基于自抗扰控制技术的有源电力滤波器直流侧电压优化控制_丁祖军
《电力科学与工程》2019年总目次
《电力科学与工程）2019年总目次I总目次第1期级联型电力电子变压器固定轮换混合PWM调制算法.............................张帅,一种多路输出大功率LED恒流驱动电路.............李圣乾，王辉，刘宁宁，吕聪,分数阶PI“控制器在直流调速中的应用................................蒋晓山，伊利峰,变压器短路阻抗对系统短路电流及稳定性的影响.............侯健生，李宇泽，张丽娜,一种基于重要抽样一序贯蒙特卡洛的运行可靠性评估方法............................................何晔，潘波，余梦天，熊炜，邹晓松, 1000kV特高压双回输电线路工频电场计算分析..................................刘大平，张永奈，任红昕，郭鑫，韩清江，洪海雁,基于布里渊光时域反射技术的多参数输电线路覆冰预警............................................熊菲，丁文红，张益昕，朱晓庚，徐伟弘，矿用3.3kV高压电气设备绝缘自动检测技术研究.......................王雨濛，李卫国，基于光伏光热耦合驱动的海水淡化系统性能分析.............张学镭，陈笑，王博恒,动叶异向偏转对轴流风机失速的影响............................................曲耀鹏,凝结水节流的动态特性分析及模型辨识................................赵征，孙昊天, CFB锅炉低压省煤器余热回收及热力特性分析......贾壮壮，卿山，刘畅，杨子月，基于中间点温度前馈的主汽温模糊PID控制系统.......................梁伟平，王文成,第2期基于CE-PS0算法的风、火、梯级水电系统联合优化调度.........................李咸善,电力中长期交易基本规则下带负荷曲线交易策略研究...........................田金玉,模糊伸缩因子优化变论域的模糊PID矢量控制研究....................李学伟，马立新,基于优化PSO算法的SCR脱硝控制器研究.....................................朱清智,计及负荷耐受度的电压暂降综合评估指标研究................张明浩，刘晓波，何娟,交流电晕对复合绝缘子硅橡胶伞裙憎水性的影响研究............................................朱勇，郁杰，刘俊，刘超，张栋葛，改进的电力负荷曲线集成K-medoids聚类算法................王华勇，韩松，肖孝天,三相并网逆变器LCL滤波器的参数设计方法.....................................冯家銓,基于积分滑模的孤岛微网电压控制策略..........................................宋幸航,付超（1）丁峰（7）肖云阁（13）姚越（19）张丽虹（24）李慧奇（30）张旭苹（36）张暖（45）焦松（51）李宽（57）杨蕃（62）王思娴（67）张旭（72）范雨萌（1）王乐（7）袁沧虎（14）董泽（20）李埜（27）方江（33）杨超（38）陈堂贤（44）骆子健（50）n《电力科学与工程＞2019年总目次数据驱动ANN的SISO开环稳定系统控制......................周同，白国振，高超，冯春花（55）模糊综合评判法在电厂点检系统中的应用研究......田松峰，铁成梁，栗国鸿，王傲男，魏春芝（63）百叶窗式水平浓淡燃烧器叶片的数值模拟研究和改进...................................................于磊，宋继坤，姜志军，王毅岩，张治湖（71）电站机组脱硝改造中风机热态性能试验...................................................张松（75）第3期逆变器电压电流双闭环控制系统设计..................................余裕璞，顾煜炯，和学豪（1）谐波条件下考虑互感器频率特性的电能计量修正方法研究.............代宇，路光磊，马龙（8）基于多时间尺度的电动汽车光伏充电站联合分层优化调度.......................王睿娟，程杉（15）无源调谐半波长交流输电线路的工频过电压分析.............刘国霄，刘道兵，李留根，代祥（23）基于优化双目视觉识别方案的输电线路监控研究........................何娟，杨楠，谭洪瀚（31）采用模糊理论的覆冰灾害风险评估..............................................卢锦玲，朱墨（37）一种适合电力线信道传输的图像压缩算法.......................................谢志远，王晶（45）配网线路覆冰断线力学特性及加固措施分析...................•'................张志强，黄增浩（52）基于深度学习的行为识别及在电力系统的应用安妙，孔英会，沈辉，车轿轿（59）一次风量软测量方法研究双背压凝汽器凝结水回热装置研究李子敬，金秀章（66）陈开峰（74）第4期一种直流配电网交流侧不平衡情况下的电压脉动抑制策略.............施凯伦，王毅，王琛（1）基于广义相位补偿法的抽水蓄能电站双馈机组PSS设计......戴雨聪，易映萍，吴金龙，冯宇鹏（9）考虑韧性增强策略的配电网负荷恢复优化....................吴文仙，韩冬，孙伟卿，奚培锋（17）基于VMD模糊炳和SVM的高压断路器故障诊断......................张燕珂，王萱，万书亭（25）多储能直流微电网荷电状态均衡控制策略..............................李留根，刘道兵，刘国霄（32）基于深度全连接神经网络的风机叶片结冰预测方法....................李大中，刘家瑞，张华英（39）基于模型预测的双PWM的一体化协调控制...........................柏睿，王辉，李晟（45）湿法脱硫吸收塔结垢原因分析与防治..................................马双忱，徐昉，徐东升，李德峰，于燕飞，樊帅军，庞蔚莹（51）烟气脱硫智能控制系统研究............................................梁克顺，马立新，郭玲妹（59）基于LSSVM的石灰石制浆控制参数寻优方法.........................魏建鹏，陈伟利，闫欢欢，田晨龙，贺鑫，李光雷，景昊，李京（64）《电力科学与工程》2019年总目次U1磨煤机入口一次风混流及均流装置的设计王周君，黎星华，唐立军，段泉圣（69）燃煤电厂除尘设备超低排放改造性能评价王文双（74）第5期计及电池储能寿命损耗的风光储电站储能优化配置…王磊，冯斌，王昭，范丽霞，杨攀峰（1）一种基于双通道CNN和LSTM的短期光伏功率预测方法................简献忠，顾洪志，王如志（7）WAMS中电压和无功连续数据的三维可视化显示方法....................董清，刘超，李龙发（12）计及冲击风险及分布爛的电网连锁故障预测.....................................余梦天，熊炜（19）计及灵敏度的改进自适应粒子群算法在电动汽车充电降低馈线网损中的研究............................................................朱鹰屏，韩新莹，岑健，周卫（26）基于改进的Faster R-CNN的电力部件识别.......................................姚万业，李金平（32）基于最佳叶尖速比的风电机组静态偏航误差分析及检测方法....................许佳妮，高峰（37）基于LSSVM的石灰石浆液密度软测量方法研究..................................魏建鹏，陈伟利，闫欢欢，曾庆俊，王铁民，马利君，李奕颖（43）深度调峰工况下锅炉汽包虚假水位分析陈翠琴，田亮（48）改善间冷塔换热性能方案分析李慧君，杨长根，李济超，闫琪（54）燃煤机组SCR脱硝系统灰箱建模及其动态前馈控制王朔，王文广，赵文杰（62）储煤筒仓内煤体温度场数值模拟及温度测点布置优化............................................尹新伟，赵彦彬，刘哲，闫海鹰，李亚超，李卫华（68）火电厂锅炉送风流量测量装置的数值研究段泉圣，黎星华，王周君，刘诗意（73）第6期柔性配电网接入分布式电源的架构分析与仿真研究..................................谈竹奎，徐玉韬，陈卓，肖永，赵立进，吴和生，刘沁莹（1）基于线性插值模型的大型风电机组服役性能在线评估方法...............刘伟，肖钊，朱岸锋（8）基于有限元方法的IGBT热模型仿真............................................孙海峰，王亚楠（15）架空网下110kV变电站区域无功规划法研究赵吉祥，姚浩威，冯英杰，智李（23）一种用于电力监控的行人运动检测与跟踪算法江鹏宇，杨耀权，彭蹦（31）变压器油色谱在线监测数据甄别与清洗技术黄云程，高阿娜，王翌，林涌艺（37）风电机组振动无线采集系统设计与应用崔志斌，王卿明（44）多级联型准Z源逆变器的研究.......麦秆稻壳中碱金属赋存形态的实验研究.......