开关磁阻起动／发电机控制方法研究

根据磁阻效应产生电磁转矩的机理,提出开关磁阻起动／发电机相电流斩波和角度位置控制方法,通过调节相电流斩波限及关断延时、相绕组开通励磁开关断续流相对位置,就可控制起动转矩和发电电压,不同控制参数的数值仿真分析和样机实测表明：对于低速起动状态,相电流斩波限配合固定关断延时可实现有效的恒转矩起努控制;对于高速起动状态,相电流斩波限配合固定关断延时可实现有效的恒转矩起努控制;对于调整起努状态,调节相绕组开通及关断位置角可可实现恒功率起动控制;对于发电状态,依据原动机转速和负载变化的具体情况,同时或单独调节相电流斩波限及相绕组开通、关断的位置角,可有效提高发电机稳态发电品质和动态瞬变特性。     

开关磁阻发电机半自励功率变换器的设计分析与验证

开关磁阻发电机的输出功率和发电效率有待提高,而功率变换器作为开关磁阻发电系统中能量转换的通道,对整个发电系统的性能改善有着重要意义,可通过对功率变换器进行设计,达到提高开关磁阻发电机输出功率和发电效率的目的。因此首先提出从励磁电压与发电电压解耦角度出发,提高励磁电压并使发电电压低于励磁电压的半自励功率变换器及其控制策略;然后通过启动运行和稳态运行仿真验证了半自励功率变换器的可行性和预防过度充电能力,通过变速、变负载仿真发现随着转速和负载电阻的提高,半自励功率变换器励磁电压与发电电压也随之提高,能够有效提高开关磁阻发电机的输出功率及发电效率,尤其低速时输出功率及发电效率有明显提高,通过单相故障运行仿真,验证了半自励功率变换器具有较强容错能力;最后实验验证了理论分析和仿真的正确性,以及提出的半自励功率变换器及其控制策略的有效性。     

开关磁阻电动机特性的仿真分析

由于开关磁阻电动机的双凸极结构和磁路饱和的非线性影响，非线性仿真计算成为研究其运行特性的基本方法．本文利用改进的非线性磁参数法对开关磁阻电动机的电流和转矩进行了仿真分析，同时得到其关断角优化控制范围，为开关磁阻电动机驱动系统的优化设计和优化控制提供了一定的理论指导     

一种新型车用开关磁阻起动/发电一体机系统

介绍了一种新型的汽车用开关磁阻电机起动／发电一体化系统，该系统可取代传统汽车中的分体式起动机和发电机．介绍了开关磁阻电机工作在各种状态的原理，以及相应的控制算法．采用一台1 kW6／4结构开关磁阻电机作为试验样机，以TMs320F240型DSP和EPM7128S型CPLD构成数字控制器，可实现汽车的起动、发电等功能一体化．在控制策略上，起动时以获得足够大的电磁转矩为优化目标，发电时则根据蓄电池的荷电情况自动选择恒流充电、恒压充电和浮充电．对系统进行了计算机仿真和试验研究，结果验证了硬件设计和控制策略的可行性和有效性．     

基于续电流的功率变换器故障诊断方案

针对航空开关磁阻起动/发电系统中功率变换器的4种典型电气故障,综合分析上、下续电流并引入数字化提出了一种新的故障诊断方法。在分析功率变换器能量转化过程的基础上,从励磁和续流2个阶段分析了不同故障对上、下续电流的影响,从中提取故障特征,并提出以上、下续流电流差作为故障特征的故障诊断方案。最后搭建了故障仿真模型并进行验证,结果表明,采用该方法提取的故障特征向量,综合了更多的故障量,与单一的相电流检测方法相比,诊断结果清晰明确,可以实现更准确的故障诊断。     

基于Simplorer的三相开关磁阻起动/发电系统建模研究

在分析开关磁阻起动／发电系统（SRS/G）运行机理的基础上，提出了一种基于Ansoft/Simplorer的SRS/G系统建模方法．该方法利用Simplorer的电路元件库搭建SRS／G的功率变换器及其外围电路，根据SRM小信号分析模型进行比例积分（PI）参数整定和参数优化，电机起动时采用转速外环PI调节加内环电流斩波、发电时采用电压外环PI调节加内环变开通角的控制策略对SRS/G系统进行了仿真分析．仿真结果与样机试验结果的比较验证了模型的正确性．该模型修改容易、直观性强，便于对不同的控制策略进行特性分析，为研究和设计SRS/G控制系统提供了一种有效的工具．     

容错型开关磁阻起动/发电系统的非线性建模及仿真

建立了一种容错型开关磁阻起动/发电系统的非线性模型。基于开关磁阻电机的数学模型，包括电路方程和机械方程，利用模块化思想搭建了开放型模型，分析了模型的可行性：①电动状态下额定电压380 V时，输出转矩能达到恒转矩起动要求；②发电状态下在2 000 r/min的原动机的带动下，实现空载快速建压，能够快速稳定在270 V附近并实现调压。针对功率器件开路故障率高的特点，利用硬件冗余思想设计了一种容错性的功率变换器。为了验证系统的容错性能，人为设置故障进行了仿真对比分析，结果表明：①电动状态容错系统不仅消除了转矩死区，而且提高了平均转矩、减小了转矩脉动；②发电状态下输出电压在0.2 s内使得输出电压恢复到270 V左右，相电流也下降至正常运行范围，容错性能良好。     

