電機與控制應用

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《電機與控制應用》 關注(): 期刊周期：月刊; 期刊級別：北大核心; 國內統一刊號：31-1959/TM; 國際標準刊號：1673-6540; 主辦單位：上海電器科學研究所(集團)有限公司; 主管單位：上海市經濟和信息化委員會; 上一本期雜志：《電力系統及其自動化學報》雜志編輯部; 下一本期雜志：《電力電子技術》電子科技論文

　　【雜志簡介】

　　《電機與控制應用》(原《中小型電機》)是經國家新聞出版總署正式批準注冊，由上海電器科學研究所(集團)有限公司主辦的具有專業權威的電工技術類科技期刊，本刊在中國電機與控制行業享有極高的聲譽，為全國中文核心期刊，全國優秀科技期刊，原機械工業部優秀科技期刊，中國學術期刊綜合評價數據庫來源期刊，中國科技論文統計用刊，中國科學引文數據庫來源期刊，中國學術期刊(光盤版)全文收錄期刊，上海市優秀科技期刊，上海市廣告業“守合同，重信譽”先進單位。

　　《電機與控制應用》雜志的前身是《中小型電機》，創刊于1959年。在近半個世紀的歲月中，《中小型電機》雜志為我國中小型電機行業的技術進步與發展作出了巨大的貢獻。近年來，隨著科學技術的迅猛發展，電動機與新技術的結合日益密切，越來越多的讀者迫切希望看到與電機產品相關的控制與應用類的文章。為了順應市場，滿足讀者的需求，經國家新聞出版總署正式批準，2005年10月《中小型電機》雜志正式更名為《電機與控制應用》，報道范圍擴展至與點擊相關的控制與應用領域。

　　【收錄情況】

　　國家新聞出版總署收錄

　　中國期刊網來源刊

　　2004年度核心期刊

　　【欄目設置】

　　精品欄目：綜述、研究與設計、變頻與調速、控制與應用技術、發電機組及控制、應用、動力試驗與測功機技術、測試技術與檢測設備、新產品介紹、運行與保護、行業信息等。

　　雜志優秀目錄參考：

　　考慮空載損耗的IPMSM半實物實時仿真測試? 黃蘇融，李良威，高瑾，黃洋，HUANG Surong，LI Liangwei，GAO Jin，HUANG Yang

　　聲明

　　高速無軸承永磁薄片電機參數優化及損耗分析武谷雨，王曉琳，丁強，WU Guyu，WANG Xiaolin，DING Qiang

　　雙饋異步電機轉子匝間短路的建模與穩態分析? 李俊卿，王志興，LI Junqing，WANG Zhixing

　　考慮信號幅值和正交誤差的旋轉變壓器解碼算法李偉偉，王爽，程天威，李光耀，LI Weiwei，WANG Shuang，CHENG Tianwei，LI Guangyao

　　基于轉矩跟隨的雙電機同步控制策略研究熊海洋，張李超，郭斌，夏偉，XIONG Haiyang，ZHANG Lichao，GUO Bin，XIA Wei

　　同步坐標下無刷雙饋電機無源性控制? 陳集思，楊俊華，黃健健，吳捷，CHEN Jisi，YANG Junhua，HUANG Jianjian，WU Jie

　　基于CPLD的高響應高精度伺服系統位置信息實時采集系統設計與實現? 虞志源，魯文其，顧小衛，袁嫣紅，張建亞，胡東軒，YU Zhiyuan，LU Wenqi，GU Xiaowei，YUAN Yanhong，ZHANG Jianya，HU Dongxuan

　　基于PCHD模型和滑模控制的表貼式永磁同步電機控制系統設計? 蘇良昱，SU Liangyu

　　變槳距雙饋風力發電系統低電壓穿越控制? 張隆，楊俊華，陳凱陽，陳思哲，吳捷，ZHANG Long，YANG Junhua，CHEN Kaiyang，CHEN Sizhe，WU Jie

