电机与控制学报 /oa &nbsp;应用于无人机的无线充电技术研究<br /> /oa/darticle.aspx?type=view&id=20190801 &nbsp;针对无人机有线充电不便利、需要人工干预的问题,采用磁耦合谐振式无线充电技术,设计一种无人机无线充电系统。提出一种适用于无人机无线充电耦合装置,其发射装置具有双极性磁场特性,接收装置采用在小型铁氧体条上绕制线圈的方式,接收装置装设在起落架底端。利用有限元分析方法分析耦合装置磁场分布,发现磁场被约束在接收装置附近,避免无线充电系统对无人机产生漏磁干扰。根据系统恒压输出要求选择原边LCL—副边串联补偿拓扑,建立系统电路数学模型,获得输入输出电压关系,以指导系统参数设计。搭建样机系统,结果表明: 系统实测与电路模型计算理论值一致; 所设计系统可以在错位30 mm 的范围内对80 W 无人机正常充电。 2019年08月31 00:00 2019年08 1 9 3292654 &nbsp;马秀娟1, 武帅2, 蔡春伟2, 秦沐2, 杨子3<br /> &nbsp;两型PFN 模块的放电特性及优化<br /> /oa/darticle.aspx?type=view&id=20190802 &nbsp;为了更好地设计电容储能型脉冲功率电源的电路拓扑,采用理论分析与仿真计算相结合的方法,从放电阶段划分、放电过程中脉冲电容器、续流二极管和晶闸管等关键器件的电压、电流及能量损耗,以及放电效率等方面对两型PFN 模块不同特性及各自的优缺点进行了全面的对比分析,仿真结果表明I 型PFN 在器件损耗、放电效率等方面比II 型PFN 更有优势。针对电容器反向电压尤其是I 型PFN 反向电压不能通过模块自身释放的问题,设计了多模块脉冲功率电源的反向电压释放通道,其对II 型PFN 影响较小,但可将I 型PFN 模块放电过程中产生的反向电压回收利用并形成正向的电压,这对具有连发功能需求的脉冲功率电源具有重要意义。<br /> 2019年08月31 00:00 2019年08 10 18 3303354 &nbsp;王杰1,2, 鲁军勇1, 张晓1, 戴宇峰1<br /> &nbsp;组合式同相供电系统补偿算法与控制策略优化<br /> /oa/darticle.aspx?type=view&id=20190804 &nbsp;针对电气化铁路大容量负荷补偿需要和补偿装置容量优化问题,提出一种基于模块化多电平变换器( modular multilevel converter,MMC) 的单三相组合式同相牵引供电系统。分析了系统的主电路结构和工作原理。以电能质量国标限值为约束,建立了系统电能质量综合补偿模型,并与预测电流控制相结合,构建了同相补偿装置分层控制策略。与传统同相供电系统比较,该系统可以适应高压、大容量需求,取消牵引匹配变压器,同时实现降低补偿装置容量和提升系统动态响应的目的。通过模拟分析了实际牵引负荷的多种运行工况,来验证上述同相牵引供电方案的可行性和优化控制策略的正确性。<br /> 2019年08月31 00:00 2019年08 28 34 2379976 &nbsp;陈民武1, 刘若飞1, 陈玲1, 蒋汶兵2, 冯祥1<br /> &nbsp;一种半波长输电线路的分布式行波测距方法<br /> /oa/darticle.aspx?type=view&id=20190805 针对传统行波测距在半波长线路上应用时误差大和死区问题,建立了半波长输电线路依频特性仿真模型,分析了行波首波头色散畸变特性以及对双端行波测距的影响,提出了适应半波长输电线路的分布式行波测距方案。该方案依据行波幅值衰减规律布置行波测点,采用S 变换提取的行波首波头高频分量累加幅值构建故障区段定位判据,利用临近测点行波高频分量幅值信息以应对测点数据丢失的情况,并利用小波Teager 能量算子提取双端行波到达时刻以实现精确测距。仿真计算表明: 所提方案不受故障状况、噪声、负载变动、断路器和快速接地开关动作的影响,定位精度高、可靠性好。<br /> 2019年08月31 00:00 2019年08 35 42 809048 &nbsp;彭楠, 杨智, 梁睿, 王政<br /> &nbsp;直驱式永磁同步风力发电机轴电流问题分析<br /> /oa/darticle.aspx?type=view&id=20190806 直驱式永磁同步发电机是目前风力发电系统中广泛采用的形式之一。由于它需通过变流器向电网供电,变流器产生的高频共模电压经过电机的杂散电容耦合会引起轴电压,继而产生轴电流,会导致轴承产生早期失效,因此有必要对轴电流进行准确的预测并开展轴电流抑制方法研究。