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一种永磁同步电机模型失配容错控制算法

组合机床与自动化加工技术 2024年第2期 103-109页

作者：黄刚张雨涵龚事引于惠钧李祥飞湖南工业大学轨道交通学院株洲412007 湖南工业大学电气与信息工程学院株洲412007 湖南铁路科技职业技术学院铁道工程与信息学院株洲412006

针对高精度永磁同步电机驱动系统因转动惯量、摩擦系数与磁链参数失配造成其控制精度和稳定性降低的问题,提出了一种基于有限时间收敛扩张状态观测器的无模型滑模容错控制方法。首先,建立了考虑内外不确定性的永磁同步电机转速环超局部... 详细信息

针对高精度永磁同步电机驱动系统因转动惯量、摩擦系数与磁链参数失配造成其控制精度和稳定性降低的问题,提出了一种基于有限时间收敛扩张状态观测器的无模型滑模容错控制方法。首先,建立了考虑内外不确定性的永磁同步电机转速环超局部模型,并设计了无模型全局积分终端滑模控制器;其次,设计了有限时间收敛扩张状态观测器来降低模型失配带来的影响;最后,通过与其他方法的仿真和实验对比,验证了所提方法能够在不获取精确模型的情况下实现了对多种模型失配与外部扰动工况的容错控制,并提高了电机的控制精度。

关键词：永磁同步电机无模型控制模型失配容错控制

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永磁同步电机改进无模型超螺旋滑模控制

组合机床与自动化加工技术 2024年第2期 175-181页

作者：龚事引李丹刘捃锓于惠钧黄刚周湘杰湖南铁路科技职业技术学院株洲412000 湖南省高铁运行安全保障工程技术研究中心株洲412000 湖南铁道职业技术学院株洲412000 湖南工业大学电气与信息工程学院株洲412007 湖南工业大学轨道交通学院株洲412000

针对永磁同步电机在复杂工况下控制性能下降问题,提出一种改进型无模型超螺旋非奇异快速终端滑模控制(IMFNFTSMC)算法。首先,建立复杂工况下的SPMSM数学模型;其次,提出新型超局部模型,与二阶超螺旋控制律(ST-)和非奇异快速终端滑模面(NF... 详细信息

针对永磁同步电机在复杂工况下控制性能下降问题,提出一种改进型无模型超螺旋非奇异快速终端滑模控制(IMFNFTSMC)算法。首先,建立复杂工况下的SPMSM数学模型;其次,提出新型超局部模型,与二阶超螺旋控制律(ST-)和非奇异快速终端滑模面(NFTSM)结合,设计转速环IMFNFTSM控制器,在减小滑模抖振的同时加快系统收敛速度;为加强控制精度,设计超螺旋扩展滑模扰动观测器(STESMDO)对系统扰动进行估计并前馈补偿;最后,通过仿真及RT-LAB实验对所提方法和PI以及传统无模型非奇异终端滑模控制算法(MFNFTSMC)进行对比,证明了所设计算法的有效性和优越性。

关键词：永磁同步电机无模型超螺旋非奇异快速终端滑模超螺旋扩展滑模扰动观测器

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农用车自动配漆控制系统的优化设计

乡村科技 2024年第11期15卷 144-147页

作者：龚事引李丹赵丽颖黄静湖南铁路科技职业技术学院湖南株洲412006 湖南铁道职业技术学院湖南株洲412006

传统农用车配漆工艺存在诸多问题,如人工操作效率低、配比精度差、环境污染等,严重制约了生产效率和产品质量。针对上述问题,此研究提出了一种基于S7-1200 PLC的自动配漆控制系统。该系统通过智能给料、精准称量、高效混合,实现配漆过... 详细信息

传统农用车配漆工艺存在诸多问题,如人工操作效率低、配比精度差、环境污染等,严重制约了生产效率和产品质量。针对上述问题,此研究提出了一种基于S7-1200 PLC的自动配漆控制系统。该系统通过智能给料、精准称量、高效混合,实现配漆过程的自动化、智能化;同时,采用HMI组态软件建立人机交互界面,实现对配漆过程的实时监控和参数调整;重点优化了系统在农用车配漆场景下的适应性,如针对农用车漆料黏度高、配比要求严格等特点,对称量传感器、混合搅拌装置进行了优化设计。此外,系统还具备远程监控功能,方便管理人员实时掌握生产状况,提高生产管理效率。该系统的应用将显著提升农用车配漆的自动化水平,改善产品质量,降低生产成本。

关键词：农用车自动配漆控制系统

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非均衡数据下基于注意力网络和代价敏感学习的轨面状态识别

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科学技术与工程 2024年第5期24卷 1972-1979页

