摘要：分析了基于FBD(Fryze-Buchholz-Dpenbrock)谐波检测法的基本原理,针对传统FBD法应用于三相四线制系统时计算相对复杂以及滤波环节局限于低通滤波器的现象,提出了一种改进型谐波电流检测方法。首先设计了一种FBD法与ip-iq法相结合的谐波电流检测方法,在提高系统灵活性的同时保障了稳定性;其次利用DFT(Discrete Fourier Transform)滑窗迭代滤波模块代替低通滤波器的作用,并采用小波变换对总谐波信号作进一步优化,提高了滤波环节的精确性和实时性。最后通过仿真验证了此方法的可行性和优越性。

摘要：针对传统滑模面速度控制系统调节效果差、抗扰动能力弱等问题,提出一种提高系统自适应能力和鲁棒性的优化控制方法。结合非奇异快速终端滑模面和模糊控制改进传统速度控制器,加快系统收敛速度的同时提高抗扰动能力;根据滑模控制原理构建机械角速度估计模块,并设计新型扩张状态观测器,实现对电机角速度的估计、转速和负载扰动的实时跟踪,并将扰动反馈到前项速度控制器中进行补偿,提高系统控制精确度。仿真结果表明:角速度估计模块和新型滑模扩张状态观测器能够实现对电机机械角速度的精确估计、电机转速和负载扰动(阶跃扰动和非线性扰动)的实时跟踪;系统角速度估计误差不超过0.1 rad/s,转速误差不超过1%,d轴电流响应稳定在0 A附近,q轴电流响应误差不超过5%,同时响应和调节时间不超过0.02 s。

摘要：为提高基于等价空间的线性离散时变(Linear discrete time-varying,LDTV)系统故障检测的检测性能,本文提出一种基于平稳小波变换(Stationary wavelet transform,SWT)与等价空间的LDTV系统故障检测方法.通过引入SWT对基于低阶等价关系构造的残差进行多尺度滤波,将残差产生器设计转化为不同尺度下的多目标最优化问题,保证了各尺度下残差对干扰鲁棒性和对故障灵敏性指标的最小化,同时利用SWT快速算法获得一组多尺度残差信号.进一步,对产生的多尺度残差信号进行多分辨率分析,从而实现较宽频率范围内故障信号的检测,有效降低了故障漏报率.最后,通过仿真实验验证了本文方法的有效性.

摘要：柔性压力传感器作为可穿戴智能设备的重要组成部分,在人体行为监测、电子皮肤系统等方面有广泛的应用。为了进一步利用微结构对柔性传感器灵敏度的提升效果,采用聚二甲基硅氧烷(PDMS)与碳黑(CB)、多壁碳纳米管(MWCNTs)混合成导电材料并复制砂纸表面微结构作为上下电极层,用PDMS复制弧形凸起和砂纸微结构组成双面微结构介电层,设计成基于双面多级微结构的柔性电容式压力传感器。两种微结构的组合使得传感器的性能有了明显的提高,具有高的灵敏度(1.2875 kPa^(-1),<0.1 kPa),宽的检测范围(可达100 kPa),快的响应时间(80 ms),并保持良好的重复稳定性。结果表明:该传感器能够在人体行为监测以及其他应用方面发挥理想的性能。

摘要：基于等价空间的故障检测可实现残差对初始状态与输入全解耦,在实际工程系统中取得了广泛应用.然而,为了确保故障诊断系统性能,高阶的等价空间导致残差在线计算量大,且制约了可检测故障信号的频率范围.本文提出一种基于小波变换与等价空间结合的无人机作动器故障检测方法,将故障检测问题归结为小波基函数选取和等价空间向量的优化设计,使产生的残差信号满足了干扰鲁棒性与故障灵敏性比率型性能指标的最小化,并通过引入平稳小波变换对残差进行多尺度滤波,利用小波变换的时频局部化特性和快速算法,在满足故障检测系统性能的前提下有效降低了等价空间阶数,一定程度上实现了较宽频率范围内作动器故障信号的检测,克服了传统等价空间方法的不足.最后,以无人机作动器故障检测为例,通过仿真实验验证了本文方法的有效性.

