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一种新型级联CDSOGI-PLL的电网电压同步信号检测技术

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西北工业大学学报 2023年第5期41卷 842-849页

作者：柯善文李玉忍西北工业大学自动化学院陕西西安710072

基于双二阶广义积分器的锁相环DSOGI-PLL在电网电压含有大量低次谐波时,其滤波效果不理想,锁相环提取的同步信号频率出现波动。在DSOGI-PLL的基础上,提出一种新型的级联锁相环结构CDSOGI-PLL(cascade second-order generalized integrat... 详细信息

基于双二阶广义积分器的锁相环DSOGI-PLL在电网电压含有大量低次谐波时,其滤波效果不理想,锁相环提取的同步信号频率出现波动。在DSOGI-PLL的基础上,提出一种新型的级联锁相环结构CDSOGI-PLL(cascade second-order generalized integrator PLL)。该结构利用级联的SOGI模块同时削弱电网电压中的各次谐波和间谐波,从而减少谐波对锁相环的影响,准确地提取电网电压同步信号。Matlab仿真和实验结果均表明,文中提出的新型CDSOGI-PLL在电网电压不对称和含有大量低次谐波时能有效、准确地提取基波的正序分量、频率和相位。

关键词：锁相环二阶广义积分器谐波基波正序分量

基于ARIMA-LSTM深度学习混合模型的PEMFC老化预测方法

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西北工业大学学报 2023年第3期41卷 464-470页

作者：张钰凡李玉忍马睿张宏宇梁波西北工业大学自动化学院陕西西安710072

燃料电池涉及电学、机械、电化学、热力学等诸多学科,其性能衰减过程复杂,涉及多物理、多尺度、多部件、多因素,单一模型在燃料电池老化预测中难以同时对其各类特征进行捕获。为在确保预测精度的同时更好地对数据进行线性和非线性拟合,... 详细信息

燃料电池涉及电学、机械、电化学、热力学等诸多学科,其性能衰减过程复杂,涉及多物理、多尺度、多部件、多因素,单一模型在燃料电池老化预测中难以同时对其各类特征进行捕获。为在确保预测精度的同时更好地对数据进行线性和非线性拟合,提出一种差分移动平均自回归结合长短期记忆神经网络的预测模型。通过ARIMA(autoregressive integrated moving average model)与LSTM(long short-term memory)对电压衰退数据线性及非线性部分进行预测后,将预测结果与残差作为特征用于LSTM预测工作。将混合模型与单一ARIMA模型、NAR模型、支持向量回归学习对比发现,混合模型在预测精确度和预测性能方面均有较好表现。

关键词：燃料电池老化预测长短期记忆神经网络差分移动平均自回归

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航空燃料电池推进系统能量管理策略研究综述

中国电机工程学报 2023年第13期43卷 5012-5024页

作者：张钰凡马睿张羽翔袁铭浩梁波李玉忍西北工业大学自动化学院陕西省西安市710129

燃料电池推进系统是未来绿色航空的潜在发展方向之一。面对航空燃料电池推进系统的耐久性、经济性等瓶颈问题,如何构建高效的系统能量管理策略已成为系统可靠应用的核心。该文结合国内外研究现况,在分析燃料电池推进系统架构的基础上,... 详细信息

燃料电池推进系统是未来绿色航空的潜在发展方向之一。面对航空燃料电池推进系统的耐久性、经济性等瓶颈问题,如何构建高效的系统能量管理策略已成为系统可靠应用的核心。该文结合国内外研究现况,在分析燃料电池推进系统架构的基础上,详细分析已有的系统能量管理策略的特征和应用场景,并针对策略适应性、实时性以及优化效果进行定性分析。同时,结合特定飞行工况下的无人机飞行仿真实验结果对不同能量管理策略进行定量分析,对未来航空燃料电池推进系统的发展趋势进行探讨,以期为航空燃料电池推进系统的快速大规模应用提供理论参考。

关键词：燃料电池能量管理推进系统航空应用

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无人机全电刹车系统级联快速终端滑模控制

西北工业大学学报 2023年第1期41卷 11-17页

作者：李玉忍张宏宇田梁波张钰凡饶云李运通梁波西北工业大学自动化学院陕西西安710072

无人机防滑刹车系统具有高阶非线性、强耦合以及参数时变性等特点,会对无人机的地面滑跑性能造成不利影响。提出了一种无人机全电防滑刹车系统快速终端滑模控制方法,实现对最佳滑移率的准确跟踪,并保证刹车系统的稳定性。建立了无人机... 详细信息

无人机防滑刹车系统具有高阶非线性、强耦合以及参数时变性等特点,会对无人机的地面滑跑性能造成不利影响。提出了一种无人机全电防滑刹车系统快速终端滑模控制方法,实现对最佳滑移率的准确跟踪,并保证刹车系统的稳定性。建立了无人机全电刹车系统整体模型,在控制器设计过程中避免了对地面结合系数拟合公式的依赖。结合反演控制的思想,逐级设计了快速终端滑模控制器实现对滑移率以及刹车压力参考值的精确跟踪,并通过Lyapunov稳定性理论证明了控制器的稳定性。通过仿真测试验证了所提出控制策略的有效性。

关键词：防滑刹车系统机电作动器快速终端滑模控制

计及飞行任务与能耗分析的航空燃料电池推进系统能量管理策略

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中国电机工程学报 2023年第1期43卷 221-235页

作者：马睿宋剑王宇昂张宏宇梁波李玉忍西北工业大学自动化学院陕西省西安市710072

为改善航空燃料电池推进系统的燃料消耗情况并提升系统运行效率,该文提出一种考虑多飞行任务模式与外部最大能耗的综合能量管理方法。在优化常规极小值原理策略的基础上,针对飞行器飞行工况的变化率进行区间划分,改变系统目标函数系数... 详细信息

