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  • 【专利】 一种基于旋转激励作动器的主动质量阻尼装置

    作者:郭源博 ; 李芦钰 ; 张宇 ; 张晓华 年份:2017
    摘要:本发明提供一种基于旋转激励作动器的主动质量阻尼装置,包括:基座、两个偏心质量块、两个轻质量连杆和两个驱动电机;一个偏心质量块、一根轻质量连杆和一个驱动电机组成一个振动控制单元,偏心质量块通过轻质量连杆与驱动电机输出端连接,驱动电机采用旋转伺服电机作为装置中的旋转激励作动器;两个振动控制单元轴对称固定于基座上;两个轻质量连杆长度相同,两个偏心质量块由各自的驱动电机驱动做相向同步旋转运动;采用上述技术方案的本发明两个偏心质量块在电机的驱动下做“相向同步旋转运动”,偏心质量块通过长度相同的轻质量杆连接到电机轴上,并以相同的速度在两个平行平面内相向转动,两个偏心质量块转过角度始终保持一致。
  • 【期刊】 容错型牵引电机驱动系统的间接定子量控制

    刊名:哈尔滨工业大学学报 作者:郭源博 ; 黄凯 ; 戴碧君 ; 张晓华 关键词:郭源博 ; 黄凯 ; 戴碧君 ; 张晓华 ; 容错逆变器 ; 牵引电机 ; 间接定子量控制 ; 磁链观测器 ; 中点电压平衡 ; 容错型牵引电机驱动系统的间接定子量控制 机构:大连理工大学电气工程学院 ; 大连理工大学电气工程学院 ; 中车大连电力牵引研发中心 年份:2016
    摘要:针对基于三相四开关容错逆变器的电力牵引传动系统,提出牵引电机的间接定子量控制方案.采用间接定子量算法生成参考电压矢量,以固定逆变器开关频率和减小电磁转矩脉动;通过含有饱和限幅环节的改进型磁链观测器抑制定子磁链的积分漂移.针对三相四开关空间电压矢量的特殊性,给出了容错逆变器SVPWM调制算法;考虑到容错逆变器直流侧电容中点电压不平衡的问题,建立了中点电压补偿模型,提出了一种基于PID调节器的补偿方案.通过MATLAB/Simulink仿真实验证明了所设计的基于三相四开关容错逆变器的牵引电机间接定子量控制方案的可行性和有效性.
  • 【期刊】 基于旋转激励作动器的工程振动控制

    刊名:南京航空航天大学学报 作者:郭源博 ; 张晓华 ; 张宇 ; 李芦钰 关键词:振动控制 ; 旋转激励作动器 ; 主动质量阻尼器 机构:大连理工大学电气工程学院 ; 大连理工大学电气工程学院 ; 大连理工大学土木工程学院 年份:2018
    摘要:介绍了振动主动控制中旋转激励作动器的概念,分析了旋转激励作动器的特点。旋转激励作动器具有易集成、低功耗等优点,适用于工程应用,且随着旋转运动的引入能够解决传统直线作动器存在的行程受限问题。对基于旋转激励作动器的振动控制技术在航天、交通运输以及土木工程等不同领域的实验研究及工程应用进行了阐述。最后展望了关于旋转激励作动器的主要研究趋势,以及潜在的应用领域。
  • 【期刊】 单相脉宽调制整流器传感器故障诊断与容错控制

    刊名:电工技术学报 作者:郭源博 ; 夏金辉 ; 张晓华 关键词:单相脉宽调制整流器 ; 滑模观测器 ; 传感器故障 ; 故障诊断 ; 容错控制 机构:大连理工大学电气工程学院 ; 大连理工大学电气工程学院 年份:2017
    摘要:单相脉宽调制(PWM)整流器通常采用网侧电流与直流侧电压双闭环控制系统结构,一旦其检测系统中的传感器发生故障,将导致反馈值出现偏差,影响系统的控制效果与运行安全。设计一种准确可靠的单相PWM整流器网侧电流与直流侧电压传感器故障诊断与容错控制方案。采用解析冗余的方法实现故障诊断,基于单、双极性两种调制方法的开关函数取值设计了系统滑模观测器与状态估计器;将传感器采集值与观测器估计值作差并归一化建立系统残差,故障诊断单元通过比较残差与阈值定位故障传感器并迅速采取容错控制策略,以观测器的估计值代替故障传感器的测量值实现控制系统重构。通过仿真与实验模拟了三种传感器故障,验证了所提出故障诊断与容错控制方案的有效性与可靠性。
  • 【期刊】 基于最大反馈线性化的TORA系统非奇异镇定控制