　　新能源并網逆變器用復合型輸出LLCL型濾波器的改進程超，汪飛，許德志，阮毅，CHENG Chao，WANG Fei，XU Dezhi，RUAN Yi

　　電子技術應用論文：基于隨機森林的跌倒檢測算法

　　摘要：針對現有跌倒檢測算法由于缺乏真實老人跌倒樣本以及使用年輕人仿真跌倒樣本規模較小導致的過擬合和適應性不足等問題，提出了基于隨機森林的跌倒檢測算法。該算法采用滑動窗口機制，對窗口內的加速度數據進行時間域和變換域處理，提取時間域和變換域特征參數后，在所有樣本集中進行有放回的Bootstrap隨機抽樣和屬性隨機選擇，構建多個基于最佳屬性分割的支持向量機(SVM)基本分類器。在線跌倒檢測階段，對多個SVM基本分類器的分類結果采用少數服從多數的原則，給出最終判定結果。實驗表明，隨機森林跌倒檢測算法可獲得95.2%的準確率、90.6%的敏感度和93.5%的特異性，明顯優于基于SVM和反向傳播(BP)神經網絡跌倒檢測算法，反映出隨機森林跌倒檢測算法能更準確地檢測跌倒行為，具有較強的泛化能力和魯棒性。

　　關鍵詞：跌倒檢測,隨機森林,支持向量機,反向傳播神經網絡,屬性

　　電機與控制應用最新期刊目錄

基于多重稀疏MobileNetV2的變壓器故障診斷方法————作者：劉航;史智予;劉志堅;羅靈琳;李明;牛犇;

摘要：【目的】深度學習模型具有學習數據潛在規律和構建層次化特征表示的優勢，因此被廣泛應用于變壓器故障診斷。然而，深度學習模型的參數量巨大、網絡拓撲結構復雜且計算、存儲成本高昂，限制了其在電力變壓器故障診斷領域的應用。針對此問題，本文提出了一種多重稀疏MobileNetV2的變壓器故障診斷方法。【方法】首先，使用紡錘塊和沙漏塊對MobileNetV2模型的倒殘差塊進行緊湊改進，從模型本身降低參數量和計算量...

永磁同步電機兩步模型預測電流控制精簡控制集研究————作者：李耀華;種國臣;郭偉超;徐志雄;王自臣;高賽;王欽政;張鑫泉;童瑞齊;鄧益志;丁紅;

摘要：【目的】針對永磁同步電機(PMSM)兩步模型預測電流控制(MPCC)需要遍歷控制集中所有電壓矢量，導致計算負擔較大的問題，提出了三種精簡控制集，通過增加約束條件減少電壓矢量遍歷次數，提高實時性。【方法】首先，根據電壓矢量在dq軸上投影的正負情況，將其分為五類；然后，將電機定子dq軸電流參考值與實際值的誤差作為約束條件，分析施加約束后模型預測第一步和第二步的五類電壓的選擇規律，通過舍棄利用率較低的電...

面向激光跟蹤儀的自適應非奇異終端滑模跟蹤控制方法————作者：張弛;袁錦春;奚學程;何韜;

摘要：【目的】針對激光跟蹤儀永磁直流力矩電機(PMDCTM)伺服系統中，傳統比例積分微分(PID)控制因參數變化、外部干擾及非線性摩擦等因素導致的軌跡跟蹤精度不足及高頻抖振顯著等問題，提出了一種基于自適應切換增益的PMDCTM位置環非奇異終端滑模控制(NTSMC)方法。【方法】首先，基于激光跟蹤儀方位軸電機的機電模型建立了基于角度誤差的狀態空間表達式；其次，選用分數階次的飽和函數滑模面，并結合自適應控制...

基于有源逆變的新型混合式低壓側寬幅調壓方法研究————作者：劉慶龍;傅裕斌;薄海旺;王永華;劉軒東;

摘要：【目的】高滲透率光伏和高功率電動汽車接入改變了電力系統原有的運行特征，使電壓寬幅跳變成為常態，對配電變壓器的調壓速度、調壓范圍以及容量提出了更高的要求。傳統配電變壓器受限于高壓側高電壓，分接頭級差小、調壓速度慢，不能實現寬幅調壓。針對此問題，本文提出了一種基于有源逆變的新型混合式低壓側寬幅調壓方法，將分接開關接在配電變壓器低壓側，以實現寬幅調壓。【方法】針對低壓側切換電流高、通態損耗大的問題，采用...