作者：于惠钧张锦圣刘建华彭慈兵刘丽丽龚事引湖南工业大学轨道交通学院株洲412007 湖南铁道职业技术学院智能控制学院株洲412012 湖南铁路科技职业技术学院铁道供电与电气学院株洲412000

准确识别轨面状态,可为列车牵引/制动性能提升提供关键依据。重点针对传统代价敏感学习应用在非均衡轨面状态识别中存在的同类别样本重要性不同和多数类精度下降等问题,提出一种基于注意力网络和代价敏感学习的轨面状态识别方法。该法... 详细信息

准确识别轨面状态,可为列车牵引/制动性能提升提供关键依据。重点针对传统代价敏感学习应用在非均衡轨面状态识别中存在的同类别样本重要性不同和多数类精度下降等问题,提出一种基于注意力网络和代价敏感学习的轨面状态识别方法。该法首先利用迁移学习思想将均衡数据集的特征迁移到非均衡轨面状态数据集,减轻少数类样本误分类影响;其次在骨干网络ResNet18中引入卷积注意力机制模块,增强网络对目标区域的特征学习能力和全局特征信息的感知性能,调整优化网络权重参数;最后构造依据轨面状态样本重要性大小的自适应加权平衡损失函数,降低决策边界对困难样本中多数类的过拟合,获得更加平滑的决策边界。非均衡数据下的实验结果表明,在3种非均衡比下,所提方法的准确率和召回率分别达到96.00%、90.67%、86.33%,与目前常用的方法Focal相比,分别提升了7.00%、2.34%、3.00%。此外,该方法在提高少数类召回率的同时可有效维持多数类的召回率,并且降低了网络训练时间成本。

关键词：轨面状态识别非均衡数据代价敏感学习注意力机制

考虑光伏和能量调度装置的电气化铁路储能运行调度

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东北电力大学学报 2024年第2期44卷 51-57页

作者：赵丽颖张灵芝郑焕坤龚事引湖南铁路科技职业技术学院湖南株洲412006 华北电力电力大学河北保定071003

随着我国大力发展绿色经济和推行节能减碳,在电气化铁路系统内考虑新能源和列车制动能量相互利用被不断关注。文中提出了一种考虑光伏和能量调度装置的电气化铁路储能运行调度方法,在传统牵引变电所内融入光伏,通过储能和能量调度装置... 详细信息

随着我国大力发展绿色经济和推行节能减碳,在电气化铁路系统内考虑新能源和列车制动能量相互利用被不断关注。文中提出了一种考虑光伏和能量调度装置的电气化铁路储能运行调度方法,在传统牵引变电所内融入光伏,通过储能和能量调度装置相互配合,提高列车再生制动能量的利用率,减少电网向牵引供电系统输送的电能,同时加强了源荷间的供电可控性和灵活性。数值模拟仿真表明采用文中方法优化后,牵引供电系统向电网获取的电能减少了2 500 kWh,验证了所提方法的有效性。

关键词：绿色经济节能降碳能量调度装置储能运行调度

极端工况下永磁同步电机改进非奇异终端滑模控制

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电工技术 2024年第3期 188-191,206页

作者：龚事引李丹于惠钧黄刚周湘杰湖南铁路科技职业技术学院湖南株洲412000 湖南省高铁运行安全保障工程技术研究中心湖南株洲412000 湖南铁道职业技术学院湖南株洲412000 湖南工业大学轨道交通学院湖南株洲412000

针对永磁同步电机控制系统性能易受参数变化、外部扰动等不确定性因素影响而下降的问题,设计了一种转速环改进型非奇异终端滑模控制方法。首先,建立永磁同步电机的数学模型;然后,采用改进型指数趋近律与非奇异终端滑模面相结合设计控制... 详细信息

针对永磁同步电机控制系统性能易受参数变化、外部扰动等不确定性因素影响而下降的问题,设计了一种转速环改进型非奇异终端滑模控制方法。首先,建立永磁同步电机的数学模型;然后,采用改进型指数趋近律与非奇异终端滑模面相结合设计控制器;同时,利用扩展滑模扰动观测器估计系统中不确定性参数,并通过Lyapunov函数证明了其稳定性;最后,通过仿真实验对所提出的控制方案的有效性进行了分析验证。结果表明,与PI控制和传统NTSMC方法相比,该方法在保证快速收敛的同时明显削弱了抖振现象,具有一定的鲁棒性和抗干扰性。

