以磁悬浮开关磁阻电动机为对象,研究了其转子径向两自由度悬浮力系统的解耦和控制。根据电磁场理论的虚位移定理,建立了磁悬浮开关磁阻电动机径向悬浮力的数学模型。针对该模型具有非线性、多变量和强耦合的特点,采用非线性控制的微分几何方法来设计出解耦规律,通过该解耦规律的补偿,将原系统解耦和完全线性化。对解耦得到的线性子系统,应用滑模变结构控制理论来设计控制器,以获得转子的高精度稳定悬浮。仿真结果验证了该控制策略的有效性。

摘要：针对混合动力汽车复合电源能量管理系统中蓄电池和超级电容器的功率合理分配问题,提出一种自适应滤波器功率分配控制策略,同时对该控制策略参数进行优化设计研究,使得超级电容器主要承担负载需求功率中的峰值功率,蓄电池则承担平均功率,从而达到超级电容器对蓄电池的"削峰填谷",优化蓄电池充放电过程。在Matlab/ADVISOR仿真环境下,对混合动力汽车复合电源及自适应滤波器功率分流控制策略进行二次开发,采用CVX工具箱实现控制策略的优化设计,同时搭建了复合电源系统的试验平台,并进行了相应试验研究。仿真和试验结果表明,自适应滤波器功率分流控制策略实现了蓄电池和超级电容器功率的合理分配,优化方法提高了超级电容器的利用率,有效地降低了蓄电池电流的幅值和波动范围,进而保护了蓄电池。

摘要：详析了大功率同步电动机断电失步过渡过程中的转速、电压、电流及转矩 ,运用双反应理论建立了dq0坐标系下非同期冲击时刻电动机的Park电压状态方程 ,并与转子机械运动方程联立获得了失步后电源恢复时的数学模型即七阶变系数非线性微分方程组。运用MATLAB仿真了这种严重故障状态 ,利用四阶变步长龙格 库塔法得到了非同期冲击电流、转矩与功角的数值解及波形图。仿真表明非同期冲击电流与转矩可 >15倍的额定值。

摘要：单绕组磁悬浮开关磁阻电机可以实现全功率转矩和转矩/悬浮两种模式运行,具有转矩系统与悬浮系统高度集成的独特优势,但存在悬浮力输出范围有限的弊端。针对上述问题,该文将单绕组磁悬浮开关磁阻电机模块设计,与直流磁悬浮轴承一体化集成,形成混合单绕组磁悬浮开关磁阻电机(hybrid single winding bearingless switched reluctance motor,HSWBSRM)。进一步将HSWBSRM宽支承系统的定子凸极与转子凸极设计为宽齿-窄齿互相配合形式,引入轴向充磁永磁体提供产生悬浮力的偏置磁场,提高悬浮力输出能力,降低了系统的体积与悬浮功耗。该文首先阐明混合单绕组磁悬浮电机结构与运行原理,并揭示设计约束条件。针对典型实验样机参数,构建三维有限元分析模型,着重围绕宽支承系统偏置、主动悬浮特性以及单绕组系统转矩/悬浮特性开展深入分析。最后,在探明宽支承系统与单绕组系统耦合特性的基础上,提出相应控制策略并构建控制系统,验证HSWBSRM悬浮机理的可行性与有效性。

摘要：为了提高四相永磁容错电机(FTPMM)在系统正常工作时的控制性能,在分析其结构和原理的基础上,建立了其在旋转坐标系下的数学模型,为实现电流、磁链、转矩的解耦控制创造了条件,设计了基于H桥的容错驱动,提出了一种新颖的四相永磁容错电机的电压空间矢量脉宽调制(SVPWM)策略,并巧妙设计了零矢量的插入顺序和重合矢量的选择顺序,方便了数字信号处理器(DSP)的实现。仿真和试验结果证明了在系统正常工作时该方法的正确性和优越性。

