超级电容储能在船舶中压直流系统能量管理中的应用

为使大功率脉冲负载能够安全地接入船舶中压直流系统,平滑需求脉冲功率,减小脉冲负载造成的母线电压巨幅振荡,提高能量利用率,在对双有源全桥变换器进行输入并联输出串联（Input Parallel Output Series, IPOS）模块化设计的基础上,针对船舶中压直流系统脉冲负载,建立超级电容储能系统.为防止超级电容出现过度充电及过度放电的现象,最大限度地利用其容量,提出最小值功率控制策略.应用MATLAB/Simulink对超级电容正常工作、过度充电和过度放电3种情况进行仿真.仿真结果表明：最小值功率控制策略能够明显减小大功率脉冲负载造成的母线电压巨幅振荡,对超级电容端电压最大值及最小值实现精确限制.     

基于EL模型三相PWM整流／逆变系统一体化控制

针对双PWM电机驱动系统中,因电机运行状态的频繁改变而引起．的直流母线电压的波动问题．通过分析直流电压波动的原因,提出了一种基于EL模型和负载功率前馈的双PWM控制策略．通过对整流器进行非线性建模、加入直流稳态电压补偿和采用负载功率预测方式,从而可以用较小的直流电容获得稳定的直流电压和网侧单位功率因数,实现能量的双向流动,仿真分析验证了该方法的正确性．     

两级式单相光伏并网系统的最大功率点跟踪控制策略

为在光伏并网发电系统中通过应用最大功率点跟踪(Maximum Power Point Tracking,MPPT)技术提高光伏电池的利用率,针对两级式单相光伏并网发电系统,选取基于前级变换器的MPPT控制策略.该控制策略中,前级采用改进的变步长扰动观察法实现MPPT;后级通过直流母线电压反馈构成电压电流双闭环控制,实现母线稳压.运用PSIM 9.0进行建模仿真,结果表明,该控制策略能够很好地实现MPPT和直流母线稳压,系统的动态响应速度较快,稳定性较好.     

基于DAB变换器的舰船中压直流混合储能系统端电压限制

为解决脉冲负载投切对舰船中压直流(medium voltage direct current,MVDC)电力系统的冲击,引入基于双有源桥(dual active bridge,DAB)变换器的锂电池-超级电容混合储能系统。鉴于传统功率分配策略无法实现对超级电容端电压的主动限制的缺点,引入混合储能系统功率比的概念,建立锂电池功率传输与超级电容功率传输之间的联系;结合DAB变换器电压变比匹配度,提出一种新型动态补偿功率分配策略;采用直接功率控制在MATLAB/Simulink中进行仿真。结果表明,这种策略能有效平复脉冲负载投切对直流母线的冲击,实现闭环功率分配,对超级电容端电压进行主动限制,从而新型动态补偿功率分配策略的有效性得到验证。     

提高光伏可调度性的储能控制策略研究

光伏发电系统的不确定性和波动性给配电网络产生了许多的消极影响,这是影响光伏大量并入电网的关键因素。然而储能具备可控的输出功率以及其充放电灵活的特点,能将电能转换并且储存成其他形式的能量。储能装置的加入能够有成效地解决大量光伏并入电网的这一问题,从而提升光伏在电网的调度性。基于以上背景,本文针对于储能装置的控制策略这一面来进行研究。     

旋转式高压脉冲发生器及其运用

旋转式高压脉冲发生器由三部分独立工作的电路组成 ,它除具备了空气击穿率高、放电损耗小、能量利用充分外 ,还具有放电脉冲功率大 (可高达 5 0 0kW )、释放的电压高 (为 2 0 0～ 10 0 0kV)、脉冲宽度和频率易于调节、容易实现同步等优点 ,是一种较为理想的水处理装置 .     

异步电动机的交流传动试验平台

为满足港航交流传动与变频电源的试验研究需要,设计异步电动机模拟负载能量回馈方式的交流传动试验平台.该试验平台由电源子系统、传动子系统和测试子系统等3部分组成,结合高精度转矩传感器和转矩控制策略,可为被试系统提供6种电压等级,能进行船舶与港口电气传动控制系统试验、交流传动系统电能质量试验、中小船舶电力推进系统陆上联调、变频电源综合试验等研究.结果表明,该试验平台电能消耗少;功能、性能方面能满足港航传动系统的需求;可为港航领域大功率交流传动系统的研制开发提供试验环境和技术支撑.     