摘要：基于油中溶解气体(dissolved gas analysis,DGA)构造的故障征兆作为变压器故障诊断的重要先验信息,其质量直接影响诊断效果。目前,基于DGA气体的故障征兆数量繁多,但种类相对单一且诊断效果有限,为实现更高准确率的变压器故障诊断,该文提出云征兆方法以丰富现有比值征兆集。为适应高维云征兆的云变换,设计自组织云概念提取神经网络(self-organized cloud concept extraction,SOCCE)进行云概念的提取,以深度挖掘多DGA气体间的关联信息,提高智能算法的诊断能力。最后,通过先排序后寻优的征兆优选策略遴选出最优的DGA混合征兆集。通过IEC TC10故障数据库下的对比诊断可知,该文优选的混合新征兆能够实现92.4%的诊断准确率,相较于传统征兆诊断准确率提升了13.2%~30.8%,且在现场应用和多诊断模型中均表现出较强的泛化能力和推广能力。

摘要：针对振动信号噪声难以剔除而造成故障诊断精度低的问题,提出了一种基于深度变分模态分解(DVMD)的旋转机械故障诊断方法.首先,利用麻雀算法(SSA)对变分模态分解(VMD)算法的参数进行优化.然后,通过SSA–VMD对信号进行自适应深度分解得到模态分量,将每层深度的分量与原始信号作皮尔逊相关系数分析,再对分量进行奇异值分解(SVD)或者直接剔除,将处理后分量重构后,实现振动信号的深度降噪.最后,提取降噪信号的一维多尺度排列熵特征和二维时频特征,将特征依次放入轻量级梯度提升机(LightGBM)中进行训练,实现故障诊断.设计方法在风力涡轮传动系统的齿轮箱故障信号上进行验证,不仅能够剔除信号的大量噪声,并且提高了故障诊断精度,具有良好的工程应用前景.

摘要：针对矿用高压变频器远距离供电时变频器功率器件IGBT频报故障、电动机有啸叫声等问题,分析认为主要原因是高压变频器工作特性导致输出波形含有高次谐波及远距离供电传输。根据变频器输出波形特征,提出了一种矿用远距离供电高压变频器输出滤波装置的设计方案,介绍了该滤波装置电抗器、电容等参数的计算方法。仿真结果表明,矿用远距离供电高压变频器侧加装该滤波装置后,电动机端电压波形较平滑,无毛刺和尖峰。样机测试结果表明,加装该滤波装置后,电动机端高次谐波被消除,总谐波失真小于5%。

摘要：传统比例积分(proportional-integral,PI)控制器在永磁同步电机(permanent magnet synchronous motor,PMSM)矢量控制中,存在转速超调和抗外部扰动能力差的问题。针对这一问题,设计了一种能提高自抗扰控制器对内外扰动观测精度的线性扩张状态观测器(linear extended state estimator,LESO),并在此基础上设计了用于PMSM转速控制的线性自抗扰控制(linear active disturbance rejection control,LADRC)系统。通过仿真和实验,验证了基于改进LADRC的PMSM矢量控制系统能达到更高的观测精度,实现转速的快速无超调的高精度控制,且对负载扰动具有良好的鲁棒性。

摘要：为克服传统的比例积分(PI)控制器参数整定方法在无刷直流电机控制中存在精度低、抗干扰能力弱等缺点,提出了一种基于粒子群-引力(PSO-GSA)算法的模糊PI控制器设计方法。PSO-GSA算法融合了PSO算法的全局开发能力和GSA算法的局部探索性能,具有更加优异的最优值搜索能力。将PSO-GSA算法用于优化模糊PI控制器的量化因子和比例因子,实现了模糊控制对PI控制器的实时、高精度调节。仿真和实验表明,该方法可以使得无刷直流电机控制有较好的稳定性和鲁棒性,电机转速控制的精度有显著提高。