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基于电感特征的开关磁阻电机电流斩波控制策略

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北京航空航天大学学报 2023年第3期49卷 647-656页

作者：陈越蒋启龙王金锁姚卫丰西南交通大学电气工程学院成都611756 深圳职业技术学院机电工程学院深圳518055

开关磁阻电机(SRM)运行在基速以下时常采用电流斩波控制(CCC),针对传统电流斩波控制中电流动态跟踪能力弱、换相区内转矩脉动大及功率器件开关频率不固定的问题,根据电感曲线的变化特征进行区间分段,提出一种基于参考电流补偿的电流斩... 详细信息

开关磁阻电机(SRM)运行在基速以下时常采用电流斩波控制(CCC),针对传统电流斩波控制中电流动态跟踪能力弱、换相区内转矩脉动大及功率器件开关频率不固定的问题,根据电感曲线的变化特征进行区间分段,提出一种基于参考电流补偿的电流斩波控制策略。在低电感区段内根据电机转速、负载的大小对参考电流进行补偿,提高相绕组在换相过程中的转矩输出能力和动态响应能力;在电感曲线的线性上升阶段,采用固定频率的脉冲宽度调制(PWM)波进行控制,使输出转矩更平滑。搭建三相12/8极开关磁阻电机仿真模型及硬件在环实验平台,考虑电机在不同转速、负载下的运行工况,选取转矩脉动指标进行对比。仿真与实验结果表明:所提控制策略能有效减小开关磁阻电机的转矩脉动,提高电机的运行性能。

关键词：开关磁阻电机电流斩波控制转矩脉动参考电流硬件在环

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磁悬浮系统自抗扰广义预测控制

哈尔滨工业大学学报 2022年第9期54卷 141-150页

作者：王金锁蒋启龙罗雨刘腾飞西南交通大学电气工程学院成都611756 磁浮技术与磁浮列车教育部重点实验室(西南交通大学) 成都611756

针对负载扰动以及轨道“台阶”现象可能导致磁浮列车失稳的问题,将自抗扰广义预测控制(LADRC⁃GPC)理论引入磁浮列车悬浮系统,设计了一种新型悬浮控制器。控制器采用分层控制策略,内层利用扩张状态观测器(ESO)对系统进行动态补偿,得到被... 详细信息

针对负载扰动以及轨道“台阶”现象可能导致磁浮列车失稳的问题,将自抗扰广义预测控制(LADRC⁃GPC)理论引入磁浮列车悬浮系统,设计了一种新型悬浮控制器。控制器采用分层控制策略,内层利用扩张状态观测器(ESO)对系统进行动态补偿,得到被控对象的受控自回归滑动平均模型(CARMA),降低了对被控对象数学模型的依赖程度。外层以内层控制为被控对象,采用广义预测控制(GPC)对系统进行动态优化控制,提高了控制器的跟踪性。通过仿真和实验与PID控制算法、线性自抗扰控制(LADRC)算法比较,结果表明:自抗扰广义预测控制算法具有较好的跟踪性与鲁棒性,在较大负载扰动时仍能保持较小的误差。

关键词：磁悬浮系统线性自抗扰控制广义预测控制自抗扰广义预测控制

基于变分模态分解和门控循环单元神经网络的变压器油中溶解气体预测模型

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高电压技术 2022年第2期48卷 653-660页

作者：谢乐仇炜李振伟刘洋蒋启龙刘东西南交通大学电气工程学院成都611756 广东电网有限责任公司珠海供电局珠海519000

油中溶解气体分析是变压器早期故障诊断的一种有效方法,对变压器油中溶解气体进行精准预测,可为变压器早期故障监测和预警提供理论依据。为此本研究提出了一种基于变分模态分解和门控循环单元神经网络的变压器油中溶解气体预测模型。首... 详细信息

油中溶解气体分析是变压器早期故障诊断的一种有效方法,对变压器油中溶解气体进行精准预测,可为变压器早期故障监测和预警提供理论依据。为此本研究提出了一种基于变分模态分解和门控循环单元神经网络的变压器油中溶解气体预测模型。首先对变压器原始油中溶解气体体积分数时间序列进行变分模态分解,将其分解为各子序列,消除其不平稳性的影响;然后分别建立门控循环单元神经网络预测模型对各子序列进行单步和多步预测;最后将预测得到的各子序列进行叠加重构从而得到对变压器油中溶解气体体积分数的单步和多步预测。算例分析表明,该模型单步预测的平均绝对误差和均方根误差分别为0.0576和0.0684,多步预测的平均绝对误差和均方根误差分别为0.1679和0.2041。相比于其他预测模型,该研究所提出模型在单步和多步预测能力上均有较大提升,为电力变压器监测预警提供了参考。