基于霍爾位置傳感器的永磁同步電機改進容錯控制方法研究————作者：朱葉;賴彬;繆典佶;儲劍波;韓鎮錨;

摘要：【目的】霍爾位置傳感器在惡劣環境、機械振動和電氣應力等因素影響下容易發生故障，同時安裝偏差也會顯著影響電機的控制精度和系統穩定性。為了提高基于霍爾位置傳感器的永磁同步電機(PMSM)驅動系統的可靠性和容錯性能，對霍爾傳感器的故障診斷方法和容錯控制策略展開研究，旨在解決傳統方法在故障診斷效率和容錯控制精度方面的不足。【方法】針對傳統基于特征序列的故障檢測方法存在的效率低和誤判問題，提出了一種基于偽加...

并聯永磁同步電機系統統一坐標系建模及其矢量控制策略————作者：孫東;孫士奇;王彤輝;仉志華;時振堂;

摘要：【目的】單變流器驅動多臺永磁同步電機(PMSM)并聯運行的系統架構，能夠顯著降低硬件成本、減小系統體積并提高功率密度，已成為一種極具經濟效益的技術方案。然而，傳統控制策略通常采用平均模型或多坐標系模型，不僅增加了系統建模的復雜性，還可能導致控制精度下降和動態響應變差。針對此問題，本文提出了一種基于統一坐標系的單變流器多PMSM并聯系統控制策略，旨在簡化控制結構并提升系統性能。【方法】首先，采用頻域...

基于超螺旋滑模控制的永磁同步電機磁場定向控制研究————作者：李耀華;王自臣;何雨勰;曲含章;王禹涵;王欽政;

摘要：【目的】傳統永磁同步電機(PMSM)磁場定向控制(FOC)系統的轉速環和定子dq軸電流環通常采用比例積分(PI)控制，導致轉速超調量較大。采用滑模控制(SMC)可減小超調量，但仍存在動態響應較慢，電流脈動較大的問題。【方法】針對此問題，本文采用超螺旋滑模控制(STSMC)來調節轉速外環和定子dq軸電流內環，以提升響應速度，抑制轉速脈動和電流脈動，從而提升系統的動態性能和穩態性能。進一步地，為提升系...

基于神經網絡的真空泵用驅動電機發熱預測————作者：張京瑤;安輝;鄧文宇;段永利;王君;高宇;安躍軍;

摘要：【目的】針對真空泵用驅動電機在實際工作過程中散熱困難，且在出現沖擊載荷情況下電機溫度容易突破絕緣限制的問題，本文采用神經網絡法對真空泵用驅動電機進行發熱預測。【方法】以一臺4.5 kW的真空泵用驅動電機為例，首先，對沖擊載荷下的電機進行溫度仿真分析，對瞬時數據進行分類，利用歷史數據對神經網絡進行訓練，建立真空泵用驅動電機運行數據與溫度的映射關系。其次，搭建電機試驗平臺，對電機進行沖擊試驗，用試驗數...

基于超螺旋滑模觀測器的雙三相永磁同步電機魯棒性模型預測控制算法————作者：高梓倫;孫全增;孔鈺;張志鋒;

摘要：【目的】為解決雙三相永磁同步電機(PMSM)模型預測控制(MPC)系統魯棒性低、對電機參數依賴性高的問題，對滑模參數辨識方法進行改進優化，提出了一種基于超螺旋滑模觀測器(ST-SMO)參數辨識的雙三相PMSM模型預測電流控制(MPCC)方法。【方法】首先，引入高階滑模算法，替代傳統滑模觀測器中的開關函數sign作為新的滑模趨近律，設計了基于超螺旋算法的ST-SMO來進行更加精準的電機電感參數辨識；...

