定子分段直线感应电机推进系统非线性解耦建模方法

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作者 徐飞 史黎明 +1 位作者 李子欣 李耀华 《电工技术学报》 北大核心 2025年第4期1023-1033,共11页

定子分段直线感应电机在超高速电磁推进领域具有较好的应用前景,然而多相直线感应电机定子与动子耦合程度快速时变、供电切换晶闸管开关电流过零关断、供电电缆阻抗随动子位置变化等非线性特性显著,导致现有建模方法难以准确实时地模拟... 定子分段直线感应电机在超高速电磁推进领域具有较好的应用前景,然而多相直线感应电机定子与动子耦合程度快速时变、供电切换晶闸管开关电流过零关断、供电电缆阻抗随动子位置变化等非线性特性显著,导致现有建模方法难以准确实时地模拟系统电磁暂态过程。该文将直线感应电机系统依据能量转换特性划分为有效转换、无效转换和电源三部分,采用多相电机定子空间矢量解耦建模和虚拟动子磁链方法,实现了晶闸管与直线电机、电机定子与动子之间的解耦,并建立了数学模型。硬件在环实验结果表明,数学模型无迭代实时运算步长低至500ns,原理样机实验结果表明,数学模型与物理实验误差小于7%,验证了数学模型的快速性和准确性,研究成果可为超高速直线感应电机推进系统高性能控制提供建模基础。 展开更多

关键词 分段供电 多相直线感应电机 晶闸管开关 非线性特性 实时模型

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基于纳什均衡的光-储耦合制氢系统优化控制方法 被引量：2

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作者 梁忠豪 王丽芳 李建林 《电力系统自动化》 北大核心 2025年第3期125-134,共10页

围绕光-储耦合制氢系统,文中提出一种基于纳什均衡的优化控制方法,对光伏出力、储能电池组充放电功率和混合电解槽输入功率进行调控分配。其中,选定储能电池组出力能力、混合电解槽功率波动率,以及光伏和售氢产生的经济效益之和作为3个... 围绕光-储耦合制氢系统,文中提出一种基于纳什均衡的优化控制方法,对光伏出力、储能电池组充放电功率和混合电解槽输入功率进行调控分配。其中,选定储能电池组出力能力、混合电解槽功率波动率,以及光伏和售氢产生的经济效益之和作为3个博弈方,并设置博弈方对应支付函数,搭建优化控制模型。搭建了基于纳什均衡的光-储耦合制氢系统优化控制仿真模型,对所提控制方法进行仿真验证。仿真验证结果显示,所提策略不仅使光伏弃光率降到5%以下,而且优化了储能电池组的输出功率,使得储能电池组荷电状态维持在20%~90%之间,有效避免了过充过放。此外,在最大化利用光伏发电功率的基础上,优化混合电解槽的输入功率,使其最大化制氢。在光-储耦合制氢系统优化运行过程中,碱性电解槽/质子交换膜电解槽运行电压上、下波动均约为0.7%,母线电压上、下波动均约为0.2%,即所提策略在一定程度上提高了整个系统的运行性能。 展开更多

关键词 制氢 光-储耦合 碱性电解槽 质子交换膜电解槽 储能 博弈论 纳什均衡 优化控制

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高环境温度高功率密度SiC电机驱动控制器设计与实现

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作者 郑丹 温旭辉 +2 位作者 范涛 宁圃奇 张栋 《电工技术学报》 北大核心 2025年第15期4889-4904,共16页

碳化硅(SiC)作为世界公认的替代硅(Si)的下一代半导体材料,具有耐压高、开关速度快、开关损耗小的优势,是实现车用电机控制器功率密度提升的关键要素。该文面向SiC电机驱动控制器更高工作温度、更高功率密度、更高可靠性运行的前瞻需求... 碳化硅(SiC)作为世界公认的替代硅(Si)的下一代半导体材料,具有耐压高、开关速度快、开关损耗小的优势,是实现车用电机控制器功率密度提升的关键要素。该文面向SiC电机驱动控制器更高工作温度、更高功率密度、更高可靠性运行的前瞻需求,首先通过高密度自动化布局对功率模块、支撑电容以及母排进行设计,在满足电气杂散参数、热耦合参数约束的前提下,以体积最小为设计原则进行主要功率组件的协同优化设计;应用无源与有源相结合的混合型滤波器进一步降低控制器整体尺寸;在完成功率电路小型化设计的基础上,突破SiC模块结温在线监测方法,通过主动热管理技术实现结温闭环控制下的最大功率输出。基于上述研究成果,开发出105℃环境温度下,峰值功率127 kW、功率密度47.8 kW/L、通过传导电磁干扰等级3的全SiC电机驱动控制器。 展开更多

