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基于改进无差拍控制的MMC超级电容储能系统补偿电流性能优化研究
1
作者 刘岳松 张茂松 +2 位作者 王秀芹 陶骏 王群京 《制造业自动化》 2024年第9期76-82,共7页
针对传统电流控制下的模块化多电平换流器(MMC)超级电容(SC)储能系统补偿电流动态响应阶段波动较大的问题,通过提出改进无差拍控制算法重复预测周期电流并结合在线电感参数计算,优化MMC超级电容储能系统补偿电流动态响应性能,降低了设... 针对传统电流控制下的模块化多电平换流器(MMC)超级电容(SC)储能系统补偿电流动态响应阶段波动较大的问题,通过提出改进无差拍控制算法重复预测周期电流并结合在线电感参数计算,优化MMC超级电容储能系统补偿电流动态响应性能,降低了设备交流侧电流畸变,消除了稳态运行状态下桥臂电感参数变化对改进无差拍电流控制的影响,提高了系统的鲁棒性。搭建了Simulink仿真模型,对所提出的改进方法的可行性和优越性进行了验证。 展开更多
关键词 MMC超级电容储能系统 改进无差拍控制 在线电感参数计算 动态响应
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一种组合式直流断路器的供能方法
2
作者 张旭阳 张茂松 +2 位作者 王秀芹 陈忠 王群京 《电气传动》 2025年第3期64-71,共8页
针对当前高压直流断路器的转移支路多采用不可控全桥的变压器耦合供能,不利于可控稳定的供电,且能量利用率低的问题,提出了一种组合式直流断路器的供能方法。方法采用带储能装置(蓄电池或者超级电容)的双向DC-DC变换器拓扑对组合式直流... 针对当前高压直流断路器的转移支路多采用不可控全桥的变压器耦合供能,不利于可控稳定的供电,且能量利用率低的问题,提出了一种组合式直流断路器的供能方法。方法采用带储能装置(蓄电池或者超级电容)的双向DC-DC变换器拓扑对组合式直流断路器谐振转移支路中的预充电电容进行电压控制和能量回收及再利用;开发了以双有源桥变换器(DAB)为例DC-DC供能的控制策略。改进的供能方法既可以保证直流电网故障时组合式高压直流断路器迅速开断期间转移支路能量的快速稳定供给,又能够将回收的能量用于故障恢复后的重合闸过程。仿真及实验结果表明:所提出的双向DC-DC变换器代替不可控全桥的组合式高压直流断路器供能方法输出电压更加稳定,并且提高了系统的能量利用率。 展开更多
关键词 直流断路器 供能 故障开断 双有源桥变换器
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基于自适应干扰观测器的永磁球形电机连续非奇异终端滑模控制 被引量：1
3
作者 王群京 刘中阳 +1 位作者 李国丽 文彦 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第8期66-78,共13页
针对新型永磁球形电机的轨迹跟踪问题,提出一种基于自适应干扰观测器的连续非奇异终端滑模控制策略。首先,通过拉格朗日第二方程构建了永磁球形电机在复合干扰下的动力学模型,根据线性叠加原理建立了永磁球形电机完整的转矩模型。然后,... 针对新型永磁球形电机的轨迹跟踪问题,提出一种基于自适应干扰观测器的连续非奇异终端滑模控制策略。首先,通过拉格朗日第二方程构建了永磁球形电机在复合干扰下的动力学模型,根据线性叠加原理建立了永磁球形电机完整的转矩模型。然后,为降低复合干扰对永磁球形电机跟踪控制的影响,提出改进的自适应干扰观测器,估计永磁球形电机的外部扰动、摩擦力矩、动力学模型误差和转矩模型误差等在内的未知复合干扰。此外,基于永磁球形电机的名义动力学模型,提出连续非奇异终端滑模控制算法。最后,通过Lyapunov方法证明了该闭环控制系统的稳定性,分析了跟踪误差的收敛性。通过仿真对比和实验结果验证了所提出控制策略的有效性和精确性。 展开更多
关键词 永磁球形电机 动力学模型 转矩模型 自适应干扰观测器 连续非奇异终端滑模 轨迹跟踪
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复合干扰下永磁球形电机的全阶滑模控制 被引量：2
4
