基于PI调节占空比的自适应MPPT方法

最大功率点跟踪(MPPT)技术是提高光伏发电效率的重要途径之一。扰动观测法是MPPT控制中最常用的方法,针对其无法兼顾跟踪速度与最大功率点跟踪过程的震荡问题,提出了一种基于PI调节占空比的自适应MPPT方法,该方法针对占空比采用基于PI调节的自适应策略。通过Simulink建模仿真,与其他方法进行对比分析,结果显示了该方法可显著地提高了最大功率点跟踪的速度与精度。     

基于交错Buck变换器的光伏系统MPPT控制

具有最大功率点跟踪(MPPT)功能的控制器常采用单相Buck变换器,输出功率稳定性差。鉴于此,提出将交错并联技术应用于Buck变换器,并以两相交错并联Buck变换器为例进行研究,减小输出电压、电流纹波,提高了输出功率稳定性,有利于实现MPPT控制;然后针对固定步长扰动观察法跟踪速度与精度之间的矛盾,研究了一种自适应变步长的算法,MATLAB仿真结果表明,改进算法具有较好的跟踪速度和稳态性能。     

一种光伏控制器的仿真设计实验

设计了一个基于单片机的仿真设计实验。采用MPPT算法,通过Proteus、Multisim、Altium Designer等电路进行了仿真软件验证,设计并实现了一种基于计算机仿真的光伏控制器,从而有效实现太阳能辐射的最大功率点跟踪。     

一种高效稳定的光伏LED照明系统设计

为提高光伏照明系统中太阳能电池的光能利用率,对太阳能电池输出进行最大功率跟踪。设计以最大功率跟踪芯片SM72442为核心的太阳能充电控制电路,采用光伏全桥驱动芯片SM72295驱动MOS管,构成同步Buck电路,实现太阳能输出最大功率跟踪;利用LED驱动芯片XL6005设计LED驱动电路。测试数据表明,太阳能光伏电池的充电效率平均达到87.92%,LED驱动电路效率最高为91.6%。系统工作稳定,能满足特定场合下的照明需求。     

基于模型辨识的BP神经网络在光伏系统MPPT中的应用

光伏电池作为光伏发电系统的重要组成部分,研究其模型的准确性并对其最大功率点进行预测与跟踪,对于光伏发电效率的提高具有重大意义。本文首先根据光伏电池的内部结构和伏安特性建立其数学模型,并对所建立的模型进行参数辨识,进而得到模型输出与测量信息偏差最小的参数值,验证模型的准确和有效性。根据模型所反映的规律,将温度和光照强度作为输入变量,最大功率点对应的电压作为输出变量,构建了用于MPPT的神经网络模型。神经网络经训练后对最大功率点电压进行预测与跟踪,结果表明构建的神经网络具有良好的适应性。     

一种高效的光伏监控方案及发电量预测

针对市场上光伏监控系统运行效率不高、发电量预测忽略太阳辐照度以及缺少嵌入预测功能等问题,提出一种以串口服务器为数据采集网关,以面向对象的方法描述设备、以多线程的方式处理数据、以模块化的思想布局,采用自定义数据队列、以嵌入的RBF神经网络模型预测发电量的高效光伏监控方案;以在广西大学内搭建的一个小型的光伏发电站为实验对象,在该方案的基础上实现多总线的光伏远程监控系统,并在该系统中嵌入发电量预测功能;经过长时间地运行系统并预测发电量,结果表明该系统具有运行效率高、可扩展性强、发电量预测精度高等优点。     

独立光伏系统充放电控制器的研究与设计

设计了一种基于STM32微处理器和Buck电路的光伏控制器,并提出了一种改进型变步长扰动观察法来提高光伏系统的最大功率点跟踪(MPPT)性能,同时实现了蓄电池的合理充放电及过放保护;样机实验结果表明:该光伏控制器能在0.01 s的时间内克服扰动,并且MPPT的效率达到了99.94%,该光伏控制器具有快速的动态响应和良好的稳态性能,并能很好地监测蓄电池的状态,减少电池损耗,延长蓄电池寿命。     

光伏发电系统非接触并网供电自动控制方法

针对光伏发电系统非接触并网供电过程中存在的电能信号输出不稳定的问题,提出了非接触并网供电自动控制方法。首先在光伏发电系统以及并网供电线路上安装相应的硬件设备,包括控制器、逆变器以及驱动设备等,其次采用非接触并网的方式形成供电传输链路,利用安装的硬件设备自动监测供电系统中的电流信号与电压信号,以监测结果为基础,分别从并网电流平衡与最大供电功率两个方面,实现了对光伏发电系统并网供电的自动控制。为检测设计控制方法的性能设计了实验,实验测试结果表明:光伏发电系统非接触并网供电自动控制方法可以缩小供电电流与电压的浮动范围。     

