中国电机工程学报论文范文参考 中国电机工程学报毕业论文范文[精选]有关写作资料

目录

1. 第一篇中国电机工程学报论文范文参考：永磁同步电机无位置传感器运行控制技术研究
2. 第二篇中国电机工程学报论文样文：永磁同步电机调速系统滑模变结构控制若干关键问题研究
3. 第三篇中国电机工程学报论文范文模板：无轴承永磁同步电机参数设计及抑制振动控制研究
4. 第四篇中国电机工程学报论文范例：大型光伏电站逆变器并网控制策略及稳定性分析
5. 第五篇中国电机工程学报论文范文格式：分布式电源的概率建模及其对电力系统的影响

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第一篇中国电机工程学报论文范文参考：永磁同步电机无位置传感器运行控制技术研究

在高性能永磁同步电机传动系统中,为了实现高精度、高动态性能的速度与位置控制,速度与位置的闭环必不可少,因此需要在转子轴上安装机械式传感器,以测量电机转子速度与位置.机械式传感器往往使得系统体积和重量增加,成本上升,因此限制了永磁同步电机在一些特殊场合的应用.为了克服这一缺陷,永磁同步电机无传感器控制技术成为电机控制领域的一个研究热点.但是目前为止,没有一种控制策略可以实现永磁同步电机无传感器全速范围内的精确控制,为此本文深入探讨了不同速度下的永磁同步电机无传感器控制技术,力图实现其全速范围内无传感器可靠运行,其主要工作与成果有：

1.基于超稳定性原理设计模型参考自适应系统以及自适应全阶观测器,比较分析两者在永磁同步电机无传感器控制中的差别,同时就自适应全阶观测器中反馈增益矩阵系数的选择作了深入分析.

2.详细分析滑模变结构基本原理,将其应用到中、高速永磁同步电机无传感器控制中,设计用于转子速度及位置检测的滑模观测器,针对滑模本身工作机制带来的抖振,从消除和削弱抖振两方面出发：一是将锁相环以及模型参考自适应原理分别与滑模观测器结合起来,提取转子速度和位置信号,消除滑模观测器观测量中的抖振对信号的影响；二是设计基于变指数趋近率的滑模控制器,从机理上削弱滑模抖振成分.

3.针对基波模型控制策略在低速和零速存在的问题,采用高频脉振信号注入法,并设计同步轴高通滤波器用于电流基波分量的提取.针对高频脉振信号注入法在转子初始位置检测时无法辨识磁极极性的问题,采用脉冲注入法,根据饱和凸极效应,得到电流响应上的差异,从而辨识转子磁极极性.

4.对基波模型以及高频激励模型下的各种无传感器控制算法进行了仿真分析,并在设计出的硬件平台上,完成算法的实验验证,同时将基于基波模型的控制算法和基于激励模型的控制算法结合起来,取长补短,初步实现全速范围内的永磁同步电机无传感器控制.

第二篇中国电机工程学报论文样文：永磁同步电机调速系统滑模变结构控制若干关键问题研究

永磁同步电机具有结构简单、体积小、效率高和运行可靠等诸多优点在数控机床、航空航天和机器人研究等领域得到了广泛应用.然而永磁同步电机是一个强耦合、多变量、非线性的复杂系统,为了满足在复杂工作环境下高可靠性与高性能的控制要求,需要解决参数摄动、外部扰动等不确定性因素所带来的诸多问题.本文以复杂工作环境下永磁同步电机调速系统为研究对象,开展基于滑模变结构控制理论的非线性控制策略、扰动自抑制控制技术、无位置传感器运行方法及逆变器故障诊断技术的相关研究,探讨高性能与高可靠性永磁同步电机驱动控制的实现途径与策略,具有理论与工程应用双重价值.

首先,建立了永磁同步电机的数学模型,并对滑模变结构等速趋近律与指数趋近律进行了分析.指出其趋近速度与滑模抖振水平存在的矛盾问题,在其基础上提出了两种新型滑模趋近律,在有效抑制传统滑模趋近律抖振现象的同时进一步提高了趋近速度,解决了现有趋近律存在的矛盾问题.给出了基于趋近律的转速与电流滑模控制器设计方法与过程,构建了永磁同步电机滑模调速系统,提高了系统控制性能.

其次,深入分析了扰动对系统控制性能影响,以扰动量作为系统扩展状态提出了一种扩展滑模扰动观测器,给出了观测器参数选取原则.所提出的扰动观测器能够同时对内部参数摄动与外部负载扰动进行准确估计,并且其具有的一阶滤波功能可以有效抑制滑模抖振.为了克服系统参数摄动、外部扰动等不确定性对电机控制性能的影响,结合所提出的扰动观测器与滑模速度控制器提出了一种抗扰动复合控制策略.该策略将扰动观测器实时估计的系统扰动量前馈输入到滑模速度控制器中,提高了永磁同步电机调速系统的抗扰动能力.