基于模型预测控制的混合动力船舶能量控制策略

为提高混合动力船舶的燃油经济性,选取马尔科夫模型对混合动力船舶需求功率进行预测。运用动态规划的方法以总油耗量最小为目标进行柴油发电机组和动力电池组功率分配优化,并将油耗量与基于模糊逻辑控制策略的油耗量作对比。仿真表明,采用所提出的控制策略时混合动力船舶的燃油经济性得到明显提高,说明基于马尔科夫模型的预测控制在混合动力船舶能量分配上是可行的,且具有良好的实用性。     

"人-竿"协同视角下世界优秀女子撑竿跳高运动员技术特征——以2015年世界田径锦标赛为例

通过采用协同的视角,运用录像解析等研究方法,全面、系统地揭示撑竿跳高技术"人"与"竿"之间协同运动的动作形式与规律.研究表明:世界优秀女子选手各技术环节"人"与"撑竿"具有明显的时空协同特征.在能量获得阶段其协同技术特征表现为:全程助跑节奏随着撑竿倾角的降低而逐渐加快,举竿动作是在倒2步开始进行的.插穴与起跳动作上,起跳时机相对提前.起跳点越近,起跳时撑竿的弯竿量越大,起跳水平速度的损失就越大;能量储存阶段其协同技术特征表现为:弯竿量在起跳时与传统认识基本相一致,悬垂动作时的撑竿弯曲量有所加大,摆体动作时的弯竿量少于传统认识上的弯竿量.悬垂夹角越大越有利于摆体的速度.能量释放阶段其协同技术特征表现为:(1)团身动作时,撑竿已经开始反弹,弯曲的撑竿此刻就已经恢复了一定的形变量.(2)除了"人-竿"系统以穴斗为支点向前的转动外,"人-竿"系统同时还发生了以竿弦"垂直轴"的自转.(3)团身举腿的角度越大,伸展偏离纵轴的角度越小将有利于人体向上伸展的速度和高度.(4)普遍采用倒"V"型过杆姿势.     

靠港后船舶电力系统负荷分析

为设计出符合实际要求的船舶岸电系统,对靠港后船舶电力系统负荷进行分析.对靠港后船舶的功率因数、负荷变化特性、负荷变化对岸电电压波动特性的影响以及岸电系统拓扑结构优化进行分析.选取负载的功率和工作概率作为随机变量,采用聚类分析方法对靠港后船舶电力系统负荷进行分析,计算出总功率需求.采用实船数据分析得出采用聚类分析方法可以对靠港后船舶负载进行分类,并以此为依据设计总的负荷需求,为船舶岸电系统负荷需求的确定提供思路.     

船舶轴带发电机整流器的前馈解耦控制

为进一步提高船舶轴带发电机效率,建立基于前馈解耦控制的空间矢量脉宽调制(Space Vector Pulse Width Modulation,SVPWM)整流器的轴带发电机整流系统.采用一种基于电压电流双环控制的三相SVPWM整流器.电压外环与电流内环组成的解耦模块能实现对有功功率和无功功率的解耦控制,使幅值和频率均变化的交流电通过整流变换为稳定的直流电压.给出电流内环和电压外环的比例积分(Proportion Integration,PI)调节器的设计参数.在MATLAB/Simulink上建立仿真模型,验证控制模型的可行性.仿真结果表明,该整流器具有快速的动态响应和良好的稳定性.     

增程式混合动力集装箱龙门起重机能量智能控制策略

针对集装箱龙门起重机的具体工况需求和特点,构建一种适用于集装箱龙门起重机的增程式混合动力系统,提出并分析该动力系统的能量智能控制策略,设计相应的智能控制模型.通过以动力电池组的荷电状态（State Of Charge, SOC）和集装箱龙门起重机运行能量需求为模糊输入,以动力电池组的充电功率为模糊输出,实现了对增程式混合动力系统的智能控制.仿真结果验证了该控制策略和控制模型的可行性和有效性.     

游泳池安全真空释放系统监控器设计

设计一种实用的游泳池安全真空释放系统监控器,当泳池发生全身吸入事故时,监控器能根据电机功率进行识别并自动关闭,同时关闭电机,进而通过内外压差平衡释放受害者．电机控制采用了单稳态电路和降耗设计,既避免了误操作,又能减少继电器的功耗;程序设计采用切比雪夫低通滤波器和非线性曲线拟合,功率测量准确,可实现水泵的控制及各种故障指示．系统监控器运行稳定,具有很高的应用价值．     

