当期目录

2020年 第33卷 第10期 刊出日期：2020-10-15

  

应用于新能源发电系统的双输入高增益直流变换器

朱艺锋,白冰洋,吴党建

2020, 33(10):  1-5.  doi:10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2020.10.001

摘要 ( 374 )   HTML ( 15 )   PDF (787KB) ( 71 )  

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在新能源联合发电系统中,多输入直流变换器能够简化系统结构和降低成本,因而被广泛采用。针对现有的多输入直流变换器输出电压低、功率不稳定的问题,提出了一种新型双输入高增益直流变换器拓扑。从双输入直流变换器的工作原理出发分析变换器的工作特性,并计算在不同工作方式下的电压增益。不同模式下的MATLAB/Simulink仿真结果表明,该电路拓扑具有高升压比、电路拓扑简洁,且输入源可根据负载协调分配等优点。

基于VSG的并网逆变器功率控制研究

刘振烜,易映萍,石伟

2020, 33(10):  6-14.  doi:10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2020.10.002

摘要 ( 437 )   HTML ( 12 )   PDF (1071KB) ( 84 )  

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虚拟同步发电机控制技术能够让并网逆变器自主稳定地参与电网运行。为验证虚拟同步发电机控制的作用并解决电磁功率收敛扰动较大的问题,文中分析了虚拟同步发电机的数学模型和控制策略,并基于同步旋转坐标的方法,提出一种优化的虚拟同步发电机控制。搭建 15 kVA的虚拟同步发电机仿真系统,并通过处理器在环实验验证。结果表明,所设计的控制策略不仅具有较好的功率跟踪和调频调压性能,还能为系统提供惯性和阻尼。同时,新的控制策略减少了电磁功率收敛扰动,提高了系统的稳定性和灵活性。

磁阻式悬浮平台侧向气隙控研究

鲁建锋,许孝卓,高岩,杜晗

2020, 33(10):  15-20.  doi:10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2020.10.003

摘要 ( 295 )   HTML ( 5 )   PDF (1067KB) ( 26 )  

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针对悬浮平台存在的侧向力干扰导致平台不能稳定悬浮的问题,设计了一种可以实现参数快速整定的模糊自适应PID侧向气隙控制系统。文中介绍了平台的悬浮结构和悬浮机理,采用有限元法分析了侧向位移对平台的影响,建立了控制系统静态、动态数学模型,并设计了模糊自适应PID控制器。通过MATLAB/Simulink软件对悬浮平台的侧向气隙控制系统进行建模仿真。结果表明,模糊自适应PID控制器响应速度快,且具有较强的鲁棒性。

基于快速编码单元划分和自适应模式决策的HEVC效率改进算法

罗小龙,刘子龙

2020, 33(10):  21-25.  doi:10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2020.10.004

摘要 ( 216 )   HTML ( 7 )   PDF (813KB) ( 40 )  

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为提高HEVC在实时视频中的编码效率,文中提出了基于快速编码单元划分和自适应模式决策的HEVC效率改进算法。通过利用上边和左边相邻编码单元的分离深度信息,确定当前编码单元能否提早分离或提早结束。当不满足该条件时,利用训练帧在线学习确定率失真代价阀值使编码单元可以尽早结束其四叉树分离。通过最小的率失真代价模式和第二小的率失真代价模式减少候选集的数量并确定候选集CS₅。然后最优化CS₅以减少候选率失真优化数量,最后进行率失真优化计算选择最优模式,达到减少预测模式数量的目的。实验结果证实,与HM标准测试结果相比,文中算法在保证编码质量的前提下可降低45.93%的视频编码时间,仅伴有0.597 8%的BDBR上升。

工业机器人空间轨迹仿真分析

张凯翔,陈久朋,熊彬州,李奇,胡琼琼

2020, 33(10):  26-32.  doi:10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2020.10.005

摘要 ( 561 )   HTML ( 26 )   PDF (1822KB) ( 86 )  

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机器人的建模与轨迹规划是机器人控制的基础。针对ABB_IRB120型工业机器人的结构特点,通过D-H法建立数学模型,运用蒙特卡洛法分析工作空间。文中采用MATLAB Robotics Toolbox对该型机器人进行运动学仿真和两点之间的点对点轨迹规划。针对Robotics Toolbox轨迹规划功能的局限性,通过二次开发,增加了循环算法,扩展该工具箱的轨迹规划应用范围,使模拟的机器人末端执行器能够生成连续的复杂空间运动曲线。最后对平面余弦曲线及空间螺旋曲线进行实时仿真,结果显示所生成的轨迹与设定轨迹基本吻合,运动参数有效性达到95.2%以上,证明了该算法的可行性和有效性。

一种基于高斯混合模型的高校中央空调计量方法

祁鑫,张丽,王福忠,王晓慧

2020, 33(10):  33-39.  doi:10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2020.10.006

摘要 ( 240 )   HTML ( 6 )   PDF (1265KB) ( 25 )  

