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时滞分数阶直驱风力发电机模糊混沌控制

太阳能学报 2022年第12期43卷 265-272页

作者：杨莉黄天民黄苏丹西南交通大学电气工程学院成都610031 深圳大学深圳电磁控制重点实验室深圳518060

为研究含有状态时滞的分数阶直驱风电系统(D-PMSG)混沌控制问题,提出模糊记忆状态反馈控制策略。首先,利用T-S模糊理论和分数阶微积分理论建立D-PMSG时滞系统模糊混沌模型;其次,基于并行分布补偿(PDC)控制技术,设计出模糊记忆状态反馈... 详细信息

为研究含有状态时滞的分数阶直驱风电系统(D-PMSG)混沌控制问题,提出模糊记忆状态反馈控制策略。首先,利用T-S模糊理论和分数阶微积分理论建立D-PMSG时滞系统模糊混沌模型;其次,基于并行分布补偿(PDC)控制技术,设计出模糊记忆状态反馈控制器;然后,利用Lyapunov稳定性理论和分数阶微积分性质,基于Schur补引理,以线性矩阵不等式(LMI)形式给出系统渐近稳定的充分条件;最后,利用Oustaloup滤波器逼近分数阶微积分算子,搭建仿真模型,验证该系统模型的正确性及控制方案的有效性,与无记忆状态反馈控制器相比,模糊记忆状态反馈控制器具有更好的控制性能和鲁棒性能。

关键词：风电机组模糊控制混沌控制时滞非线性控制系统分数阶系统

受扰分数阶直驱风电机组混沌运动的H∞鲁棒控制

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太阳能学报 2023年第3期44卷 46-54页

作者：杨莉丁菊霞黄天民黄苏丹成都信息工程大学自动化学院成都610225 西南交通大学电气工程学院成都610031 深圳大学深圳电磁控制重点实验室深圳518060

针对含有负载扰动的非线性分数阶直驱永磁同步风力发电机组(D-PMSG)存在混沌现象,提出一种抑制混沌运动的新型H∞鲁棒控制方法。在非线性D-PMSG混沌模型下,验证负载扰动会导致D-PMSG呈现混沌现象。采用Takagi-Sugeno(T-S)模型建立受扰... 详细信息

针对含有负载扰动的非线性分数阶直驱永磁同步风力发电机组(D-PMSG)存在混沌现象,提出一种抑制混沌运动的新型H∞鲁棒控制方法。在非线性D-PMSG混沌模型下,验证负载扰动会导致D-PMSG呈现混沌现象。采用Takagi-Sugeno(T-S)模型建立受扰分数阶D-PMSG模糊混沌模型。基于并行分布补偿(PDC)控制理论,提出一种新型模糊状态反馈H∞鲁棒控制器设计方法。利用分数阶Lyapunov稳定性理论,依据Schur补引理和合同变换,以线性矩阵不等式(LMIs)形式推导出D-PMSG系统Mittag-Leffler稳定的充分条件。Matlab仿真结果表明,该控制器在分数阶阶次变化和外界负载扰动随机变化情况下具有良好的控制性能和较强的鲁棒性。

关键词：风电机组模糊控制混沌控制鲁棒控制负载扰动分数阶系统

基于在线差分进化算法的平面开关磁阻电机约束预测位置控制

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中国电机工程学报 2023年第13期43卷 5239-5250页

作者：黄苏丹刘付榕曹广忠陈龙李玲珑敬刚刘岩广东省电磁控制与智能机器人重点实验室(深圳大学机电与控制工程学院) 广东省深圳市518060 广东省光机电一体化重点实验室(深圳清华大学研究院) 广东省深圳市518060

模型预测控制方法在解决平面开关磁阻电机非线性、不确定干扰、约束等问题具有突出的优势,有望实现平面开关磁阻电机的高精度约束最优控制,目前平面开关磁阻电机约束预测控制亟需解决在线计算量大、内存大的问题。为快速、精确地求解平... 详细信息

模型预测控制方法在解决平面开关磁阻电机非线性、不确定干扰、约束等问题具有突出的优势,有望实现平面开关磁阻电机的高精度约束最优控制,目前平面开关磁阻电机约束预测控制亟需解决在线计算量大、内存大的问题。为快速、精确地求解平面开关磁阻电机约束预测控制在线优化问题,并获得小内存控制器,提出基于在线差分进化算法的约束预测位置控制方法。基于电机的多步预测位置模型,建立考虑输入约束的电机预测位置控制器,采用设计的差分进化算法在线求解最优控制量,构建具有摩擦补偿的电机约束预测位置控制系统。为提高差分进化算法的收敛速度并获得更优解,采用缩小种群范围、生成分区种群个体以及优化初始种群的操作产生初始种群,利用优化的变异因子和交叉因子对种群个体进行变异和交叉操作,将预测控制的代价函数作为适应度函数对种群个体进行选择操作。仿真和实验结果验证了所提方法的有效性。

