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基于FPGA的三电平空间矢量脉宽调制算法半实物实验方案 被引量:12
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作者 吴瑕杰 王顺亮 +2 位作者 宋文胜 方辉 冯晓云 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2014年第3期78-82,88,共6页
以三电平二极管中性点钳位牵引逆变器电机系统为研究对象,首先对各扇区的几何对称性与矢量作用时间之间的密切关系进行了详细分析。在此基础上,探讨了一种简化三电平空间矢量脉宽调制(SVPWM)算法。然后,给出了该算法基于现场可编程门阵... 以三电平二极管中性点钳位牵引逆变器电机系统为研究对象,首先对各扇区的几何对称性与矢量作用时间之间的密切关系进行了详细分析。在此基础上,探讨了一种简化三电平空间矢量脉宽调制(SVPWM)算法。然后,给出了该算法基于现场可编程门阵列(FPGA)的详细设计方案,并通过简化乘法器、高效率除法器等关键性设计,避免数字处理器进行大量三角函数运算,减少硬件资源占用,同时兼具FPGA速度快、可移植性好、模块复用率高等特点。最后,通过基于FPGA与dSPACE的半实物实验平台的实验研究,验证了该简化三电平SVPWM算法的正确性及其基于FPGA设计方案的可行性。 展开更多
关键词 三电平逆变器 空间矢量脉宽调制 半实物实验 现场可编程门阵列
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基于鲁棒控制的三自由度直升机半实物仿真实验 被引量:2
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作者 胡悦 《兵工自动化》 2016年第1期72-74,82,共4页
针对三自由度直升机系统实验过程中受到外界干扰具有不确定性的问题,设计一种基于鲁棒控制的三自由度直升机半实物仿真实验方法。通过建立三通道姿态运动的动力学模型,利用鲁棒控制方法设计控制律,进行仿真实验,并将鲁棒控制程序用于直... 针对三自由度直升机系统实验过程中受到外界干扰具有不确定性的问题,设计一种基于鲁棒控制的三自由度直升机半实物仿真实验方法。通过建立三通道姿态运动的动力学模型,利用鲁棒控制方法设计控制律,进行仿真实验,并将鲁棒控制程序用于直升机系统实物,利用H∞控制理论设计鲁棒控制算法进行半实物仿真实验。实验结果表明:仿真实验和半实物仿真实验均能较好地控制直升机姿态,系统模型存在不确定性或外界干扰不明确时,鲁棒控制算法仍能使姿态控制系统稳定并满足预期要求。 展开更多
关键词 三自由度直升机系统 鲁棒控制 H∞控制理论 实物仿真实验
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面向稳控系统E1通道的网络靶场实验台的设计与实现
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作者 童和钦 许剑冰 +2 位作者 梁师哲 麦成 徐海波 《中国电力》 CSCD 北大核心 2024年第9期71-79,共9页
随着智能电网和跨区稳定控制技术的发展,信息通信与电力系统的耦合更加紧密,网络攻击带来的安全风险也越来越高。稳控系统E1通道作为重要的测控通道,其安全性对稳控系统起到重要的作用,因此,开展面向稳控系统E1通道的半实物仿真和攻防演... 随着智能电网和跨区稳定控制技术的发展,信息通信与电力系统的耦合更加紧密,网络攻击带来的安全风险也越来越高。稳控系统E1通道作为重要的测控通道,其安全性对稳控系统起到重要的作用,因此,开展面向稳控系统E1通道的半实物仿真和攻防演练,对发现E1通道的安全漏洞有重要意义。首先,基于半实物仿真技术设计了面向稳控系统E1通道的网络靶场实验台,介绍基于该实验台的攻防演练方案;然后,通过该实验台对一个典型的在运稳控系统E1通道开展仿真和攻击模拟实验,测试了稳控系统的安全隐患,并验证了实验台的有效性;最后,提出几种提升E1通道安全性的方法,并展望了实验台的应用前景。 展开更多
关键词 稳控系统 网络安全 实物仿真实验 网络靶场 E1通道
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竖炉焙烧过程运行优化控制系统的开发及实验研究 被引量:7
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作者 周平 代伟 柴天佑 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第12期1565-1572,共8页
为解决具有综合复杂动态特性的竖炉焙烧(shaft furnace roasting,SFR)过程运行优化控制问题,基于研制的流程工业一体化运行控制平台,开发了具有可伸缩、可扩展、可复用以及模块化、组态化特点的SFR过程运行优化控制(operational optimiz... 为解决具有综合复杂动态特性的竖炉焙烧(shaft furnace roasting,SFR)过程运行优化控制问题,基于研制的流程工业一体化运行控制平台,开发了具有可伸缩、可扩展、可复用以及模块化、组态化特点的SFR过程运行优化控制(operational optimization control,OOC)系统.该系统支持MATLAB、动态链接库等多种算法实现方式,并采用非编译融合算法方式实现算法与系统功能模块的解耦.基于开发的OOC系统,建立了具有运行控制层、过程控制层以及虚拟对象层的半实物仿真实验平台,开展了相应的仿真实验研究.结果表明OOC系统在正常工况和局部故障工况下均能取得满意的控制性能. 展开更多