关键词：变分模态分解门控循环单元神经网络变压器油中溶解气体预测模型

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一种改进型轨道电磁发射方式

西南交通大学学报 2011年第4期46卷 586-590,610页

作者：蒋启龙付磊西南交通大学电气工程学院四川成都610031

为简化系统结构和提高能量利用率,从轨道电磁发射的基本原理和整体系统出发,对现有的2种典型轨道电磁发射方式——分散馈电型轨道电磁发射和分段轨道型电磁发射进行了分析,在此基础上,提出了一种改进型轨道电磁发射方案,并对其进行了全... 详细信息

为简化系统结构和提高能量利用率,从轨道电磁发射的基本原理和整体系统出发,对现有的2种典型轨道电磁发射方式——分散馈电型轨道电磁发射和分段轨道型电磁发射进行了分析,在此基础上,提出了一种改进型轨道电磁发射方案,并对其进行了全系统建模仿真.新方案采用三维排列轨道结构,改变了电源与轨道之间的连接方式,减少了电路开关.仿真结果表明:改进型方案提高了整体系统的能量利用率,为简单型轨道电磁发射系统能量利用率的3倍,从整体上简化了系统结构,减小了储能模块的封装体积.

关键词：电磁发射分散储能电阻损耗仿真

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轴向主动磁轴承的改进不完全微分PID控制

西南交通大学学报 2015年第2期50卷 241-246页

作者：蒋启龙胡振球西南交通大学磁浮列车与磁浮技术教育部重点实验室四川成都610031 西南交通大学电气工程学院四川成都610031

为了减少电磁轴承控制中测量噪声的干扰,提高电磁轴承控制的稳态精度,以立式电机的主动控制电磁轴承为研究对象,分析了测量噪声对传统PID控制的影响,并针对一阶不完全微分PID控制和传统PID控制不能满足系统控制性能要求的情况,提出一种... 详细信息

为了减少电磁轴承控制中测量噪声的干扰,提高电磁轴承控制的稳态精度,以立式电机的主动控制电磁轴承为研究对象,分析了测量噪声对传统PID控制的影响,并针对一阶不完全微分PID控制和传统PID控制不能满足系统控制性能要求的情况,提出一种基于二阶不完全微分PID控制的改进算法.采用MATLAB的Simulink搭建了仿真模型,利用C语言和磁轴承控制平台进行了算法的试验验证.仿真和试验结果表明,改进的算法能够改善磁轴承系统的静态性能,气隙的稳态误差约为20μm,比传统PID、带一阶滤波器的不完全微分PID减小了约50%(30μm),证明了该算法的有效性.

关键词：磁轴承 PID控制器数字滤波器稳定性

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数字单周期电流控制在电磁悬浮系统中的应用

西南交通大学学报 2019年第1期54卷 1-8,22,219页

作者：蒋启龙梁达阎枫西南交通大学电气工程学院四川成都611756 磁浮技术与磁浮列车教育部重点实验室四川成都611756

在串级控制的电磁悬浮系统中,电流环的响应速度和精度对整个悬浮控制起着至关重要的作用.为了加快悬浮系统电流环的响应速度以及减小跟随误差,基于TMS320F28335设计了EMS (electromagnetic suspensionsystem)的数字单周期控制(digital o... 详细信息

在串级控制的电磁悬浮系统中,电流环的响应速度和精度对整个悬浮控制起着至关重要的作用.为了加快悬浮系统电流环的响应速度以及减小跟随误差,基于TMS320F28335设计了EMS (electromagnetic suspensionsystem)的数字单周期控制(digital one-cycle control,D-OCC)电流控制器.以悬浮斩波器为研究对象,建立起D-OCC的数学模型,对额定悬浮工作点处斩波器电流的D-OCC算法进行了详细推导;通过Simulink平台对算法进行仿真验证,并将D-OCC的电流环投入到实际悬浮系统中进行悬浮实验.实验结果表明:对频率为5 Hz,幅值为3 A的方波信号进行跟随时,传统PID控制在方波上升沿和下降沿均存在一定的超调,且稳定后存在不小于20 mA的跟随误差,D-OCC在调节过程中不存在超调,且稳定后没有跟随误差,说明D-OCC算法能够实现对指令电流快速、准确跟随;采用电流环D-OCC的悬浮系统起浮过程需要约0.4 s的调整时间,并且悬浮稳定后可以克服50%荷载扰动和1.5 mm气隙扰动,说明该方法可以实现系统稳定悬浮,且具有较强的鲁棒性能.