再次,为增强系统环境适应能力、提高系统可靠性,分析基于传统滑模观测器的永磁同步电机转子位置与速度估计方法,并指出其存在的低通滤波器影响观测精度的问题,在高阶滑模控制与终端滑模控制基础上提出了一种二阶混合终端滑模观测器,并对其滑模控制律进行了设计,所提出的新型观测器在有效抑制滑模固有抖振现象的同时避免了传统滑模观测器中低通滤波环节的引入,提高了转子位置与速度的观测精度.同时,在其基础上进一步分析了永磁同步电机参数摄动对观测器估计结果幅值与相位的影响,

最后,为了进一步提高永磁同步电机调速系统的可靠性,构建了永磁同步电机调速系统混合逻辑动态模型与滑模电压观测器,在此基础上提出一种无电压传感器永磁同步电机逆变器开路故障诊断方法,该方法首先获取混合逻辑动态模型提供的先验电压信息与电压观测器估计电压信息之间的残差,然后对电压残差进行分析与评价从而提取故障信息,所提方法实现了永磁同步电机逆变器开关管开路故障的准确定位与诊断,解决了电压传感器带来的增加系统潜在故障源与环境适应性差等问题.

第三篇中国电机工程学报论文范文模板：无轴承永磁同步电机参数设计及抑制振动控制研究

随着科学技术与生产力的迅猛发展,诸如精密数控机床、特种机器人、IC制造装备、低碳新能源、高速飞行器、涡轮分子泵、离心机等装备对高速或超高速电机有着迫切需求.高速电机具有一系列优点,如：(1)电机体积小,原材料少,功率密度高,效率高；(2)可取消传动机构,直接驱动负载,减小了传动损耗,噪音小；(3)转子转动惯量小,动态响应速度快.高速电机在特种传动、高速直驱领域具有广阔的应用前景,正成为国际电气工程领域的研究热点.在高速运行状态下,电机转子对机械轴承振动冲击大,使得轴承发热和磨损严重,大幅度缩短了电机与轴承的使用寿命.磁悬浮轴承能够实现转子无摩擦、无磨损运行,但是由磁悬浮轴承支承的高速电机轴向长度长、临界转速低,由磁悬浮轴承支承的高速电机难以突破转速和功率的限制,同时需采用多个磁轴承单元组成高速电机系统,造成系统结构复杂、体积庞大.而无轴承永磁同步电机结合了永磁同步电机和磁轴承的优点,在产生电磁转矩的同时,还产生使转子悬浮的径向悬浮力,可实现更大功率和更高转速运行,在高速传动领域具有重大的研究和应用价值.

在国家高技术研究发展计划(2007AA04Z213)和国家自然科学基金(60974053)等基金的资助下,为了解决无轴承永磁同步电机应用于高速直接驱动领域的技术难题,以实现无轴承永磁同步电机高速运行为目标,对无轴承永磁同步电机的数学模型、永磁转子机械强度优化设计、转子涡流损耗模型的建立与极对数优化、转子自适应抑制振动控制方法和无轴承永磁同步电机的数字控制系统等关键技术开展研究.主要研究工作及成果如下：

(1)分析了无轴承永磁同步电机中的麦克斯韦力和洛伦兹力,研究了悬浮机理,推导出产生稳定可控任意方向径向悬浮力条件,考虑转子偏心,采用解析法建立了悬浮力与转矩数学模型.

(2)提出了无轴承永磁同步电机瞬态参数化有限元分析方法.建立了无轴承永磁同步电机瞬态有限元分析模型,对定子两套绕组施加频率和相位可调的外部电流源,设定转子旋转速度,验证了无轴承永磁同步电机悬浮机理；计算了两套绕组感应电动势、转矩和径向悬浮力.

(3)提出了永磁转子机械强度优化设计方法.根据材料力学和弹性力学理论,建立了面贴式永磁转子护套过盈配合量与最高运行转速的数学模型；对深埋式永磁转子,提出了计算转子机械强度的等效环法.基于接触有限元法,仿真研究验证了永磁转子机械强度优化设计方法的正确性.

(4)提出了无轴承永磁同步电机的气隙磁场和绕组极对数优化设计方法.建立了永磁转子涡流损耗模型,对永磁体磁化模式开展研究,以降低气隙磁场谐波为目标,对气隙磁场进行优化；研究对比了具有不同定子两套绕组极对数的无轴承永磁同步电机转子涡流损耗.采用耦合电路瞬态有限元验证了优化设计方法.