双凸极式变绕组双模起动发电机及其电磁特性

为了拓宽开关磁阻起动发电系统调压范围,简化控制系统,提出一种双凸极式变绕组双模起动发电机;即通过绕组的变换,实现起动状态与发电状态变原理运行,在保证电机具有开关磁阻电机优良起动性能的同时,简化了发电状态的调压控制系统。基于该电机的特殊结构和控制特点,搭建带整流管的不对称功率变换模块和绕组切换模块;运用等效磁路法研究定子极弧系数对励磁绕组自感的影响规律,确定了最优定子极弧系数;应用场路联合仿真对电机起动过程和发电过程进行数值分析。通过实验验证所提出电机及控制方法的可行性和合理性。     

一种新型10/4开关磁阻电机电磁力分布及其振动特性研究

径向电磁力是导致开关磁阻电机振动和噪声的主要原因之一.为此,本文提出了一种新型五相10/4开关磁阻电机的本体结构,通过增加定子极对数以增大气隙磁通和电磁转矩,通过提前关断定子绕组励磁电流以减小径向电磁力.同时建立了这一新型开关磁阻电机的电磁有限元模型,仿真结果表明,在同样的励磁条件下,新型开关磁阻电机的电磁转矩较传统开关磁阻电机增大了51.7%,同时其径向电磁力却降低了45.3%.进一步分析了励磁绕组导通与关断时刻对电机的影响程度;提前2°左右机械角关断励磁绕组电流,能在保证电磁转矩输出的基础上较大程度地减小开关磁阻电机的径向电磁力.最后,仿真验证了这一新型开关磁阻电机结构减振降噪的效果.     

基于混合遗传算法的开关磁阻电机模型参数辨识

将开关磁阻电机（SRM）的建模问题作为一类非线性约束优化问题进行参数辨识研究,对模拟退火遗传算法进行了改进,提出一种带有退火精确罚函数的自适应混合遗传算法（HGA）,给出了算法的具体实现方法．建立了基于DSPTMS320F2812的磁链特性检测系统,通过实验获取开关磁阻电机的磁化曲线族,利用改进的混合遗传算法在测得的实验数据基础上对电机模型进行参数辨识．基于辨识得到的模型,对电机在两种不同工况下的运行特性分别进行了研究,仿真结果与实验结果的对比验证了该方法的有效性和准确性．辨识得到的电机模型可以作为电机性能估计及优化控制的基础．     

一种可调整式的多元变量渐近寻优组卷策略

论述了基于智能组卷策略的题库系统设计的意义,分析了目前已有智能组卷策略存在的问题,针对目前智能组卷策略存在的组卷效率低,灵活性差的问题,提出了一种新的智能组卷策略.新策略采用条形码标识试题,按照对试卷整体约束条件影响的大小依次选取控制参数,优化了搜索路径,提高了智能组卷的效率,增强了智能组卷的灵活性.对不同题库系统进行了软件测试,并对软件测试结果进行了简要的分析,实际运行结果表明,新策略优化了搜索过程、减少了时间开销、提高了组卷的成功率.     

多频率高频地波雷达的阵列幅相校正

针对多频率高频地波雷达的工程应用,提出了基于自适应遗传算法的阵列无源校正方法.该方法将阵列幅度和相位校正问题转化为多元参数的联合估计问题,利用遗传算法得到了该优化问题的最优解估计.现场实测数据表明：与定点浮标观测结果相比,校正后多频率高频地波雷达海流探测性能大幅提高,在频率为14.2MHz下,相关系数由0.77变为0.85,均方根误差由29.25cm/s降到21.62cm/s;在频率为22.5MHz下,相关系数由0.86变为0.94,均方根误差由24.59cm/s降到17.58cm/s.     

基于熵值法的左转可逆交叉口配时优化方法

为提升左转可逆车道交叉口通行效率,提出一种基于熵值法的左转可逆车道交叉口配时优化模型。从交叉口道路条件和相位条件两方面对左转可逆车道设置进行分析,以交叉口通行能力和车均延误为优化目标,调整交叉口信号配时方案,运用熵值法构建设置可逆车道交叉口配时优化模型选取最优解。以青岛市典型交叉口为例,用该优化模型对交叉口设置左转可逆车道后的配时方案进行优化设计,并与现状配时方案和未优化配时方案进行对比。结果表明,早、晚高峰交叉口通行能力分别提高了3.2%和19.4%,车均延误分别降低17.6%和14.7%,优化方案有效提高了交叉口通行效率。     