为改善航空燃料电池推进系统的燃料消耗情况并提升系统运行效率,该文提出一种考虑多飞行任务模式与外部最大能耗的综合能量管理方法。在优化常规极小值原理策略的基础上,针对飞行器飞行工况的变化率进行区间划分,改变系统目标函数系数。采用最大外部能耗算法求解超级电容的充放电电压与母线电压的偏差量来实时调整哈密顿函数中的协态变量。最后,通过求解目标函数来控制燃料电池系统的输出功率。基于实时仿真硬件在环测试平台的验证结果表明,所提算法相对于传统的等效氢耗和庞特里亚金最小值原理算法,分别将系统等效氢耗降低了4.6%和3.2%,将系统的平均运行效率提升了10.3%和5.5%,在减少燃料电池系统所承受的应力同时,提升了系统输出的稳定性。

关键词：燃料电池能量管理策略电推进系统极小值原理

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飞机起落架数学模型的研究

系统仿真学报 2005年第4期17卷 831-833页

作者：徐冬苓李玉忍西北工业大学自动化学院陕西西安710072

对飞机起落架组成及工作原理进行较为详细的研究,建立了飞机起落架的数学模型,并在MATLAB/SIMULINK环境下进行系统仿真,给出仿真结果,分析了起落架对飞机防滑刹车系统的影响。仿真结果表明系统模型基本合理、正确,为设计、改进飞机防滑... 详细信息

对飞机起落架组成及工作原理进行较为详细的研究,建立了飞机起落架的数学模型,并在MATLAB/SIMULINK环境下进行系统仿真,给出仿真结果,分析了起落架对飞机防滑刹车系统的影响。仿真结果表明系统模型基本合理、正确,为设计、改进飞机防滑刹车系统,提高刹车效率和刹车性能,具有重要的指导意义。

关键词：起落架缓冲器横向刚度飞机防滑刹车系统

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锂电池组均衡充放电控制策略研究

西北工业大学学报 2017年第4期35卷 704-710页

作者：梁波齐江江李玉忍王鹏西北工业大学自动化学院陕西西安710072 中国人民解放军驻西安飞机工业公司军事代表室陕西西安710089

以电动汽车串联使用的锂电池组为研究对象,分析了电池组充放电过程中不一致性问题,综合电池模型原理和适用场合,选用二阶Thevenin等效电路模型搭建电池模型,运用曲线拟合的方法对电池模型参数辨识。设计了基于DC-DC变换器的外电压均衡... 详细信息

以电动汽车串联使用的锂电池组为研究对象,分析了电池组充放电过程中不一致性问题,综合电池模型原理和适用场合,选用二阶Thevenin等效电路模型搭建电池模型,运用曲线拟合的方法对电池模型参数辨识。设计了基于DC-DC变换器的外电压均衡控制策略原理,搭建仿真电路验证均衡电路性能。仿真结果表明,基于DC-DC变换器的外电压均衡控制策略可以很好地改善串联电池组充电和放电过程中的不一致问题。

关键词： Thevenin模型 DC/DC变换器电池组均衡 MATLAB

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质子交换膜燃料电池系统建模仿真与控制

西北工业大学学报 2015年第4期33卷 682-687页

作者：皇甫宜耿石麒李玉忍西北工业大学自动化学院陕西西安710072

对质子交换膜燃料电池(PEMFC)建立合适的数学模型,有助于改善PEMFC的设计。结合燃料电池的电场与温度场,建立了包含质子交换膜燃料电池的电化学模型与温度模型的数学模型,通过MATLAB软件进行仿真,仿真结果表明该模型较好地反映出PEMFC... 详细信息

对质子交换膜燃料电池(PEMFC)建立合适的数学模型,有助于改善PEMFC的设计。结合燃料电池的电场与温度场,建立了包含质子交换膜燃料电池的电化学模型与温度模型的数学模型,通过MATLAB软件进行仿真,仿真结果表明该模型较好地反映出PEMFC系统的动态特性,并研究了工作温度、反应气体工作压力以及质子交换膜面积变化对电池输出性能的影响。与此同时结合所建立的质子交换膜燃料电池模型设计了一款采用PID控制的Boost升压电路,将燃料电池输出不稳定的电压转变成可供给负载稳定使用的24V电压。

关键词：质子交换膜燃料电池 Boost 斩波电路闭环控制

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飞机防滑刹车模糊滑模变结构控制研究

西北工业大学学报 2015年第1期33卷 45-49页

作者：李玉忍张智慧徐健龙西北工业大学自动化学院陕西西安710072

滑模变结构控制具有好的快速性和强的鲁棒性,非常适合工作环境复杂的飞机刹车系统,但其固有的抖振问题亟待解决。针对飞机防滑刹车系统的高度非线性,设计了一个模糊滑模变结构控制器。在滑模变结构控制基础之上,通过模糊逻辑的调节作用... 详细信息

滑模变结构控制具有好的快速性和强的鲁棒性,非常适合工作环境复杂的飞机刹车系统,但其固有的抖振问题亟待解决。针对飞机防滑刹车系统的高度非线性,设计了一个模糊滑模变结构控制器。在滑模变结构控制基础之上,通过模糊逻辑的调节作用实现附加控制,柔滑控制信号,削弱抖振,提高控制品质。仿真结果表明,飞机防滑刹车系统能够很好地跟踪最佳滑移率,控制方法合理有效。

关键词：飞机刹车模糊控制滑模控制变结构控制滑移率