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第一篇电气及其自动化论文范文参考：城市轨道交通直流牵引系统故障分析及若干问题的研究
随着我国经济的发展,城市建设规模的不断扩大,许多大中城市轨道交通的规划和建设已提上日程,直流牵引系统的安全可靠运行是整个城市轨道交通安全畅通运行的基础.对于直流牵引系统的故障分析、保护与控制技术及其相关问题的研究具有十分重要的意义.
[1]交直流变换系统是直流牵引系统的一个关键环节,对其进行详细地建模分析是直流牵引系统运行与故障机理研究的基础之一.本文采用基于张量分析的时变拓扑法实现直流牵引系统交直流变换过程的建模与数字仿真计算,详细地分析了直流牵引系统交直流变换基本构成单元三相桥式6脉波整流和并联12脉波整流的运行工况,以及非理想状态下各参数对整流外特性的影响,并系统地研究了交直流参数对直流牵引网故障暂稳态过程的影响,以及整流外特性等效模型故障分析方法的工程适用性问题. [2]轨道暂态电气参数建模与计算对于故障暂态过程的分析是十分重要的,由于直流牵引网多采用走行轨作为电流的载体,大截面铁磁材料的集肤效应和饱和特性对轨道暂态电阻和内电感具有非常显著的影响.本文提出直流牵引网轨道暂态电气参数的等周长原则等效圆柱形导体计算模型,并提出考虑牵引网轨道电气参数暂态变化的直流牵引系统故障暂态过程迭代计算方法.指出对于直流牵引网故障暂态过程计算不宜采用轨道直流电阻和工频电感的定时间常数计算方法. [3]本文提出了直流牵引网线路保护充电闭锁的设计思想,以解决机车过长断电区引起的保护误动作问题,针对充电闭锁中的故障识别问题,提出了基于电流变化量判别综合直流电压突变量检测的保护新判据,针对长线路远端经大过渡电阻或电弧故障时,基于电流上升率检测元件的保护判据灵敏度降低的问题,提出了时窗电流增量的辅助判据.在保护动作特性的设计中注重自适应思想的应用. [4]数字滤波器是微机保护数字算法研究中必不可少的一个重要环节.直流牵引电流中含有大量的谐波干扰成分,其对电流变化量判据的动作特性产生极为不利的影响.本文提出采用前置隔离放大器IIR低通滤波器与保护本体FIR带阻滤波器相结合的数字滤波器组设计方案,在数字滤波器组的设计中引入了多采样率的构造思想以优化整体数字滤波器的性能. [5]城市轨道交通电力综合自动化是相关技术发展的必然结果,其作为城市轨道交通综合自动化系统的一个基本组成部分,既要符合城市轨道交通运行、调度和管理的需要,而且作为一个局部系统又必须保证功能完备及相对独立.本文结合实际工程对城市轨道交通电力综合自动化系统的构建思想、功能实现、网络集成进行论述,并提出一种典型的城市轨道交通电力综合自动化实用模式.第二篇电气及其自动化论文样文：关于船舶电力系统研究的一些探索
目前,船舶向着超大型化方向发展,电力推进型船舶也进入实质性应用阶段,从而使船舶电力系统的容量不断增大,船舶柴油发电机组的单机容量不断创出新高.因此,船舶电力系统长时间连续运行的稳定性、可靠性与安全性日益受到重视；在船舶电力系统研究领域,系统建模、混沌分析与智能控制成为研究的热点课题.