关键词 SIC 电机控制器 功率密度 自动化布局 EMI滤波器 结温控制

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集群式高精度时统监测系统设计与实现

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作者 张法瑞 李玉泉 +5 位作者 李步云 徐飞 范满义 王杨睿 史黎明 李子欣 《仪表技术与传感器》 北大核心 2025年第6期82-90,共9页

针对高速电磁推进系统的大规模集群和高精度时统需求,提出一种集群式高精度时统监测系统的设计与实现方法。该系统采用分层架构,硬件以DSP+ARM+FPGA为核心,软件实现数据采集、存储、传输和展示。通过同步触发、时间同步和多源数据融合,... 针对高速电磁推进系统的大规模集群和高精度时统需求,提出一种集群式高精度时统监测系统的设计与实现方法。该系统采用分层架构,硬件以DSP+ARM+FPGA为核心,软件实现数据采集、存储、传输和展示。通过同步触发、时间同步和多源数据融合,大幅提高了时统融合的精度。试验结果表明:系统可同时监测40个分布式测控装置;支持每百μs并行采集20 480路通道数据的功能;分布式装置时间同步精度达μs级。该系统为高速电磁推进系统的高效运行提供了可靠的技术支持与保障。 展开更多

关键词 高速电磁推进系统 集群 高精度 时统监测 时间同步 多源数据融合

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超导电动悬浮非对称系统多目标优化设计

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作者 王津 葛琼璇 赵鲁 《西南交通大学学报》 北大核心 2025年第4期884-892,共9页

为提高超导电动悬浮系统性能,基于全局灵敏度分析和多目标优化算法,提出一种非对称悬浮线圈优化设计方法.首先,基于空间谐波法建立超导电动悬浮系统的数学模型,计算超导磁体的磁感应强度以及悬浮线圈的电磁力;其次,对此模型进行非对称... 为提高超导电动悬浮系统性能,基于全局灵敏度分析和多目标优化算法,提出一种非对称悬浮线圈优化设计方法.首先,基于空间谐波法建立超导电动悬浮系统的数学模型,计算超导磁体的磁感应强度以及悬浮线圈的电磁力;其次,对此模型进行非对称优化设计,采用Sobol’敏感性分析方法,以悬浮力和每公里悬浮线圈质量为目标,计算各设计参数的灵敏度,并基于灵敏度分析结果进行非支配排序遗传算法Ⅱ(NSGA-Ⅱ)优化设计;最后,通过有限元进行仿真分析,验证空间谐波法解析模型,并对优化前后的模型进行比较.研究结果表明:空间谐波法建立的悬浮系统模型与有限元模型具有一致性;相比优化前,优化后的非对称悬浮系统悬浮力提高8.3%,每公里铺设线圈质量降低12.9%;垂直位移0.02~0.04 m时,悬浮力由262.2 kN增加到270.2 kN,磁阻力由4.5 kN增加到5.4 kN;水平位移0.17~0.20 m时,悬浮力由306.5 kN减小到228.8 kN,磁阻力由6.2 kN减小到4.6 kN;悬浮力、磁阻力的波动分别约为6%、65%.研究揭示了悬浮力和磁阻力随着位移方向的变化规律,验证了非对称设计在提升悬浮力和轻量化方面的优势,为超导电动悬浮系统的优化设计提供理论参考. 展开更多

关键词 电动悬浮 灵敏度分析 非支配排序遗传算法Ⅱ 有限元仿真 超导磁体

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电磁力控制流体边界层的电磁分析

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作者 常雪宇 彭爱武 赵凌志 《电工电能新技术》 北大核心 2025年第3期91-98,共8页