关键词 竖炉焙烧(SFR) 优化控制 运行优化控制(OOC)系统 一体化运行控制平台 实物仿真实验系统
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温度自适应SMO算法估计锂离子电池的SOC
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作者 吕高 樊郭宇 +2 位作者 张嘉蕾 杜君莉 史书怀 《电池》 CAS 北大核心 2024年第3期334-339,共6页
现有对锂离子电池荷电状态(SOC)的估计,没有考虑温度变化导致的SOC估计准确度降低。提出一种考虑温度的滑模观测(SMO)法进行SOC估计。基于混合脉冲功率测试(HPPC)实验的数据,得到18650型LiFePO4锂离子电池的SOC与温度、参数之间的拟合式... 现有对锂离子电池荷电状态(SOC)的估计,没有考虑温度变化导致的SOC估计准确度降低。提出一种考虑温度的滑模观测(SMO)法进行SOC估计。基于混合脉冲功率测试(HPPC)实验的数据,得到18650型LiFePO4锂离子电池的SOC与温度、参数之间的拟合式,通过台风(Typhoon)系统进行半实物实验分析。温度自适应SMO算法在低温或常温工况下的平均误差较传统SMO算法降低0.3~0.5个百分点,直接通过拟合式所快速估计的SOC较温度自适应SMO算法平均误差在2%左右,常温25℃工况下误差低于1%,能够实现较高的估计精准度,为快速估计SOC提供了较好的算法参考。 展开更多
关键词 荷电状态(SOC)估计 滑模观测(SMO) 温度影响 锂离子电池 半实物实验分析
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基于三正交磁传感器的新型旋转弹体定姿方法 被引量:12
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作者 向超 卜雄洙 李玎 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第4期443-446,451,共5页
针对目前微惯性传感器精度较低,其漂移会引起很大的姿态误差,不能提供长时间稳定姿态的问题设计了利用三个两两正交的磁传感器组合构建低成本姿态探测系统的方案,推导了磁传感器输出值的特征比值与弹体俯仰角的数学关系,研究了姿态角的... 针对目前微惯性传感器精度较低,其漂移会引起很大的姿态误差,不能提供长时间稳定姿态的问题设计了利用三个两两正交的磁传感器组合构建低成本姿态探测系统的方案,推导了磁传感器输出值的特征比值与弹体俯仰角的数学关系,研究了姿态角的解算与修正算法,与传统的地磁定姿方法进行了对比分析。在理论研究的基础上,利用半实物仿真实验验证了该姿态测量方案的有效性。实验结果表明,该方案姿态角测量误差基本保持在±1°以内且磁传感器组合的姿态角误差不随时间累积,整个解算过程无需使用地磁场强度;与基于两非正交的磁传感器极值比值法相比,该方法布阵简单且姿态角解算更新率提高了一倍。 展开更多
关键词 姿态测量 磁传感器 特征比值 半实物实验
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一种调谐质量阻尼器(TMD)等效阻尼力测量方法 被引量:2
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作者 张力 岳前进 +2 位作者 张文首 樊哲良 刘小惠 《大连理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第2期162-166,共5页
建立了结构安装调谐质量阻尼器(TMD)减振装置的力学简化模型,基于Den Hartog给出的经验公式设计参数,提出了一种可以直接测量结构与TMD之间作用力(称为等效阻尼力)的半实物实验新型测试系统.该系统可测试TMD的力学特性,重现在真实环境... 建立了结构安装调谐质量阻尼器(TMD)减振装置的力学简化模型,基于Den Hartog给出的经验公式设计参数,提出了一种可以直接测量结构与TMD之间作用力(称为等效阻尼力)的半实物实验新型测试系统.该系统可测试TMD的力学特性,重现在真实环境荷载激励下海洋平台的响应.介绍了该实验系统的原理及等效阻尼力的测量方法,并在正弦位移输入下,对实测的等效阻尼力与计算值进行了比较,发现两者数值大小近似相等,验证了该系统的可行性. 展开更多
关键词 吸振减振 模型试验 半实物实验系统 等效阻尼力 调谐质量阻尼器(TMD)
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高旋弹丸背景涡流磁场建模与补偿 被引量:2
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作者 向超 卜雄洙 +1 位作者 祁克玉 于靖 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第4期457-462,共6页