永磁同步電機低復雜度三矢量模型預測電流控制————作者：王震;安輝;鄧文宇;高慧;于勇波;胡顯光;安躍軍;

摘要：【目的】為解決永磁同步電機(PMSM)傳統三矢量模型預測電流控制(TV-MPCC)的計算復雜性問題，提出了一種基于改進電壓矢量選擇和計算方法的低復雜度三矢量模型預測電流控制(LCTV-MPCC)方法。【方法】首先，基于前向歐拉法建立PMSM離散化電流預測模型，通過相鄰有效電壓矢量篩選方法確定三個候選矢量，縮小電壓矢量選擇范圍。然后，計算價值函數以確定最優電壓矢量組合，并計算出各自對應的虛擬作用時間...

基于Halbach型磁耦合機構的多負載WPT系統研究————作者：何繼泊;曹桂梅;王豫;韓天浩;嚴仲明;

摘要：【目的】針對多負載無線電能傳輸(WPT)系統中，接收線圈交叉耦合導致的系統傳輸效率降低的問題，本文提出了一種基于Halbach磁耦合機構的多負載WPT系統。【方法】Halbach磁耦合機構通過調控發射單元構成線圈的激勵電流方向，利用構成線圈的組合磁效應，實現了在目標區域定向聚集磁場和削弱磁場的雙重調控效果。通過建立有限元仿真模型，在優化磁耦合機構設計的基礎上，對接收單元和發射單元的互感特性與磁場特...

面向共模干擾電流抑制的SiC MMC調控策略研究————作者：王丹;賀悝;譚莊熙;

摘要：【目的】碳化硅(SiC)器件因其低開關損耗、高耐壓等優異特性，在中壓領域的模塊化多電平換流器(MMC)應用中具有顯著優勢。但基于SiC器件的子模塊在開關瞬態會產生高du/dt、di/dt,造成嚴重的電磁干擾，危害系統安全。【方法】為了解決該問題，本文根據MMC拓撲特點分析了子模塊雜散電容分布特性，通過對雜散電容的等效變換，構建了共模干擾電流等效電路模型。在此基礎上，提出一種基于載波移相脈沖寬度調制...

潛油永磁同步電機的自抗擾控制技術研究————作者：趙卓群;趙輝;吳頻;劉玉貴;夏秀文;王建寶;鄭利華;

摘要：【目的】潛油永磁同步電機(SPMSM)具有安全可靠、效率高及響應速度快等優勢，是取代效率低下的異步潛油電機的最佳機型，其控制性能直接影響潛油電泵的穩定性及采油效率。針對油井工作環境惡劣導致潛油電機不適合安裝位置傳感器的問題，本文在建立高頻激勵電機數學模型的基礎上，提出一種基于高頻方波注入法的永磁同步電機無位置傳感器自抗擾控制(ADRC)方案。【方法】通過采用無濾波器法分離基頻和高頻電流信號，獲取包...

過載對屏蔽式永磁同步電機性能的影響————作者：龔佳樂;李明;鄭繼鑫;

摘要：【目的】屏蔽式永磁同步電機(CPMSM)具有高效率、高功率密度等優異的性能，憑借體積小、重量輕、運行穩定可靠及維護需求低等優點被廣泛應用于真空泵等高要求的精密控制工業設備中。真空泵在抽真空工作中可能有空氣流入真空環境中，導致真空泵高負載作業，從而使CPMSM過載。【方法】本文通過Simulink和Ansys構建聯合仿真模型，對電機的電磁場及溫度場進行分析，得出電機過載后的安全運行時間及電磁場的變化...

冶金諧波入侵變壓器的多物理場特性研究————作者：戴宛麟;高盛楠;唐華;

摘要：【目的】針對冶金行業生產中諧波入侵變壓器導致其構件振動、噪聲異常的問題，基于多物理場耦合方法，通過仿真和試驗研究冶金諧波擾動在多物理場中的演變過程。【方法】首先，提出考慮諧波擾動的變壓器電磁-機械-聲場耦合模型，將電磁力、振動加速度分別作為電磁-機械、機械-聲場的關聯特征參數。基于電磁耦合求解變壓器的繞組電流、磁通密度以及電磁力，并將電磁力作為機械模型的激勵，計算變壓器鐵心及繞組的振動加速度，然后...