船舶电力系统的安全与可靠运行问题是涉及船舶电力系统设计、电力传动、船舶柴油发电机组自动控制、系统稳定性、系统参数整定和自动化管理技术等多方面的系统控制工程问题.船舶电力系统是多台柴油发电机组并联运行的复杂系统,具有强耦合、时变性、非线性、信息不完全性和大纯滞后等特征；船舶电力系统正常供电时常常有相对于发电机容量较大的电力负荷投入到电网运行,系统在运行过程中动态过程频繁发生,动态过程的振荡幅度很大.鉴于这些原因,本文对船舶电力系统进行了建模、混沌分析与神经控制研究；希望在船舶电力系统建模与故障分析、避免船舶电力系统产生混沌振荡、提高船舶柴油发电机组系统的控制质量、改善系统动态过程的品质和提高海船轮机员的技术素质等方面做一些有实际意义的工作. 本文完成的主要研究工作如下： 以大型船舶电力系统和电力推进型船舶电力系统为研究对象,提出了船舶电力系统广义模型的框架结构,对船舶电力系统进行了数学建模与仿真,建立了基于机理性模型的船舶电力系统仿真平台,该仿真平台能满足船舶电力系统设计方案的一些论证的需要,在一定程度上能满足船舶柴油发电机组控制系统设计与性能评估、系统参数整定和故障仿真与分析的要求. 鉴于船舶电力系统的复杂性和非线性特性,根据旋转电机的能量传递原理,根据发电机组转矩关系与电气参数关系,针对船舶航行中的船舶电力系统双机并联轻载运行工况,建立了系统的非线性数学模型及其三维自治系统模型.研究了系统的相图和分岔图；分析研究了系统的混沌振荡现象与随机分形特性；并计算了系统的Lyapunov指数谱和Lyapunov维；发现当船舶电力系统的两台发电机之间存在一定量的功率传递和系统受到一定幅值的周期性负荷扰动时将发生混沌振荡. 在船舶大功率发电机知识型模建立中,基于混沌神经元具有强烈的遍历性和递归网络具有对复杂系统的良好的信息处理能力；提出并构建了新型的基于Aihara混沌神经元的局部递归混沌神经网络(Aihara Local Recurrent Chaotic Neural Network—ARCNN),并成功地用梯度下降、动量和自适应学习的动态BP算法完成对第三篇电气及其自动化论文范文模板：高速铁路智能牵引变电站自动化关键技术研究
随着京广、京沪高铁的开通运行,我国已成为世界上高速铁路运营里程最长、运行速度最快、建设标准最高的国家.高速铁路牵引负荷的特殊性和供电系统的复杂性,对牵引供电技术提出了更高的要求.智能变电站技术的快速发展对高速铁路牵引供电产生了深刻的影响,可以预见智能牵引变电站是牵引变电站的发展趋势,是提升牵引供电效率、提高供电可靠性的有效措施.
论文围绕构建智能牵引变电站的自动化关键技术展开理论分析与应用研究.首先通过对比分析,研究了牵引变电站一次系统的特殊性对构造二次系统的影响,进而提出了智能牵引变电站的构建模式,在此基础上,重点对牵引变电站通信网络的规划与构建、以供电臂为单元的区域智能协同自治的技术实现方法以及基于开放式架构的间隔层IED的实现技术等方面开展了系统的研究与开发工作.
近年来,有关智能变电站的研究受到了广泛关注并取得长足进步.牵引变电站具有电力系统的一般特点,智能变电站的许多技术和经验可以借鉴到牵引变电站中来,但高速铁路牵引变电站在供电要求、接线方式、一次电气设备参数、用电负荷特征等方面与电力系统变电站相比具有较为明显的差异,这些功能与需求的差异对智能牵引变电站自动化系统的实现技术及构造模式将带来深刻的影响.论文通过对比分析,提出了以供电臂为单元的智能牵引变电站构建模式,该模式充分利用变电站范围内的丰富信息以及易于获得的外部信息,构筑设备级、站级、以供电臂为单元的区域级的层次化控制与保护体系.保护控制设备放置于高压电气设备旁侧,以光纤网络方式代替常规的控制电缆,变电站设备之间、以及供电臂内变电站之间信息高度共享,便于实现以供电臂为单元的各种高级应用功能.该模式简化了牵引变电站自动化系统配置模式,提高了高速铁路牵引供电的安全性、可靠性和经济性.