电磁力控制流体边界层是目前流体控制的研究热点,电磁激活板是进行电磁力流体边界层控制的主要方式。为精确计算分析电磁力流体边界层控制的输入能量和控制效率,通过采用基于COMSOL的电磁场仿真模拟方法,结合理论推导和数值计算,对海水... 电磁力控制流体边界层是目前流体控制的研究热点,电磁激活板是进行电磁力流体边界层控制的主要方式。为精确计算分析电磁力流体边界层控制的输入能量和控制效率,通过采用基于COMSOL的电磁场仿真模拟方法,结合理论推导和数值计算,对海水中平面电磁激活板的电磁特性进行了系统研究。得到了电磁激活板及周围海水中电磁场的空间分布规律,提出了电磁激活板输入电流和电功率的精确计算方法,分析并获得了电磁激活板的主要结构参数——磁极间距和磁极厚度对平均磁通密度、电磁场穿透深度、电磁力、输入电流以及输入电功率的影响及变化规律,从而为电磁激活板的能量转换效率分析和性能优化提供了重要的理论依据。本文的研究结果可以扩展到水下航行器和超高音速飞行器的减阻、增升、电磁表面推进和矢量控制,将促进其性能提升和相关技术发展。 展开更多

关键词 电磁流动控制 电磁力 边界层 电磁分析

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三电平变频驱动的直线感应电机系统低开关频率强鲁棒效率优化控制策略

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作者 唐一融 徐伟 +2 位作者 葛健 肖晗 廖凯举 《电工技术学报》 北大核心 2025年第10期3143-3156,3169,共15页

因大气隙、端部效应、大功率低开关频率驱动等特点,城轨交通用直线感应电机系统运行效率偏低。现有效率优化控制策略通过损耗建模、磁链调节等过程成功提升了电机效率,但仍存在参数鲁棒性差、系统效率提升受限等问题有待解决。为此,该... 因大气隙、端部效应、大功率低开关频率驱动等特点,城轨交通用直线感应电机系统运行效率偏低。现有效率优化控制策略通过损耗建模、磁链调节等过程成功提升了电机效率,但仍存在参数鲁棒性差、系统效率提升受限等问题有待解决。为此,该文针对三电平变频驱动的直线感应电机系统提出了一种适用于低开关频率的强鲁棒效率优化控制策略。首先,建立了直线感应电机初级磁链-损耗模型,分析了损耗模型参数敏感性及其局限性,进一步结合梯度下降法提出了混合式最优初级磁链搜索方法,消除了参数变化对最优磁链选择的影响;然后,推导了含初级磁链控制、开关频率约束、中点电压平衡等多个目标的价值函数,提出了基于非线性扩展状态观测器的无模型预测磁链控制,实现了低开关频率下对最优磁链的灵活调节;最后,大量实验结果表明,所提方法避免了参数变化、建模误差等在最优磁链选择和控制过程中造成的影响,有效提升了驱动系统的运行效率及鲁棒性。 展开更多

关键词 直线感应电机 端部效应 效率优化 无模型预测控制 低开关频率

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考虑混合电解槽阵列协同工作的风光制氢系统容量优化配置

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作者 李建林 孙浩元 梁忠豪 《电力自动化设备》 北大核心 2025年第9期11-19,共9页

风光的不确定性以及不同制氢设备间的特性差异,导致制氢系统配置容量时存在经济性与制氢稳定性不佳、系统制氢效率与产氢速率难以耦合的问题。为此,提出一种基于碱性电解槽阵列和质子交换膜电解槽阵列协同工作的风光制氢系统。通过分析... 风光的不确定性以及不同制氢设备间的特性差异,导致制氢系统配置容量时存在经济性与制氢稳定性不佳、系统制氢效率与产氢速率难以耦合的问题。为此,提出一种基于碱性电解槽阵列和质子交换膜电解槽阵列协同工作的风光制氢系统。通过分析2类电解槽输入功率与制氢效率间的关系,建立2类电解槽在不同运行工况下的分段线性化模型,并进一步提出多电解槽模块化集成的电解槽阵列轮值运行策略。基于此,考虑系统中各设备的运行约束,建立计及风光不确定性的混合电解槽阵列容量双层配置模型,上层为制氢设备总额定容量配置层,以系统年收益最大为目标进行优化配置;下层为混合电解槽阵列运行与配置层,以阵列运行指标和制氢成本为目标优化运行,并采用混合粒子群优化算法与模糊评价体系进行循环迭代求解。仿真结果表明,所提方法充分发挥了混合电解槽阵列制氢的优势,有效提升了系统的制氢效果。 展开更多

关键词 风光制氢系统 碱性电解槽 质子交换膜电解槽 容量优化配置 功率分配

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高速直线感应电机自学习抗扰控制策略

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作者 徐飞 姜新宇 +2 位作者 李子欣 史黎明 李耀华 《电工技术学报》 北大核心 2025年第6期1771-1783,共13页

