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基于谐振电压腔中点采样的预测电流移相控制策略

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控制工程 2023年第9期30卷 1640-1647页

作者：邓元果曹太强张爽西华大学电气与电子信息学院四川成都610039

为了提高移相DC/DC变换器的动态响应和稳定性以及消除变换器直流偏磁,提出了一种基于谐振电压腔中点采样的预测电流移相控制。首先,分析变换器的开关模态,得到每个模态下的电感电流斜率。然后,在三角载波的零值和中值处对电感电流进行采... 详细信息

为了提高移相DC/DC变换器的动态响应和稳定性以及消除变换器直流偏磁,提出了一种基于谐振电压腔中点采样的预测电流移相控制。首先,分析变换器的开关模态,得到每个模态下的电感电流斜率。然后,在三角载波的零值和中值处对电感电流进行采样,通过理论分析,得到移相角的预测表达式。进一步分析电感参数对预测电流移相控制的影响,引入了递推最小二乘法,用以消除电感参数的影响。最后,针对所提控制策略进行了仿真实验,结果验证了所提控制方法的有效性,提高了移向DC/DC变换器的动态响应和稳定性,并解决了变换器的直流偏磁问题。

关键词：移相DC/DC变换器预测电流控制直流偏磁谐振电压腔中点采样

一种新型车载充电DC-DC变换器的变论域模糊PI预测控制

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电源学报 2023年

作者：尚俊杰曹太强林轩代锦郑敏绵阳富临精工股份有限公司西华大学电气与电子信息学院

针对传统车载充电DC-DC变换器软开关范围窄、动态响应差及整流二极管存在电压尖峰等问题，设计了一种新型宽范围软开关全桥变换器，并采用一种变论域模糊PI与模型预测相结合的双闭环控制策略。首先分析新型全桥变换器的工作模态，建立... 详细信息

针对传统车载充电DC-DC变换器软开关范围窄、动态响应差及整流二极管存在电压尖峰等问题，设计了一种新型宽范围软开关全桥变换器，并采用一种变论域模糊PI与模型预测相结合的双闭环控制策略。首先分析新型全桥变换器的工作模态，建立简化后的变换器状态空间平均模型。然后在电流环采用模型预测控制，并进行补偿改进，得到k+2时刻电感电流的预测表达式，进而改善了实际系统的大时滞问题。其次，将电压环改用模糊论域自适应的变换域模糊PI控制，优化系统适应性、提高控制精度。仿真结果表明，新型变换器的软开关范围扩大至30%负载，并消除了整流二极管电压尖峰。所提控制策略在负载突变情况下，输出电压调节时间分别减少17.8%、25.6%和12.9%、9.1%。最后通过实验验证了所提拓扑和控制策略的有效性。

关键词： DC-DC变换器宽范围软开关变论域模糊PI 模型预测控制

一种改进滑模观测器的永磁同步电机无传感器控制

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控制工程 2022年

作者：郭军宏曹太强林轩黄何伟代锦郑敏西华大学电气与电子信息学院绵阳富临精工股份有限公司

针对无位置传感永磁同步电机滑模观测器存在的估计反电势相位滞后和谐波误差问题，提出一种改进滑模观测器。该方法利用二阶广义积分器（second order generalized integrator，SOGI)的无静差跟踪特性设计了自适应SOGI滤波器，实现了对...

针对无位置传感永磁同步电机滑模观测器存在的估计反电势相位滞后和谐波误差问题，提出一种改进滑模观测器。该方法利用二阶广义积分器（second order generalized integrator，SOGI)的无静差跟踪特性设计了自适应SOGI滤波器，实现了对估计反电势基波准确提取，同时也抑制了高频抖振和低频谐波，将提取的估计反电势通过反馈增益后回馈给滑模电流观测器构成双闭环控制，再通过改进锁相环估计得出转速和位置信息，最后将转速信息反馈回自适应SOGI 滤波器。仿真证明，改进滑模观测器的反电势谐波FFT分析从3.11%下降到了0.96%，转速和负载突变最大转速误差从18 r/min下降到了5 r/min。最后通过实验验证了改进算法的正确性。

关键词：

考虑回流功率因素的全桥CLL谐振变换器参数优化设计

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电工技术学报 2023年第20期38卷 5503-5514页

作者：黄何伟曹太强潘光绪曹伟忠郑敏阳小明西华大学电气与电子信息学院成都610039 民航成都电子技术有限责任公司成都611430 成都四威高科技产业园有限公司成都610097