信息高度共享是智能变电站最主要的特征,规划与构建满足性能要求的通信网络是智能牵引变电站重点研究的关键技术之一.结合牵引变电站自动化应用功能,从理论上分析了通信实时性与延时确定性、可靠性与可用性、安全性与鲁棒性的内涵特征,给出了影响其性能指标的关键因素及其改进方法,总结了智能牵引变电站通信网络的需求特点,提出了针对其功能特点的网络构建方案.该方案把牵引变电站自动化设备划分为系统层与设备层,站控层网络连接系统层设备,过程层网络用于系统层与设备层之间、以及设备层设备之间的互联,采用“网采网跳”模式,具有实时性好、信息共享程度高等特点.针对网络通信中周期性数据、突发性数据和事务性数据的特点,借鉴Internet网络流量模型,提出了智能牵引变电站的网络流量数学建模方法,该方法指出变电站网络中突发数据具有马尔科夫性,服从Poisson概率分布特点,网络中的事务性数据表现出自相似特征和重尾分布特点,使用Heavy-Tailed的Pareto概率分布建模网络流量具有较高的拟合度.利用OPNET仿真软件,对论文提出的通信网络构建方案进行了动态模拟仿真,进一步验证了论文提出的网络构建方案的可行性,总结了具有普遍适用性的组网方案特点与建议.
作为智能牵引变电站的重要部分,论文对以供电臂为单元的区域智能协同自治功能的实现模式进行了研究,以AT故障测距系统为例,提出了一种基于远程GOOSE机制的AT故障标定方法,该方法把数据同步与网络通信融合在一起,采用GOOSE机制在兼顾通信可靠性的同时,具有较高的实时性、开放性和互操作性.针对“AT中性点吸上电流比”故障标定原理存在区段误判和测距精度不高的问题,结合现场短路试验数据和实际工程应用,分析了造成测距精度误差的原因,提出了针对基于“AT中性点吸上电流比”原理的测距精度补偿方法,通过对牵引变电站侧AT吸上电流的补偿来修正故障区段的判别误差,通过对故障点两侧的AT吸上电流的归并计算来提高测距精度.该方法已成功应用于国内多条高速铁路的AT测距系统,取得了良好的应用效果.
在上述理论研究和仿真分析的基础上,考虑到智能牵引变电站将是一个长期渐进的过程,从间隔层IED的实际需求出发,提出了一种基于开放式平台架构的通用间隔层IED的实现方法,该方法既能兼容既有的常规数据采集和控制输出方案,又能支持面向未来的以信息共享为基础的全数字化的输入输出方案.基于该平台研制的IED装置已通过了国家权威部门的测试和IEC61850互操作试验,并已在实际工程中应用.
最后,论文对所作的工作进行了总结,并对本课题的发展趋势进行了展望.
第四篇电气及其自动化论文范例：粒子群优化算法及其在机电设备中的应用研究
为适应机电设备智能化、自动化和高可靠性的发展,现代机电设备无论是机械系统还是控制系统都越来越复杂,客观上对机电设备的设计、状态监测和控制方法等都提出了更高的要求,其中的许多问题都可以转化为优化问题用优化算法进行求解.作为一种基于群体智能的随机优化算法,粒子群优化(Particle Swarm Optimization,PSO)算法以其简单、易于实现和快速的收敛性能,在工程优化实践中得到广泛应用.本文在对粒子群优化算法基本理论进行研究的基础上,提出了一种改进的粒子群优化算法,并探讨了其在机电设备的设计、状态监控和控制中的应用.主要研究内容包括以下几个方面:
(1)阐述了优化的一般数学模型以及粒子群优化算法产生的背景和研究现状.分析了粒子群优化算法的基本原理和特点,并对基本粒子群优化算法中参数对算法性能的影响进行了简单分析.