高速直线感应电机在跨声速运行时,激波非定常特性引发的抖振现象易导致电机动子速度测量受到强烈不确定扰动,推力控制失稳、跨声速运行失败。该文首先建立了高速直线感应电机自学习数学模型,由历史实验数据学习电机模型参数,依据数学模... 高速直线感应电机在跨声速运行时,激波非定常特性引发的抖振现象易导致电机动子速度测量受到强烈不确定扰动,推力控制失稳、跨声速运行失败。该文首先建立了高速直线感应电机自学习数学模型,由历史实验数据学习电机模型参数,依据数学模型对直线感应电机动子速度进行高精度多步预测。其次由预测速度与传感器量测速度构建滚动预测矩阵,提出基于矩阵列向量变异程度的量测速度可信度计算方法。最后依据预测速度、量测数据及可信度值加权运算,提出不确定扰动下高速直线感应电机自学习抗扰控制策略。仿真结果验证了自学习抗扰控制策略对短时不确定扰动有较好的抑制效果,在跨声速时修正速度与实际速度误差小于0.7%,有效解决了不确定扰动导致的电流分量偏离和推力失稳问题,原理样机实验结果验证了控制策略对不确定扰动抑制的有效性。 展开更多

关键词 不确定扰动 直线感应电机 抗扰控制 自学习模型

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含氢-电混合储能的港区微网能量管理方法

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作者 尹靖元 姜一鸣 韦统振 《太阳能学报》 北大核心 2025年第6期58-67,共10页

针对港区源、荷不确定性引发的问题,提出基于模糊机会约束规划的港区混合储能日前-日内调度策略。首先,分析岸桥-船舶调度对港口电力调度的影响,建立交通-电力耦合的港口负荷模型;其次,基于模糊数学理论建立新能源和负荷的日前-日内不... 针对港区源、荷不确定性引发的问题,提出基于模糊机会约束规划的港区混合储能日前-日内调度策略。首先,分析岸桥-船舶调度对港口电力调度的影响,建立交通-电力耦合的港口负荷模型;其次,基于模糊数学理论建立新能源和负荷的日前-日内不确定性模型;最后,在不确定环境中以碳交易成本、港区一日运行成本、弃风弃光惩罚成本最低为目标进行日前-日内多时间尺度优化,通过CPLEX对模型进行求解。算例分析表明,所提方法能够在考虑源、荷不确定性的条件下有效提高港区新能源消纳水平,减少碳排放量,提高港区运行的经济性。 展开更多

关键词 混合储能 可再生能源 不确定性分析 优化调度 泊位-岸桥联合分配 碳交易

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电感储能型脉冲功率调制技术研究现状及展望

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作者 王秋良 李鹏宇 +2 位作者 刘冬旭 程军胜 熊玲 《高电压技术》 北大核心 2025年第8期3721-3732,共12页

电磁推进、定向能装备的轻量化、高性能运行的核心在于脉冲电源系统指标提升,但传统电容储能及其脉冲功率变换方式的技术指标已接近极限。电感储能型脉冲调制技术凭借其储能密度高、能量释放快等优势,在脉冲电源领域具有广阔的应用前景... 电磁推进、定向能装备的轻量化、高性能运行的核心在于脉冲电源系统指标提升,但传统电容储能及其脉冲功率变换方式的技术指标已接近极限。电感储能型脉冲调制技术凭借其储能密度高、能量释放快等优势,在脉冲电源领域具有广阔的应用前景。为此,总结了电感储能与脉冲调制技术的基本原理、典型拓扑结构(超导变压器型、XRAM型和Meat Grinder型)及其技术特性。综合分析表明:以超导线圈储能的变压器型拓扑结合XRAM方案以及引入半导体反向换流技术的Meat Grinder型衍生拓扑,有望成为高功率脉冲电源的主流技术方案路线,但同时仍面临初级电源功率需求高、大电流关断困难的技术挑战。未来发展方向主要包括高性能超导线圈及其制冷技术、高压开关器件、辅助换流电路及耦合电路设计、多类型拓扑组合及参数优化等,以推动电感储能工程化应用,支撑电磁推射及定向能装备性能提升。 展开更多