作者 王松 王群京 +1 位作者 李国丽 文彦 《南京航空航天大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第3期489-498,共10页
针对受外部干扰和模型不确定性影响的永磁球形电机运动系统,提出一种基于有限时间干扰观测器的全阶滑模控制方法。首先,在复合干扰下建立永磁球形电机的动力学模型,其不确定性包括建模误差和外界干扰。其次,设计有限时间干扰观测器以快... 针对受外部干扰和模型不确定性影响的永磁球形电机运动系统,提出一种基于有限时间干扰观测器的全阶滑模控制方法。首先,在复合干扰下建立永磁球形电机的动力学模型,其不确定性包括建模误差和外界干扰。其次,设计有限时间干扰观测器以快速、准确地估计出系统的复合干扰。然后,为永磁球形电机设计了全阶滑模面,理想滑模运动时反映其全阶动态特性,而不是传统滑模控制系统中的降阶动态特性。最后,通过李雅普诺夫定理证明了所提控制方法的闭环系统的稳定性。仿真和实验结果表明所提控制器在复合干扰情况下具有良好的动态特性和抗干扰能力。 展开更多
关键词 永磁球形电机 全阶滑模控制 有限时间干扰观测器 轨迹跟踪
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基于D-H参数的磁阻式球形电机动力学建模
5
作者 李瑞英 李国丽 +1 位作者 鞠鲁峰 王群京 《电气工程学报》 CSCD 北大核心 2024年第1期150-158,共9页
三自由度球形电机的动力学模型是对转子运动过程的数学描述,在球形电机的闭环控制中用于计算转子从当前位置运动到期望位置时所需要的驱动转矩。以计算磁阻式球形电机驱动转矩为目标,提出一种动力学方程的建模方法。针对磁阻式球形电机... 三自由度球形电机的动力学模型是对转子运动过程的数学描述,在球形电机的闭环控制中用于计算转子从当前位置运动到期望位置时所需要的驱动转矩。以计算磁阻式球形电机驱动转矩为目标,提出一种动力学方程的建模方法。针对磁阻式球形电机的运动特征,将球形转子等效为三个串联旋转关节,推导出磁阻式球形电机基于D-H参数的动力学方程,再对方程中的未知参数进行辨识,最终模型的预测结果与仿真结果有较高的拟合度,试验验证了该模型在设定运动工况下的可靠性,为磁阻式球形电机驱动控制提供了理论基础。 展开更多
关键词 磁阻式球形电机 D-H参数 动力学模型 机器人 参数辨识
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考虑碳排放流和阶梯式碳交易的配电网优化调度
6
作者 王大鑫 张倩 +2 位作者 郑诗程 华玉婷 崔华虎 《可再生能源》 CAS CSCD 北大核心 2024年第12期1661-1670,共10页
文章考虑碳排放流和阶梯式碳交易机制,提出了优化调度模型以促进配电网低碳经济运行。该模型首先考虑配电网参与碳交易市场,引入碳排放流理论得到配网内各节点的碳排放情况;然后,提出利用蒙特卡洛算法得到电动汽车的随机状态,基于熵权... 文章考虑碳排放流和阶梯式碳交易机制,提出了优化调度模型以促进配电网低碳经济运行。该模型首先考虑配电网参与碳交易市场,引入碳排放流理论得到配网内各节点的碳排放情况;然后,提出利用蒙特卡洛算法得到电动汽车的随机状态,基于熵权法得到发电设备的碳配额情况。同时构建电动汽车的碳配额模型,并结合阶梯式碳交易机制建立电动汽车、光伏、风力和火电机组的碳排放模型;最后,以最小化系统运作成本和最大化系统碳收益为双目标,使用改进的PSO优化算法对系统进行求解。设置了4种运行场景对改进的IEEE-33节点配网系统进行算例仿真。实验结果表明,所提模型碳排放减少539.43 t、消纳量增加555.27 kW·h、系统碳收益增加7962.79元。 展开更多
关键词 碳排放流 碳交易 电动汽车 经济调度 改进的PSO算法
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永磁球形电机Stribeck摩擦模型参数辨识 被引量：10
7
作者 李国丽 李浩霖 +2 位作者 王群京 琚斌 文彦 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第4期121-130,共10页