李昊舒，丁竹青，刘姗（51）李慧君，谢兴运，闫琪，魏小林（58）IV《电力科学与工程＞2019年总目次球式相变蓄热装置传热过程数值模拟与优化田松峰，郁建雄，刘佳星，王兴，张泽，魏春芝（64）多向扰流换热管管内传热与流动特性数值模拟李永华，何仑,张莎，李广，杨少波（71）第7期计及风险指标的可靠性预想故障集筛选方法研究李卓，熊炜，黄友金（1）基于电流量的有源配电网故障定位方法杨海柱，郭一鸣，刘向阳（7）基于LASSO的光伏发电功率短期时间序列预测刘金裕，赵磊，朱道立（13）基于分时电价的电动汽车有序充电粟世玮，杨玄，张思洋，尤熠然，王凯（23）基于VMD-SE和GAElman神经网络的短期负荷预测模型徐轶丹,刘敏（29）基于差分进化粒子群算法的储能系统容量优化刘妹珂，吉培荣，刘浩,郑年伟（35）智能算法参数对其求解最优潮流的影响研究范航，李泽，栗然，周莹，张凡（42）光伏微电网并网逆变器的反步控制研究骆子健,宋幸航（49）含电动汽车的主动配电网优化调度策略研究夏博,肖孝天，杨超（55）基于EEMDCAN的SVM短期风电功率预测谢碧霞，林丽君,白阳振（62）基于外部键系数的热电成本分摊比方法研究李慧君，李飞宇，蒋长辉（68）基于DIgSILENT的继电保护建模仿真分析阿旺多杰，熊军华，姜耀鹏,史宏杰（74）第8期基于卷积循环神经网络深度学习的短期风速预测李大中，李颖宇，王超（1）基于GA优化BP网络的永磁同步电机PID控制方法研究张震，张丰收，宋卫东（7）EMD-LSTM算法在短期电力负荷预测中的应用任成国，肖儿良，简献忠，王如志（12）计及需求响应的主动配电网优化调度王鹏，刘敏（17）碳纤维疏绞导线与牵引器过滑车试验及有限元分析研究周超，赵士杰（24）窄基钢管塔振动特性的有限元分析王璋奇，张益国，岑添添（30）含分布式电源的配电网健康评价研究王雅琪，陈堂贤，王俊，周旖辉，李梦阳（36）基于虚拟同步发电机的分布式光伏并网控制策略.......................................阿旺多杰（42）基于快速二分优化快速排序的MMC电容均压方法..............................吴和生，陈卓（47）基于ADMM算法的微电网多目标优化调度.......................................邙凯旋，张贽宁（54）麻面管耦合换热的多目标优化研究..............................................闫顺林，张莎（60）昆柳龙直流不同运行方式下广西电网安全稳定分析郭华，王德付，陈凌云，王琼芳（67）一起AVC造成的主变并列运行异常过负荷事故分析张翔，陈颖，张磊，钱碧甫（73）《电力科学与工程》2019年总目次V 第9期电网黑启动暂态稳定性校验研究....................刘志坚，晏永飞，孙应毕，余进,自适应变步长扰动观察法在光伏系统MPPT中的运用........郑年伟，吉培荣，刘浩,一种双输入高升压非隔离型DC/DC变换器..............................王寒，王辉,利用GA优化后的RS-BP神经网络进行电网故障定位的方法研究柴尔炬，曾平良,马士聪，邢浩，基于改进超效率DEA电力用户能效评估模型卢锦玲，黄金鹏，杨行,低谷电打捆交易对“煤改电”电网改造工程经济性影响分析.......................张彩庆,基于XGBoost算法的风机叶片结冰状态评测...........................李大中，王超,基于动态相对增益矩阵的超临界机组耦合特性分析..............................高远,四分仓和五分仓空预器温度分布CFD模拟与验证特高压线路碳纤维复合绝缘子卡具设计与分析侯益铭，王艺璨，刘红刚，路建洲，曲江源，颜城，黄雄峰，姜岚，孔韬,5MW风电机组载荷分析与独立变桨控制优化........赵春溢，廖礼，李东海，雷海东，第10期一种适用于单端直流配电网的惯性下垂控制策略.......................严峰，杨李星,交流接触器在电压暂降影响下的运行特性研究......李红伟，周海林，姜万东，张翔,含储能系统与DSTATCOM的主动配电网协调优化运行............................................余利，张涛，姚剑峰，张陈，冯朕,考虑用户行为的主动配电网优化调度策略研究................韩迪，刘敏，顾业锐,电力变压器铁心搭迭区磁等效及磁致振动分析.........................李维铮，祝丽花,基于有限元的积污绝缘子温度场研究..................................梁伟平，张旭,基于多谐波组合的高铁过分相阻抗保护闭锁方法研究...........................杨刚，基于改进遗传算法的风电场最优接入容量问题研究.........................韩伟，蒋海峰，雷文宝，李海涛，祁佟，张飞，徐子鲍,基于人工免疫粒子群算法的分布式电源优化配置.............曹申，粟世玮，曹文康,羊八井ZK4001井双螺杆膨胀机组性能模拟与能效评价........彭烁，周贤，钟迪,离心风机比转速曲线选型研究及软件开发....................张振，阎维平，邢德山，基于机器学习的风电机组变桨系统故障预警王旭辉（1）刘姑珂（9）丁峰（15）赵兵（22）魏毓星（29）许鈴莉（36）李颖宇（43）田亮（49）张错（56）王杰（64）高峰（70）郝思鹏（1）陈琦（9）李逸鸿（16）李震（22）石永恒（29）高敏（36）黄挚雄（42）王冰冰（51）杨玄（57）王保民（62）程文煜（67）王伟，吕丽霞，张厚（73）VI《电力科学与工程＞2019年总目次第门期计及用户参与度的含电动汽车虚拟电厂优化调度研究........孙志勇，肖迎群，李楠, PSS与储能装置的协调控制及参数优化研究.....................................高玉喜,一种风光水一体化发电系统中长期多目标优化运行方法...................................................丁士东，曾平良，邢浩，杨京齐,基于容积卡尔曼滤波的配电网状态估计..........................................张叶贵,基于集合经验模态分解的神经网络短期风速组合预测研究.......................赵征,某变电站变压器室进风口数值模拟及优化研究............................................徐天光，王永庆，张勇，朱超，马玉龙,基于PMU的配电网状态估计............................................魏文兵，李昌，基于双层优化的电动汽车有序充电策略研究.....................................吴斌,基于神经网络的飞灰含碳量软测量模型及实现...............乔源，王建峰，杨永存, 10kV开关柜局放检测与定位研究...................................焦夏男，熊俊，梁中熙，张宇，黄雪菠，张国忠,角式与墙式切圆锅炉低氮燃烧数值模拟研究...................................高建强，董晴，郭天翔，杜少东，杨东江，敬赛,换流阀外冷却系统冷却塔换热盘管结垢试验的研究...........刘重强，文玉良，吴安兵,第12期计及小水电收益的微电网优化配置策略............................................李咸善,零度风下大高差跳线风偏计算方法研究...........................................杨文刚，基于零序电流二次谐波含量的变压器励磁涌流鉴别算法................谢广宇，孙向飞，适用于燃料电池混合供电系统的能量管理策略...............冯茂，马辉，赵金刚，一种利用混合算法选择变量的天牛须优化神经网络风速预测方法......李大中，李昉,时变扰动下PID控制回路性能评估的研究..............................陶峰，张伟,基于自适应递推最小二乘法与无迹卡尔曼滤波的电池SOC估算.........宋轩宇，黄敬尧,基于FCM聚类的小电流接地系统故障区段定位.................杨鑫，张家洪，李英娜, LM算法在输电线路跳线计算中的应用研究...........................张瑞永，赵新宇,扭曲内肋管的换热与流阻特性分析................................................李慧君,《电力科学与工程》载文统计分析...................................................周晓兰,王森（1）赵璐（11）周勤勇（17）刘敏（26）乔锦涛（31）傅金柱（37）冯鼎鹤（44）杨超（49）赵文杰（55）曾胤（62）李丹（68）李志道（74）谢焊（1）徐鹏雷（8）林湘（14）危伟（22）张克延（28）王亚刚（34）段俊强（41）李川（49）姚成（56）闫琪（61）徐扬（68）。
27129288_模糊自抗扰的双电机同步驱动电动缸起竖策略
2022年6月第50卷第3期Jun.2022Vol.50No.3现代防御技术MODERN DEFENCE TECHNOLOGY模糊自抗扰的双电机同步驱动电动缸起竖策略*陈俊侨1，2，汪晓军2，崔臣君2，王海岳2（1.中国航天科工二院研究生院，北京100854；2.北京机械设备研究所，北京100854）摘要：针对传统PID控制算法抗干扰性差等特点，提出了基于模糊自抗扰的双电机同步驱动电动缸起竖的控制策略。
通过设计模糊自抗扰控制器，实时观测系统扰动并进行补偿；通过交叉耦合控制策略实现双电机同步控制；基于Matlab/Simulink与Adams平台完成联合仿真。
仿真结果表明，基于模糊自抗扰的双电机同步控制算法，与传统PID控制策略相比，具有更好的系统动、静态响应性能，且对负载扰动具有更强的鲁棒性及同步性。