浅谈如何提高液压传动的效率

液压传动技术现已成为工业机械、工程建筑机械及国防尖端产品不可缺少的重要技术。而其向自动化、高效率、高精度等方向的发展,是不断提高它与电传动、机械传动竞争能力的关键。但是在现液压传动中,由于能量损失(泄漏损失、溢流功率损失、节流功率损失、摩擦损失等)较大,使得液压传动效率低。而液压系统的这些能量损耗都变成了热量,使系统温度升高,影响液压元件使用寿命和系统工作的可靠性,所以在液压传动设计中必须考虑如何提高效率。一、合理选择液压系统的动力元件液压泵是液压系统中提供一定流量和压力的液压油动力元件,它是每个液压系…     

金属管道探测无缆微机器人无线供电系统的设计

设计一个金属管道中无缆探测微机器人微波供电系统,系统利用微波在圆波导中的传输基本原理,解决微波在工业不锈钢管道（直径20 mm）传输中的极化和能量传输的不稳定性问题.管道中微机器人供电单元——整流天线接收微波能量并转换成直流作为其电源,接收天线采用圆极化微带贴片天线,整流电路采用倍压电路以提高输出功率,最终试验测得在24.5 dBm输入功率下（直流负载为300Ω）,整流输出86.8 mW直流功率,能够保证机器人驱动电机正常工作。     

电磁式继电器特性参数测试系统的设计与实现

以MSP430F169单片机作为控制和测量的核心部件,辅以直流稳压电源模块、功率放大电路模块、恒流源模块、按键和数码管显示模块等组成一个电磁式继电器特性参数测试仪,完成对943-1C-12DS电磁式继电器最小吸合电压、最大释放电压、继电器线圈电压为额定值时的触点吸合时间、释放时间以及触点接触电阻值的测试,该系统能够实现成套参数自动测量,所有测试数据通过74HC573数码管进行显示．实验结果表明,该系统能满足继电器的测试要求,为继电器质量和可靠性分析提供了依据．     

改进Z源逆变器三载波PWM策略

为使Z源逆变器的升压因子独立于调制度,同时不增加输出电压谐波,提出一种三载波脉冲宽度调制(Pulse Width Modulation,PWM)策略.该方法通过3个载波与三相调制信号比较控制各功率器件,直通零状态仅在传统零矢量作用时间内加入,不改变输出电压波形.在一定的调制度下,电压增益由载波的直流偏置电压决定.通过对该调制策略下的电容电压应力、功率器件电压应力与其他传统方法进行分析比较,并对Z源逆变器和改进Z源逆变器进行仿真,结果表明该方法具有良好的控制性能.     

国家优秀女子速滑运动员直道滑行中下肢功率情况分析

为了有效评价运动员下肢各环节在蹬冰过程中的贡献情况,借助爱捷三维录像解析系统和CY-BEXNORM等动测试装置获得国家健将级女子速滑运动员的运动学和动力学数据,并采用牛顿差值计算方法计算出与实际运动学数据相对应的关节力矩,在此基础上计算出下肢各环节在蹬冰时功率输出值。研究结果表明:髋关节在单支撑阶段适当伸展,有利于增加整个蹬冰阶段的大腿功率输出;高速度、大角度伸膝肌群肌力差,引起两人小腿峰值功率过早出现,减少双支撑蹬冰阶段功率输出;踝关节肌力不足,刻意展踝,加重了伸小腿肌力不足现象,减少小腿在整个蹬冰过程中的作用。     

一种电能收集充电器模型的设计

设计了一种电能收集充电器模型,该充电器的核心为直流电源变换器,将从直流电源中吸收的电能转移到可充电电池充电中．系统根据输入电压不同采用HT7712和HT7750来构建充电控制电路,通过HT46E47单片机进行功率最大点的监测．直流电源输入电压为20V时候,实现以最大144．95mA的电流向可充电池充电;直流电源电压下降到0．13V时,系统依然实现对可充电池充电;同时系统具有实现自动启动充电等功能．     

基于MMC的虚拟同步发电机技术在船舶与岸电无缝并网中的应用

鉴于船舶与岸电在并网时存在较大冲击电流,以及模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)控制的岸电离网运行时对突发状况响应速度较慢的问题,采用改进的虚拟同步发电机(virtual synchronous generator, VSG)技术结合模型预测控制(model predictive control, MPC)算法,对岸电电源输出电流、环流、子模块电容电压进行分层预测控制,实现船舶与岸电的无缝并网。采用MATLAB/Simulink建立MMC VSG并网仿真模型,模拟船舶与岸电并网及突加负载等工况。对所提出的控制策略和算法的有效性进行验证,结果表明,利用所提出的控制策略能实现VSG离网与并网的无缝切换;与经典控制方法相比,所提出的控制策略的动态响应速度提升了5倍。