关键词：差分进化算法模型预测控制平面电机位置跟踪控制

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现代控制理论荣誉课程教学设计

高教学刊 2022年第26期8卷 102-104,108页

作者：黄苏丹曹广忠邱洪吴超深圳大学广东省电磁控制与智能机器人重点实验室广东深圳518060 深圳大学机电与控制工程学院广东深圳518060

为贯彻深圳大学荣誉学士学位的总体要求,进一步推动自动化专业本科教学改革,培养自动化行业的高素质卓越创新拔尖技术人才,开展自动化专业核心基础课程现代控制理论的荣誉课程建设。在基础课程基础上,设计难度提高的四大专题教学内容,... 详细信息

为贯彻深圳大学荣誉学士学位的总体要求,进一步推动自动化专业本科教学改革,培养自动化行业的高素质卓越创新拔尖技术人才,开展自动化专业核心基础课程现代控制理论的荣誉课程建设。在基础课程基础上,设计难度提高的四大专题教学内容,提出一种“实际问题驱动+自主设计+互动研讨”的教学方法,采用学生自主学习和互动讨论为主、教师引导为辅的授课方式,应用全面评价学生综合能力的多元化考核方式,从而提高学生的学习兴趣、课堂参与积极性、自主学习、团队合作以及分析、研究与解决复杂自动化控制系统工程问题的能力,为现代控制理论和其他荣誉课程建设提供科学参考。

关键词：现代控制理论荣誉课程自动化教学设计教学方法

人教社三版小学数学教材中“分数的运算”的比较研究

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人教社三版小学数学教材中“分数的运算”的比较研究

作者：黄苏丹扬州大学

学位级别：硕士

作为课程最重要的物化载体,教材充当了课程的实施过程中所需要的教学资源和教学手段两种角色,其不但具备了向学生传播人类文化和经验的作用,而且是培养学生在学校教育中掌握所需要的知识和技能时必须依靠的主要手段与工具,是教育资源的... 详细信息

作为课程最重要的物化载体,教材充当了课程的实施过程中所需要的教学资源和教学手段两种角色,其不但具备了向学生传播人类文化和经验的作用,而且是培养学生在学校教育中掌握所需要的知识和技能时必须依靠的主要手段与工具,是教育资源的核心部分。自改革开放以来,我国小学数学教材已经历了恢复与校正期、深化与发展期、拓展与创新期这几个不同阶段。本文分别选取了这些不同阶段中具有时代性特征的三版教材,即人教社78版、92版和12版小学数学教科书,以研究改革开放40年来我国小学数学教材的变革与更新。分数是数与代数领域的重要组成部分。分数作为数系的扩充,是基于学生对整数相关知识基本掌握的前提下开始教学的,纵览数学这门学科的知识结构体系,分数运算是整数运算和小数运算间的桥梁和纽带,也是初中阶段进一步拓展有理数学习的基础。本研究运用文献法、比较研究法与内容分析法,从结构体系、内容设计、呈现方式三个维度,对三版小学数学教材中“分数的运算”知识主题展开定性与定量相结合的比较研究。通过分析与总结,得出以下结论:即结构体系“螺旋式上升”,12版内容衔接紧密;内容广度“持续性扩大”,主题课时相差悬殊;内容深度“曲线式变化”,92版习题难度最高;综合难度“大幅度攀升”,78版教材要求最低;呈现方式“逐步化丰富”,数学活动设计缺失。同时提出了一些教材编写建议,包括科学编排“螺旋式”课程;推动课程“少而深”转型;着眼训练“多样化”算法;注重逐步渗透数学思想方法;填补内容呈现方式部分空白。

关键词：人教版教材比较小学数学分数运算

同方学位论文库评论

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同方学位论文库

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平面开关磁阻电机非线性力电流转换模型

电工技术学报 2017年第2期32卷 135-143页

作者：黄苏丹曹广忠钱清泉段吉安深圳大学深圳电磁控制重点实验室深圳518060 西南交通大学电气工程学院成都610031 高性能复杂制造国家重点实验室(中南大学) 长沙410083

为提高平面开关磁阻电机的运动精度,提出了一种平面开关磁阻电机非线性力电流转换模型。该模型表示为一个稀疏最小二乘支持向量机,以实测数据作为训练样本,利用交叉验证方法确定了稀疏最小二乘支持向量机参数,并通过实测的样本进行了准... 详细信息

为提高平面开关磁阻电机的运动精度,提出了一种平面开关磁阻电机非线性力电流转换模型。该模型表示为一个稀疏最小二乘支持向量机,以实测数据作为训练样本,利用交叉验证方法确定了稀疏最小二乘支持向量机参数,并通过实测的样本进行了准确性验证。构建了基于该模型的平面开关磁阻电机PD控制系统,并进行了系统运动控制实验。研究结果表明,该模型的相电流预测准确度高、建模误差小,基于该模型的平面开关磁阻电机系统能够实现稳定、平稳和精确的轨迹跟踪。