(2)针对基本粒子群优化算法存在容易陷入局部最优的问题,基于生物群体的认知和决策过程,提出了一种基于“维信息共享(Dimension Information Sharing)”和“动态认知(Dynamic Cognition)”的改进粒子群优化算法(DDPSO).在速度更新中随机选取粒子某一维的信息复制到其他维,实现“各维之间信息的共享”,同时,为适应不同的优化问题,引入动态认知思想,每一次迭代过程中,针对“认知”的不同阶段,用不同的更新策略对种群中的粒子及粒子的个体最优和整个种群全局最优进行更新.DDPSO算法模拟生物群体的认知过程,将生物群体在不同阶段的认知过程转换为不同的更新策略,从模型结构上对粒子群优化算法进行了改进,使算法更加符合生物群体的思维过程及其社会属性,发挥了不同更新策略的优势,更加能够体现生物群体的智能.通过对标准测试函数集中反映算法不同性能的测试函数的测试、神经网络的训练以及混沌控制系统控制参数的优化,证明了DDPSO算法具有非常好的优化能力.
(3)针对齿轮箱故障状态识别中,BP算法存在的问题(过多的参数需要调节,收敛速度慢,容易陷入局部最优等)和基本粒子群存在的问题,将DDPSO算法引入到了齿轮箱的故障诊断中用于神经网络的训练.以BP神经网络的权值和阈值作为粒子的位置矢量,圴方误差作为粒子群的适应度值,通过粒子群优化算法对权值和阈值进行调整、优化.诊断结果表明,DDPSO算法与BP、PSO-TVIWD、PSO-TVACD和PSO-DV算法相比,更容易跳出局部最优,且具有更高的诊断精度和收敛性能,提高了齿轮箱故障诊断率,为复杂非线性机械系统的故障诊断和状态监测提供了新的思路和方法.
(4)在对火炮身管热护套防护效率测试系统及现场测试数据进行分析的基础上,建立了测试系统热辐射参数调节的数学模型,将热辐射参数的调节转化为组合优化问题,并利用离散二进制粒子群优化算法对该组合优化问题进行求解.同时,探讨了粒子群优化算法在实时控制系统中存在的问题,提出了一种修正方法,弥补了算法的缺陷.结果表明,该方法不仅实现了热辐射参数的自动调节和测试过程的自动化,而且满足了自动控制系统在实时性、稳定性和准确性方面的要求.
(5)针对复杂机电设备电气控制系统设计过程中,电气配线工作主要由设计人员手工依靠经验完成,设计周期长,容易出现错误的问题,将电气配线转化为组合优化问题,研究了利用粒子群算法实现复杂电气控制系统自动配线的方法.主要研究了以下3点:1)电气配线问题数学模型的建立方法,2)粒子群优化算法求解电气配线数学模型的理论、方法和步骤,3)结合科研项目实例及第3章的DDPSO算法对该方法进行了实验验证.结果表明,该方法能够实现电气配线的智能化、自动化,达到缩短设计周期,降低出错概率的目的,为复杂机电设备电气控制系统的自动设计提供了一种新的思路和方法,对提高我国装备制造业信息化和自动化水平具有一定的意义.
第五篇电气及其自动化论文范文格式：光电传感数字化及其继电保护技术研究
随着微电子技术、光电技术、通信技术的飞速发展,智能化、数字化和网络化的测试、控制技术迅速在电力系统中得到广泛应用,并深刻改变传统电力系统的运行、维护和管理模式.尤其是光电技术的应用及其与信息技术的结合,使得传统电力系统工业面临一场重大的技术变革.电流、电压互感器作为电量测量装置,是监测一次设备运行状态的关键,也是二次设备工作的基础.为此,本论文选取了目前正处于实用化研究阶段的光电传感器为课题对象进行研究.针对目前光电传感器研究主要集中在稳态测量方面,研究重点囿于提高测量精度的现状,本论文则主要从光电传感器实用化的角度,通过对其暂态特性的分析,深入研究如何应用光电传感器来满足控制、保护系统的需要,进而提出整体的设计方案.论文重点研究了新型光电传感器的传变原理、电量信息传输模式以及与在测控、保护设备中的应用等理论和实际问题.