本文针对一台2. 1 MW 直驱永磁同步发电机基于电磁场数值计算获取了电机内杂散电容参数,并提出了等效三导体模型来简化等效电路。对轴承分压比进行了灵敏度分析,并据此讨论了轴电流的抑制措施。最后搭建变流器- 发电机系统轴电流仿真模型,分析了屏蔽法和电刷接地法两种轴电流抑制措施的效果。结果表明,这两种方法可以有效抑制轴电流,但不能用于抑制共模电流。<br /> 2019年08月31 00:00 2019年08 43 49 2094327 &nbsp;刘瑞芳, 孟延停, 任雪娇, 王芹芹<br /> &nbsp;基于电流残差的有源电力滤波器故障诊断技术研究<br /> /oa/darticle.aspx?type=view&id=20190807 针对有源电力滤波器( active power filter,APF) 的IGBT 开路故障诊断问题,提出一种基于归一化电流残差的故障诊断方法。分析指令电流与输出电流在正常运行状态下与IGBT 开路故障状态下的不同特征,提取指令电流和输出电流的归一化残差值作为故障诊断的依据,利用归一化残差的幅值和极性来判断故障的发生以及故障IGBT 的位置。同时,给出了一套故障诊断算法的综合评价方法,并从6 个维度对算法进行评估。分别建立了APF 在IGBT 开路故障下的离线与实时仿真模型,实验结果表明所提基于电流残差的故障诊断方案具有诊断时间短、可靠性高、鲁棒性强、准确度高等优点。<br /> 2019年08月31 00:00 2019年08 50 56 2916862 &nbsp;张晓华, 戴碧君, 罗进, 郭源博<br /> &nbsp;磁链无差拍控制的开关磁阻电机转矩脉动抑制<br /> /oa/darticle.aspx?type=view&id=20190808 &nbsp;针对开关磁阻电机( SRM) 的直接转矩控制( DTC) 中滞环容差导致的转矩脉动大、开关频率不恒定的问题,提出了磁链无差拍控制( DB-FC) 。通过分析SRM 的基本原理,对DB-FC 算法的电压控制率进行理论推导,解析获得一个控制周期内能补偿转矩和磁链所需要的电压矢量,使磁链能被定量调节。通过空间电压矢量调制技术合成所需新电压矢量作用于SRM,进而实现在一个采样周期内无差跟踪给定磁链,避免了DTC 策略的容差超调现象。以三相12 /8 极SRM 为控制对象,将DB-FC 与DTC 算法进行仿真分析和实验对比。结果表明,DB-FC 实现了转矩脉动的最小化,调速性能与动态响应能力良好,且计算量小、易于实现。<br /> 2019年08月31 00:00 2019年08 57 66 3317833 &nbsp;许爱德1, 张文1, 何昆仑2, 曹玉昭2<br /> &nbsp;稀疏高斯过程在短期风电功率概率预测中的应用<br /> /oa/darticle.aspx?type=view&id=20190809 &nbsp;针对短期风电功率预测,提出一类基于稀疏高斯过程( sparse gaussian processes,Sparse-GP)的概率预测方法。通过对数据集随机划分所形成的数据子集,给出基于数据点子集( subset of datapoints,SoD) 近似、回归子集( subset of regressors,SoR) 近似、投影过程( projected process,PP) 近似算法的3 种Sparse-GP 方法,该方法不仅能给出模型的均值预测,而且能获取模型的预测方差,这很好地解释了模型置信水平。不同的Sparse-GP 方法在保持常规GP 方法优点的同时,还能解决GP 方法随着训练数据增加而产生的矩阵运算困难等难题,且计算效率高。将具有不同协方差函数形式的Sparse-GP 方法应用于不同地区的短期风电功率单步与多步预测实例中,在同等条件下还与常规GP、SVM 方法进行对比。实验结果表明,Sparse-GP 方法可以给出较好的预测效果,且适用于较大规模数据集的训练。<br /> 2019年08月31 00:00 2019年08 67 77 1949652 &nbsp;李军, 杜雪<br /> &nbsp;一种小电容交- 直- 交变频器控制策略<br /> /oa/darticle.aspx?type=view&id=20190810 &nbsp;针对传统电压型交- 直- 交变频器直流母线大容量电解电容带来的缺点,提出一种直流母线并联小容量开关电容的交- 直- 交变频器及控制策略。首先分析了这种变频器的电路结构和电容参数计算方法,该方法以小电容充放电的电压波形接近直流母线六脉波电压波形为计算依据。