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基于模糊排序的永磁同步电动机模型预测电流控制

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湖南电力 2024年第4期44卷 59-67页

作者：张学毅谢钼罗朝旭程谆湖南工业大学电气与信息工程学院湖南株洲412007 湖南铁道职业技术学院湖南株洲412001

针对永磁同步电动机模型预测电流控制的成本函数中权重系数不容易确定的问题,提出一种基于模糊排序法的模型预测电流控制策略。首先,通过排序法对不同电压矢量所对应的电流误差及切换时的开关频率进行排序,从而无须再对权重系数进行设... 详细信息

针对永磁同步电动机模型预测电流控制的成本函数中权重系数不容易确定的问题,提出一种基于模糊排序法的模型预测电流控制策略。首先,通过排序法对不同电压矢量所对应的电流误差及切换时的开关频率进行排序,从而无须再对权重系数进行设计。由于控制目标重要性并不完全等同,设计一种带有变增益系数的排序优化方法,调节控制目标的重要程度。传统的权重系数有着连续的取值范围,而变增益系数的取值范围有着离散性和分段性的特点,相比较之下,后者的调整和设计过程更加的简易。再通过模糊控制,对变增益系数进行动态优化,从而更好地适应电机不断变化的运行状态。最后,仿真和半实物实验结果证明了所提方法的有效性和可行性。

关键词：永磁同步电动机模型预测电流控制模糊控制排序法权重系数

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双半准Z源网络逆变器及其在风电并网系统中的应用

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双半准Z源网络逆变器及其在风电并网系统中的应用

作者：程谆湖南工业大学

学位级别：硕士

风力发电作为一种绿色、无污染的可再生能源发电方式,为缓和全球环境污染和能源危机提供了有效途径。直驱永磁风力发电系统由于其高效、结构简单、稳定性好等优势已成为风力发电的主要发展趋势。并网逆变器作为直驱永磁风力发电系统的... 详细信息

风力发电作为一种绿色、无污染的可再生能源发电方式,为缓和全球环境污染和能源危机提供了有效途径。直驱永磁风力发电系统由于其高效、结构简单、稳定性好等优势已成为风力发电的主要发展趋势。并网逆变器作为直驱永磁风力发电系统的核心环节,其拓扑结构的改进受到了国内外学者的广泛关注。阻抗源逆变器由于其单级升压控制、允许逆变桥臂直通等优势为直驱永磁风力发电的并网提供了一种新思路。本文以直驱永磁风力发电系统为背景,提出了一种双半准Z源网络逆变器拓扑,并将其应用于直驱永磁风力发电系统,实现了系统的并网运行,所做的主要工作包括:（1）提出一种双半准Z源网络逆变器,并分析其升压能力、调制因子和直通占空比的关系;建立系统的小信号模型,分析了双半准Z源网络电感、电容变化对系统性能的影响。（2）以空间矢量六段式直通PWM策略为基础,对双半准Z源网络的电感电流和电容电压纹波、阻抗源网络二极管的电压和电流应力、逆变桥臂开关管的电压和电流应力进行了分析。为双半准Z源网络逆变器的器件参数选择提供理论依据。（3）为满足基于双半准Z源网络逆变器的直驱永磁系统的并网要求,分析了基于双半准Z源网络逆变器的直驱永磁风力发电并网系统不同坐标系下的数学模型,针对该拓扑的特点,提出了一种基于双半准Z源网络逆变器的直驱永磁风力发电并网控制方法,并通过半实物仿真验证了该方法的有效性。（4）以储能型泄放电路为例,通过对电网电压故障下泄放电路不同接入点的对比,分析了泄放电路的开关器件电压应力、升压比以及稳定性。为阻抗源直驱永磁风力发电并网系统电网电压故障下泄放电路接入点的选择提供理论依据。

关键词：风力发电直驱永磁阻抗源逆变器并网控制泄放电路

基于复杂性度量与多尺度运动编码的图像动作识别算法

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光学技术 2018年第4期44卷 427-434页

作者：邬厚民程谆广州科技贸易职业学院信息工程学院广东广州511442 华南理工大学计算机科学与工程学院广东广州510641

人体动作的识别与理解是人机交互、机器人应用的关键技术之一,为了提高人体各种复杂动作的识别精度与鲁棒性,研究了基于复杂性度量与多尺度运动编码的动作识别技术。通过不同长度的滑动窗口对视频序列获取子序列;通过时间序列复杂性来... 详细信息