关键词：双电机同步；电动缸起竖；模糊自抗扰控制；交叉耦合控制器；联合仿真doi：10.3969/j.issn.1009-086x.2022.03.016中图分类号：TJ812+.6；TJ670.9文献标志码：A文章编号：1009-086X（2022）-03-0119-08Research on Erecting Strategy of Double Motor Synchronous DriveElectric Cylinder Based on Fuzzy Active Disturbance RejectionCHEN Jun-qiao1，2，WANG Xiao-jun2，CUI Chen-jun2，WANG Hai-yue2（1.Graduate School of the Second Academy of CASIC，Beijing100854，China；2.Beijing Institute of Mechanical Equipment，Beijing100854，China）Abstract：Aiming at the poor anti-interference of traditional process identifier（PID）control algo⁃rithm，a control strategy of double motor synchronous drive electric cylinder erection based on fuzzy active disturbance rejection control（ADRC）is proposed.By designing a fuzzy ADRC，the system dis⁃turbance is observed and compensated in real time；the dual motor synchronous control is realized by cross coupling control strategy；the joint simulation is completed based on Matlab/Simulink and Ad⁃ams platform.The simulation results show that compared with the traditional PID control strategy，the dual motor synchronous control algorithm based on fuzzy ADRC has better dynamic and static re⁃sponse performance，and stronger robustness and synchronization to load disturbance.Keywords：dual motor synchronization；electric cylinder erection；fuzzy active disturbance rejec⁃tion control（ADRC）；extended state observer；joint simulation☞仿真技术☜*收稿日期：2021-12-27;修回日期：2022-02-18第一作者简介：陈俊侨（1996-），男，广东汕头人。
一种新型注入式混合有源电力滤波器
一种新型注入式混合有源电力滤波器丁士启;帅智康;罗安【摘要】As the additional injection type hybrid active power filter（IHAPF）may exist fundamental circulation between the active part and fundamental harmonic branch,a novel topology of injection type hybrid active power filter is proposed to enhance the safety of IHAPF in the paper.Firstly,this paper discusses the principle of fundamental circulation,and proposes a novel topological structure of IHAPF which can improve the safety of system.Secondly,this paper discusses the advantage of the novel structure on harmonic voltage of series resonant subcircuit and harmonic current of parallel resonant subcircuit.Finally,Simulation and experimental results indicate that the structure can effectly solve the problem of great reactive power compensation and harmonic suppression in high voltage system,as well as fundamental circulation suppression in traditional injected circuit structure.Therefore the safe reliability is greatly improved.%针对传统的注入式混合型有源电力滤波器（IHAPF）的有源部分与基波谐振支路间会产生很大基波环流的问题,本文提出了一种新型注入式混合型有源电力滤波器拓扑结构以提高系统的安全性。
永磁同步风力发电机的自抗扰控制
电工电气
(2017 No.8)
设计与研究
永磁同步风力发电机的自抗扰控制
曹梦莹1，余淼2，李娟1，王晨豪1，徐怡雯1
(1 扬州大学 水利与能源动力工程学院，江苏 扬州 225127； 2 江苏省水利勘测设计研究院有限公司，江苏 扬州 225129) 摘 要：针对永磁同步风力发电机系统存在的建模误差、内部模型的不确定性、外界环境的多重扰 动等问题，提出一种不依赖于数学模型、抗干扰能力强且易于实现的复合自抗扰控制方法。该方法以实 现最大功率跟踪为控制目标，采用自抗扰控制，基于最佳叶尖速比调控电机转速，利用扩张状态器实时 估计系统总干扰， 且通过前馈通道进行干扰补偿， 从而提高转速跟踪能力， 并结合传统 PI 进行反馈控制， 来提高系统运行的稳定性。仿真结果表明，在不同风速情况下，相比传统的 PI 控制方法，自抗扰控制 方法能够更好地实现系统的最大功率输出，有效提高了系统的鲁棒性和抗干扰能力。 关键词：自抗扰控制；永磁同步风力发电机；最大功率点跟踪；最佳叶尖速比 中图分类号：TM315 文献标识码：A 文章编号：1007-3175(2017)08-0001-07
Active Disturbance Rejection Control of Permanent Magnet Synchronous Wind Power Generation System
CAO Meng-ying1, YU Miao2, LI Juan1, WANG Chen-hao1, XU Yi-wen1 （1 School of Hydraulic Energy and Power Engineering, Yangzhou University, Yangzhou 225127, China; 2 Jiangsu Surveying and Design Institute of Water Resources Co., Ltd, Yangzhou 225129, China） Abstract: Considering the problems such as modeling error, internal model uncertainty and multiple disturbance of external environment in the permanent magnet synchronous wind power generation system, this paper proposed a complex active disturbance rejection control method with high performance of anti-interference which was independent of mathematical model and easy to implement. To track the maximum power, the active disturbance rejection control was used to adjust the motor speed based on the optimum tip speed ratio, the extended state observer was used to estimate the total disturbance of the system in real time and the interference was compensated through the feedback controller to improve the speed tracking capability. The system was combined with the traditional proportion integration (PI) control to improve the stability of the system operation. The simulation results show that under the conditions of different speeds, compared the traditional PI control method, the active disturbance rejection control method can realize the maximum power output of the system, which improves the robustness and anti-interference ability of the system. Key words: active disturbance rejection control; permanent magnet synchronous wind power generation system; maximum power point tracking; optimum源，其能量的转化和利 用对解决能源短缺、 优化环境等问题具有重要意义。 针对风能的开发利用， 世界各国都进行了深入研究， 对发电的质量和效率，以及发电系统的安全可靠性 提出了更高要求。此外，永磁同步风力发电机采用
基于自抗扰控制的车用异步电机参数辨识