关键词 电感储能 脉冲调制 超导变压器 电磁推射 高压开关器件

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基于开关电容与耦合电感倍压单元的高增益直流变换器

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作者 熊振阳 尹靖元 +2 位作者 霍群海 韩立博 韦统振 《北京航空航天大学学报》 北大核心 2025年第8期2652-2662,共11页

针对激光无线能量传输系统中光伏电池阵列输出电压低,需要高增益变换器进行升压变换的问题,提出一种基于开关电容与三绕组耦合电感倍压单元的新型高增益直流变换器。该变换器将电荷泵电容、箝位电容、倍压电容与三绕组耦合电感各绕组相... 针对激光无线能量传输系统中光伏电池阵列输出电压低,需要高增益变换器进行升压变换的问题,提出一种基于开关电容与三绕组耦合电感倍压单元的新型高增益直流变换器。该变换器将电荷泵电容、箝位电容、倍压电容与三绕组耦合电感各绕组相配合,使电压均匀分配,提高变换器电压增益的同时使功率器件的电压应力显著下降。开关电容中的箝位电容实现了对功率开关管断开瞬间耦合电感漏感能量的缓冲吸收,避免尖峰电压产生的同时,实现了功率开关管的零电流导通,有助于变换器效率的提升。通过模拟仿真和实验对所提变换器工作原理和性能进行了分析验证。 展开更多

关键词 激光无线电能传输技术 高增益直流变换器 耦合电感 开关电容 倍压单元

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考虑数字化控制离散性的三电平低调制比区域窄脉冲抑制策略

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作者 陈凯 温旭辉 +2 位作者 李文善 张剑 沈琳 《电工技术学报》 北大核心 2025年第8期2587-2600,共14页

永磁同步电机拖动大惯量飞轮充能过程,三电平变流器长时间处于低调制比状态,经典虚拟空间矢量调制策略会频繁出现窄脉冲,进而导致电压电流波形畸变、功率器件损坏以及电机起动瞬间中点电位失控等问题。针对以上问题,该文提出考虑永磁同... 永磁同步电机拖动大惯量飞轮充能过程,三电平变流器长时间处于低调制比状态,经典虚拟空间矢量调制策略会频繁出现窄脉冲,进而导致电压电流波形畸变、功率器件损坏以及电机起动瞬间中点电位失控等问题。针对以上问题,该文提出考虑永磁同步电机控制离散性的窄脉冲分析方法,定量分析经典虚拟空间矢量调制算法在低调制比区域的窄脉冲分布规律。在此基础上,提出一种基于矢量序列优化的混合虚拟空间矢量调制策略,实现了三电平变流器低调制比区域窄脉冲抑制。仿真和实验结果表明,该方法不仅有效抑制了窄脉冲、改善电流波形质量,也降低了三电平变流器开关动作次数,解决了电机起动瞬间中点电位失控的问题。 展开更多

关键词 数字化电机控制 三电平变流器 低调制比 窄脉冲 中点电位平衡 虚拟空间矢量调制

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基于退化相似性的变应力工况下IGBT寿命预测方法

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作者 仇志杰 郑丹 +1 位作者 范涛 温旭辉 《电机与控制学报》 北大核心 2025年第2期105-115,共11页

为了实现动态变化工况下绝缘栅双极晶体管(IGBT)特定个体的实时可更新寿命预测,提出一种解析寿命模型与基于相似性的数据驱动模型融合的变应力工况剩余使用寿命预测方法。首先,通过恒定应力功率循环试验建立器件的一维解析寿命模型,基... 为了实现动态变化工况下绝缘栅双极晶体管(IGBT)特定个体的实时可更新寿命预测,提出一种解析寿命模型与基于相似性的数据驱动模型融合的变应力工况剩余使用寿命预测方法。首先,通过恒定应力功率循环试验建立器件的一维解析寿命模型,基于解析寿命模型实现了不同应力工况下的损伤等效。随后,基于退化相似性实现了对特定个体退化轨迹的剩余寿命预测,并采用灰狼优化算法(GWO)对退化相似性模型参数进行优化。最终,通过一组变应力加速试验验证所提方法的有效性。结果表明,该方法能够实现变应力工况下基于器件个体退化状态的寿命预测,与现有解析寿命模型方法相比,显著提高了预测的准确性。 展开更多

