电机与控制应用

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《电机与控制应用》 关注(): 期刊周期：月刊; 期刊级别：北大核心; 国内统一刊号：31-1959/TM; 国际标准刊号：1673-6540; 主办单位：上海电器科学研究所(集团)有限公司; 主管单位：上海市经济和信息化委员会; 上一本期杂志：《电力系统及其自动化学报》杂志编辑部; 下一本期杂志：《电力电子技术》电子科技论文

　　【杂志简介】

　　《电机与控制应用》(原《中小型电机》)是经国家新闻出版总署正式批准注册，由上海电器科学研究所(集团)有限公司主办的具有专业权威的电工技术类科技期刊，本刊在中国电机与控制行业享有极高的声誉，为全国中文核心期刊，全国优秀科技期刊，原机械工业部优秀科技期刊，中国学术期刊综合评价数据库来源期刊，中国科技论文统计用刊，中国科学引文数据库来源期刊，中国学术期刊(光盘版)全文收录期刊，上海市优秀科技期刊，上海市广告业“守合同，重信誉”先进单位。

　　《电机与控制应用》杂志的前身是《中小型电机》，创刊于1959年。在近半个世纪的岁月中，《中小型电机》杂志为我国中小型电机行业的技术进步与发展作出了巨大的贡献。近年来，随着科学技术的迅猛发展，电动机与新技术的结合日益密切，越来越多的读者迫切希望看到与电机产品相关的控制与应用类的文章。为了顺应市场，满足读者的需求，经国家新闻出版总署正式批准，2005年10月《中小型电机》杂志正式更名为《电机与控制应用》，报道范围扩展至与点击相关的控制与应用领域。

　　【收录情况】

　　国家新闻出版总署收录

　　中国期刊网来源刊

　　2004年度核心期刊

　　【栏目设置】

　　精品栏目：综述、研究与设计、变频与调速、控制与应用技术、发电机组及控制、应用、动力试验与测功机技术、测试技术与检测设备、新产品介绍、运行与保护、行业信息等。

　　杂志优秀目录参考：

　　考虑空载损耗的IPMSM半实物实时仿真测试? 黄苏融，李良威，高瑾，黄洋，HUANG Surong，LI Liangwei，GAO Jin，HUANG Yang

　　声明

　　高速无轴承永磁薄片电机参数优化及损耗分析武谷雨，王晓琳，丁强，WU Guyu，WANG Xiaolin，DING Qiang

　　双馈异步电机转子匝间短路的建模与稳态分析? 李俊卿，王志兴，LI Junqing，WANG Zhixing

　　考虑信号幅值和正交误差的旋转变压器解码算法李伟伟，王爽，程天威，李光耀，LI Weiwei，WANG Shuang，CHENG Tianwei，LI Guangyao

　　基于转矩跟随的双电机同步控制策略研究熊海洋，张李超，郭斌，夏伟，XIONG Haiyang，ZHANG Lichao，GUO Bin，XIA Wei

　　同步坐标下无刷双馈电机无源性控制? 陈集思，杨俊华，黄健健，吴捷，CHEN Jisi，YANG Junhua，HUANG Jianjian，WU Jie

　　基于CPLD的高响应高精度伺服系统位置信息实时采集系统设计与实现? 虞志源，鲁文其，顾小卫，袁嫣红，张建亚，胡东轩，YU Zhiyuan，LU Wenqi，GU Xiaowei，YUAN Yanhong，ZHANG Jianya，HU Dongxuan

　　基于PCHD模型和滑模控制的表贴式永磁同步电机控制系统设计? 苏良昱，SU Liangyu

　　变桨距双馈风力发电系统低电压穿越控制? 张隆，杨俊华，陈凯阳，陈思哲，吴捷，ZHANG Long，YANG Junhua，CHEN Kaiyang，CHEN Sizhe，WU Jie

　　新能源并网逆变器用复合型输出LLCL型滤波器的改进程超，汪飞，许德志，阮毅，CHENG Chao，WANG Fei，XU Dezhi，RUAN Yi

　　电子技术应用论文：基于随机森林的跌倒检测算法

　　摘要：针对现有跌倒检测算法由于缺乏真实老人跌倒样本以及使用年轻人仿真跌倒样本规模较小导致的过拟合和适应性不足等问题，提出了基于随机森林的跌倒检测算法。该算法采用滑动窗口机制，对窗口内的加速度数据进行时间域和变换域处理，提取时间域和变换域特征参数后，在所有样本集中进行有放回的Bootstrap随机抽样和属性随机选择，构建多个基于最佳属性分割的支持向量机(SVM)基本分类器。在线跌倒检测阶段，对多个SVM基本分类器的分类结果采用少数服从多数的原则，给出最终判定结果。实验表明，随机森林跌倒检测算法可获得95.2%的准确率、90.6%的敏感度和93.5%的特异性，明显优于基于SVM和反向传播(BP)神经网络跌倒检测算法，反映出随机森林跌倒检测算法能更准确地检测跌倒行为，具有较强的泛化能力和鲁棒性。