随速度变化的摩擦转矩使永磁式球形电机在跟踪控制过程中出现爬坡或抖动现象,影响跟踪控制精度且难以检测。结合Stribeck摩擦转矩模型提出一种基于粒子群算法(PSO)的参数辨识方法,建立起精简、准确的电机摩擦转矩模型。在电机动力学微... 随速度变化的摩擦转矩使永磁式球形电机在跟踪控制过程中出现爬坡或抖动现象,影响跟踪控制精度且难以检测。结合Stribeck摩擦转矩模型提出一种基于粒子群算法(PSO)的参数辨识方法,建立起精简、准确的电机摩擦转矩模型。在电机动力学微分方程基础上加入摩擦转矩项,通过恒速摩擦转矩检测实验得到转速-摩擦转矩间的稳态对应关系;采用PSO算法对转速-摩擦转矩序列进行参数辨识,得到Stribeck摩擦转矩模型;再通过实验对辨识得到的摩擦转矩模型进行验证。研究结果表明,参数辨识得到的摩擦转矩模型与实验数据相比,误差控制在2.5%以内,可以证明所提出参数辨识方法的有效性。 展开更多
关键词 永磁式球形电机 Stribeck摩擦转矩模型 恒速摩擦转矩检测 粒子群算法 参数辨识
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基于转矩模型和改进MOPSO的永磁球形电机磁极优化 被引量：2
8
作者 李国丽 孙涛 +2 位作者 周睿 王群京 李文爽 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第6期112-120,133,共10页
为了提升永磁球形电机(PMSM)的输出转矩,应用多目标粒子群优化(MOPSO)算法对转子球内的永磁磁极尺寸进行优化设计。应用等效面电流和洛伦兹力的原理推导一种八极Halbach磁极阵列永磁球形电机的转矩解析模型,并依托电机原型进行有限元仿... 为了提升永磁球形电机(PMSM)的输出转矩,应用多目标粒子群优化(MOPSO)算法对转子球内的永磁磁极尺寸进行优化设计。应用等效面电流和洛伦兹力的原理推导一种八极Halbach磁极阵列永磁球形电机的转矩解析模型,并依托电机原型进行有限元仿真和实验验证。运用空间几何的方法分析了转子球内磁极尺寸之间的约束关系,以自旋转矩和俯仰转矩的幅值为目标,应用改进的多目标粒子群优化算法进行转子磁极尺寸优化。对优化后的电机转矩分布进行有限元仿真验证,并与电机原型做比较。结果表明,优化后的电机转矩分布曲线更优,自旋转距幅值、平均值和俯仰转矩幅值、平均值分别提升了40.8%、31.9%、12.0%、26.8%,验证了所提优化方法的有效性,也为永磁球形电机的磁极参数设计提供了一种寻优方法。 展开更多
关键词 永磁球形电机 磁极优化 转矩 解析模型 改进的多目标粒子群优化 约束
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基于改进粒子群优化算法的永磁球形电机驱动策略研究 被引量：7
9
作者 周嗣理 李国丽 +2 位作者 王群京 郑常宝 文彦 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第1期166-176,189,共12页
永磁球形电机(PMSpM)是一种结构紧凑、可多自由运动的单关节传动装置。该文提出一种适用于PMSpM驱动策略优化的改进粒子群优化(IPSO)算法,该算法可实时计算PMSpM期望转矩所对应的线圈驱动电流。首先,通过圆环函数建立PMSpM转矩解析模型... 永磁球形电机(PMSpM)是一种结构紧凑、可多自由运动的单关节传动装置。该文提出一种适用于PMSpM驱动策略优化的改进粒子群优化(IPSO)算法,该算法可实时计算PMSpM期望转矩所对应的线圈驱动电流。首先,通过圆环函数建立PMSpM转矩解析模型,并构建转矩Map图;然后,在确定种群数量后为标准粒子群优化(PSO)算法引入自适应动态惯性权重和自适应学习因子,将所提IPSO算法与PSO算法进行仿真对比,仿真结果表明,在同样的精度下采用IPSO算法计算驱动电流比采用PSO算法有更快的计算速度;最后,通过PMSpM控制试验进一步证明了该仿真结论的正确性。 展开更多
关键词 永磁球形电机 改进粒子群优化 自适应动态惯性权重 自适应学习因子 驱动电流
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