摘要：为实现三自由度混合磁轴承高精度非线性解耦控制,提出一种基于最小二乘支持向量机的逆模辨识和解耦控制策略。通过分析逆系统的存在性,利用支持向量机的拟合能力,离线建立初始逆模型,并根据系统输入与模型输出的偏差信息,对初始逆模型进行在线校正,以使其能适应对象的变化;在此基础上,将校正后的逆模型作为前馈控制环节与原系统串联构成伪线性系统,设计PID控制器作为反馈控制环节对磁轴承系统进行复合控制。仿真结果表明逆模型辨识精度高,复合控制效果好。

摘要：为解决传统七段法空间矢量脉宽调制(SVPWM)在高电平电力逆变器中应用受限的问题,该文提出了一种优化开关系统算法,即三段法SVPWM算法。优化算法采用了一种新型三角形划分法和60°坐标系。分析了附加开关的产生原因、最小化机理,详细表述了三段法开关序列的设计步骤并辅以实例。与传统七段法相比,三段法开关序列设计灵活,可最小化器件开关频率,降低开关损耗。在五电平级联型逆变器上对该调制策略进行了仿真研究,结果验证了该法的有效性和优越性。

摘要：针对脉冲电流负载对蓄电池循环寿命的影响,设计应用于脉冲电流负载的半主动式蓄电池-超级电容器复合电源.超级电容器经过一个DC/DC变换器与蓄电池并联,向脉冲电流负载供电.DC/DC变换器采用滤波器功率分配控制策略,控制目标是:在脉冲电流负载作用的情况下,蓄电池的输出电流尽量平滑,幅值等于负载的平均电流,超级电容器主要承担负载电流中的动态分量,降低蓄电池内部损耗进而延长其循环寿命.对单一电池、被动式结构以及半主动式结构的蓄电池-超级电容器复合电源进行对比分析研究,MATLAB 7下仿真结果以及试验结果均表明:在脉冲电流负载的作用下,半主动式结构的复合电源相比于单一电池和被动式结构,蓄电池的放电电流更平滑,放电过程得到了优化,循环寿命得到延长.

摘要：针对磁悬浮开关磁阻电机参数设计问题,提出一种基于最小二乘支持向量机与粒子群优化算法的电机结构参数优化设计方法。采用三维有限元仿真建立样本空间,构建悬浮力、电磁转矩与绕组间互感的最小二乘支持向量机非参数模型;并基于该非参数模型,选择满足额定电磁转矩为约束条件,悬浮力最大且绕组间互感最小为优化目标,采用粒子群优化算法获取电机的最优结构参数。仿真结果表明:最小二乘支持向量机非参数模型精确度高,采用该优化设计方法设计的磁悬浮开关磁阻电机具有悬浮承载力强、耦合小、易于控制的优点,并且该优化设计方法算法简单、操作方便。

摘要：基于电压源逆变器(VSI)的静止无功发生器(SVG)直接应用PWM控制技术,具有动态无功功率补偿、稳定节点电压、阻尼系统振荡等多项先进功能,同时结构紧凑、易于控制、谐波含量小且功率密度大。先定义二值逻辑开关函数,再建立SVG在abc三相坐标系下的四阶动态数学模型,然后利用坐标变换得到了αβ与dq坐标系下SVG的三阶动态数学模型。该模型可以详细描述SVG的动态工作过程。SVG在αβ坐标系下的模型中两电流分量不存在耦合,便于控制系统设计。α轴分量与β轴分量(或d轴分量与q轴分量)正好是有功电流分量与无功电流分量,从而有利于对SVG的瞬时有功功率与瞬时无功功率分别进行控制。应用MATLAB对采用滞环电流跟踪控制的±150 kVA SVG在感性负载与容性负载两种情况下进行了仿真研究,仿真结果验证了所建数学模型的准确性与正确性,同时证明了基于VSI的SVG具有良好的动态性能与静态补偿效果。