基于估计的风力机最大功率跟踪控制

在额定风速以下,变速恒频风力发电机组应采用可靠控制策略,保证最大风功率跟踪;在不估计风速的情况下,提出一种风力机最大功率跟踪方法;首先,利用状态观测器和非线性扩展卡尔曼滤波,估计风力机最佳转速,采用PI控制器给出风力机转矩估值;其次,以风力机转矩、转速估值为输入,采用风力机转矩前馈控制,在计算风力机最优转速后,给出发电机转矩控制量,从而实现低风速时的最大功率跟踪;在Matlab/Simulink软件上搭建了仿真平台,仿真验证了估计的有效性和控制的正确性。     

纯方位目标跟踪的ST-MEF-PDAF方法研究

传统的最大熵模糊概率数据关联滤波器(MEF-PDAF)算法用于水下杂波环境下单站纯方位目标跟踪存在对系统模型变化鲁棒性差、跟踪机动目标能力低的问题;为了解决这些问题,对MEF-PDAF算法进行了改进,提出了强跟踪MEF-PDAF(ST-MEF-PDAF)算法;与强跟踪滤波器(STF)算法类似,ST-MEF-PDAF算法通过引入渐消因子来实时调节增益矩阵,提高了算法的鲁棒性;进行了水下杂波环境下单观测站纯方位目标跟踪的仿真实验,ST-MEF-PDAF能够在500秒以内跟踪机动目标,而传统的MEF-PDAF算法不能,即ST-MEF-PDAF算法跟踪机动目标的能力高于传统的MEF-PDAF算法。     

Maximum Power Point Tracking Control for Non-Gaussian Wind Energy Conversion System by Using Survival Information Potential

In this paper, a wind energy conversion system is studied to improve the conversion efficiency and maximize power output. Firstly, a nonlinear state space model is established with respect to shaft current, turbine rotational speed and power output in the wind energy conversion system. As the wind velocity can be descried as a non-Gaussian variable on the system model, the survival information potential is adopted to measure the uncertainty of the stochastic tracking error between the actual wind turbine rotation speed and the reference one. Secondly, to minimize the stochastic tracking error, the control input is obtained by recursively optimizing the performance index function which is constructed with consideration of both survival information potential and control input constraints. To avoid those complex probability formulation, a data driven method is adopted in the process of calculating the survival information potential. Finally, a simulation example is given to illustrate the efficiency of the proposed maximum power point tracking control method. The results demonstrate that by following this method, the actual wind turbine rotation speed can track the reference speed with less time, less overshoot and higher precision, and thus the power output can still be guaranteed under the influence of non-Gaussian wind noises.     

Maximum Correntropy with Variable Center Unscented Kalman Filter for Robust Power System State Estimation

The robust Kalman filter with correntropy loss has received much attention in recent years for forecasting-aided state estimation in power systems, since it efficiently reduces the negative influence of various abnormal situations, such as non-Gaussian communication, changing environment, and instrument failures, and obviously improves the stability of power systems. However, the existing correntropy-based robust Kalman filters usually use the Gaussian function with a fixed center as the kernel function in correntropy, which may not be a suitable choice in practical applications of power system forecasting-aided state estimation (PSSE). To address this issue, a new and robust unscented Kalman filter, called the maximum correntropy with variable center unscented Kalman filter (MCVUKF), is proposed in this paper for PSSE. Specifically, MCVUKF adopts an extended version of correntropy, whose center can be located at any position, to replace the original correntropy in an unscented Kalman filter to improve the performance in PSSE. Moreover, by using an exponential function of the innovation vector to adjust a covariance matrix, an enhanced MCVUKF (En-MCVUKF) method is also developed for suppressing the influence of bad data to the innovation vector and further improving the accuracy of PSSE. Finally, extensive simulations have been conducted on IEEE 14-bus, 30-bus, and 57-bus test power systems, and the simulation results have shown the superiority of the proposed MCVUKF and En-MCVUKF methods compared with several related state-of-the-art Kalman filter methods.     

A High-Order Projection Method for Tracking Fluid Interfaces in Variable Density Incompressible Flows

We present a numerical method for computing solutions of the incompressible Euler or Navier–Stokes equations when a principal feature of the flow is the presence of an interface between two fluids with different fluid properties. The method is based on a second-order projection method for variable density flows using an “approximate projection” formulation. The boundary between the fluids is tracked with a second-order, volume-of-fluid interface tracking algorithm. We present results for viscious Rayleigh–Taylor problems at early time with equal and unequal viscosities to demonstrate the convergence of the algorithm. We also present computational results for the Rayleigh–Taylor instability in air-helium and for bubbles and drops in an air–water system without surface tension to demonstrate the behavior of the algorithm on problems with large density and viscosity contrasts.     