    刊名:控制与决策 作者:郭源博 ; 张宇 ; 李芦钰 ; 张晓华 关键词:TORA ; 最大反馈线性化 ; 极点配置 ; 梯度动力学方法 ; 非奇异控制 机构:大连理工大学电气工程学院 ; 大连理工大学电气工程学院 ; 大连理工大学土木工程学院 年份:2018
    摘要:针对TORA系统的镇定控制问题,提出一种基于最大反馈线性化的非奇异控制器设计方案.应用拉格朗日方程建立TORA系统的数学模型,采用微分代数方法计算TORA系统中具有最大相对阶的虚拟输出函数,以此为基础通过反馈线性化将TORA的数学模型转化为具有稳定内动态的三阶线性系统,采用极点配置方案为TORA系统设计镇定控制器.为了解决控制律中存在的奇异值问题,采用梯度动力学方法对控制器进行调整.最后通过仿真分析验证基于最大反馈线性化的控制方案的有效性.
  • 【期刊】 复杂电网工况下基于CDSOGI-SPLL的电网电压同步方法

    刊名:电力系统自动化 作者:郭源博 ; 李林 ; 张晓华 关键词:锁相环 ; 相序解耦控制器 ; 二阶广义积分器 ; 谐波抑制 机构:哈尔滨工业大学电气工程及自动化学院 ; 哈尔滨工业大学电气工程及自动化学院 ; 黑龙江省哈尔滨市 ; 大连理工大学电气工程学院 ; 辽宁省大连市 ; 哈尔滨工业大学电气工程及自动化学院 ; 大连理工大学电气工程学院 年份:2017
    摘要:传统锁相环技术在三相电网电压含有直流分量、发生不对称故障以及严重畸变条件下,其检测精度受到直流分量、负序分量及谐波分量的干扰,将不能准确跟踪电网电压频率和相位.针对这一问题,提出一种将相序解耦谐振(SDR)控制器和改进的级联双二阶广义积分器软件锁相环(CDSOGI-SPLL)相结合的锁相方法.该方法首先利用SDR控制器将正负序分量进行分离,然后引入改进的级联双二阶广义积分器(CDSOGI)对正负序分量进行二次分离和谐波抑制,并消除直流分量对CDSOGI输出正交信号的影响.仿真和实验结果表明,在三相电网电压含有直流分量、不平衡和严重畸变情况下,所述方法可以实现电网电压同步信息的准确采集.
  • 【期刊】 三相四开关有源电力滤波器的非线性控制

    刊名:《控制工程》 作者:郭源博 ; 李浩洋 ; 张晓华 关键词:有源电力滤波器 ; 三相四开关 ; 多输入-多输出反馈线性化 ; 空间矢量调制 机构:大连理工大学电气工程学院 ; 大连理工大学电气工程学院 年份:2016
    摘要:针对三相四开关有源电力滤波器(Three-phase Four-switch Active Power Filter,TFAPF)非线性强耦合的特点,设计了一种新型的基于多输入-多输出反馈线性化和空间矢量脉宽调制的控制器。首先推导出了三相四开关有源电力滤波器在d-q同步旋转坐标系下的数学模型。在此基础上,应用多输入-多输出反馈线性化的控制方法,实现了d-q坐标系下的有功电流和无功电流解耦控制。通过选取适当的反馈系数,得到有源电力滤波器交流侧的指令电压,采用三相四开关的空间电压矢量脉宽调制技术对指令电压进行逼近。通过MATLAB仿真分析,验证了所提方案的正确性和可行性。
  • 【期刊】 基于组态技术的路灯远程监控系统设计与实现

    刊名:控制工程 作者:郭源博 ; 张晓华 ; 罗进 ; 王梓儒 关键词:远程监控 ; 组态软件 ; GPRS ; ZigBee ; 补偿式路灯节能器 机构:大连理工大学电气工程学院 ; 大连理工大学电气工程学院 年份:2015
    摘要:为提高市政照明系统的节能效率与智能化管理水平,设计了一种基于组态技术的路灯远程监控系统。该系统以工控组态软件作为远程监控系统开发平台,构建一个人机友好性与智能化管控俱佳的操作环境;利用基于S7-200 PLC的补偿式路灯节能器对路灯进行现场控制和管理,在设备组成和控制策略2个层面上提高节能效果;采用GPRS和ZigBee相结合的网络架构作为媒介构建分布式数据传输体系,使远程监控系统能快速且稳定地完成终端数据采集和运行控制,实现实时监控、快速报警、自动运行和数据管理等多种功能。该系统已在哈尔滨市可靠运行2年,系统节能率提高至50%以上,有效减少了人工巡查和维护费用,提高智能化管理水平。
  • 【期刊】 基于扩展卡尔曼滤波的吊钩姿态估计技术研究