(5)提出了基于多频率跟踪算法的无轴承永磁同步电机转子自适应抑制振动控制策略.为了提高振动信号频率辨识精度,在分析了转子振动产生机理的基础上,提出了基于多频率跟踪算法的无轴承永磁同步电机自适应抑制振动控制策略；建立了转子振动频率的多频率跟踪算法,并分析其稳定性.构建了基于转子振动频率在线辨识与磁场定向控制的无轴承永磁同步电机自适应抑制振动控制系统,并进行仿真实验研究.

(6)采用空间电压矢量脉宽调制技术实现无轴承永磁同步电机转子磁场定向控制策略,构建了无轴承永磁同步电机数字控制系统,研制了系统硬件电路,开发了相关软件程序,并进行实验研究,实现了无轴承永磁同步电机稳定悬浮.

最后,在总结全文的基础上,提出有需进一步研究的内容和今后工作的重点.

第四篇中国电机工程学报论文范例：大型光伏电站逆变器并网控制策略及稳定性分析

在能源紧缺和环境污染日益严重的新形势下,建设大型光伏电站是大规模利用太阳能的有效方式,也是优化能源配置和缓解雾霾天气的重要途径.但大型光伏电站通常建立在远离负荷中心、光照资源丰富的荒漠地区,光伏发电系统经过长距离输电线路与负荷连接.光伏电站存在并网电能质量低、电网电压波动越限等问题,而且当变压器与长距离输电线路等构成的电网阻抗较大时或者装机容量增加时,易引起光伏发电系统产生谐振,限制了光伏电站的规模化应用.为提高光伏电站的并网电能质量,增强光伏电站并网稳定性,论文围绕光伏电站和电网之间的相互影响机理,以光伏电站中的并网逆变器为研究对象,从光伏电站的等效建模以及并网逆变器在非理想电网下的控制、无功调压控制和并网稳定性方面探讨了并网逆变器面临的技术难题,并提出了相应的分析方法及解决方案.

论文首先以863课题“大型光伏电站并网关键技术研究”所依托的国电蒙电40MWp光伏发电项目为例,通过对光伏阵列、并网逆变器以及输电网络电路模型的分析,建立了光伏电站的等效电路模型,指出光伏电站和电网之间以及各并网逆变器之间相互影响的关键因素在于电网阻抗.在此基础上,针对光伏电站并网逆变器LCL滤波器谐振和直流侧电压波动等问题,研究了并网逆变器在正常电网下的电流环优化方案,为并网逆变器后续问题的深入研究奠定了基础.

实际上各并网逆变器的接入点电压并不是理想的,为提高并网电能质量,论文分别从电网畸变不平衡和电网基频偏移角度进行了分析.针对电网畸变不平衡,分析了传统正序电流控制和有功恒定控制之间的矛盾,提出了并网逆变器在静止坐标系下的协调控制策略以及相应的正负序基波分量提取算法.针对电网基频偏移,分析了电流控制器谐振带宽抑制能力不足的缺点,并给出了相应的改进方案.在上述基础上,提出了并网逆变器在非理想电网下的控制策略,即在保证并网电能质量前提下,通过调节电流控制指令中负序分量的权重,实现并网电流幅值不平衡和瞬时有功波动之间的协调控制.仿真与实验结果也验证了所提控制策略的可行性和有效性.

针对光伏电站电网电压波动越限的无功调压问题,论文从电网电压稳定性角度出发,对光伏电站有功输出变化对并网电压的影响进行了量化分析.此外,归纳总结了并网逆变器在不同控制方式下的无功容量及其无功补偿局限性,提出了无功补偿装置为主、并网逆变器为辅的无功输出模式.在此基础上,依据电力系统无功与电压控制的基本思想,提出了适用于光伏电站的并网逆变器无功调压控制策略,并对具体实现方式、无功分配方案、光伏发电单元无功优化等关键问题进行了阐述.算例仿真也验证了所提无功调压控制策略的可行性和有效性.

最后,针对光伏电站装机容量增加时或者电网阻抗较大时光伏发电系统的稳定性问题,论文将电网阻抗因素考虑到光伏电站并网逆变器电流控制中,通过对电网阻抗在各并网逆变器之间耦合效应的分析,建立了考虑电网阻抗影响的光伏电站等效电路模型.在此基础上,利用传统的频域分析法,从系统阻尼和开环传递函数两个角度,分析了电网阻抗对并网逆变器电流控制的影响,理论分析表明：等效电抗的影响要远大于等效电阻,等效电阻的增加会降低系统的稳态性能,而等效电抗的增加会严重减小系统的截止频率和稳定裕度,进而降低系统的动态性能甚至导致不稳定.对此,论文分别从光伏电站规划和并网逆变器电流控制角度给出了初步的解决思路.算例仿真和相关实验也验证了上述理论分析的正确性.