第38卷第2期2024年3月山东理工大学学报(自然科学版)Journal of Shandong University of Technology(Natural Science Edition)Vol.38No.2Mar.2024收稿日期:20221119第一作者:张世龙,男,1198064252@;通信作者:李军伟,男,ljwhitt@文章编号:1672-6197(2024)02-0042-07基于自抗扰控制的车用异步电机参数辨识张世龙1,李军伟1,李连强2,王东3(1.山东理工大学交通与车辆工程学院,山东淄博255049;2.一汽解放青岛汽车有限公司,山东青岛266200;3.北京乾勤科技发展有限公司,北京100084)摘要:交流异步电机的转子时间常数随不同工况而发生改变,导致交流异步电机控制系统的励磁和转矩无法完全解耦,进而影响交流异步电机的动静态特性㊂针对这一现象,提出一种基于模型参考自适应算法(MRAS )和遗传算法-自抗扰控制(GA -ADRC )相结合的方法,对转子时间常数进行辨识㊂通过MATLAB /Simulink 搭建交流异步电机参数辨识控制系统模型并进行仿真验证,仿真结果表明,基于MRAS 和GA -ADRC 相结合的辨识方法可以准确辨识转子时间常数,有效提升交流异步电机参数辨识系统的控制性能㊂关键词:模型参考自适应;遗传算法;自抗扰控制;参数辨识;转子时间常数中图分类号:TM343文献标志码:AParameter identification of vehicle asynchronous motor based on auto disturbance rejection controlZHANG Shilong 1,LI Junwei 1,LI Lianqiang 2,WANG Dong 3(1.School of Transportation and Vehicle Engineering,Shandong University of Technology,Zibo 255049,China;2.FAW Jiefang Qingdao Automobile Company Limited,Qingdao 266200,China;3.Beijing Qianqin Technology Development Company Limited,Beijing 100084,China)Abstract :The rotor time constant of AC asynchronous motor changes with different operating conditions,which leads to the inability to fully decouple the excitation and torque of the AC asynchronous motor con-trol system,which in turn affects the dynamic and static characteristics of the AC asynchronous motor.To address this phenomenon,this paper proposes a method based on combination of model-referenced adap-tive algorithm (MRAS)and genetic algorithm-auto disturbance rejection control (GA -ADRC)to identify the rotor time constants.The AC asynchronous motor parameter identification control system is modeled by MATLAB /Simulink tool and validated by simulation.The simulation results show that the combined MRAS and GA -ADRC recognition method can accurately recognize the rotor time constants and effectively improve the control performance of the AC asynchronous motor parameter recognition system.Keywords :model reference adaptive;genetic algorithm;automatic disturbance rejection control;param-eter identification;rotor time constant㊀㊀随着变频调速技术的发展,交流异步电机控制技术也更加成熟,控制更加方便,控制精度越来越高,因此交流异步电机的应用场合也愈加广阔㊂通常采用基于磁场定向的矢量控制方法实现对交流异步电机的高性能控制,这种控制方法需要较为准确的电机参数,如转子时间常数等[1]㊂由于转子时间㊀常数对磁链和转矩的解耦具有较大影响,因此,需要一种能够在线辨识转子时间常数的辨识方案,确保交流异步电机在不同工况下的控制性能㊂电机参数辨识有多种方法,包含模型参考自适应算法㊁最小二乘法及扩展卡尔曼滤波法等[2]㊂吴锦宇[3]利用模型参考自适应算法,使用基于无功功率模型对转子时间常数进行辨识,得到了准确的辨识结果㊂王晓晨[4]利用ICS 算法和MRAS 相结合的方法对电机的交直轴电感进行辨识,得到了准确的交直轴电感㊂为避免转子时间常数变化对基于转子磁场的矢量控制系统的影响,本文以定子侧的电压㊁电流信号以及转子速度作为输入量,采用基于MRAS 和GA -ADRC 结合的方法,实现对转子时间常数的在线辨识并通过仿真实验验证该方法的可行性㊂1㊀转子时间常数辨识公式推导本文使用模型参考自适应算法对转子时间常数进行辨识,利用基于转子磁链的电流模型设计模型参考自适应算法的可调模型,如式(1)所示㊂根据转子磁链的电压模型设计模型参考自适应算法的参考模型,如式(2)所示㊂ψi r α=1T r ρ+1(L m i s α-ωr ψi r βT r ),ψi r β=1T r ρ+1(L m i s β+ωr ψi r αT r ),ìîíïïïï(1)ψv r α=L r L m ʏ[(u s α-i s αR s )-σL s i s α]d t ,ψvr β=L r L m ʏ[(u s β-i s βR s )-σL s i s β]d t ,ìîíïïïïï(2)式中:ρ为微分算子,L m 为定转子等效励磁电感,L s为定子等效自感,L r 为转子等效自感,i s α㊁i s β分别为电流在αβ坐标系上的分量,ψv r α㊁ψvr β分别为转子磁链电压模型在αβ坐标系上的磁链分量,ψi r α㊁ψi r β分别为转子磁链电流模型在αβ坐标系上的磁链分量,T r 为转子时间常数,ωr 为转子角速度,u s α㊁u s β为电压在αβ坐标系上的分量,σ为电机漏磁系数㊂根据Popov 超稳定原理设计自适应机构,如式(3)所示㊂T r =k p L m i s α-ψɵv r αL r(ψv r α-ψi r α)+éëêê㊀㊀L m i s β-ψɵi r βL r (ψv r β-ψi r β)ùûúú+㊀㊀k i ʏL m i s α-ψɵvr αL r (ψv r α-ψi r α)+éëêê㊀㊀L m i s β-ψɵi r βL r (ψv r β-ψi r β)ùûúúd t ,(3)式中:k p ㊁k i 是自适应机构的增益参数,ψi r α㊁ψi r β分别为可调模型输出的磁链大小,ψv r α㊁ψvr β分别为参考模型输出的磁链大小㊂转子时间常数的辨识框图如图1所示㊂图1㊀转子时间常数辨识框图基于转子磁链的电压模型含有纯积分,会出现积分饱和问题[5],导致出现直流偏置的现象,使得转子时间常数辨识不准确㊂同时,定子电阻随电机温度的变化而变化,导致基于转子磁链的电压模型输出的转子磁链不准确[6],无法作为参考模型的输出㊂因此,需要对辨识模型进行优化㊂2㊀基于MRAS 的转子时间常数辨识模型优化㊀㊀本文提出基于MRAS 和GA -ADRC 相结合的方法对转子时间常数进行辨识,并将其应用在交流异步电机矢量控制系统中,其整体框架如图2所示㊂图2中,在交流异步电机矢量控制系统的基础上添加参数辨识模型,辨识模型输出的转子时间常数会反馈到磁链观测器,实现了励磁与转矩的解耦[7]㊂基于MRAS 和GA -ADRC 的转子时间常数辨识框图如图3所示㊂图3中,通过转子磁链的电压和34第2期㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀张世龙,等:基于自抗扰控制的车用异步电机参数辨识电流模型对转子时间常数进行辨识,通过定子磁链的电压和电流模型对定子电阻进行辨识[8]㊂将定子电阻辨识值反馈至转子磁链的电流模型,以消除定子电阻对参考模型的影响㊂为提高转子时间常数辨识结果的准确性,本文基于GA -ADRC 对自适应机构的调节参数进行优化㊂图2㊀基于MRAS 和GA -ADRC参数辨识的交流异步电机矢量控制框图图3㊀基于MRAS 和GA -ADRC 的转子时间常数辨识框图2.1㊀基于MRAS 的转子时间常数优化辨识由式(2)可知,基于转子磁链的电压模型含有纯积分,会出现积分饱和问题,导致辨识效果不理想,本文将电压模型与低通滤波器相结合,以消除积分饱和对转子磁链电压模型的影响,优化后的转子时间常数辨识数学模型如式(4)和式(5)所示㊂ψi r α=1T r ρ+1(L m i s α-ωr ψi r βT r ),ψi r β=1T r ρ+1(L m i s β+ωr ψi r αT r ),ìîíïïïïïï(4)ψv r α=L r L m [1s +ωcl (u s α-i s αR s )-σL s i s α],ψv r β=L rL m [1s +ωcl (u s β-i s βR s )-σL s i s β],ìîíïïïïïï(5)式(5)中ωcl 为截止频率㊂为消除低通滤波器引起的相位偏差,对截止频率进行实时调整㊂当转子角速度低于或等于200rad /s 时,截止频率设置为30rad /s;当转子角速度高于200rad /s 时,截止频率设置为0.15倍的转子角速度㊂为避免定子电阻变化对转子时间常数辨识造成影响,本文对定子电阻进行辨识,并将定子电阻辨识值作为参考模型的输入量,传给转子时间常数辨识模型,以提高转子时间常数辨识的准确性㊂本文使用定子磁链的电压模型对模型参考自适应算法的可调模型进行设计,如式(6)所示㊂使用定子磁链的电流模型对模型参考自适应算法的参考模型进行设计,如式(7)所示㊂ψv s α=1s +ωclʏ(u s α-i s αR s )d t ,ψ vs β=1s +ωcl ʏ(u s β-i s βR s )d t ,ìîíïïïïïï(6)44山东理工大学学报(自然科学版)2024年㊀ψ i s α=1s +ωclˑ㊀㊀σL