为了实现高旋弹体姿态的高精度测量,对弹丸背景涡流磁场进行了理论研究和数学建模。基于等效线圈的思想推导了涡流磁场的单轴感应模型和三轴等效磁偶极子物理模型。利用磁矩在空间中的磁感应强度分布理论,建立了三轴耦合涡流磁场的数学... 为了实现高旋弹体姿态的高精度测量,对弹丸背景涡流磁场进行了理论研究和数学建模。基于等效线圈的思想推导了涡流磁场的单轴感应模型和三轴等效磁偶极子物理模型。利用磁矩在空间中的磁感应强度分布理论,建立了三轴耦合涡流磁场的数学模型,给出了涡流参数的表达式。结合误差传递的思想分析了涡流磁场引起的姿态测量误差,进行了数值仿真与半实物实验研究。结果表明:利用提出的涡流磁场模型进行补偿后的地磁分量测量误差小于0.01 A/m,补偿后的姿态角解算误差在±1°以内。为了满足高精度弹丸姿态测量的要求,必须要对涡流干扰磁场进行补偿。 展开更多
关键词 高旋弹丸 涡流磁场 姿态测量 数学建模 半实物实验
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单相PWM整流器定频模型预测功率控制算法 被引量:18
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作者 宋文胜 邓知先 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第4期93-100,共8页
针对传统单相PWM整流器开关表直接功率控制算法的系统功率脉动大、开关频率不固定、网侧谐波高等问题,借鉴三相PWM整流器的模型预测直接功率控制(MP-DPC)算法,提出了一种基于占空比优化的单相PWM整流器MP-DPC算法。首先,依据瞬时功率理... 针对传统单相PWM整流器开关表直接功率控制算法的系统功率脉动大、开关频率不固定、网侧谐波高等问题,借鉴三相PWM整流器的模型预测直接功率控制(MP-DPC)算法,提出了一种基于占空比优化的单相PWM整流器MP-DPC算法。首先,依据瞬时功率理论,通过虚拟坐标系构造网侧电压与电流的旋转矢量,给出了一种单相系统功率求解算法;然后,研究不同开关状态对系统功率的影响,给出了单相PWM整流器最优开关状态选择与占空比求解的MP-DPC方法;最后,分别对滞环开关表DPC与MP-DPC算法进行了计算机仿真及半实物实验对比研究,结果表明:与滞环开关表DPC算法相比,该MP-DPC算法具有控制精度高、开关频率恒定、网侧电流谐波含量低等优点,也验证了该算法的有效性和优越性。 展开更多
关键词 单相PWM整流器 直接功率控制 模型预测控制 占空比优化 半实物实验
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利用积分比值的旋转弹体地磁测姿方法 被引量:1
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作者 徐淼淼 卜雄洙 +1 位作者 何子路 韩伟 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第6期1163-1168,共6页
针对目前大量常规弹药低成本姿态测试的需求,微惯性传感器存在的漂移特性不能提供长时间稳定姿态角的问题,本文提出了利用三正交磁传感器的积分比值姿态测试方法。推导了磁传感器输出信号之间的积分比值与弹体俯仰角的理论公式,采用多... 针对目前大量常规弹药低成本姿态测试的需求,微惯性传感器存在的漂移特性不能提供长时间稳定姿态角的问题,本文提出了利用三正交磁传感器的积分比值姿态测试方法。推导了磁传感器输出信号之间的积分比值与弹体俯仰角的理论公式,采用多点的统计特征比值代替单点特征比值。对积分比值法进行了适用性分析,分析了积分误差及偏航角误差造成的俯仰角查表误差;通过仿真对比分析,在低信噪比情况下,积分比值法比三正交比值法的解算精度高了5倍左右。半实物实验结果表明:积分比值法的姿态角解算误差在±0.6°以内。该姿态解算方法抗干扰能力强,数据利用率和姿态解算精度高,是一种简单有效的弹体测姿方法,能够满足旋转弹体的姿态测试要求。 展开更多
关键词 姿态测量 旋转弹体 磁传感器 积分比值 误差分析 修正 数值仿真 半实物实验
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改进多变量广义最小方差解耦控制方法及应用
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作者 刘进进 周平 李明杰 《控制工程》 CSCD 北大核心 2021年第2期375-381,共7页
针对现有多变量广义最小方差解耦控制方法不能直接抑制有界可测干扰的问题,以及另加前馈控制器带来的结构复杂且成本增加的难题,提出一种改进的多变量广义最小方差解耦控制方法。所提方法通过在加权多项式矩阵和丢番图方程中的多项式矩... 针对现有多变量广义最小方差解耦控制方法不能直接抑制有界可测干扰的问题,以及另加前馈控制器带来的结构复杂且成本增加的难题,提出一种改进的多变量广义最小方差解耦控制方法。所提方法通过在加权多项式矩阵和丢番图方程中的多项式矩阵同时引入积分项,用于直接抑制工业过程中有界可测干扰对系统的影响,从而消除稳态误差,提高控制精度。数值仿真以及在双容水箱液位控制半实物仿真平台的实验验证表明了所提方法的有效性和实用性。 展开更多
关键词 多变量广义最小方差解耦控制 液位控制 有界可测干扰 实物仿真实验
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