关键词：电磁悬浮系统串级控制电流环斩波器 D-OCC

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电磁轴承及其应用研究综述

重庆大学学报（自然科学版） 2004年第7期27卷 146-151页

作者：蒋启龙连级三西南交通大学电气工程学院四川成都610031

电磁轴承作为一种新型无接触的支承形式,其无摩擦磨损、转速高、无需润滑、寿命长等优点和广阔的应用前景引起了国内外工程界和学术界的广泛关注,是目前机电工程和自动控制等领域研究的主要课题之一。文中全面地综述了电磁轴承的基本原... 详细信息

电磁轴承作为一种新型无接触的支承形式,其无摩擦磨损、转速高、无需润滑、寿命长等优点和广阔的应用前景引起了国内外工程界和学术界的广泛关注,是目前机电工程和自动控制等领域研究的主要课题之一。文中全面地综述了电磁轴承的基本原理、发展历史、分类、优越性以及国内外应用研究现状,总结了在直流主动控制吸力型电磁轴承中广泛采用的各种控制策略,指出了工程应用研究中仍需解决的关键问题及其发展方向。电磁轴承在大功率、高转速场合的工业应用和数字控制技术将逐渐成为应用研究的主流。

关键词：电磁悬浮电磁轴承闭环控制传感器

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基于80C196MC的单磁铁悬浮控制

机车电传动 2000年第1期 25-27页

作者：李熹蒋启龙张昆仑西南交通大学磁浮列车与磁浮技术研究所四川成都610031

针对传统模拟磁悬浮控制器在灵活性、抗干扰性、调整参数不易等方面的缺点 ,采用变参数 PID算法并充分利用 80 C196MC的硬件特性 (如脉宽调制单元 PWM和外围事件服务器 PTS)编制了相应软件 ,给出了试验结果 ,证明了数字磁悬浮控制器的... 详细信息

针对传统模拟磁悬浮控制器在灵活性、抗干扰性、调整参数不易等方面的缺点 ,采用变参数 PID算法并充分利用 80 C196MC的硬件特性 (如脉宽调制单元 PWM和外围事件服务器 PTS)编制了相应软件 ,给出了试验结果 ,证明了数字磁悬浮控制器的可行性。

关键词：磁悬浮铁路数字控制单片处理机单磁铁

Ilizarov牵拉技术治疗儿童外伤性马蹄内翻足

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Ilizarov牵拉技术治疗儿童外伤性马蹄内翻足

作者：蒋启龙重庆医科大学

学位级别：硕士

目的探讨Ilizarov牵拉技术结合有限传统手术治疗儿童外伤性马蹄内翻足的方法和疗效。方法结合我院2006年1月至2012年6月收治的40例外伤性马蹄足患儿（43足）：年龄介于6-15岁，平均年龄10.2岁;双侧下肢患病3例，单侧下肢患病37例;男性患... 详细信息

目的探讨Ilizarov牵拉技术结合有限传统手术治疗儿童外伤性马蹄内翻足的方法和疗效。方法结合我院2006年1月至2012年6月收治的40例外伤性马蹄足患儿（43足）：年龄介于6-15岁，平均年龄10.2岁;双侧下肢患病3例，单侧下肢患病37例;男性患儿29例（31足），女性患儿11例（12足）。采用Ilizarov外固定架结合有限传统手术（软组织松解术、骨性矫形术等方式）进行治疗，术后1周开始定时定量调节各螺杆上的螺帽，每次调整1/4圈（0.25mm），每日4次调整。将患足纠正至中立位或适当过伸位后停止。定期门诊随访，对治疗前后的患肢分别按ICFSG疗效评价标准（功能36分、影像12分、形态12分）进行评分、评级，分别对术前术后评估结果行相关统计学分析，比较治疗前后的优良率。结果1.所有病例经过6月-6年的密切随访。患足外观、形态及功能得到良好改善，能满足正常全负重行走。2.治疗前后按ICFSG评分标准分别行功能评分、形态学评分、影像学评分、评总分，使用SPSS18进行配对T检验，其P值均＜0.05，具有统计学意义，提示经治疗后患肢的功能、形态、影像及总体表现均有改善。3.根据评ICFSG评级标准进行评级，其中优28足，良10足，中4足，差1足，优良率达88.37%。使用SPSS18行卡方检查，其P＜0.05，具有统计学意义。提示经过手术治疗，患肢的优良率明显提高。4.其中1例因伴有严重神经血管损伤，术后肌力较弱，呈跛行步态，效果欠佳。2例发生针道感染，其中1例给予抗感染及局部理疗等处理后能继续维持外支架矫形;另1例感染较重，拆除外固定架中止矫形治疗。结论1.传统开放手术治疗儿童外伤性马蹄足即时矫形效果确切，但创伤大、并发症多;Ilizarov微创牵拉技术创伤小、并发症少、效果优良，但起效缓慢，两者结合可充分发挥各自的优点，改善治疗效果。2.Ilizarov牵拉技术结合有限传统手术治疗儿童外伤性马蹄内翻足的适应征：⑴儿童足踝、小腿肌群因创伤所及畸形愈合致足踝下垂、内收、内翻畸形;⑵复发的儿童先天性马蹄内翻足术后。3.禁忌症：⑴伴有严重神经损伤的外伤性马蹄内翻足;⑵术区伴有感染灶的外伤性马蹄内翻足。4.治疗方案需遵循个体化原则。

关键词： Ilizarov 儿童外伤性马蹄内翻足治疗