π型感应电能传输系统的鲁棒稳定性分析

为分析π型感应电能传输系统的鲁棒稳定性,首先采用基于频域分解的方法建立对象的广义状态空间平均(GSSA)模型,再考虑系统中的频率不确定性,通过线性分式变换分离对象的摄动和标称部分,将不确定模型进一步转化为含摄动反馈的线性动力学系统.最后,采用基于结构奇异值的μ方法分析了频率撮动对系统稳定性的影响以及系统保持稳定所容许的...     

非接触传输系统的广义状态空间平均法分析

采用广义状态空间平均法(GSSA)基于频域分解的思想将系统非线性模型近似成线性连续模型,并依据该模型分析了非接触电能传输技术(CPT)系统的稳态和暂态过程.仿真结果表明,GSSA模型能较快地完成对CPT系统的稳态及暂态分析,且与Simulink创建的精确时域模型的仿真结果一致.在此基础上,给出了系统效率计算方法,分析了直流电感、负载参数对系统效率的影响.     

LCL型双向感应电能传输系统建模及控制

由于双向感应电能传输(IPT)系统存在高频开关网络以及较多的工作模态,易引入高次谐波和EMI干扰,LCL滤波网络的加入,可以有效滤除导轨电流中的有害谐波并减小EMI干扰,通过对电路交流变量进行复数分析,建立了系统关于传输功率的数学模型,并由此得出,在最大传输效率条件下,原边输入电压pi与副边输出电压so的相角差δ为±90°,系统能量分别正、反向传输;传输功率的大小则可通过调节pi或so的模来实现。在此基础上,为保证导轨电流恒定,在原副边设计了相互独立的移相控制策略。仿真和实验结果表明,该控制策略在调节原边导轨电流恒定的同时,能根据负载的工作状态和实际需求,动态地改变能量传输的方向和大小,有利于提高系统的运行效率。     

具有实时仿真功能的通用发动机集中控制系统

现有发动机集中控制装置受到普通单片机运算能力和速度的限制，以及所采用的基于“查表-插值”的控制策略，难以保证动力性、燃油经济性、排污达到最佳状态，更不能满足不同控制方式需要。同时，因发动机硬件环境改变后，点火提前数据和喷油数据等也将发生变化。针对上述问题，笔者提出了一种具有实时仿真功能的通用汽车发动机集中控制系统。介绍了系统的构成与功能、新型控制策略、与PC机进行通信实现重要数据更新、软件升级等功能，并重点介绍了通过系统的实时在线仿真功能获取发动机MAP特性参数的方法，验证了方法的可行性。     

软开关变换电路精细离散映射建模方法研究

针对软开关变换电路系统的快尺度动力学行为分析,通过引入精细时间尺度概念,提出了精细离散映射模型的构建方法,分析了该离散映射模型在跨边界映射时误差产生的机理.针对边界条件的求解,在跨边界映射中引入了一种修正映射,并重点解决在修正映射中边界点的准确计算以及零时间映射的构建问题.通过在离散模型的映射序列嵌入该修正映射,能很好地解决边界条件求解时的误差产生问题,同时又不会显著增加模型计算工作量.     

基于CT成像和数字体图像相关法的岩石内部变形场量测方法的研究进展

在采矿工程、边坡工程、隧道工程、水利水电工程及新兴的岩体工程如深埋油气储库、地下核废料处置库、地热开发等生产开发过程中,岩石是主要工程对象.直观观测与定量表征应力场、渗流场和温度场等多物理场耦合作用下岩石内部非连续结构演化始终是岩石力学重要和具有挑战性的研究内容.高精度微CT能够在微细观甚至纳米尺度上观测岩石内部结构,通过与数字体图像相关法结合,可实现岩石内部变形场的透明可视化与定量解析,为岩石的非连续结构与多物理场效应的透明解析和推演提供了新的有效途径.本文回顾了近年来微焦点CT在岩石内部结构检测、数字岩心和内部变形场量测方面的应用,详细阐述了CT原位扫描实验与数字体图像相关法的原理及主要进展,分析了岩石微细观结构对应变场测量精度的影响及数字体图像相关法在岩石内部变形测量中的典型应用,探讨了数字体图像相关法测量岩石内部变形场面临的挑战.     

多负载IPT系统效率分析与控制

针对感应电能传输(inductive power transfer,IPT)系统多负载条件下能量传输效率问题研究频率与效率的关系,并从系统能量流动的角度解释效率特性.为了验证最大传输效率结论的正确性,采用双工作模式切换的电流调节方法和离散准滑模控制策略来维持原边谐振电流(激磁电流)的恒定.基于系统能量平衡函数关系,建立关于激磁电流峰值包络的系统离散变结构模型,构建具有重置积分环节的切换函数来改善系统的稳态响应.实验结果表明,当工作频率偏离副边固有谐振频率时,系统效率最大,合理的积分增益可以使系统具有较好的控制性能,对于负载大范围变化具有较强的鲁棒性,如当负载完全拿开时,控制器经过时长约为5 ms的调节,激磁电流最终稳定在参考值,表现出较好的抗扰动性,且系统效率均保持90％以上.     

π型谐振IPT系统的混合灵敏度H∞鲁棒控制

针对一种π型谐振网络的非线性感应电能传输系统(IPT),应用广义状态空间平均(GSSA)法对时域状态变量进行频域分解,并用低阶傅里叶系数的实部和虚部作为新变量将其近似成一个线性时不变系统.为对负载输出电压进行无静差跟踪控制及鲁棒性能分析,综合考虑系统的中低频参数摄动及高频未建模部分的不确定性,通过在频域上调整选择多目标...     

电压型CPT系统动态负载恒压输出研究

为解决电压型非接触电能传输（CPT）系统负载动态变化时输出电压不稳定的问题,提出了一种新的控制方法.该方法将原边串联-副边串联（SS）和原边串联-副边并联（SP）的2种电压型拓扑区别对待,前者控制原边谐振电流恒定,后者控制原边电压恒定.针对传统的原边电流恒定的控制方式,理论分析发现SP拓扑更适合用原边电压恒定的方式来控...     

非接触电能传输系统的负载识别算法

为解决非接触电能传输系统正常运行过程中,负载变化会使系统工作频率发生飘移,偏离谐振频率范围,系统鲁棒性变差这一问题,从系统初级回路导轨支路和次级回路整流网络前端参数变化入手,分别就负载为阻性和阻感性的两种情况,利用不同电路模型进行了性质识别和大小识别技术及算法分析,推导出负载与初级回路导轨支路上各电能参数之间的关系式,并对系统处在这两种不同性质负载情况进行了仿真研究,实现对负载的识别.