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电工技术学报 2015年第22期30卷 247-255页

作者：李伟林张晓斌倪菲姚文利李惠敏西北工业大学自动化学院西安710072 亚琛工业大学电气与信息技术学院亚琛52074 南卡莱罗纳大学电气工程学院哥伦比亚90089

电气工程领域的研究中一般都要用到系统准确的数学模型。但在实际应用中,理想的条件很难达到,因而建模过程中需要考虑系统的不确定性因素。本文简要的介绍了多项式混沌理论的基本概念,与传统的蒙特卡罗方法相比,多项式混沌理论具有更快... 详细信息

电气工程领域的研究中一般都要用到系统准确的数学模型。但在实际应用中,理想的条件很难达到,因而建模过程中需要考虑系统的不确定性因素。本文简要的介绍了多项式混沌理论的基本概念,与传统的蒙特卡罗方法相比,多项式混沌理论具有更快速的运算能力,更适合于实时在线应用。重点介绍了多项式混沌理论在电气工程领域不确定性研究中的应用,例如,基于多项式混沌理论的状态观测器设计、控制器设计、传感器故障诊断设计、保护系统设计以及状态监控与估计等。并给出了简要的仿真结果,证实其可行性。

关键词：多项式混沌理论电气系统不确定性分析

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工艺参数扰动下互连线时延的随机点匹配评估算法

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物理学报 2009年第6期58卷 3603-3610页

作者：李鑫 Janet M.Wang 唐卫清南京理工大学计算机科学与技术学院南京210094 亚利桑那大学电子工程系中国科学院计算技术研究所北京100190

提出了一种基于工艺参数扰动的随机点匹配时延评估算法.该算法通过Cholesky分解将具有强相关性的工艺随机扰动转化为独立随机变量,并结合随机点匹配方法和多项式混沌理论对耦合随机互连线模型进行时延分析.最后,利用数值计算方法给出互... 详细信息

提出了一种基于工艺参数扰动的随机点匹配时延评估算法.该算法通过Cholesky分解将具有强相关性的工艺随机扰动转化为独立随机变量,并结合随机点匹配方法和多项式混沌理论对耦合随机互连线模型进行时延分析.最后,利用数值计算方法给出互连时延的有限维表达式.仿真实验结果表明,该算法与HSPICE仿真时延的相对误差不超过2%,且相比于HSPICE显著降低了电路模拟时间.

关键词：工艺参数扰动随机互连模型随机点匹配方法多项式混沌理论

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感应电机控制系统传感器故障的容错控制策略研究

感应电机控制系统传感器故障的容错控制策略研究

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作者：卞高峰江南大学

学位级别：硕士

随着电力电子技术、功率半导体技术以及现代控制理论的发展,感应电机控制技术日益成熟,感应电机控制系统以其价格低廉、控制简单、使用方便、效率高、节能等特点被广泛应用。然而在不恰当的操作或者意外情况下仍然会出现各种故障,一旦... 详细信息

随着电力电子技术、功率半导体技术以及现代控制理论的发展,感应电机控制技术日益成熟,感应电机控制系统以其价格低廉、控制简单、使用方便、效率高、节能等特点被广泛应用。然而在不恰当的操作或者意外情况下仍然会出现各种故障,一旦发生故障,如不能及时诊断并处理会造成极大的经济损失,甚至人身伤害。另外,在一些特殊的应用场合,当电机系统出现故障时,并不能立即停机维修,必须保持系统的连续运行。因此,为了进一步提高感应电机系统运行的可靠性,减小故障停机时间,降低故障带来的损失,研究感应电机控制系统的故障诊断以及容错控制意义重大。论文针对感应电机控制系统中电流和速度传感器,进行故障诊断及容错控制策略研究。阐述了故障诊断及容错控制的概念,介绍了传感器的故障种类以及针对传感器故障诊断和容错控制的国内外研究现状。详细阐述了感应电机的数学模型以及矢量控制原理,为设计故障诊断及容错控制策略奠定理论基础。感应电机是一个非线性、强耦合、多变量的高阶系统,考虑系统中的不确定性,采用多项式混沌理论设计电流状态观测器,基于该观测器对电流传感器进行状态监测,从而实现对电流传感器的故障诊断及系统的容错控制;再将该观测器与李雅普诺夫原理结合,设计速度估计器,进一步实现对速度的估计,以此实现对速度传感器的故障监测。通过MATLAB仿真验证了上述方法的有效性。同时也分析了在启动阶段该方法对速度估计性能较差的原因。为提高速度估计精度,结合滑模变结构控制和龙贝格观测器,设计状态观测器,大大改进了转子磁链的估计性能,从而提高了电机转速估计精度,为速度传感器的故障诊断及容错控制提供了有效的保障。相比传统的滑模观测器,该观测器结构更加简单,计算观测器增益的方法以及结合李雅普诺夫原理推导速度估计器的过程都更加简便。MATLAB仿真验证了该方法。介绍了dSPACE实时仿真系统以及开发核心板卡DS5202 ACMC,基于该系统搭建了感应电机传感器故障诊断及容错控制策略验证平台,实验结果进一步验证了基于滑模状态观测器的容错控制方法的可行性。