CLL谐振变换器在工作中谐振电流会回流到输入源产生回流功率,回流功率的增加会导致变换器产生更多的传导损耗,这限制了转化效率的提高。对此,基于回流功率的定义对全桥CLL变换器的工作模态进行详细分析,指出在正负模态中都会有回流功率... 详细信息

CLL谐振变换器在工作中谐振电流会回流到输入源产生回流功率,回流功率的增加会导致变换器产生更多的传导损耗,这限制了转化效率的提高。对此,基于回流功率的定义对全桥CLL变换器的工作模态进行详细分析,指出在正负模态中都会有回流功率的产生。同时,分析CLL变换器的交流等效模型,并结合产生回流功率的模态,得出回流功率可用谐振腔输入电压和电流的相移角间接表征。在此基础上,提出一种CLL变换器回流功率的简单表征方法,通过对谐振参数的优化设计来减小回流功率,从而提高转化效率。最后,通过两组谐振参数的仿真和实验对该设计方法进行验证,结果表明在谐振频率点和满载条件下,转化效率提高约1.8%,验证了理论分析的正确性和可行性。

关键词：全桥 CLL谐振变换器回流功率参数优化设计转化效率软开关

具有分压电容平衡功能的新型组合九电平逆变器

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电工技术学报 2017年第A01期32卷 196-202页

作者：甘雪曹太强林玉婷刘威西华大学电气与电子信息学院成都610039 流体及动力机械教育部重点实验室(西华大学) 成都610039

针对传统多电平逆变器存在电平数大于3时,分压电容难以平衡,造成拓扑电路结构复杂等问题,对扩展NP点的混合H桥拓扑和独立分压电容平衡拓扑电路进行组合,简化并得到一种新型九电平逆变器拓扑电路;针对该拓扑电路提出相应的四载波层叠SPW... 详细信息

针对传统多电平逆变器存在电平数大于3时,分压电容难以平衡,造成拓扑电路结构复杂等问题,对扩展NP点的混合H桥拓扑和独立分压电容平衡拓扑电路进行组合,简化并得到一种新型九电平逆变器拓扑电路;针对该拓扑电路提出相应的四载波层叠SPWM策略。通过仿真分析,扩展NP点的混合H桥拓扑中间两个分压电容电压值幅度在基准电压0V上下波动,其幅度达到±25V;而新型九电平逆变器的分压电容电压值在期望值100V上下波动时,其波动幅值小于±5V,因此,从仿真结果表明新型九电平逆变器拓扑结构及调制策略的应用,不仅可降低输出电压纹波的幅值,还能达到分压电容均衡的效果,并减少了两个开关管的应用,降低经济成本。

关键词：分压电容平衡混合H桥拓扑九电平逆变器四载波层叠

基于开关型霍尔传感器的PMSM转子位置估计方法研究

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电源学报 2023年第3期21卷 139-147页

作者：郑杰曹太强司国雷王嘉磊西华大学电气与电子信息学院成都610039 四川航天烽火伺服控制技术有限公司成都611130

为了降低永磁同步电机PMSM(permanent magnet synchronous motor)控制系统的成本并获得高分辨率的转速和转子位置信息,设计了一种采用开关型霍尔位置传感器来获取PMSM转速与转子位置的新型估计法。当电机运行时,通过电流补偿的一阶算法... 详细信息

为了降低永磁同步电机PMSM(permanent magnet synchronous motor)控制系统的成本并获得高分辨率的转速和转子位置信息,设计了一种采用开关型霍尔位置传感器来获取PMSM转速与转子位置的新型估计法。当电机运行时,通过电流补偿的一阶算法得到一组转速和转子位置数据;同时,将霍尔传感器输出的三相霍尔信号经过坐标变换和低通滤波器,得到含转子位置信息的霍尔矢量基波分量,利用正交锁相环OPLL(orthogonal phase-locked loop)提取出另一组转速和转子位置数据。然后,对两组数据采用加权平均处理的方法得到最终的估计转速和转子位置。仿真与实验结果表明,采用该方法减小了传统一阶算法估计结果的滞后性,提高了转速和转子位置估计精度。

关键词：永磁同步电机开关型霍尔位置传感器正交锁相环加权平均处理

生姜群结腐霉NLP致病因子的鉴定和功能研究

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生姜群结腐霉NLP致病因子的鉴定和功能研究

作者：薛太强河南科技大学

学位级别：硕士

群结腐霉菌(Pythium myriotylum)是引起生姜(Zingiber officinal)茎基腐病和烟草(Nicotiana tabacum)根腐病的主要病原菌之一,给生姜和烟草产业带来了巨大的经济损失。病原菌分泌的坏死和乙烯诱导类似蛋白(Necrosis and ethylene-induci... 详细信息