关键词 绝缘栅双极型晶体管 寿命预测 解析寿命模型 退化相似性 灰狼优化算法 变应力工况

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计及谐波特征的车用高速永磁同步电机数字孪生建模方法

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作者 沈琳 张剑 +2 位作者 温旭辉 魏嘉麟 陈凯 《重庆理工大学学报(自然科学)》 北大核心 2025年第1期219-228,共10页

针对传统HPMSM模型难以精确描述电机谐波特性的问题,提出了一种计及谐波特征的HPMSM数字孪生建模方法。通过绕组函数和磁场分析得到带有谐波特性的HPMSM参数模型,并基于d-q旋转坐标系建立了HPMSM运行状态模型,推导出各电气量的表达式。... 针对传统HPMSM模型难以精确描述电机谐波特性的问题,提出了一种计及谐波特征的HPMSM数字孪生建模方法。通过绕组函数和磁场分析得到带有谐波特性的HPMSM参数模型,并基于d-q旋转坐标系建立了HPMSM运行状态模型,推导出各电气量的表达式。仿真和实验结果表明,构建的数字孪生仿真平台能够有效揭示HPMSM的空间谐波特性,为精确分析永磁同步电机及其控制系统提供了一种快速有效的建模方法。 展开更多

关键词 电动汽车 高速永磁同步电机 数字孪生建模 谐波分析

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常导磁悬浮单端供电模式能效与速度协同优化策略

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作者 郑彦喜 葛琼璇 +2 位作者 赵鲁 朱进权 高瑞 《铁道学报》 北大核心 2025年第7期162-171,共10页

针对常导磁悬浮列车在单端供电模式下的能效与速度瓶颈,提出一种结合牵引变电站布局优化与供电模式动态切换的双重优化策略。首先通过构建牵引供电系统的能效模型,解析变流器在直接模式与变压器模式下的性能差异。其次采用贝叶斯优化算... 针对常导磁悬浮列车在单端供电模式下的能效与速度瓶颈,提出一种结合牵引变电站布局优化与供电模式动态切换的双重优化策略。首先通过构建牵引供电系统的能效模型,解析变流器在直接模式与变压器模式下的性能差异。其次采用贝叶斯优化算法对牵引变电站空间布局实施全局寻优,实现馈电网络损耗的显著降低。最后提出供电模式动态切换策略,基于实时工况自主选择最优供电方式,突破固定模式下的输出功率限制。硬件在环实验表明:变电站布局优化使馈电损耗降低20.1%,动态切换策略使加速区段的变流器容量利用率平均提升31.2%;协同优化下,列车最高速度由442.97 km/h提升至481.23 km/h,验证了单端供电模式的高速可行性。 展开更多

关键词 常导磁悬浮列车 单端供电 牵引变电站 供电模式 贝叶斯优化

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分段供电永磁直线同步电机的新型滑模速度控制策略

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作者 周世炯 李耀华 +2 位作者 史黎明 孔甘霖 刘进海 《电工技术学报》 北大核心 2025年第8期2464-2476,共13页

针对分段供电永磁直线同步电机(PMLSM)在运行过程中易受外部扰动、参数变化等因素的影响,该文提出了一种新型滑模控制器与终端滑模扰动观测器(TSMDO)相结合的速度控制策略。首先,分析了传统滑模控制器存在收敛速度和抖振程度相互矛盾的... 针对分段供电永磁直线同步电机(PMLSM)在运行过程中易受外部扰动、参数变化等因素的影响,该文提出了一种新型滑模控制器与终端滑模扰动观测器(TSMDO)相结合的速度控制策略。首先,分析了传统滑模控制器存在收敛速度和抖振程度相互矛盾的问题。其次,设计了一种新型的滑模趋近律,使得所提滑模速度控制(SMSC)加快了系统的收敛速度、抑制了滑模的抖振、保证了电机速度跟踪的动态性能。然后,为了提升电机速度跟踪的稳态性能,基于终端滑模理论设计了TSMDO,该观测器可以对外部扰动、参数变化等不确定性因素进行观测并补偿。最后,通过与PI控制、传统SMSC的对比实验,验证了所提控制策略的有效性。实验结果表明,所提控制策略不仅提高了分段供电PMLSM速度跟踪的动态和稳态性能,而且减小了加速度波动。 展开更多

关键词 永磁直线同步电机 加速度波动 滑模速度控制 终端滑模扰动观测器

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基于高阶广义积分器的改进型直线振荡电机无位置传感器控制

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作者 廖光钰 廖凯举 +2 位作者 徐伟 葛健 张茂鑫 《电工技术学报》 北大核心 2025年第8期2477-2487,共11页