r L s ωr i s β+(L s R r +ρσL r L s )i s α-ωr L r ψ is βR r +ρL r éëêêùûúú,ψ i s β=1s +ωclˑ㊀㊀σL r L s ωr i s α+(L s R r +ρσL r L s )i s β+ωr L r ψ i s αR r +ρL r éëêêùûúú,ìîíïïïïïïïïïïïïïï(7)式(6)和式(7)中:R r 为转子电阻,R s 为定子电阻,ψv s α㊁ψvs β分别为定子磁链电压模型在αβ坐标系上的磁链分量,ψ is α㊁ψi s β分别为定子磁链电流模型在αβ坐标系上的磁链分量㊂根据Popov 超稳定性原理设计自适应机构如式(8)所示㊂R s =k p1i s α(ψ v s α-ψi s α)+k i1ʏi s β(ψv s β-ψi s β),(8)式中k p1㊁k i1分别为定子电阻辨识的增益参数㊂2.2㊀GA -ADRC 控制器设计基于GA -ADRC 的自适应机构框图如图4所示㊂遗传算法基本思想是通过对运行参数初始化,获得第一代种群个体,然后通过选择㊁交叉以及变异操作,求取个体适应度值,根据适应度值对个体进行评价,得到优秀的个体[9]㊂遗传算法的核心是适应度函数的选取和设计㊂本文选取的适应度函数由超调量㊁调整时间和转子磁链误差三部分组成,如式(9)所示㊂f =0.1t s +0.8δ+0.1M p(9)式中:t s 为调整时间,δ为转子磁链误差,M p 为超调量㊂图4㊀基于GA -ADRC 的自适应机构框图自抗扰控制包含跟踪微分器㊁扩张状态观测器和线性状态误差反馈控制率三部分[10]㊂跟踪微分器和线性状态误差反馈控制率可以控制被控量快速达到稳定值且无超调㊂扩张状态观测器可以将被控量建模所涉及的动态未知部分和外部带来的扰动干扰归纳为对整体的总干扰,并对其进行估计和补偿㊂本文以转子磁链控制为目标对ADRC 控制器进行设计㊂转子磁链在d _q 坐标系下的数学模型如式(10)所示㊂d ψr d t =-ψr T r +(ω1-ωr )ψr +L m isd T r,(10)式中:ψr 为转子磁链,i sd 为励磁电流,ω1为同步旋转电角速度㊂1)跟踪微分器㊂跟踪微分器以转子磁链作为输入信号,输出信号为θ(k )和ψr (k ),其中θ(k )为跟踪输入信号,ψr (k )为θ(k )的微分㊂对电机控制系统进行离散化处理得x 1(k +1)=x 1(k )+hx 2(k ),x 2(k +1)=x 2(k )+hu ,{(11)式中u =fst(x 1,x 2,r ,h )为快速控制最优综合函数㊂将u =fst(x 1,x 2,r ,h )代入式(11),化简得快速离散跟踪微分器如式(12)所示㊂x 1(k +1)=x 1(k )+hx 2(k ),x 2(k +1)=x 2(k )+h fst(x 1(k )-v (t ),x 2,r ,h ),{(12)式中:h 为设定采样周期,v (t )为输入信号㊂将转子磁链代入式(12)并化简可得跟踪微分器方程θ(k +1)=θ(k )+hψr (k ),ψr (k +1)=ψr (k )+h fst(e 0,ψr (k )),{(13)式中e 0为转子磁链的偏差㊂㊀㊀2)扩张状态观测器㊂d _q 坐标系中,转子磁链数学模型中的 扰动部分 包含互感与转矩电流的耦合项,以及一些受工况变化的定转子电阻等电机参数,将其归纳为扰动项,利用扩张状态观测器进行估计和补偿㊂对于电机非线性控制系统,可得如下观测器公式:e =z 1-y ,z ㊃1=z 2-β1g 1(e ),z ㊃2=u -β2g 2(e ),ìîíïïïï(14)式中:β1和β2为调试参数,y 为系统输出,z ㊃1和z ㊃2为系统状态变量㊂选择合适的g 函数,可以使其收敛,函数g 的一般形式如式(15)所示㊂54第2期㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀张世龙,等:基于自抗扰控制的车用异步电机参数辨识g 1=e ,g 2=e 12sign(e ),︙g n =e 12n -1sign(e )㊂ìîíïïïïïï(15)由式(13) 式(15)可得电机控制系统的扩张状态观测器方程为e (k )=z 1(k )-ψr (k ),z 1(k +1)=z 1(k )+h (z 2(k )-β1e (k )),z 2(k +1)=z 2(k )+h (z 3(k )-β2e (k )+bu (k )),z 3(k +1)=z 3(k )-hβ3e (k ),ìîíïïïïïï(16)式中:u (k )表示输入量,β1㊁β2以及β3为ESO 的控制参数,ψr (k )为电机转子磁链,b 为增益系数㊂3)线性误差反馈控制率㊂误差反馈系统包含线性和非线性两种反馈控制策略,本文采用线性反馈控制策略,误差反馈率方程为u (k )=α1(θ(k )-z 1(k ))+α2(ω(k )-z 2(k )),(17)式中α1和α2为控制参数,该参数用来调节系统输出㊂通过遗传算法整定ADRC 参数步骤如下:1)对运行参数进行初始化设置,包括进化迭代次数㊁种群规模㊁交叉概率㊁变异概率以及节点信息㊂选取ADRC 控制中的β1㊁β2以及β3作为遗传算法中的种群个体㊂2)通过初始化种群获得第一代个体,然后将需要整定的ADRC 控制器参数赋值,运行交流异步电机参数辨识控制系统㊂3)在主循环中运行选择㊁交叉和变异操作,计算种群和个体的适应度,对种群进行优胜劣汰,然后更新种群和个体的适应度值㊂交叉操作和变异操作的计算公式如式(18)㊁式(19)所示㊂X t +1A =αX t B +(1-α)X t A ,X t +1B =αX t A +(1-α)X t B ,{(18)式中:α为一定范围内的随机数,X A ㊁X B 为种群的两个个体㊂x ᶄk=x k +Δ(t ,U k max -v k )㊀random(0,1)=0,x k -Δ(t ,v k -U k min )㊀random(0,1)=1,{(19)式中:x k 表示变异点位置的值,取值范围为U k min ,U kmax [];Δ(t ,y )表示[0,1]范围内的随机数,且Δ(t ,y )=y (1-r (1-t /T )),要求Δ(t ,y )随着迭代次数的增加逐渐趋近于零;r 为[0,1]范围内的随机数;T 为最大迭代次数㊂4)运行至设定的最大迭代次数为止,此时输出的ADRC 参数即为经过遗传算法整定后的优化参数㊂遗传算法优化ADRC 参数流程如图5所示㊂图5中,通过浮点数编码对种群进行初始化设置,然后将种群个体赋值给电机矢量控制系统的自适应机构㊂通过sim 函数调用交流异步电机控制系统,模型文件运行完毕后会得到转子磁链的大小㊁调整时间以及超调量的值㊂利用适应度函数计算每一次迭代时的适应度值并进行记录,由此得到个体极值和种群在全局下的极值㊂对上一代优化得到的优秀个体再次进行选择㊁交叉和变异操作,将得到的新的个体值带入到式(9)中计算种群个体适应度值,将此值与上一代最优值进行比较,根据适应度值将不合适的种群淘汰㊂在迭代次数内多次运行电机矢量控制系统,将每次得到的全局最优值进行比较,当达到最大迭代次数时,输出最终的β1㊁β2和β3㊂图5㊀遗传算法优化ADRC 参数流程图3㊀仿真分析利用MATLAB /Simulink 搭建交流异步电机参数辨识矢量控制系统,利用仿真实验验证矢量控制系统和转子时间常数辨识模型的有效性[11],相关实验参数见表1㊂64山东理工大学学报(自然科学版)2024年㊀表1㊀交流感应电机仿真性能参数定子电阻R s /Ω转子电阻R r /Ω定子等效自感L s /mH 转子等效自感L r /mH 定转子等效励磁电感L m /mH 转动惯量J /(kg㊃m 2)极对数n p 0.0870.2690.0710.1480.0690.0182㊀㊀本文采用MRAS 和GA -ADRC 相结合的方法,对转子时间常数进行在线辨识,通过对比试验,观察转子时间常数辨识在电机控制系统中所起的作用㊂仿真工况设置如下:设定运行转速1000r /min,分别改变转子电阻和定子电阻,其中转子电阻在0~<0.3s 时保持0.37Ω不变,在0.3s 时由0.37Ω变为0.16Ω,同时给定10N㊃m 的负载,观察转子时间常数辨识值是否跟随变化;定子电阻在0~<0.5s 时保持初始值0.5Ω不变,在0.5s 时由0.5Ω增大为0.9Ω㊂仿真实验结果如图6 图9所示㊂图6㊀转子时间常数的响应曲线图7㊀定子电阻的响应曲线图6为转子时间常数的响应曲线,由图6可知,在0~<0.3s 内转子电阻保持0.37Ω不变,在0.3s 时转子电阻由0.37Ω变为0.16Ω,转子时间常数辨识值跟随目标值,辨识无错误;在0.5s 时定子电阻由0.5Ω增大为0.9Ω,转子磁链电压模型中的定子电阻随定子电阻辨识模型发生了改变,转子时图8㊀转速响应的对比曲线图9㊀转矩响应的对比曲线间常数辨识结果正常,证明该方法可以有效辨识转子时间常数的变化㊂图7为定子电阻的响应曲线,由图7可知,在0~<0.5s 内定子电阻保持0.5Ω不变,在0.5s 时定子电阻由0.5Ω增大为0.9Ω,定子电阻辨识值跟随目标值,证明该方法可以有效辨识定子电阻的变化㊂图8为转子电阻在0.3s 时由0.37Ω变为0.16Ω和定子电阻在0.5s 时由0.5Ω增大为0.9Ω时,矢量控制系统和参数辨识系统的转速响应㊂由图8可知,参数辨识系统的转速到达稳态时间相比于矢量控制系统提高了约10ms,在0.3s 时,施加10N㊃m 的负载,辨识系统下的转速约下降2r /min,矢量控制系统下的转速约下降4r /min,辨识系统相比于矢量控制系统抗干扰性更好㊂在0.5s时,定子电阻由0.5Ω增大为0.9Ω,矢量控制系统下的转速由于励磁和转矩无法正常解耦,转速开始74第2期㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀张世龙,等:基于自抗扰控制的车用异步电机参数辨识缓慢降低,在0.62s时转速突然下降和震荡,响应效果变差㊂两者对比可知,辨识系统相比于矢量控制系统具有更好的控制性能㊂图9为转子电阻在0.3s时由0.37Ω变为0.16Ω和定子电阻在0.5s时由0.5Ω增大为0.9Ω时,矢量控制系统和参数辨识系统的转矩响应㊂由图9可知,参数辨识系统的转矩到达稳态的时间相比于矢量控制系统更快,达到稳定转矩的时间缩短了约50ms㊂在0.3s时,施加10N㊃m的负载,辨识系统相对于矢量控制系统的响应时间更快,缩短了约8ms,辨识系统的转矩波动更小,更接近参考值㊂由于转动惯量和系统阻尼等因素的影响,导致辨识系统和矢量控制系统的转矩比参考值增加了0.5N㊃m㊂在0.5s时,定子电阻由0.5Ω增大为0.9Ω,此时矢量控制系统中励磁和转矩无法正常解耦,导致转矩突然震荡,响应效果变差㊂实验结果表明,MRAS与GA-ADRC结合的方法可以有效辨识转子时间常数,从而提高交流异步电机控制系统的控制效果㊂4 结论本文提出了一种MRAS与GA-ADRC相结合的参数辨识方法对转子时间常数进行辨识,使用GA-ADRC对自适应机构中的参数进行优化,并对参数辨识控制系统进行了仿真验证,得出以下结论: 1)当转子时间常数随电机运行工况变化而改变时,若不能准确修正,会导致电机转速剧烈震荡且无法输出正常转矩㊂2)本文采用MRAS与GA-ADRC相结合的方法对转子时间常数进行辨识,当定子电阻和转子电阻发生变化时,可以准确辨识出转子时间常数的变化,避免转速和转矩出现震荡现象,缩短了转矩达到稳态的响应时间㊂MRAS与GA-ADRC相结合的方法使交流异步电机控制系统具有良好的动态响应特性,提高了控制系统的抗干扰能力㊂参考文献:[1〛马志军,王雪迪,王乃福,等.