    刊名:计算机测量与控制 作者:郭源博 ; 杜署明 ; 张晓华 关键词:运动模型 ; 扩展卡尔曼滤波 ; MEMS传感器 ; 视觉检测 机构:大连理工大学电气工程学院 ; 大连理工大学电气工程学院 年份:2015
    摘要:针对吊钩运动不定且易受大风、雾气等影响其作业效率问题,提出并实现基于MEMS传感器的吊钩姿态估计系统;建立吊钩三维空间运动模型,消除吊钩扭转影响;通过四元数的扩展卡尔曼滤波算法,对MEMS陀螺仪、加速度计与磁强计进行数据融合,解算得到吊钩三维姿态、摆角与摆向;采用基于视觉检测的吊钩空间姿态为参考基准,对起重机吊钩进行姿态估计验证;实验结果表明:该系统能有效融合MEMS传感器数据,获得高精度的吊钩姿态,实现姿态的实时检测。
  • 【期刊】 采用复合特征提取和SVM的三电平STATCOM故障诊断方法

    刊名:电机与控制学报 作者:郭源博 ; 李浩洋 ; 张晓华 关键词:三电平STATCOM ; 故障诊断 ; 复合特征提取 ; 支持向量机 ; dSPACE实时仿真 机构:大连理工大学电气工程学院 ; 大连理工大学电气工程学院 年份:2019
    摘要:针对中点钳位式三电平静止同步补偿器(STATCOM)功率开关管的开路故障诊断问题,提出了一种复合故障特征提取技术。通过分析三电平STATACOM功率开关管开路故障后输出电流的变化规律,在小波包能量谱特征提取法的基础上,加入归一化平均电流特征提取法,计算一个周期内三相电流的归一化平均值,从而得到频域和时域两方面故障信号指标,构造故障特征向量;采用支持向量机对故障进行分类,通过改变负载来获取训练样本进而采用网格搜索法训练支持向量机。分别采用Matlab离线仿真和d SPACE实时仿真对所提算法进行验证,实验结果表明,与单一小波包能量谱特征提取技术相比,采用复合特征提取技术,故障诊断的准确度分别提高了38. 88%和49. 43%,诊断时间缩短了7. 38%和6. 61%。
  • 【期刊】 三相PWM整流器的dSPACE实时仿真与控制器参数整定

    刊名:电工技术学报 作者:郭源博 ; 张晓华 ; 佟雷 ; 陈宏钧 关键词:PWM整流器 ; dSPACE ; 滑模变结构控制 ; 参数整定 机构:哈尔滨工业大学电气工程系 ; 哈尔滨工业大学电气工程系 年份:2013
    摘要:针对三相PWM整流器控制系统工程上参数整定困难的问题,进行了理论分析和dSPACE实时仿真实验研究,给出了电流环滑模变结构控制器设计方法,指出了电流环控制器参数独立设计的必要性。采用PI控制器实现了电压环的有效控制,并给出了参数整定方法。应用dSPACE装置构成了实时仿真实验系统,表明了所提理论方法的可行性,有效地减少了参数整定过程中的盲目性。实验结果表明,三相PWM整流器控制系统稳态和动态性能优良,控制器参数整定方法实用可行,dSPACE在电力电子控制系统分析与设计中具有十分便捷的效能。
  • 【期刊】 基于复合重复控制的LCL型三相四开关有源电力滤波器

    刊名:电源学报 作者:郭源博 ; 张帅 ; 张晓华 关键词:三相四开关有源电力滤波器 ; 可靠性运行 ; 复合重复控制 ; LCL型输出滤波器 ; 电容电流反馈控制方法 机构:大连理工大学电气工程学院 ; 大连理工大学电气工程学院 年份:2018
    摘要:三相四开关有源电力滤波器TF-APF(three-phase four-switch active power filter)作为一种容错拓扑,能够在容错状态下运行,有效抑制谐波电流,其研究对于电力电子功率器件及系统可靠性运行具有重要意义;采用LCL型输出滤波器能进一步提高TF-APF中开关次高频谐波的滤波效果,提高补偿精度。针对LCL三阶系统的谐振峰问题,采用一种电容电流反馈的控制策略,有效抑制谐振峰,提升系统稳定性与可靠性;为提高系统对指令电流跟踪的稳态特性与动态特性,采用一种复合重复控制策略,以实现对TF-APF指令电流的精准、快速跟踪控制。基于Matlab仿真实验,验证了所提基于复合重复控制的LCL型TF-APF系统的可行性与有效性。
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