人体动作的识别与理解是人机交互、机器人应用的关键技术之一,为了提高人体各种复杂动作的识别精度与鲁棒性,研究了基于复杂性度量与多尺度运动编码的动作识别技术。通过不同长度的滑动窗口对视频序列获取子序列;通过时间序列复杂性来度量人体运动轨迹,设计了一种多尺度的滑动窗口,从而选择出有效子序列;基于有效子序列,引入k-均值聚类分析算法,对人体运动进行编码,获取运动编码直方图;引入条件随机场对动作分类学习,完成动作识别与理解。所提出的算法在人机交互、智能家居、视频监控等领域具有较好的参考价值。

关键词：图像动作识别复杂性度量多尺度运动运动编码 k-均值聚类条件随机场分类

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高电压增益阻抗源逆变器的小信号模型分析

电子元器件与信息技术 2022年第12期6卷 183-188页

作者：程谆湖南铁道职业技术学院

针对高电压增益阻抗源逆变器，分析了其稳态工作原理，推导了直通占空比与升压因子的关系；通过状态空间平均法以及小信号扰动法建立系统的小信号模型对系统的零极点进行分析，从而对高电压增益阻抗源逆变器的稳态和动态性能进行分析，... 详细信息

针对高电压增益阻抗源逆变器，分析了其稳态工作原理，推导了直通占空比与升压因子的关系；通过状态空间平均法以及小信号扰动法建立系统的小信号模型对系统的零极点进行分析，从而对高电压增益阻抗源逆变器的稳态和动态性能进行分析，得出阻抗源网络电感和阻抗源网络电容变化对系统动态性能的影响，为系统参数设计提供理论指导。

关键词：电压增益阻抗源逆变器升压因子小信号模型

改进SWISS整流器的LCL滤波遗传算法无源阻尼参数优化

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湖南电力 2022年第6期42卷 46-53页

作者：张阳邓江伟程谆湖南工业大学电气与信息工程学院湖南株洲412007 湖南铁道职业技术学院湖南株洲412001

改进SWISS整流器具有在不引入有源器件的前提下消除换流死区时间的优势,然而引入LCL滤波存在参数选择困难和谐振引起的电流畸变问题。针对改进SWISS整流器,分析网侧电流畸变、振荡问题与LCL滤波器阻尼系数的关系,构建LCL滤波器传递函数... 详细信息

改进SWISS整流器具有在不引入有源器件的前提下消除换流死区时间的优势,然而引入LCL滤波存在参数选择困难和谐振引起的电流畸变问题。针对改进SWISS整流器,分析网侧电流畸变、振荡问题与LCL滤波器阻尼系数的关系,构建LCL滤波器传递函数,对比了增加不同阻尼的伯德图,提出目标函数电感比最小化、谐波衰减最大化、功率损耗最小化的遗传算法无源阻尼参数优化方法。仿真结果表明,采用所提方法的改进型SWISS整流器前级LCL滤波网侧电流谐波含量明显低于传统试凑法,系统整体动态性能更优,并且参数由遗传算法全局优化所得,具有很好的收敛性,一定程度解决了LCL滤波器参数因步骤繁琐造成选择困难的问题。

关键词：改进SWISS整流器无源阻尼参数优化遗传算法

电网电压不平衡下的D-PMSWG系统MPC-VSG时域优化控制

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湖南工业大学学报 2023年第1期37卷 22-30页

作者：张阳谌安平程谆湖南工业大学电气与信息工程学院湖南株洲412007 湖南铁道职业技术学院轨道交通装备智能制造学院湖南株洲412001

当电网电压不平衡时,传统的VSG恒定有功以及恒定无功控制策略,在电网电压跌落和恢复期间频率响应和暂态稳定性欠佳。为解决这一问题,提出了一种电网电压不平衡下的直驱永磁同步风力发电(D-PMSWG)系统MPC-VSG时域优化控制策略。该策略将... 详细信息