通信电源变换器轻重负载切换效率优化

针对轻重负载直流电转直流电（direct current direct current，DC DC）的转换效率不高，传统LLC电路控制方式无法满足5G通信电源能耗要求这一问题，采用LLC最佳谐振频率段临界值触发母线电压调压的控制策略，提高通信电源在轻重负载切换的工作效率，优化DC DC变换器。该方法主要利用LLC谐振频率对母线电压进行调制，降低因负载变化而导致LLC电路失去副边二极管的零电流关断（zero current shutdown，ZCS）。Matlab仿真实验结果表明，该方法能把LLC电路的开关频率稳定在最佳工作点附近，并能够保持副边二极管的ZCS，使其在全负载范围内的效率提升了41%。     

控制学科在环的主动悬架多学科设计优化

基于多学科设计优化的思想,提出一种控制学科在环的多学科设计优化方法,将控制学科纳入系统的优化回路内,可以充分考虑系统的结构设计和控制学科之间的协同作用,以实现更好的整体优化效果.以主动悬架的设计优化为例,建立了1/4车辆主动悬架模型和LQG控制器模型,并基于多学科可行法的优化框架,进行多学科分析,对结构参数和控制器参数同时进行优化.优化结果表明,该方法能协调悬架动力学和控制学科之间的耦合关系,获取整体最优解.优化后的主动悬架在保证悬架工作空间和轮胎变形在一定的范围内,且不消耗更多能量的前提下,使车身加速度均方根值降低了27%.      

基于系统综合效率最优的双轴并联PHEV联合优化控制策略

针对双轴并联插电式混合动力汽车控制策略与参数优化问题,综合考虑发动机和电动机工作区间对整车经济性的影响,以系统综合效率最高为目标提出了同时优化转矩分配和变速器挡位的联合优化控制策略,同时引入成本函数对整车经济性和换挡成本进行综合评价.制定控制策略后,以整车在NEDC工况下的电平衡油耗最低为优化目标,采用Isight/Cruise/Simulink联合仿真优化平台采用自适应模拟退火算法对联合优化控制策略参数进行了优化.仿真结果表明,经优化参数后的联合优化控制策略比未经参数优化的规则策略节省油耗7.7%,比运用初始规则策略节省油耗17.3%.     

自动共享电动汽车的云-边协调优化模型与控制策略

针对自动共享电动汽车(shared autonomous electric vehicles,SAEV)运行出现的车辆分配不平衡以及充电优化问题，提出了一种基于云-边协调计算的SAEV优化控制策略。首先，给出SAEV再平衡优化模型以及再平衡任务分配算法;其次，考虑使用V2G和动态电价进行SAEV车队的充放电优化，给出SAEV车队能量交换模型以及出行订单分配算法，以减少整个SAEV车队系统的充电成本；再次，利用云-边协调通信将这些优化结果信息在不同平台间进行互动传输，实现电动汽车的最优充电与迁移策略；最后，通过MATLAB使用真实的深圳出租车数据对该优化控制方法进行验证。结果表明，该框架可降低充电成本,提高交通效率，有望扩展应用到更大规模的系统中。所提云-边协调控制策略将复杂的SAEV优化问题分解成3个子问题进行求解，为SAEV的最优运行提供了一种新的方法。     

基于知识图谱的主动配电网电压控制策略

随着新能源大规模接入以及负荷的随机波动性,对配电网的电能质量提出了更高的挑战及要求。主动配电网控制无功调压设备抑制电压波动通常转化为混合整数规划问题,难以做到实时控制且需频繁进行复杂计算。本文从历史数据中提取源荷状态,生成基于二阶锥最优潮流模型的电压控制策略,构建以调压装置状态、系统数据与控制策略为核心实体的配电网电压控制知识图谱;在实时电压控制时,基于控制策略子图匹配及数据检索算法,以当前网络状态匹配知识图谱中相似状态,进行安全校验和优化求解,并更新知识图谱中的状态策略。同时,在无功设备调节过程中增加人机交互环节,对于时间尺度、电压及设备动作及关键点电压实现精准控制。基于改进IEEE系统算例的仿真结果表明,所提出的基于电压控制策略知识图谱的检索方法及交互策略能够有效提升配电网无功电压控制策略生成效率,并具有不同场景适用性。     

Optimal Active Power Dispatching of Microgrid and Distribution Network Based on Model Predictive Control

First, a three-tier coordinated scheduling system consisting of a distribution network dispatch layer, a microgrid centralized control layer, and local control layer in the energy internet is proposed. The multi-time scale optimal scheduling of the microgrid based on Model Predictive Control(MPC) is then studied, and the optimized genetic algorithm and the microgrid multi-time rolling optimization strategy are used to optimize the datahead scheduling phase and the intra-day optimization phase. Next, based on the three-tier coordinated scheduling architecture, the operation loss model of the distribution network is solved using the improved branch current forward-generation method and the genetic algorithm. The optimal scheduling of the distribution network layer is then completed. Finally, the simulation examples are used to compare and verify the validity of the method.