关键词：传感器故障故障诊断容错控制多项式混沌理论滑模观测器速度估计器 dSPACE

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不确定条件下电子设备机箱屏蔽效能分析方法研究

不确定条件下电子设备机箱屏蔽效能分析方法研究

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作者：王金坪电子科技大学

学位级别：硕士

电磁屏蔽性能是电子设备机箱电磁兼容性结构设计中重要的技术指标,现有的屏蔽性能分析技术主要是在各参数已知的条件下求机箱内的电磁场,无法满足工程中广泛存在的输入参数不确定的分析需求。本文基于已有的等效电路模型研究电子设备机... 详细信息

电磁屏蔽性能是电子设备机箱电磁兼容性结构设计中重要的技术指标,现有的屏蔽性能分析技术主要是在各参数已知的条件下求机箱内的电磁场,无法满足工程中广泛存在的输入参数不确定的分析需求。本文基于已有的等效电路模型研究电子设备机箱电磁屏蔽特性分析方法,得到具有更广泛适用性的机箱屏蔽效能解析模型,结合统计学提出复杂机箱结构的屏蔽效能统计分析方法,为不确定条件下电子设备机箱电磁屏蔽结构设计提供技术支撑与方法指导。主要研究内容如下:(1)具有更广泛适用性的机箱屏蔽效能计算方法针对受干扰电子设备机箱的电磁屏蔽问题,基于传输线与波导理论建立了包含通风板及介质板结构的机箱等效电路模型,计及了孔间耦合效应、高次模传播以及干扰波入射方向、极化方向等影响,能够在0～3GHz宽频带范围内准确评估机箱的屏蔽性能。使用全波电磁场仿真软件CST验证了该等效电路模型的有效性,分析了介质板的几何参数、材料参数及位置参数对机箱屏蔽效能的影响。(2)基于多项式混沌理论的机箱屏蔽效能统计分析方法针对不确定条件下机箱屏蔽特性分析问题,提出基于多项式混沌理论的含有介质板结构的机箱屏蔽效能统计分析方法,分别利用随机伽辽金方法和随机配置方法对机箱等效电路模型进行多项式混沌展开,建立了机箱屏蔽效能的精确代理模型,准确评估了多种随机参数条件下机箱屏蔽效能的统计规律,并利用蒙特卡洛方法验证了该统计分析方法的有效性。对于5维随机参数的情况,结果表明,随机伽辽金方法和随机配置方法对机箱屏蔽效能概率密度的计算结果与蒙特卡洛方法的结果吻合良好,计算效率大约分别提高了2.5倍与168倍,随机配置方法比随机伽辽金方法的计算效率提高了68倍左右。(3)不确定条件下机箱屏蔽效能数值与解析混合方法针对内部含有复杂PCB结构的机箱电磁屏蔽问题,结合传输线矩阵全波数值方法和等效电路解析方法,提出基于PCB散射参数模型的机箱屏蔽效能混合计算方法,在保证精度的前提下将机箱屏蔽效能的计算效率大约提高了275倍;基于多项式混沌理论对混合模型进行多项式混沌展开,建立了机箱屏蔽效能的精确代理模型,在与蒙特卡洛方法有同等分析精度的前提下进一步验证了不确定条件下机箱屏蔽效能统计分析方法的有效性。

关键词：电磁屏蔽等效建模方法多项式混沌理论不确定分析

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梯级水光互补联合发电系统运行安全分析方法及应用

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四川电力技术 2021年第3期44卷 1-6,55页

作者：罗彬苗树敏邱一苇高浪陈刚王亮清华四川能源互联网研究院四川成都610023 国网四川省电力公司电力科学研究院四川成都610041 清华大学电机工程与应用电子技术系北京100084

以水电为纽带的多能互补发电已成为提升清洁能源消纳水平的重要手段。梯级水光互补联合发电系统受光伏出力的强随机性和间歇性影响,极大地限制了互补系统的安全稳定运行。围绕梯级水光互补联合发电系统运行安全分析的实际工程问题,从互... 详细信息

以水电为纽带的多能互补发电已成为提升清洁能源消纳水平的重要手段。梯级水光互补联合发电系统受光伏出力的强随机性和间歇性影响,极大地限制了互补系统的安全稳定运行。围绕梯级水光互补联合发电系统运行安全分析的实际工程问题,从互补系统的发电计划安全校核和安全运行区间分析两个角度,提出了基于多项式混沌理论的概率配点算法的运行安全分析方法并研发了相应软件。该方案可有效应对随机性影响下大规模场景抽样带来的求解效率问题,能够在保证计算精确性的前提下,显著提高求解效率,为互补系统的安全稳定运行提供了技术支持。

关键词：梯级水光互补系统运行安全分析多项式混沌理论软件研发

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