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随着中央空调在高校中的大规模使用,对中央空调进行准确计量和合理计费已成为高校管理人员和学生日益关注的问题。为了解决空调使用中管理方与用户方的利益矛盾,文中提出一种基于高斯混合模型的高校学生宿舍中央空调计量方法。该方法依据高校学生宿舍中央空调的负荷特征,使用高斯混合模型建模分析空调负荷的概率统计特性,对中央空调总机用电量和末端风机盘管用电量进行计量,并根据空调负荷的概率统计特性,采用时间差分法进行分摊计费。文中方法在实现准确计量和计费的同时,还结合了智能用电管理系统,使用电过程更加透明化,具有一定的节能效用。

RA码与网络编码的联合设计

妙琳,彭亚雄,陆安江

2020, 33(10):  40-44.  doi:10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2020.10.007

摘要 ( 288 )   HTML ( 3 )   PDF (670KB) ( 22 )  

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针对现有编码技术存在的编译码系统结构复杂、网络传输性能稳定性差等问题,文中提出了一种RA码与网络编码的联合设计方法。RA码融合了Turbo码编码和LDPC码译码各自的优点,采用RA码的BP译码算法,通过将RA码的译码器加入到PNC的信息计算流程中,将基于RA码的信道编码与PNC进行结合。最后,在MATLAB平台上进行仿真,基于AWGN信道获取SNR/BER性能曲线图。仿真结果显示,该方案有效简化了系统结构,降低了系统的信噪比和延迟性,提高了传输性能的稳定性。

基于龙贝格观测器的PMSM无位置传感器控制系统设计

姚莹,李伟,金海,郭婕

2020, 33(10):  45-50.  doi:10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2020.10.008

摘要 ( 772 )   HTML ( 23 )   PDF (1885KB) ( 170 )  

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针对基于低分辨率霍尔位置传感器的永磁同步电机系统在中高速时出现的估算精度低与响应速度慢等问题,在建立永磁同步电机数学模型的基础上,将龙贝格观测器与锁相环结构相结合,提出一种永磁同步电机无位置传感器控制算法。利用MATLAB/Simulink工具搭建控制系统仿真模型验证该控制系统的可行性,并通过搭建基于PAC5232的实物平台对比验证龙贝格观测器相对于霍尔位置传感器的优越性。实验结果表明,该无位置传感器控制系统有效地提高了系统的响应速度和估算精度,使其能够更好地跟踪转子速度以及转子位置信息。

融合TextRank算法的中文短文本相似度计算

卢佳伟,陈玮,尹钟

2020, 33(10):  51-56.  doi:10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2020.10.009

摘要 ( 589 )   HTML ( 17 )   PDF (819KB) ( 67 )  

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传统的VSM向量空间模型忽略了文本语义,构建的文本特征矩阵具有稀疏性。基于深度学习词向量技术,文中提出一种融合改进TextRank算法的相似度计算方法。该方法利用词向量嵌入的技术来构建文本向量空间,使得构建的向量空间模型具有了语义相关性,同时采用改进的TextRank算法提取文本关键字,增强了文本特征的表达并消除了大量冗余信息,降低了文本特征矩阵的稀疏性,使文本相似度的计算更加高效。不同模型的仿真实验结果表明,融合改进的TextRank算法与Bert词向量技术的方法具有更好的文本相似度计算性能。

非规则布站对时差系统定位精度的影响分析

李世豪,王建

2020, 33(10):  57-63.  doi:10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2020.10.010

摘要 ( 263 )   HTML ( 5 )   PDF (3720KB) ( 55 )  

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针对多基站雷达系统在实际工程中由于地形因素或任务条件影响而无法进行规则布站的问题,文中对各种非规则布站条件下的系统定位精度进行理论仿真分析。文中分别从布站的基线长度、基线间夹角和基站间高度差3个方面研究非规则布站对系统定位精度变化的影响,发现在各种条件的非规则布站方式下,系统在不同定位区域的定位精度分布规律。该结果可为实际工程中多基站雷达的站址选择提供理论依据。

热压成型方法下轻量化汽车零部件的虚拟设计与验证

邢宇航

2020, 33(10):  64-66.  doi:10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2020.10.011

摘要 ( 210 )   HTML ( 3 )   PDF (710KB) ( 20 )  

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针对汽车制造工业中环保和轻质化的需求,文中基于热压成型工艺对汽车的B柱进行了重新设计,并使用计算机进行了零部件的建模验证。在建模时,基于有限元理论建立了该工艺下的汽车零部件模型,然后遵从C-NCAP碰撞标准设计了汽车的碰撞实验。仿真实验结果表明,与传统使用冷压成型的零部件相比,该方法所设计零部件的质量可降低50%。同时,汽车的被动安全性也有一定程度的提升。

船舶用自动控制智能辅助系统设计

肖作明

2020, 33(10):  67-70.  doi:10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2020.10.012

摘要 ( 346 )   HTML ( 5 )   PDF (560KB) ( 44 )  

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针对传统技术采用PLC等通用控制器已无法满足现代化自动控制智能系统要求的问题,文中利用高速、实时性好且内置CAN 控制器接口的DSP,采用变论域PID控制算法,设计基于DSP/F28335的船舶用自动化控制智能辅助系统控制器。文中搭建系统结构并介绍变论域PID算法,并在系统的实时混合仿真平台上进行了相关的干扰实验,用以对比基于传统PID控制器系统的控制效果。实验结果表明,使用变论域模糊PID控制算法的DSP控制器,可较大幅度提高船舶用自动智能控制辅助系统的实时性、抗干扰性和自适应性。