第五篇中国电机工程学报论文范文格式：分布式电源的概率建模及其对电力系统的影响

由于地球资源的日渐枯竭,人们对环境的关注以及在全球范围内正在进行的电力市场化改革,都促使在电力工业中引进竞争机制,降低电力生产和供应成本,实现资源的优化配置,从而使得分布式电源尤其是可再生能源类发电技术,如风力和太阳能发电成为电力系统中一个新的研究热点.分布式电源与大电网相联,使得电力系统变得更加分散,用户对大型发电厂和输电网的依赖减少,同时对电力系统的结构、投资、运行、可靠性等将产生一系列的影响.但是由于可再生能源尤其是太阳能和风能具有随机性变化的特点,它们在电力系统的大量应用,对电力系统的影响具有随机和不确定性.分析这类发电形式的一次能源的变化特点及其对电力系统的影响具有重要的理论和实际应用价值,已成为智能电网发展的一项较为重要的研究课题.

本文首先根据分布式电源的成本分析,基于电力市场理论提出了一种分布式电源的规划方法,采用基于信赖域内点法的最优潮流来求解.由于可再生能源的不确定性,风力和太阳能辐射的准确预测较难实现.本文第三章主要是采用系统辨识的方法建立了Box-Jenkins模型,对5-15分钟短时太阳辐射、逐时太阳辐射以及太阳日总辐射量进行预测和模拟,对预测误差进行分析,所有的模型都通过了残差分析和零极点检验,具有平稳性和适用性.并且在已建立的预测模型基础上比较了卡尔曼滤波、归一化梯度算法、具有遗忘因子的递推最小二乘算法,建立了逐时太阳辐射量的时变参数模型,用于逐时太阳辐射量的在线预测.由于太阳能电池阵列的倾角和方位角对输出的影响很大,因此要尽可能的选择最佳的角度.固定式光伏系统的最佳倾角应根据该地的纬度、太阳能辐射状况、年负荷特性等均衡考虑.本文第四章根据实际的太阳辐射数据拟合了地外斜面日最佳倾角和积日之间的关系、地表斜面与地外斜面日最佳倾角的关系以及地表斜面日最佳倾角和积日之间的关系,并且能够根据多年平均日辐射量计算朝向赤道斜面日最佳倾角和任意时间间隔的最佳倾角.之后以光伏发电阵列上接收到的辐射量和太阳能电池温度为输入数据,建立了光伏发电站的逐时输出功率多步预测模型,并据此建立光伏阵列的在线逐时预测模型,预测效果更好,具有一定的实用性.

风力发电的输出功率与风电场的风速直接相关,呈现出很强的随机性.本文第五章利用状态空间模型进行短期风速预测,选择基于子空间方法的状态空间模型辨识和采用预测误差算法的模型辨识方法对风速的逐时数据进行辨识,得到PSS1模型,并选择具有遗忘因子的递推最小二乘算法作为风速在线预测模型.然后采用风电场的历史风速作为输入数据,风电场的出力作为待预测数据,建立了风电场出力预测的Box-Jenkins模型,24天的风电场逐时输出预测结果表明该方法在短期风电出力预测方面具有一定的精度和实用性.

本文第六章通过对大量的太阳总辐射、直接辐射和散射辐射数据分析发现太阳总辐射和直接辐射都满足Beta分布,而散射辐射则满足混合高斯*分布,因此建立了光伏发电系统的概率分布模型.而风速的分布采用双参数威布尔分布,文中分别根据线性最小二乘算法、极大似然法以及加性误差和乘积性误差的非线性最小二乘算法对风速频率分布的威布尔参数进行估计,通过比较发现极大似然法的准确性最高,并据此建立了风电场的概率分布模型.之后本文根据风电场和光伏电站的概率分布模型,提出了包含风电和光伏发电的基于点估计法和Cornish-Fisher级数的电力系统概率最优潮流算法.通过IEEE算例系统关于最大输电能力和静态电压稳定的计算结果表明,该方法计算精度较高,同时与蒙特卡罗方法相比具有较小的计算量.最后本文应用点估计法分析了电力系统逐渐增加接入不同形式和不同分布的光伏发电和风电时对电力系统静态电压稳定临界点的影响.结果表明在一定的渗透功率范围内,风电场和光伏发电站对系统静态电压稳定临界点有功功率的增长是有益的,并且当只单独安装风电或光伏发电时,静态电压稳定临界点有功功率的概率分布也与对应的发电形式的概率分布具有近似的偏度和峰度参数.只是对于同一类型的发电,随着其安装位置的不同或当时气象条件的不同,其对系统静态电压稳定临界点有功功率的概率分布的影响也有不同,尤其是接入点的节点电压的变化会有很大的区别.这些规律的发现可以为电力系统规划和调度提供更多的信息以方便决策.

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