关键词：滑模控制扩展滑模扰动观测器永磁同步电机自适应指数趋近律非奇异终端滑模面

柔版印刷套印系统中的多电机同步控制策略研究

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柔版印刷套印系统中的多电机同步控制策略研究

作者：龚事引湖南工业大学

学位级别：硕士

多电机系统是一个多变量、非线性、强耦合的模型,长期以来都是工程实践领域的关键技术和研究热点之一。本文以瓦楞柔版印刷套印系统为工程背景,以多电机系统为具体的研究对象,通过查阅大量国内外文献,对目前同步控制系统进行了总结与分... 详细信息

多电机系统是一个多变量、非线性、强耦合的模型,长期以来都是工程实践领域的关键技术和研究热点之一。本文以瓦楞柔版印刷套印系统为工程背景,以多电机系统为具体的研究对象,通过查阅大量国内外文献,对目前同步控制系统进行了总结与分析比较,并且在大量PID控制、模糊控制、神经网络控制以及同步控制系统速度补偿等文献的启发下,从速度补偿与智能控制算法两方面入手对多电机同步控制系统进行详细分析与研究。针对柔版印刷套印系统中的多电机存在复杂的相互耦合现象,传统速度补偿器无法实现电机转速的快速跟踪,本文设计了一种类似于前馈控制的PI控制器,通过调整PI参数,能够有效实现速度跟踪补偿,但系统在受到外部干扰实时变化的情况下,PI速度补偿器不能满足其控制性能要求,本文在此基础上进一步优化设计了一个以转速偏差和偏差变化率作为输入,比例修正系数和积分修正系数作为输出的模糊控制器,将其与PI控制器结合,构建一个模糊PI速度补偿器,使系统在外部干扰发生变化的情况下仍能达到较为理想的同步效果。针对模糊PID策略在建立模糊控制规则方面对专家经验依赖非常严重,隶属度函数地调整比较棘手;神经网络则具有很强的并行处理、联想记忆与自学习能力,通过神经网络的联想记忆方式可以充分发挥模糊逻辑以较少的规则表达知识的能力。本文设计了一个模糊RBF神经网络控制器,通过神经网络自学习并调整网络权值,实现对隶属度函数的调整,使PID控制器的参数达到最优。通过对多电机同步系统中的速度补偿器与控制器的优化设计,实现了较好的同步控制效果。

关键词：同步控制速度补偿器模糊控制模糊RBF神经网络控制器

基于粒子群优化的磁悬浮球系统的模糊强化学习控制

同方学位论文库评论

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同方学位论文库

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石河子科技 2021年第1期 41-43页

作者：龚事引李丹湖南铁路科技职业技术学院湖南株洲市412006 湖南铁道职业技术学院湖南株洲市412006

针对磁悬浮球系统的传统PID控制,动态性能较差,针对模糊量化因子调节困难的问题,采用粒子群优化的强化学习方法对模糊控制器量化因子进行优化。仿真实验以及实际运行结果表明,采用该方法所建立的控制系统响应速度快,鲁棒性强,能在短时... 详细信息

针对磁悬浮球系统的传统PID控制,动态性能较差,针对模糊量化因子调节困难的问题,采用粒子群优化的强化学习方法对模糊控制器量化因子进行优化。仿真实验以及实际运行结果表明,采用该方法所建立的控制系统响应速度快,鲁棒性强,能在短时间内使系统达到稳定,证明该算法的有效性和优越性。

关键词：磁悬浮模糊控制粒子群优化

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高铁电能质量监测及自动补偿系统研究

电力电子技术 2022年第2期56卷 49-51,87页

作者：周湘杰范飞龚事引袁小芳湖南铁路科技职业技术学院湖南株洲412006 湖南省高铁运行安全保障工程技术研究中心湖南株洲412006 湖南大学湖南长沙410082

针对高铁电能质量谐波污染和功率因数低的问题,提出基于静态无功补偿器(SVC)+有源电力滤波器(APF)的新型电能质量监测系统设计方案。该方案通过高精度、高采样频率的电压和电流互感器采集数据,建立以SVC补偿为主,APF精确补偿为辅的新一... 详细信息

针对高铁电能质量谐波污染和功率因数低的问题,提出基于静态无功补偿器(SVC)+有源电力滤波器(APF)的新型电能质量监测系统设计方案。该方案通过高精度、高采样频率的电压和电流互感器采集数据,建立以SVC补偿为主,APF精确补偿为辅的新一代混合滤波装置,通过补偿容量分配单元实现SVC和APF的协同工作,完成实时电网无功补偿和谐波治理。最后,将研制的样机产品应用于实际的某牵引变电所验证该方案的可行性。

关键词：电能质量静态无功补偿器有源电力滤波器