群结腐霉菌(Pythium myriotylum)是引起生姜(Zingiber officinal)茎基腐病和烟草(Nicotiana tabacum)根腐病的主要病原菌之一,给生姜和烟草产业带来了巨大的经济损失。病原菌分泌的坏死和乙烯诱导类似蛋白(Necrosis and ethylene-inducing peptide 1(Nep1)-like protein,NLPs)通常定位于植物质外体空间,通过结合细胞膜上的鞘脂发挥毒性作用,而有些被细胞膜上的受体蛋白识别诱导植物免疫反应。前期研究发现群结腐霉菌侵染生姜过程中大部分NLPs编码基因上调表达,推测NLPs在群结腐霉菌侵染危害过程中扮演重要角色。本文对群结腐霉菌NLPs的特征及其在侵染生姜和烟草中的功能进行研究,获得以下研究结果:1.群结腐霉菌诱导本氏烟细胞死亡的NLP效应子的鉴定:实验室前期对群结腐霉菌SWQ7菌株进行全基因组分析,鉴定到19个NLPs。本实验利用农杆菌介导的本氏烟瞬时表达体系,对其中6个NLPs(Pm＿NLP-1、Pm＿NLP-3、Pm＿NLP-4、Pm＿NLP-6、Pm＿NLP-12和Pm＿NLP-14)进行诱导细胞死亡功能分析。结果发现,6个NLPs在本氏烟叶片上均能诱导细胞死亡,其中4个NLPs(Pm＿NLP-1、Pm＿NLP-3、Pm＿NLP-4和Pm＿NLP-6)与致病疫霉(Phytophthora infestans)INF1诱导细胞死亡速度相似,另外2个(Pm＿NLP-12和Pm＿NLP-14)与INF1相比较慢。表明上述6个NLPs均可诱导本氏烟细胞死亡,且诱导细胞死亡速度有差异。2.群结腐霉菌NLP效应子的功能分析:利用生物信息学软件对19个NLPs进行亚细胞定位预测,结果显示其中4个NLPs(Pm＿NLP-1、Pm＿NLP-2、Pm＿NLP-18和Pm＿NLP-19,其中Pm＿NLP-1与Pm＿NLP-2蛋白质序列相同)定位在细胞内,与以往报道不同。为验证其发挥作用的亚细胞场所,本实验利用荧光显微镜观察发现,4个NLPs(Pm＿NLP-1、Pm＿NLP-4、Pm＿NLP-18和Pm＿NLP-19)去除信号肽后主要定位在本氏烟细胞质和细胞核,然而,均丧失细胞死亡诱导功能。表明信号肽对上述4个NLPs细胞死亡诱导功能至关重要,其去除信号肽后定位于细胞内可能发挥其他功能。研究表明具有细胞死亡诱导功能的NLPs均含有保守的七肽基序(GHRHDWE),分析发现群结腐霉菌19个NLPs中有两种形式的七肽基序:“GHRHEWE”和“GHRHDWE”。本实验选择代表性的4个NLPs(Pm＿NLP-1和Pm＿NLP-4含有“GHRHEWE”,Pm＿NLP-12和Pm＿NLP-14含有“GHRHDWE”),分析七肽基序对其诱导细胞死亡的作用。利用单位点突变和农杆菌介导的本氏烟瞬时表达体系,将这4个NLPs七肽基序中的第五位谷氨酸“E”或天冬氨酸“D”突变为赖氨酸“K”。结果发现,突变后的4种NLPs在本氏烟中丧失细胞死亡诱导功能。表明上述4个NLPs的保守七肽基序中第五位氨基酸对其诱导细胞死亡功能至关重要。3.群结腐霉菌重组NLPs对本氏烟和生姜细胞毒性作用分析:研究表明NLPs通常能诱导双子叶植物细胞死亡,主要由于双子叶植物细胞膜上含有大量NLPs受体,即A类糖基肌醇磷酸神经酰胺(Glycosyl Inositol Phosphorylceramide,GIPC)鞘脂。为研究重组NLPs对本氏烟和生姜细胞的毒性作用区别,分析本氏烟叶片和生姜不同组织(叶、鞘茎和根)中GIPC鞘脂的种类差异,结果发现本氏烟叶片95%以上的GIPC为A类,生姜各组织中A类GIPC占80%左右。选择能诱导本氏烟细胞死亡的6个NLPs中的3个NLPs(Pm＿NLP-1、Pm＿NLP-4和Pm＿NLP-12)进行异源表达,对获得的重组蛋白进行细胞死亡诱导功能分析,结果发现,3个重组NLPs均能诱导本氏烟叶片细胞死亡,但不诱导生姜叶片细胞死亡。4.群结腐霉菌对烟草的致病性及其一种NLP蛋白对烟草的毒性作用分析:对分离自我国3个主要烟草种植区(重庆、河南、四川)生姜上的6株群结腐霉菌(Ch Y1、Ch Y3、HNP1、HNP10、Si L1和Si L2)进行烟草致病力及致病因素分析。多位点序列分析(Multilocus Sequence Analysis,MLSA)显示6菌株处于4个不同的分组,具有一定的遗传差异。幼苗接种实验结果显示,6株群结腐霉菌均能侵染三生烟及其他3种商品化烟草品种(红花大金元、云烟87和K326),同种菌株对不同品种烟草的致病性差异不显著(P>0.05)。盆栽和离体叶片接种实验与幼苗接种实验结果一致,6株群结腐霉菌均能侵染三生烟,而且致病力存在差异,其中分离自四川的Si L1和Si L2致病性相对较强。异源表达的群结腐霉菌Pm＿NLP-12蛋白能诱导