基于改进MRAS的异步电机转子电阻在线辨识[J].微电机,2022,55(9):89-92. [2]张笙瑞.高速永磁同步电机控制系统研究[D].上海:上海电机学院,2018.[3]吴锦宇.基于模型参考自适应的感应电机参数辨识技术研究[D].哈尔滨:哈尔滨工业大学,2013.[4]王晓晨.基于参数识别技术的永磁同步电机矢量控制研究[D].沈阳:沈阳工业大学,2015.[5]ADAMCZYK M.Rotor resistance estimator based on virtual current sensor algorithm for induction motor drives[J].Power Electronics and Drives,2020,5(1):143-156.[6]倪荣来,李军伟,高松.基于转矩角正切值的车用异步电机转子时间常数辨识[J].广西大学学报(自然科学版),2016,41 (5):1477-1484.[7]LI X F,KANG Y,WANG H,et al.Online identification method of induction motor parameters based on rotor flux linkage[J].Journal of Physics:Conference Series,2019,1187(2):19-22. [8]JING T,YONG H Y,FREDE B,et al.Parameter identification of inverter-fed induction motors:A review[J].Energies,2018,11 (9):190-194.[9]钟卫鹏.基于遗传算法的永磁同步电机参数辨识[D].长沙:长沙理工大学,2019.[10]YANG X,HUANG Q,JING S,et al.Servo system control of sat-com on the move based on improved ADRC controller[J].Energy Reports,2022,8(5):1062-1070.[11]贺虎成,刘恰,师磊,等.基于ESO的感应电机磁链观测与转子时间常数辨识[J].微电机,2019,52(4):38-43.(编辑:郝秀清)84山东理工大学学报(自然科学版)2024年㊀。
一种新型控制方法——自抗扰控制技术及其工程应用综述
一种新型控制方法——自抗扰控制技术及其工程应用综述陈增强;刘俊杰;孙明玮【期刊名称】《智能系统学报》【年(卷),期】2018(13)6【摘要】自抗扰控制(active disturbance rejection control,ADRC)是韩京清研究员于1998年正式提出的一种不依赖被控对象模型的新型实用技术,具有很好的工程应用前景.为了便于理论分析与工程实际应用的推广实现,高志强教授在ADRC的基础上提出易于参数整定的线性自抗扰控制(LADRC),极大地推动了自抗扰控制理论发展与实际应用.本文简要介绍了自抗扰控制的基本思想及线性自抗扰控制的基本原理,较为系统地阐述了自抗扰控制理论的研究进展,就自抗扰控制在实际工程领域中的应用进行了分类总结,最后给出需要进一步深入研究的方向.【总页数】13页(P865-877)【作者】陈增强;刘俊杰;孙明玮【作者单位】南开大学计算机与控制工程学院,天津300350;天津市智能机器人重点实验室,天津300350;南开大学计算机与控制工程学院,天津300350;天津市智能机器人重点实验室,天津300350;南开大学计算机与控制工程学院,天津300350【正文语种】中文【中图分类】TP273【相关文献】1.基于自抗扰控制技术的焊线机冲击力控制方法 [J], 戴冠豪;高健2.一种新型抗扰控制方法的研究与应用 [J], 李军;黄卫剑;万文军;朱亚清;潘凤萍3.基于自抗扰控制技术的电压源变流器电流解耦控制方法 [J], 盛超;唐酿;朱以顺;丁业豪;王传旭4.基于自抗扰控制技术的虚拟同步机无频差控制方法 [J], 唐酿;朱以顺;盛超;黄辉5.基于线性自抗扰控制技术控制器设计的控制方法 [J], 白杰; 朱日兴; 王伟; 马振因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
用于有源电力滤波器的自适应重复控制方法[发明专利]
![用于有源电力滤波器的自适应重复控制方法[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/04ee402089eb172dec63b7a9.png)
专利名称：用于有源电力滤波器的自适应重复控制方法专利类型：发明专利
发明人：马建立,谢斌,丁海昌,臧磊,权好,殷玉洋,张霞
申请号：CN201210389971.0
申请日：20121015
公开号：CN102882211A
公开日：
20130116
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明公开了一种用于有源电力滤波器的自适应重复控制方法，包括：采集电网电压信号，对电网电压进行锁相；检测所述电网电压基波周期的起始点；记录所述电网电压基波周期内的采样点数K；判断所述采样点数K是否有变化；根据所述采样点数K调节重复控制寄存器参数N；根据所述重复控制寄存器参数N调取相应数量的计数值进行重复控制计算。
通过本发明的方法解决了电网频率扰动造成的有源电力滤波器补偿效果不稳定问题。
申请人：北京京仪椿树整流器有限责任公司
地址：100040 北京市丰台区三顷地甲3号
国籍：CN
代理机构：北京康盛知识产权代理有限公司
代理人：张良
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静止无功补偿器(SVC)仿真研究毕业论文
中国矿业大学本科生毕业设计姓名：张贵稀学号：21056373 学院：应用技术学院专业：电气工程及其自动化设计题目：静止无功补偿器（SVC）仿真研究专题：指导教师：马草原、王崇林职称：讲师、教授2009年6月徐州中国矿业大学毕业设计任务书学院应用学院专业年级电气05－1 学生姓名张贵稀任务下达日期：2009年3月9 日毕业设计日期：2009年3月9日至2009年6月5日毕业设计题目：静止无功补偿器（SVC）仿真研究毕业设计专题题目：毕业设计主要内容和要求：低功率因数是供电系统普遍存在的问题，已成为供电领域迫切需要解决的重要课题之一。
无功补偿是维持电网电压稳定，维护电力系统安全运行的重要手段。
无功补偿技术是当前研究的热点之一。
无功补偿技术主要包括大功率电子器件、无功电流检测方法、无功的补偿控制技术等主要内容。
基于本国国情，在我国较长一段时间内，静止无功补偿器(SVC)仍然占据重要地位，因此，本文选择以静止无功补偿器((SVC)为无功补偿研究对象。
本课题要求：1 熟悉SVC主电路的结构特点；2 分析SVC的工作原理，建立合适的模型；3 熟悉SVC的常规控制策略；4 利用PSCAD建立SVC的仿真模型并利用仿真模型分析SVC对负荷进行无功补偿的过程。
院长签字：指导教师签字：中国矿业大学毕业论文指导教师评阅书指导教师评语（①基础理论及基本技能的掌握；②独立解决实际问题的能力；③研究内容的理论依据和技术方法；④取得的主要成果及创新点；⑤工作态度及工作量；⑥总体评价及建议成绩；⑦存在问题；⑧是否同意答辩等）：成绩：指导教师签字：年月日中国矿业大学毕业论文评阅教师评阅书指导教师评语（①基础理论及基本技能的掌握；②独立解决实际问题的能力；③研究内容的理论依据和技术方法；④取得的主要成果及创新点；⑤工作态度及工作量；⑥总体评价及建议成绩；⑦存在问题；⑧是否同意答辩等）：成绩：评阅教师签字：年月日中国矿业大学毕业论文评阅教师评阅书指导教师评语（①基础理论及基本技能的掌握；②独立解决实际问题的能力；③研究内容的理论依据和技术方法；④取得的主要成果及创新点；⑤工作态度及工作量；⑥总体评价及建议成绩；⑦存在问题；⑧是否同意答辩等）：成绩：评阅教师签字：年月日中国矿业大学毕业设计答辩及综合成绩摘要电网功率因数偏低已成为当今供电领域迫切需要解决的重要课题之一。
复杂地形公路工程项目土方调配优化
文章编号：2095-6835（2023）01-0008-03复杂地形公路工程项目土方调配优化研究翟锐涛（邯郸市市政工程管理处，河北邯郸056000）摘要：在公路工程项目的土方工程中，土石方调配对项目成本影响较大，因此制定科学合理的调配方案就显得尤为重要。
主要研究了将BIM技术与GIS技术相结合运用于复杂地形公路工程项目路基平场工程中。
根据公路项目场地的范围，将无人机航测技术和GIS或卫星导航工具结合进行地形测量，采集初始地形数据，将初始地形数据导入BIM实景建模工具。
凭借BIM技术可视化、协调性以及强大的模拟性等优势建立三维场地模型，并对公路工程项目土石方调配方案进行合理的优化调整，减少了项目工程的资金投入。
关键词：公路工程；土石方调配；BIM；场地三维模型中图分类号：TU751文献标志码：A DOI：10.15913/ki.kjycx.2023.01.002土方调配[1]是工程建设基本组成部分，尤其在道路、堤防、矿区等需要大面积开挖、填埋和运输土方的工程建设中，就显得尤为重要。
土方调配即土方分配工程，是指在施工过程中为了形成水坝、地下洞室、路基等具有特定物理和空间属性的建筑物，而对土方进行开挖、填埋、运输的过程。
土方调配在优化过程中应满足工程进度和质量安全要求，通过科学合理的方案调整并安排开挖区、填方区、取土场、弃土场的调配关系，达到降低工程成本的目的。