当电网电压不平衡时,传统的VSG恒定有功以及恒定无功控制策略,在电网电压跌落和恢复期间频率响应和暂态稳定性欠佳。为解决这一问题,提出了一种电网电压不平衡下的直驱永磁同步风力发电(D-PMSWG)系统MPC-VSG时域优化控制策略。该策略将不平衡电网电压下的虚拟同步机控制(VSG)与模型预测控制(MPC)相结合,并对VSG转子运动方程的转子角频率与转矩建立了MPC预测模型,通过优化预测时域,调整了频率环节、阻尼环节和反馈控制惯量环节系数,得到了最优预测时域输出向量以及下一时刻的控制输入向量。与传统方法相比,所提出的方法在电压跌落、电压恢复瞬间的频率响应,以及功率的暂态特性,都得到了良好的改善。最后,在Matlab/Simulink中验证了不同控制目标下该控制策略的正确性和有效性。

关键词：直驱永磁同步风力发电系统电网电压不平衡模型预测控制虚拟同步发电机时域优化

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基于模拟退火算法的模型预测控制策略

电工电气 2023年第9期 14-19页

作者：谭学武邓木生彭思程程谆湖南工业大学电气与信息工程学院湖南株洲412007 湖南铁道职业技术学院智能制造学院湖南株洲412001

传统的模型预测控制(MPC)存在权重因子无法准确设计、开关状态循环预测以及响应速度慢的问题。提出了一种基于模拟退火(SA)算法的模型预测控制策略(SA-MPC),通过建立预测模型和构造目标函数,采用SA后台直接全局寻优,实现环流控制和SM电... 详细信息

传统的模型预测控制(MPC)存在权重因子无法准确设计、开关状态循环预测以及响应速度慢的问题。提出了一种基于模拟退火(SA)算法的模型预测控制策略(SA-MPC),通过建立预测模型和构造目标函数,采用SA后台直接全局寻优,实现环流控制和SM电容电压均压控制。所提策略无需整定权重因子,无需循环试凑开关状态,提升了响应速度和精度,有效抑制了相间环流和降低了子模块电压波动幅度。通过搭建模块化多电平换流器(MMC)系统模型,仿真验证了所提策略的可行性与有效性。

关键词：模块化多电平换流器模拟退火算法模型预测控制环流抑制 SM电容均压

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一种低电压应力的隔离型SWISS整流器

湖南电力 2023年第5期43卷 99-108页

作者：周万传张旭罗朝旭程谆湖南工业大学电气与信息工程学院湖南株洲412007 湖南铁道职业技术学院湖南株洲412001

针对单管正激SWISS整流器高频开关管电压应力大、移相全桥SWISS整流器有直通风险等问题,基于传统SWISS整流器进行设计,提出一种双管正激SWISS整流器拓扑。将双管正激变换器和SWISS整流器进行结合,实现了SWISS整流器的电气隔离,减小了高... 详细信息

针对单管正激SWISS整流器高频开关管电压应力大、移相全桥SWISS整流器有直通风险等问题,基于传统SWISS整流器进行设计,提出一种双管正激SWISS整流器拓扑。将双管正激变换器和SWISS整流器进行结合,实现了SWISS整流器的电气隔离,减小了高频开关管的电压应力;同时,输出电路的每个桥臂由一个二极管和一个开关管串联组成,提高了整流器的可靠性。对双管正激SWISS整流器的工作原理和开关管的电压应力进行详细分析,并针对扇区边界处输入电流振荡问题,设计一种两级滤波器用于抑制电流振荡。最后在仿真平台验证了该整流器拓扑的可行性和两级滤波器的有效性。

关键词：隔离型电压应力 SWISS整流器

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永磁同步电机失磁故障检测综述

湖南电力 2022年第3期42卷 104-108,112页

作者：罗兵彭思程谭学武王婷婷程谆湖南工业大学湖南株洲412007 中国南方电网有限责任公司广东广州510623 湖南铁道职业技术学院湖南株洲412001

介绍失磁故障分类和永磁材料的各种特性曲线,分析了电机产生失磁的原因,对国内外已有的失磁故障检测进行分类和比较分析,对基于参数辨识的失磁故障检测进行了多角度研究,最后对失磁故障检测前景进行展望。

关键词：永磁同步电机失磁故障故障检测电机故障控制策略

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