关键词：群结腐霉菌效应子 NLP毒性蛋白生姜烟草致病性

一种新型三相电压型PWM整流器启动冲击电流抑制方法

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控制工程 2023年第5期30卷 927-935页

作者：王朝强曹太强郭筱瑛韩鹤光西华大学电气与电子信息学院四川成都610039 攀枝花学院智能制造学院四川攀枝花617000 四川航电微能源有限公司四川成都610052

针对三相电压型PWM整流器启动瞬间产生较大的冲击电流,致使系统稳定性、可靠性降低的问题,在整流器前端加入预充电电路,对预充电电路软启动过程和整流器启动过流的原因进行了详细分析,再对2种无预充电电路的母线电压缓给定方法和2种预... 详细信息

针对三相电压型PWM整流器启动瞬间产生较大的冲击电流,致使系统稳定性、可靠性降低的问题,在整流器前端加入预充电电路,对预充电电路软启动过程和整流器启动过流的原因进行了详细分析,再对2种无预充电电路的母线电压缓给定方法和2种预充电电路结合母线电压缓给定方法抑制启动冲击电流的作用机理进行了对比分析,最终提出了预充电-分段二阶抛物线母线电压缓给定混合控制的最优抑制方法,最后通过搭建4种母线电压缓给定方法的仿真模型和30 kW整流器实验样机进行了验证。结果表明,采用预充电-分段二阶抛物线母线电压缓给定混合控制启动的整流器有效地抑制了冲击电流,网侧电流启动无过冲现象,直流侧母线电压无超调。

关键词：三相电压型PWM整流器启动冲击电流预充电缓给定

有源钳位正激二次侧谐振PWM Buck-Boost型变换器

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电工技术学报 2014年第4期29卷 10-18页

作者：曹太强王军孙章罗谦西华大学电气信息学院成都610039 中国民用航空总局第二研究所成都610041

针对传统有源钳位正激(ACF)变换器存在输出二极管反向恢复损耗,以及轻载时不能实现软开关的问题,提出了ACF二次侧谐振(SSR)PWM(ACF-SSR-PWM)Buck-Boost型变换器,分析了ACF-SSR-PWM Buck-Boost型变换器的工作模式及其稳态特性。分析结果... 详细信息

针对传统有源钳位正激(ACF)变换器存在输出二极管反向恢复损耗,以及轻载时不能实现软开关的问题,提出了ACF二次侧谐振(SSR)PWM(ACF-SSR-PWM)Buck-Boost型变换器,分析了ACF-SSR-PWM Buck-Boost型变换器的工作模式及其稳态特性。分析结果表明:ACF-SSR-PWM Buck-Boost型变换器可以在全负载范围内实现主开关管、辅助开关管的零电压开通(ZVS)和输出二极管的零电流关断(ZCS),其电压传输比与负载、开关频率和占空比无关,呈现出DC-DC变压器(DCX)的工作特性。与二次侧谐振ACF变换器相比,ACF-SSR-PWM Buck-Boost型变换器减小了辅助开关管的电流应力和主开关管的关断电流。最后,搭建了一台200V输入、50V/1.6A输出的实验装置,验证了理论分析的正确性。

关键词：有源钳位正激变换器谐振变换器 PWM变换器软开关技术 DC-DC变压器