然后研究了直流母线为六脉波电压时变频器输出电压大小,并提出一种电压变换效率最大的控制方法。最后分析六脉波电压对变频器输出电压谐波的影响,推导了小电容变频器理想数学模型。研究结果表明,小电容变频器电解电容的容量仅为传统变频器的三分之一,但电压变化效率、输出电压谐波含量与传统变频器基本相同。实验结果验证了上述结论。<br /> 2019年08月31 00:00 2019年08 78 86 2834200 &nbsp;谢仕宏, 孟彦京, 高钰淇, 马汇海, 段明亮<br /> &nbsp;基于MEMS 的永磁球形电机转子位置检测方法研究<br /> /oa/darticle.aspx?type=view&id=20190811 为了实现对永磁球形电机运动的精准控制,需要准确快速地获取球形电机的转子位置信息,提出一种基于微机电系统( MEMS) 姿态传感器的球形电机转子位置检测方法,该方法通过融合MEMS 内部的陀螺仪和三轴加速度计输出的数据,根据一阶Runge-Kutta 法则结合角速度数据不断更新四元数,可计算出球形电机的转子位置信息。同时提出了轴向角安装误差的补偿方法,以减小周期性的转子位置测量误差。最后搭建了基于MEMS 的永磁球形电机转子位置检测实验平台,并就永磁球形电机的中点自旋运动、偏转运动和俯仰运动进行了实验研究,实验结果验证了所提出的球形电机转子位置检测方法的有效性。<br /> 2019年08月31 00:00 2019年08 87 95 3450194 &nbsp;陆寅1,2, 洪一1,4, 胡存刚2,3, 王群京2,3, 荣怡平5<br /> &nbsp;混合定子铁心再制造电机空载磁密规律<br /> /oa/darticle.aspx?type=view&id=20190812 将原电机中的定子硅钢片与非晶合金片混合叠压形成混合定子铁心。在定子混合材料磁导率分析的基础上对再制造电机空载磁密的Z 向规律和XY 面规律进行仿真研究。结果表明: 定<br />子非晶段和硅钢段Z 向上对应点的磁密波形趋势相同,非晶段磁密幅值小于硅钢段磁密幅值; 齿顶和齿根磁密幅值较大处,非晶合金和硅钢交界处磁密波形会产生异变; 非晶段和硅钢段的齿中、轭部的磁密波形相同。再制造电机混合定子磁密规律的研究对计算电机损耗、指导混合定子电机设计等具有重要意义。<br /> 2019年08月31 00:00 2019年08 92 104 3156281 &nbsp;宋守许1, 许可1, 鲍晓华2<br /> &nbsp;航天器姿态大角度机动的分散保性能控制<br /> /oa/darticle.aspx?type=view&id=20190813 &nbsp;针对航天器大角度姿态机动控制问题,考虑存在外部干扰及模型参数不确定的影响,提出一种分散保性能控制策略。首先,对航天器姿态系统进行建模,并对模型的性质进行描述; 其次,利用反馈线性化方法将航天器非线性模型变换成3 个独立方程进行分散控制器的综合; 最后,设计分散保性能鲁棒控制器,补偿航天器模型中参数不确定性,对外部干扰进行抑制。设计控制器时引入保性能控制律可以使系统在抑制外部干扰及补偿参数不确定性的同时,满足系统性能指标的要求,并给出了所研究闭环系统稳定性的严格证明,仿真结果表明所设计的控制器可行、有效。<br /> 2019年08月31 00:00 2019年08 105 111 1719915 &nbsp;李隆1, 毕显婷2, 卢月亮3<br /> &nbsp;基于FPGA 的视频监控摔倒检测报警系统<br /> /oa/darticle.aspx?type=view&id=20190815 当空巢老人独自居住发生摔倒事件时,如果长时间没有得到救助的话,伤害比较严重。为了快速获得老人摔倒信息,使其得到及时救助,设计和实现了结合家居照明灯并基于现场可编程门阵列( FPGA) 的视频监控摔倒检测报警系统。通过帧间差分法提取出运动目标,结合人体高宽比和有效面积比2 个条件进行摔倒判定,最后用人体中心变化对判定结果进行修正。当摔倒发生时触发声光报警定位老人摔倒的房间,并结合通用分组无线业务( GPRS) 通信网络通知老人亲属及社区服务站,及时展开救助。经试验表明,系统帧处理速度为24. 86 fps,平均报警响应时间为0. 51 s,满足实时性要求; 摔倒检测准确率达到96%,误报率低。<br /> 2019年08月31 00:00 2019年08 122 128 1659500 &nbsp;王鹏, 王慧, 孔凡宁, 姚刚<br />