　　关键词：跌倒检测,随机森林,支持向量机,反向传播神经网络,属性

　　电机与控制应用最新期刊目录

基于多重稀疏MobileNetV2的变压器故障诊断方法————作者：刘航;史智予;刘志坚;罗灵琳;李明;牛犇;

摘要：【目的】深度学习模型具有学习数据潜在规律和构建层次化特征表示的优势，因此被广泛应用于变压器故障诊断。然而，深度学习模型的参数量巨大、网络拓扑结构复杂且计算、存储成本高昂，限制了其在电力变压器故障诊断领域的应用。针对此问题，本文提出了一种多重稀疏MobileNetV2的变压器故障诊断方法。【方法】首先，使用纺锤块和沙漏块对MobileNetV2模型的倒残差块进行紧凑改进，从模型本身降低参数量和计算量...

永磁同步电机两步模型预测电流控制精简控制集研究————作者：李耀华;种国臣;郭伟超;徐志雄;王自臣;高赛;王钦政;张鑫泉;童瑞齐;邓益志;丁红;

摘要：【目的】针对永磁同步电机(PMSM)两步模型预测电流控制(MPCC)需要遍历控制集中所有电压矢量，导致计算负担较大的问题，提出了三种精简控制集，通过增加约束条件减少电压矢量遍历次数，提高实时性。【方法】首先，根据电压矢量在dq轴上投影的正负情况，将其分为五类；然后，将电机定子dq轴电流参考值与实际值的误差作为约束条件，分析施加约束后模型预测第一步和第二步的五类电压的选择规律，通过舍弃利用率较低的电...

面向激光跟踪仪的自适应非奇异终端滑模跟踪控制方法————作者：张弛;袁锦春;奚学程;何韬;

摘要：【目的】针对激光跟踪仪永磁直流力矩电机(PMDCTM)伺服系统中，传统比例积分微分(PID)控制因参数变化、外部干扰及非线性摩擦等因素导致的轨迹跟踪精度不足及高频抖振显著等问题，提出了一种基于自适应切换增益的PMDCTM位置环非奇异终端滑模控制(NTSMC)方法。【方法】首先，基于激光跟踪仪方位轴电机的机电模型建立了基于角度误差的状态空间表达式；其次，选用分数阶次的饱和函数滑模面，并结合自适应控制...

基于有源逆变的新型混合式低压侧宽幅调压方法研究————作者：刘庆龙;傅裕斌;薄海旺;王永华;刘轩东;

摘要：【目的】高渗透率光伏和高功率电动汽车接入改变了电力系统原有的运行特征，使电压宽幅跳变成为常态，对配电变压器的调压速度、调压范围以及容量提出了更高的要求。传统配电变压器受限于高压侧高电压，分接头级差小、调压速度慢，不能实现宽幅调压。针对此问题，本文提出了一种基于有源逆变的新型混合式低压侧宽幅调压方法，将分接开关接在配电变压器低压侧，以实现宽幅调压。【方法】针对低压侧切换电流高、通态损耗大的问题，采用...

基于霍尔位置传感器的永磁同步电机改进容错控制方法研究————作者：朱叶;赖彬;缪典佶;储剑波;韩镇锚;

摘要：【目的】霍尔位置传感器在恶劣环境、机械振动和电气应力等因素影响下容易发生故障，同时安装偏差也会显著影响电机的控制精度和系统稳定性。为了提高基于霍尔位置传感器的永磁同步电机(PMSM)驱动系统的可靠性和容错性能，对霍尔传感器的故障诊断方法和容错控制策略展开研究，旨在解决传统方法在故障诊断效率和容错控制精度方面的不足。【方法】针对传统基于特征序列的故障检测方法存在的效率低和误判问题，提出了一种基于伪加...