基于tFLO-SVMD-LSSVM及精細復合多尺度模糊散布熵的隔離開關故障診斷方法————作者：葛軒豪;馬宏忠;張馳;董媛;徐睿涵;胡國棟;

摘要：【目的】目前，隔離開關已被廣泛應用于電網中，然而對其故障診斷的研究相比于變壓器、斷路器等設備卻較少。通過隔離開關運行時的振動信號來準確識別其故障類型對于電網的正常運行和工作人員的人身安全具有重要意義。【方法】本文采用了自適應t分布擾動策略來改進傘蜥優化(FLO)算法，得到改進后的融合自適應t分布擾動的傘蜥優化(tFLO)算法，進而對連續變分模態分解(SVMD)和最小二乘支持向量機(LSSVM)的參...

分數槽集中繞組雙轉子異步電機起動轉矩特性分析————作者：張一鳴;駱皓;朱正鵬;高陽;王子剛;周明杰;

摘要：【目的】分數槽集中繞組(FSCW)雙轉子電機由于其獨特的繞組分布導致氣隙中含有豐富的磁動勢諧波，在直接起動時，電機將會產生大量的沖擊電流和轉矩脈動。針對上述問題，本文將以硬起動與軟起動為基礎分析這兩種起動方式下的電磁轉矩特性，判斷這兩種起動方式是否有利于電機的穩定運行，并驗證虛位移法在這兩種起動方式下是否成立。【方法】本文首先介紹FSCW軸向雙轉子電機的基本結構及工作原理，并根據繞組理論建立了電機...

定子齒開槽對屏蔽式永磁同步電機齒槽轉矩的影響————作者：陳子淋;李明;王蓉;倫淑嫻;

摘要：【目的】如何降低齒槽轉矩是電機設計中的熱點問題，目前已知在永磁同步電機(PMSM)定子齒上開槽可以有效抑制電機齒槽轉矩，但在屏蔽式永磁同步電機(CPMSM)上開槽抑制齒槽轉矩的可行性暫不明確。【方法】因此，本文以一臺6極9槽CPMSM為研究對象，利用有限元法搭建了電機模型，對電機定子齒部進行開槽設計。然后在推導CPMSM齒槽轉矩表達式的基礎上，研究了定子齒開輔助槽對CPMSM齒槽轉矩的影響。此外，...

分數槽集中繞組分布系數計算方法————作者：駱皓;王子剛;吉薇;

摘要：【目的】旨在深入探索分數槽集中繞組(FSCW)分布系數計算過程中的高效性與準確性問題，進而提出具有統一適用性的分布系數計算式。【方法】本研究聚焦于FSCW的分布系數，在研究方法的構建上，創新性地提出并詳細對比了3種分布系數的計算方法：定義法采用經典的繞組系數理論框架，通過傅里葉分解及分布系數的基本定義推算出計算式；諧波合成法則基于空間磁勢矢量疊加原理，建立多極對數坐標系下的矢量疊加模型；相量合成法...

內置式永磁同步電機全速域無位置傳感器控制————作者：劉力卿;么軍;賀春;魏菊芳;馬煒龍;田里思;季洪鑫;

摘要：【目的】為了克服傳統內置式永磁同步電機(IPMSM)無位置傳感器控制在全速域范圍內的技術瓶頸，本文致力于研究一種能夠在全速域范圍內實現穩定控制的無位置傳感器控制策略。具體而言，旨在解決低速段轉速和角度信息觀測精度不足、中高速段系統抖振明顯以及速度切換過程中穩定性差等技術難題，從而實現從低速到中高速段的無位置傳感器平滑切換控制。【方法】本文提出了一種基于多模態觀測器的全速域無位置傳感器控制策略。在低...

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