针对现有直线振荡电机(LOM)无位置传感器控制受直流分量影响严重,导致行程观测精度低、系统可靠性不高等问题,该文设计了一种基于高阶广义积分器(HOGI)的改进型无位置传感器活塞行程观测方法。首先,对比分析了纯积分器、低通滤波器及二... 针对现有直线振荡电机(LOM)无位置传感器控制受直流分量影响严重,导致行程观测精度低、系统可靠性不高等问题,该文设计了一种基于高阶广义积分器(HOGI)的改进型无位置传感器活塞行程观测方法。首先,对比分析了纯积分器、低通滤波器及二阶广义积分器(SOGI)对直流分量的抑制效果,总结出不同滤波方法的局限性。其次,针对现有滤波方法无法完全消除直流分量,行程观测精度难以提升的问题,设计高性能HOGI代替传统纯积分器,利用HOGI的多重滤波特性完全消除直流分量的干扰,以提升观测器性能。此外,基于前向欧拉法设计了HOGI的离散化实现方法,具有计算简便、易实现等优点。最后,将传统SOGI与HOGI进行实验对比分析,验证了所提方法的有效性与优越性。 展开更多

关键词 直线振荡电机 无位置传感器控制 高阶广义积分器 直流分量抑制 前向欧拉法

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间接矩阵谐振型电力电子变压器高频环节特性分析与开关频率设计方法 被引量：1

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作者 赵聪 胡钰杰 +3 位作者 胡洋 高范强 徐飞 李子欣 《中国电机工程学报》 北大核心 2025年第2期704-713,I0025,共11页

串联谐振型直流变换器(series-resonant DC-DC converter,SRC)是电力电子变压器的核心元件,但电容等储能元件体积大是制约电力电子变压器功率密度提高的重要因素之一,为此应尽量减小电容等无源元件体积。然而,当SRC直流侧电容减小,尤其... 串联谐振型直流变换器(series-resonant DC-DC converter,SRC)是电力电子变压器的核心元件,但电容等储能元件体积大是制约电力电子变压器功率密度提高的重要因素之一,为此应尽量减小电容等无源元件体积。然而,当SRC直流侧电容减小,尤其是与谐振电容基本相当时,其高频环节电流特性与传统的直流电容较大的SRC存在很大不同。为解决上述问题,该文对比分析半桥型SRC、全桥型SRC和半桥全桥混合的SRC(混合型SRC)在不同直流电容与谐振电容比值情况下的高频环节电流特性,求解得到实现软开关时3种典型SRC开关频率设计应满足的超越方程,进一步得到其开关频率与谐振频率比值解析表达式,据此提出3种SRC高频环节开关频率设计方法。最后,通过实验验证高频环节特性分析正确性和所提出的开关频率设计方法有效性。 展开更多

关键词 间接矩阵谐振型电力电子变压器 串联谐振直流变换器 高频链路 软开关 开关频率设计

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基于在线参数辨识及自适应谐波提取滤波器的改进型直线振荡电机无位置传感器控制 被引量：3

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作者 葛健 宫逸凡 +2 位作者 徐伟 廖凯举 苏诗湖 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第22期7099-7110,共12页

传统直线振荡电机(LOM)无位置传感器控制方法存在参数敏感性差、行程观测精度低等问题,进而会降低电机运行的可靠性。为减小预设参数不准确及参数非线性变化对行程观测精度的影响,该文提出一种基于在线参数辨识及自适应谐波提取滤波器... 传统直线振荡电机(LOM)无位置传感器控制方法存在参数敏感性差、行程观测精度低等问题,进而会降低电机运行的可靠性。为减小预设参数不准确及参数非线性变化对行程观测精度的影响,该文提出一种基于在线参数辨识及自适应谐波提取滤波器的改进型直线振荡电机无位置传感器控制策略。首先,采用频域法分析了直线振荡电机行程观测方法的参数敏感性,明确了影响行程观测精度的主要电机参数。然后,根据直线振荡电机数学模型提出了基于高频电压注入法的在线参数辨识方案,并设计了一种基于自适应谐波提取滤波器的高频谐波提取方法。最后,通过大量仿真和实验,验证所提方法的有效性和先进性。 展开更多

关键词 直线振荡电机 参数辨识 高频电压注入 无位置传感器控制

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