关键词：平面开关磁阻电机力电流转换模型非线性建模稀疏最小二乘支持向量机

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磁悬浮开关磁阻电机位置检测方法综述

微电机 2023年第7期56卷 59-64页

作者：何鹏黄苏丹曹广忠胡智勇深圳大学广东省电磁控制与智能机器人重点实验室深圳大学机电与控制工程学院广东深圳518060

磁悬浮开关磁阻电机是一种适用于超高速应用的新型电机,特别是在航空航天发电机、储能飞轮、超真空半导体加工装备等领域显示出重要发展前景。精准的转子位置检测是磁悬浮开关磁阻电机高性能、可靠运行的前提。论文调查了国内外已公开... 详细信息

磁悬浮开关磁阻电机是一种适用于超高速应用的新型电机,特别是在航空航天发电机、储能飞轮、超真空半导体加工装备等领域显示出重要发展前景。精准的转子位置检测是磁悬浮开关磁阻电机高性能、可靠运行的前提。论文调查了国内外已公开的磁悬浮开关磁阻电机转子位置检测方法,总结了基于光电式和磁敏式等传统位置传感器的检测方法。给出了因简化电机结构要求或为适用恶劣应用环境而发展的无位置传感器方法,并仿真分析和检验了磁悬浮开关磁阻电机的基本无位置传感检测方法,最后指出磁悬浮开关磁阻电机转子位置检测方法的发展趋势。

关键词：磁悬浮开关磁阻电机转子位置检测无位置传感

基于数据驱动的永磁同步直线电机阻尼系数解算方法

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微电机 2023年第3期56卷 1-5,29页

作者：刘宁鹏黄苏丹曹广忠敬刚刘岩深圳大学机电与控制工程学院广东省电磁控制与智能机器人重点实验室广东深圳518060 深圳清华大学研究院广东省光机电一体化重点实验室深圳清华大学研究院深圳市光机电一体化重点实验室广东深圳518057

针对永磁同步直线电机难以直接测量其阻尼系数的问题,论文提出一种基于数据驱动的永磁同步直线电机阻尼系数解算方法。建立了以电流为输入、位置为输出的永磁同步直线电机的连续传递函数模型,分别利用阶跃响应不变法和双线性变换方法对... 详细信息

针对永磁同步直线电机难以直接测量其阻尼系数的问题,论文提出一种基于数据驱动的永磁同步直线电机阻尼系数解算方法。建立了以电流为输入、位置为输出的永磁同步直线电机的连续传递函数模型,分别利用阶跃响应不变法和双线性变换方法对连续传递函数进行离散化,得到离散传递函数的参数与阻尼系数、运动平台质量及采样时间的数学关系,基于该数学关系推导得到阻尼系数解算模型,采用递推最小二乘法对得到的两种离散传递函数进行参数辨识,通过辨识的参数并结合阻尼系数解算模型,计算得到永磁同步直线电机的阻尼系数,并对所提出的方法进行了实验研究。实验结果验证了所提出方法的有效性。

关键词：永磁同步直线电机递推最小二乘法数据驱动参数辨识

考虑端部效应的动磁式磁悬浮平面电机电磁力解析模型

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微电机 2023年第6期56卷 21-25,80页

作者：薛睿曹广忠黄苏丹胡智勇徐斌深圳大学机电与控制工程学院广东省电磁控制与智能机器人重点实验室广东深圳518060

自主设计了一种新型六自由度动磁式磁悬浮平面电机,其动子由四组完全相同的Halbach永磁阵列两两垂直组合而成,组合的永磁阵列的端部磁场存在畸变,端部效应显著。为此,论文采用机械伪周期磁场建模方法,推导了考虑端部效应的动子单组永磁... 详细信息

自主设计了一种新型六自由度动磁式磁悬浮平面电机,其动子由四组完全相同的Halbach永磁阵列两两垂直组合而成,组合的永磁阵列的端部磁场存在畸变,端部效应显著。为此,论文采用机械伪周期磁场建模方法,推导了考虑端部效应的动子单组永磁阵列的磁场分布解析模型;采用洛伦兹力法,建立了其电磁力解析模型;基于有限元分析软件,构建了动子单组永磁阵列的磁场有限元仿真模型和在单根励磁线圈作用下的电磁力有限元仿真模型,并进行了仿真和比较研究。研究表明,解析计算与有限元仿真计算结果吻合,验证了建立的磁场分布和电磁力解析模型的有效性,解析模型可用于该类电机的快速计算与分析。

关键词：动磁式磁悬浮平面电机电磁力端部效应 Halbach永磁阵列有限元法