相邻帧间匹配的迎头点目标跟踪算法

针对海空复杂背景下迎头点目标检测与跟踪难题,提出了一种基于相邻帧间匹配的边检测边跟踪算法.算法对相邻红外图像序列帧间点与点的邻域匹配,标记匹配结果兴趣区域像素点,统计标记次数,与输入单帧图像同步显示迎头目标检测结果.算法主要特点在于无需提前假定疑似目标点位置,单个匹配过程与当前相邻两帧外的其它序列帧无关,整个匹配过程不随目标数目多少或运动状态变化而改变.根据仿真和实拍照片实验,证实了理论上区别于传统算法的上述优点,在军事应用中具有较高的参考价值.     

提高微波功率源性能的一种新型控制系统

本控制系统用于抑制大功率速调管输出微波功率宏脉冲平顶波纹,改善电子直线加速器输出束流的品质.控制方法采用微分线性逼近和矩阵算法对系统的输入和输出进行分析,求出代表系统响应的传输矩阵,从而将复杂的激励一响应计算转化为简单的代数运算.实验结果显示出宏脉冲平项波纹得到了有效抑制,说明采用自适应前馈控制来获得平坦的宏脉冲平顶是切实可行的.     

耦合界面计算格式的一维流体力学Lagrange有限点方法

为探索高维多介质流体力学散乱点集上的Lagrange有限点方法,首先对相应一维问题进行研究,提出一种Lagrange有限点方法:在计算区域内(包括物质界面)设置任意离散点集,所有力学量都设在该点集上,在内点和界面点上分别建立离散格式.内点算法为基于Taylor展开的差分方法.界面点算法为显式追踪算法,从定解条件出发,利用Rankine-Hugoniot关系和特征差分方法,计算界面点位置及相应的状态量变化.通过追踪界面点的运动得到物质界面是方法的最大特色.典型算例计算结果与精确解符合很好,验证了算法的合理和有效性.     

控制单模激光Haken-Lorenz系统混沌的一种有效方法

基于变量脉冲反馈法(VPF)的设计思想,提出了一种控制非线性系统中混沌的新方法——变量变化率脉冲反馈(VRPF)法.将此方法应用到单模激光Haken-Lorenz系统混沌的控制中,计算机模拟结果表明,通过恰当地选择反馈系数和脉冲间隔,可以将系统稳定在1p、2p、3p…2mp、3np以及2mp×3np这样不同的周期轨道,并且获得同一周期轨道的反馈系数和脉冲间隔并不是唯一的.     

A Novel LO Power Injection Method for SIS Mixers

We propose a novel LO power injection method developed for SIS mixers in this paper. Based on the feature of extremely small LO power requirements of SIS quantum mixing, the new method fulfills SIS pumping through a DC/IF route based built-in LO path, which is composed of an additional LO waveguide and the existing microstrip choke filter on the junction substrate. With the new method, traditional external LO diplexers(e.g., crossguide-couplers or beamsplitters) become unnecessary, resulting in a lower loss, compact, and stable receiver system. Experiments at 110- and 230 GHz bands have shown that the present method is efficient in coupling sufficient pumping power to SIS junctions from general LO sources, and the receiver sensitivities have a further improvement of about 10 K. We expect this method is also able to be applied into submillimeter wave band for SIS mixers.     

一种新型微机电系统可调光衰减器

一种新型的低成本、小体积的电磁驱动微机电系统可调光衰减器,可用于密集波分复用系统中各信道的动态增益平衡。该器件采用电磁线圈驱动绕100微轴转动的微反射镜,运动部件行程极小。驱动电压为0～8V,工作范围0～35dB,动态响应时间小于2ms,插入损耗小于0．8dB,回波损耗小于-50．5dB。器件采用微细电火花加工技术制作,加工精度为微米量级。技术成熟,工艺简单,易于批量生产。采用有限元分析软件ANSYS对器件的结构建模,对电磁场及衰减曲线进行了理论分析,并与实测数据进行了比较,得出了相当满意的结果。     

一种测量电视跟踪系统摄像头分辨率的新方法

提出了利用“辐射状分辨率图案”测量电视跟踪系统摄像头分辨率的新方法，它取了“分辨率板法”的优点，避免了目视分辨率板法的缺点。介绍了一种基于图像时空域特征的数字化测试系统。该系统利用图像采集卡实时采集电视跟踪系统摄像头输出的视频图像信号，通过数据和图像处理后计算出摄像头的分辨率。测试过程实现了自动化，试验重复性好，测试结果客观可靠，能够更加合理、准确地反映电视跟踪系统摄像头的成像质量。