论文在研阅大量国内外文献的基础上,系统地介绍了国内外光电传感技术的发展历史和研究现状,通过对比传统互感器、无源型光纤传感器和有源型光电传感器的优缺点,选择了有源型光电传感器作为目前实用化研究的重点.结合光电传感器在变电站自动化系统中的应用现状和前景,提出了二次回路光电数字化的设想.| 有关论文范文主题研究: | 关于电气及其自动化论文范文数据库 | 大学生适用: | 3000字本科毕业论文、8000字研究生论文 |
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在研究光电传感器传变原理时,对传统互感器和光电传感器的暂态特性进行了对比仿真研究.深入分析了电磁式电流互感器铁芯不饱和以及饱和情况下的暂态过程,特别是饱和引起的波形畸变和失真情况,仿真研究了谐振型CVT 和速饱和型CVT在一次电压不同工况下的暂态过程.明确了传统互感器的暂态特性对保护动作行为的影响.重点研究和分析了基于Rogowski线圈的光电电流传感器的电气特性和暂态特性,结合参数分析给出了光电电流传感器的综合设计方法和实例.通过对实际的静态误差测试数据和动模试验数据分析,论证说明了有源型光电传感器可以应用于电力系统测试、控制和保护系统中的可行性.高压端光电传感器的输出必须经过积分、模数转换和光电变换才可以成为光脉冲量输出到低压端.论文围绕从高端传感器输出到低端电量采集处理所构成的光电量测系统展开了讨论.通过分析不同技术方案的特点,提出了测量通道和控制通道各自理想的实现方案.测量通道的数字积分器可以消除模拟积分器中运算放大器带来的积分漂移问题,而改进的压频转换技术(VFC)可以实现高转换精度和高采样率,同时避免<,WP等于4>,了高压端同步采样问题.在低压端信号处理部分,提出了信息合并单元(IMU)的概念,根据IEC 60044-7/8标准,详细介绍了低压端信息合并单元(IMU)的体系结构、接口规定和通信规约,勾画了实际产品的雏形.
从IMU单元出来的数字信息通过光纤通信网络传送到二次设备,即构成变电站新型的光电数字化二次回路.论文在分析了金属电缆模拟通信的弊端后,在分散分布式变电站体系结构的基础上,对二次回路通信模式展开了讨论:论述了底层IMU的网络拓扑结构和数据链路层、传输控制层的网络协议,以及IEC 61850标准在应用层的应用,以此构成完整的光电数字化二次回路技术方案.对于关键的数据链路层通信协议,论文提出了应用Ethernet网络技术方案,利用网络仿真软件OPNET进行了仿真试验,证明了其可行性.并探讨了二次回路通信网络安全性和可靠性问题.
在光电数字化二次回路的基础上,智能二次设备将以数字网络形式获取其所需要的信息.论文首先探讨了保护系统与光电传感器的模拟和数字两种接口形式,指出其应用环境和特点,然后以变压器差动保护为对象,重点研究不同故障情况下,采用光电传感器后的动作特性曲线.研究结果表明,由于光电传感器在大电流情况下无饱和现象,显著提高了基于谐波制动原理的差动保护的安全性、可靠性和动作速度,最后分析了保护系统与光电传感器间的相互影响,指出光电传感器和保护系统今后进一步深入研究的内容和方向.
光电传感器真正实现现场长期稳定可靠运行,还必须解决好实际应用中的一些相关问题.论文选取了有源光电传感器高压端供能问题、数据同步问题和系统可靠性问题等内容进行了分析和探讨,提出了相应的设计方案.关于供能问题,提出了母线取能和光供能结合使用的新方案以提高供能长期运行的可靠性,关于同步问题,分析了软件同步的误差情况和硬件同步方案中时钟源的相关问题,以保证硬件同步的安全性和可靠性,关于可靠性问题,建立了光电传感器和变电站通信系统的可靠性模型,定量、定性分析了影响可靠性的关键因素.
论文最后对上述研究成果进行了总结,提出了进一步的研究方向.主要论述了电气及其自动化论文范文相关参考文献文献.
电气及其自动化引用文献:
[1] 新颖的电气工程自动化本科论文题目 电气工程自动化本科论文题目怎么取
[2] 电气工程自动化方向论文题目 电气工程自动化论文标题怎么定
[3] 电气及其自动化类论文题目 电气及其自动化毕业论文题目如何定