BIM（Building Information Modeling）即建筑信息模型[2]，它汇集了整个建设工程项目的相关信息，并以三维数字信息的形式通过建立起真实的数据模型进行表达，也是BIM数字建造技术在建设施工中的直接应用，大大提高了设计方和施工方协同工作的效率。
同时，BIM技术凭借其强大的可视化、模拟性等优势，能够对施工过程进行提前预演，通过解决模拟过程中出现的问题，显著提高效率，减少重复施工，降低风险。
本文试图将BIM技术与GIS技术相结合，通过建立土方工程场地三维信息模型对施工过程进行科学合理的优化，得到经济高效的土石方调配方案，降低施工成本。
典型中压直流岸电系统小干扰稳定性分析
必将成为未来船舶的 主 要 趋 势 。 ［１－４］ 而 舰 船 综 合 电力系统代表着舰船动力系统未来的发展方向， 其输配电分系统采用的就是中压直流配电网络。
收 稿 日 期 ：２０２００７１５；修 回 日 期 ：２０２１０１１４。 基 金 项 目 ：湖 北 省 自 然 科 学 基 金 资 助 项 目 （２０１８ＣＦＡ００８）。 作 者 简 介 ：熊 义 勇 （１９８９－ ），男 ，讲 师 ，博 士 生 ，主 要 研 究 方 向 为 电 力 集 成 技 术 。 通 信 作 者 ：刘 洋 （１９９２－ ），男 ，讲 师 ，硕 士 生 ，１５７７７１６９３＠ｑｑ．ｃｏｍ。
１ 中 压 直 流 系 统 的 结 构 框 图 及 工 作 原理
靠 泊 期 间 ，船 舶 负 载 主 要 包 括 阻 感 性 负 载 、电 动机负载和 直 流 负 载。为 保 证 岸 电 供 应，设 计 如 图１所示 的 典 型 中 压 直 流 岸 电 系 统 及 其 陪 试 系 统。１０ｋＶ 交流 电 经 过 变 压 器 降 压 得 到 交 流 电， 经过 ＡＣＤＣ 变换装 置 整 流 成 为 直 流 电。 中 压 直 流母 线 电 压 经 过 ＤＣＤＣ 变 换 装 置 得 到 某 一 电 压 等级 的 直 流 电，为 负 载 直 流 母 线 供 电。 其 中， ＡＣＤＣ变换 装 置 主 电 路 采 用 三 电 平 ＰＷＭ 整 流 桥的结构，控制方 面 采 用 最 常 用 的 电 流 矢 量 控 制 方法。负载主要 包 括 阻 感 性 负 载、电 动 机 负 载 和 直流负载，其中有 部 分 为 整 流 桥 带 直 流 负 载 与 阻 感性负载并联。
第 ３３ 卷 第 ３ 期
海军工程大学学报
Ｖｏｌ．３３ Ｎｏ．３
２０２１年６月 ＪＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＮＡＶＡＬ ＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ ＯＦＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ Ｊｕｎ．２０２１
基于时变参数自抗扰的开关磁阻电机控制系统
开关磁阻电机（SRM）具有结构简单、价格便 宜、工作可靠的优点，具有良好的应用前景。然 而，由于 SRM 特殊的双凸极结构和运行中磁路的 高饱和特性，运行时转矩脉动较大，且有一定的 噪音，这限制了其在具有较高性能要求的传动领 域的一些应用［1- 。 2］ 为提升 SRM 的运行性能，很 多学者尝试了多种方案来减小其转矩脉动，改善 运行性能。一类方案是通过采用先进的控制算 法和技术，如模糊控制、滑模控制、遗传算法以及 神经网络控制等，来优化 SRM 运行中的电流和转
关键词：开关磁阻电机；自抗扰控制；时变参数；扩张状态观测器 中图分类号：TM301.2 文献标识码：A DOI：10.19457/j.1001-2095.20180104
Control System of Switched Reluctance Motor Based on Time-varying Parameters Active Disturbance Rejection Control SUN Diansheng
矩波形，以减小转矩脉动［3-8］；另一类方案是改造 SRM 本体结构，比如采用分块转子、对传统的定、 转子凸极形状进行改造以及在转子极之间填充 其 他 材 料 等 ，来 达 到 提 高 电 机 运 行 性 能 的 目 的［9-10］。以上方法虽然在一定条件下均取得了较 好的效果，但也存在不足：有的算法过于复杂，有 的参数选择和优化困难，对电机转子结构的改造 又使得电机丧失了原本的结构简单、牢固可靠的 优势。既然转矩脉动是开关磁阻电机的固有特 性，负载对其传动电机的要求是转速静、动态特
单相并联有源电力滤波器延时补偿方案研究
单相并联有源电力滤波器延时补偿方案研究陈鹏;丁进军【摘要】在检测有源电力滤波器谐波电流、指令电流计算和基于PWM逆变电源的补偿电流输出过程中产生的有源电力滤波器延时对APF的补偿特性造成不利影响.为了保证有源电力滤波器具有良好的动态补偿性能,针对单相并联有源电力滤波器提出了基于ARMA(p,g)和LMS自适应滤波器的延时解决方案.通过MATLAB进行仿真验证,结果表明所提出的解决方案具有良好的补偿效果.【期刊名称】《电网与清洁能源》【年(卷),期】2010(026)003【总页数】4页(P54-57)【关键词】延时问题;延时有源电力滤波器(APF);ARMA(p,q)模型;FIR自适应滤波器;MATLAB【作者】陈鹏;丁进军【作者单位】重庆赛迪工程咨询有限公司,重庆,400013;西安供电局,西安,710032【正文语种】中文【中图分类】TP13;TM7430 引言有源电力滤波器(APF)以其良好的动态响应速度和补偿特性,在理论和实际应用方面的研究都得到了广泛重视。
目前,有源滤波系统多采用数字化控制器实现,具有实现灵活的一面,但其数据采集环节和数字化控制器存在的延时也会对系统运行造成一系列隐患。
虽然谐波电流指令计算及PWM控制引起的时间延迟很小(几个采样周期),却严重影响到有源电力滤波器的动态响应速度和补偿特性[1-4]。
因此，分析有源电力滤波器的延时并解决延时问题已刻不容缓[5-6]。
1 并联有源电力滤波器的原理图1为并联型有源电力滤波器的结构图。
u s表示电网电压，负载为谐波源（即补偿对象）。
图1 并联型有源电力滤波器的结构图并联型有源电力滤波器抑制谐波的原理是：检测补偿对象的电流i L，分离出其中的谐波i Lh，控制主电路使其产生与极性相反的补偿电流i c，i c与i Lh抵消，于是电网电流为i s=i L+i c=i Lf（i Lf为电网电流基波分量）[1]。
2 ARMA(p,q)模型ARMA模型（Autoregressive Moving Average Process，自回归滑动平均过程），是时间序列模型的一种，是由美国波克斯（Box）和金肯（JenKins）在20世纪70年代提出的[7]。
并联型有源电力滤波器直流侧电压控制与保护
并联型有源电力滤波器直流侧电压控制与保护
管恩君;詹国敏;赵海泉;韦东
【期刊名称】《科技创新导报》
【年(卷),期】2008(000)007
【摘要】有源电力滤波器是一种新型的谐波电流、无功功率和不平衡分量动态补偿设备,控制其逆变器直流侧电压在适当范围内波动是保证并联型有源电力滤波器具有良好补偿性能的一个重要因素.本文分析了传统的PI稳定控制策略的缺点,提出改进的PI控制方法,降低PI参数的整定难度,提高了直流侧电压的稳定性能.最后考虑各种暂态情况,提出完善的直流侧电压保护措施.
【总页数】2页(P56-57)
【作者】管恩君;詹国敏;赵海泉;韦东
【作者单位】淮沪煤电有限公司丁集煤矿,安徽淮南,232001;南京钛能电气有限公司,江苏南京,211800;南京钛能电气有限公司,江苏南京,211800;南京钛能电气有限公司,江苏南京,211800
【正文语种】中文
【中图分类】U665
【相关文献】
1.并联型有源电力滤波器线电压控制及保护 [J], 毕磊;詹国敏;张田田
2.三相四线制电容中点式并联有源电力滤波器直流侧电压控制 [J], 唐忠;江颖达;姚永生;郭威
3.并联型有源电力滤波器直流侧电压控制分析 [J], 杨剑锋;姚华实;石戈
4.并联型有源电力滤波器直流侧电压控制策略的研究 [J], 王林川;郑妍
5.单相并联有源电力滤波器直流侧电压控制的研究 [J], 张宝山;贺建华;崔洁;臧其亮
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转换开关的优化数字滤波器设计
转换开关的优化数字滤波器设计
梅军;郑建勇;丁祖军;张胄;饶莹
【期刊名称】《电力自动化设备》
【年(卷),期】2008(028)001
【摘要】针对转换开关电压检测法--dq变换设计了优化滤波器,该滤波器是利用低阶陷波滤波器和较高截止频率低阶低通滤波器串联形成的,通过理论推导给出了该滤波器的传递函数,在相同的滤波阶数下,该优化数字滤波器在提取基波正序幅值的性能比较中,优于平均值滤波法及低通数字滤波器法等.对该滤波器应用于电压检测中的响应时间进行了综合评估,包括单相电压下降、两相电压同时下降和三相电压同时下降等多种情况.仿真结果表明,该滤波器既具有较好的检测精度,又具有令人满意的动态响应性能.
【总页数】4页(P101-104)
【作者】梅军;郑建勇;丁祖军;张胄;饶莹
【作者单位】东南大学,电气工程系,江苏,南京,210096;东南大学,电气工程系,江苏,南京,210096;东南大学,电气工程系,江苏,南京,210096;东南大学,电气工程系,江苏,南京,210096;南京供电公司,江苏,南京,210013
【正文语种】中文
【中图分类】TN731+.7
【相关文献】
1.改进教与学优化算法的IIR数字滤波器设计 [J], 王红琳;常翠宁;李志南;南新元
2.采用改进遗传算法优化FIR数字滤波器设计 [J], 孙田雨;史峥
3.一种改进猫群优化算法的数字滤波器设计 [J], 胡立凯;潘三博
4.基于改进型混沌粒子群优化算法的FIR高通数字滤波器设计 [J], 胡鑫楠
5.基于粒子群优化的数字多频陷波滤波器设计 [J], 王秋生;杨浩;袁海文
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一种基于基波磁通补偿的改进型有源滤波器
一种基于基波磁通补偿的改进型有源滤波器
张艳军;李达义
【期刊名称】《通信电源技术》
【年(卷),期】2010(027)005
【摘要】提出了一种基于基波磁通补偿的改进型串联混合型有源滤波器,此滤波器具有滤波和单位功率因数校正两种功能.详细分析了其工作原理并进行了仿真实验,仿真结果表明此滤波器具有较好的滤波效果,能进行单位功率因数校正,并且在负载突变时有很快的响应速度,大约在两个基波周期之内就达到稳态.
【总页数】4页(P6-9)
【作者】张艳军;李达义
【作者单位】华中科技大学电气与电子工程学院,湖北,武汉430074;华中科技大学电气与电子工程学院,湖北,武汉430074
【正文语种】中文
【中图分类】TM46
【相关文献】
1.一种实用的基于基波磁通补偿的串联混合型有源电力滤波器 [J], 李达义;陈乔夫;贾正春
2.基于基波磁通补偿和二次侧单调谐技术的无源滤波方法研究 [J], 韩素敏;谢东垒;张伟;康润生
3.一种基于基波磁通调谐补偿的无源滤波新方法 [J], 陈群;焦留成
4.基于基波磁通补偿的电动汽车充电桩谐波抑制研究 [J], 于会群;林豪洋;沈昱
5.基于基波磁通补偿的串联型有源滤波器 [J], 陈乔夫;李达义;魏亚南
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Pdc U dc C
根据有功功率平衡有
2 dU dc U dc dt R
(5)
dudc 2 3 2U 2 3 ed id eq iq dc (6) dt C C CR 2 为满足 ADRC 基本结构，以 U dc 为变量 w ，则
式(6)改为
Udc 的稳定是保证 APF 工作的关键环节之一，为稳
eq 0 ， e 表示交流电压的有效值，因此对式(7)进
行化简得到
2032
丁祖军等：基于自抗扰控制技术的有源电力滤波器直流侧电压优化控制
Vol. 37 No. 7
dw 3 3 2w eid dt C CR
如令 w(t )
* 指令； k2 为控制系数；b 为 id 的反馈系数。
通过线性反馈单元结合 ESO 对扰动的估计就 可以将 APF 直流侧电压控制方程式(8)转化为积分 器串联型的线性 ADRC 控制器，实现了 APF 直流 侧电压的优化控制。结合上述对跟踪微分单元、扩 张状态观测器和线性反馈单元的分析，本文所设计 的直流侧电压 ADRC 控制器如图 3 所示。
w(t)
* U dc
2w 3 3 e ，则得 ，b CR C dw / dt w(t ) bid
(8)
由以上推导过程可知，系统总扰动 w(t)中包含 了 IGBT 功率损耗的等效电阻 R，如果运行过程中 功率损耗发生变化，ESO 会及时地估计出 w(t)并进 行补偿， 可以有效地抑制 APF 工作状态变化带来的 影响。由式(8)可知，APF 直流侧电压与 d 轴电流之 间可用一阶 ADRC 进行电压外环控制 2.2 跟踪微分单元(TD)设计
定直流侧电压并抵消 APF 装置内部的损耗(图 1 中 需要在输出电流中叠加一个 以直流侧的电阻等效)， 与系统电压同相位的有功电流来实现对 APF 装置 直流侧电压的控制。
dw 3 3 2w ed id eq iq dt C C CR
(7)
在 APF 进行直流侧电压控制时， ed 3e ，
实质上是复杂的非线性动态补偿系统[1-2]。 为滤除谐 波电流， 根据脉冲宽度调制(pulse width modulation， PWM)控制要求，必须将 APF 的直流侧电容电压控 制为一恒定的值[3-5]。如果直流侧电压有较大的波 动，会严重影响 APF 的滤波性能并降低 APF 运行 稳定性， 因此， 直流侧电压的稳定控制是 APF 控制 过程的一个重要环节。 目前，APF 直流侧控制的传统方法是在控制过 程中采用比例积分(proportion integration， PI)调节器 进行直流电压控制，通过 APF 装置的 PI 升压控制 将 APF 直流侧电容电压值调节到参考值处。PI 参 数整定方法有自适应比例积分微分控制 (adaptive proportion integration differential， APID)、 模糊逻辑、 神经网络以及非线性控制方法[6-10]，但该类方法难 以在 APF 装置中实际应用，并且传统的 PI 控制具 有超调和静态误差较大、响应速度较慢、参数适应 性差等缺点， 这将直接影响 APF 的滤波性能， 危害 装置的稳定运行。 自抗扰控制[11](auto disturbance rejection control， ADRC) 用配置非线性结构替代极点配置进行控制 系统的设计，是一种基于过程误差来减小总体控制 误差的方法。该控制器参数可自动检测并补偿控制 对象的内外扰动，具有较强的适应性、鲁棒性和可 操作性[12-14]。本文在对 APF 进行建模分析的基础 上， 设计了线性自抗扰控制器对 APF 的直流侧电压 进行了优化控制，该控制器可以保证控制误差小于 5%， 动态响应时间小于 40 ms， 提高了 APF 装置的 稳定性与可靠性，确保了 APF 装置的实际工作 性能。
丁祖军，刘保连，张宇林
（淮阴工学院 电子与电气工程学院，江苏省 淮安市 223003）
Optimal Control for DC Side Voltage of Active Power Filter Based on Auto-DING Zujun, LIU Baolian, ZHANG Yulin
制器典型结构如图 2 所示。 图 2 中， 跟踪–微分器(TD)
对参考量 v0 产生跟踪信号 v1 以及 v1 的微分 v2； ESO
由系统输出量 y(t)产生跟踪信号 z1、z2(z1 的微分)以
o
ea eb ec
L L L
Ia Ib Ic
Ua Ub Uc
Q1 a
Q3 b
Q5
及系统内、外扰动的估计 z3；非线性组合误差非线 性反馈由偏差1 与微分偏差2 产生基本非线性比例
(Faculty of Electronic and Electrical Engineering, Huaiyin Institute of Technology, Huai’an 223003, Jiangsu Province, China) ABSTRACT：The stable control of DC side voltage is one of key links to ensure normal operation of active power filter (APF). The model of DC side voltage of APF is established and the mathematical relation between DC side voltage and d-axis current is analyzed in dq coordinate system, and then a total design method for auto disturbances rejection controller (ADRC) of DC side voltage of APF is proposed. The design method of tracking differentiator (TD), extended state observer (ECO) and error feedback unit of ADRC are given, and linear optimization is applied to the ADRC to improve its response speed and control accuracy. The feasibility of the proposed design method is validated by simulation and experimental results. KEY WORDS: active power filter; DC-side voltage; auto disturbance rejection control; linear optimal control 摘要：直流侧电压的稳定控制是保证有源电力滤波器(active power filter，APF)正常工作的关键环节之一。对 APF 直流 侧电压进行建模，在 dq 坐标系中分析了直流侧电压与 d 轴 电流的数学关系，进而提出了 APF 直流侧电压自抗扰控制 器的整体设计方法，给出了自抗扰控制器中的跟踪微分单 元、 扩张状态观测器和误差反馈单元的设计方法， 并采用线 性方法对该控制器进行优化，提高了响应速度与控制精度。 仿真与试验结果验证了该设计方法的可行性。 关键词：有源滤波器；直流侧电压；自抗扰控制；线性优化 控制
1
相间电压 Ua、Ub、Uc 可用开关函数表示为 U i SiU dc , i a,b,c (1) 采用基尔霍夫电压定律建立该 APF 回路方程为
TD v2
u0(t) 2 非线型 组合
1 b0
u b0 z3 z2 z1
被 y (t ) 控 对 象
U a ea dia / dt U b eb L dib / dt U e di / dt c c c
APF 装置运行时的内部损耗加以分析。在 APF 稳
定运行时，其交流侧的有功功率应该等于直流侧的 有功功率，交流侧三相有功功率总和为 3 3 Pac ed id eq iq 2 2 直流侧有功功率为
(4)
和 iq 为交流侧电流的 d 轴和 q 轴分量；为电压角 频率；Sd 和 Sq 为单极性二值逻辑开关函数。APF 工作时， 直流侧电压 udc 通过相应桥臂的 IGBT 器件 从而使 的导通与关断实现输出相间电压 Ui 的控制， 得输出电流(Ia、Ib、Ic)按照所需滤波的谐波指令电 流进行变化，以实现滤波的功能。因此直流侧电压
2 APF 直流侧电压自抗扰控制器设计
2.1 自抗扰控制器的基本结构 传统的自抗扰控制器(auto disturbance rejection
control ， ADRC) 由非线性跟踪微分单元 (tracking differentiator，TD)、扩张状态观测器(extended state observer，ESO)和误差非线性反馈组成。自抗扰控
电
网
技
术
2031
1 APF 直流侧电压控制建模分析
APF 装置的主电路模型如图 1 所示，其中主电 路中的 6 个开关管(Q1Q6)为绝缘栅双极型晶体管 (insulated gate bipolar transistor，IGBT)器件，R 为 APF 装置功率损耗的直流侧等效电阻，L 为连接电 感，C 为直流侧电容，Udc 为直流侧电压，ea、eb、 ec 分别为三相交流系统电源电压，Ia、Ib、Ic 分别为 三相电流。
第 37 卷 第 7 期 2013 年 7 月 文章编号：1000-3673（2013）07-2030-05
电 网 技 术 Power System Technology 中图分类号：TM 721 文献标志码：A