并联永磁同步电机系统统一坐标系建模及其矢量控制策略————作者：孙东;孙士奇;王彤辉;仉志华;时振堂;

摘要：【目的】单变流器驱动多台永磁同步电机(PMSM)并联运行的系统架构，能够显著降低硬件成本、减小系统体积并提高功率密度，已成为一种极具经济效益的技术方案。然而，传统控制策略通常采用平均模型或多坐标系模型，不仅增加了系统建模的复杂性，还可能导致控制精度下降和动态响应变差。针对此问题，本文提出了一种基于统一坐标系的单变流器多PMSM并联系统控制策略，旨在简化控制结构并提升系统性能。【方法】首先，采用频域...

基于超螺旋滑模控制的永磁同步电机磁场定向控制研究————作者：李耀华;王自臣;何雨勰;曲含章;王禹涵;王钦政;

摘要：【目的】传统永磁同步电机(PMSM)磁场定向控制(FOC)系统的转速环和定子dq轴电流环通常采用比例积分(PI)控制，导致转速超调量较大。采用滑模控制(SMC)可减小超调量，但仍存在动态响应较慢，电流脉动较大的问题。【方法】针对此问题，本文采用超螺旋滑模控制(STSMC)来调节转速外环和定子dq轴电流内环，以提升响应速度，抑制转速脉动和电流脉动，从而提升系统的动态性能和稳态性能。进一步地，为提升系...

基于神经网络的真空泵用驱动电机发热预测————作者：张京瑶;安辉;邓文宇;段永利;王君;高宇;安跃军;

摘要：【目的】针对真空泵用驱动电机在实际工作过程中散热困难，且在出现冲击载荷情况下电机温度容易突破绝缘限制的问题，本文采用神经网络法对真空泵用驱动电机进行发热预测。【方法】以一台4.5 kW的真空泵用驱动电机为例，首先，对冲击载荷下的电机进行温度仿真分析，对瞬时数据进行分类，利用历史数据对神经网络进行训练，建立真空泵用驱动电机运行数据与温度的映射关系。其次，搭建电机试验平台，对电机进行冲击试验，用试验数...

基于超螺旋滑模观测器的双三相永磁同步电机鲁棒性模型预测控制算法————作者：高梓伦;孙全增;孔钰;张志锋;

摘要：【目的】为解决双三相永磁同步电机(PMSM)模型预测控制(MPC)系统鲁棒性低、对电机参数依赖性高的问题，对滑模参数辨识方法进行改进优化，提出了一种基于超螺旋滑模观测器(ST-SMO)参数辨识的双三相PMSM模型预测电流控制(MPCC)方法。【方法】首先，引入高阶滑模算法，替代传统滑模观测器中的开关函数sign作为新的滑模趋近律，设计了基于超螺旋算法的ST-SMO来进行更加精准的电机电感参数辨识；...

永磁同步电机低复杂度三矢量模型预测电流控制————作者：王震;安辉;邓文宇;高慧;于勇波;胡显光;安跃军;

摘要：【目的】为解决永磁同步电机(PMSM)传统三矢量模型预测电流控制(TV-MPCC)的计算复杂性问题，提出了一种基于改进电压矢量选择和计算方法的低复杂度三矢量模型预测电流控制(LCTV-MPCC)方法。【方法】首先，基于前向欧拉法建立PMSM离散化电流预测模型，通过相邻有效电压矢量筛选方法确定三个候选矢量，缩小电压矢量选择范围。然后，计算价值函数以确定最优电压矢量组合，并计算出各自对应的虚拟作用时间...

基于Halbach型磁耦合机构的多负载WPT系统研究————作者：何继泊;曹桂梅;王豫;韩天浩;严仲明;

摘要：【目的】针对多负载无线电能传输(WPT)系统中，接收线圈交叉耦合导致的系统传输效率降低的问题，本文提出了一种基于Halbach磁耦合机构的多负载WPT系统。【方法】Halbach磁耦合机构通过调控发射单元构成线圈的激励电流方向，利用构成线圈的组合磁效应，实现了在目标区域定向聚集磁场和削弱磁场的双重调控效果。通过建立有限元仿真模型，在优化磁耦合机构设计的基础上，对接收单元和发射单元的互感特性与磁场特...

面向共模干扰电流抑制的SiC MMC调控策略研究————作者：王丹;贺悝;谭庄熙;

摘要：【目的】碳化硅(SiC)器件因其低开关损耗、高耐压等优异特性，在中压领域的模块化多电平换流器(MMC)应用中具有显著优势。但基于SiC器件的子模块在开关瞬态会产生高du/dt、di/dt,造成严重的电磁干扰，危害系统安全。【方法】为了解决该问题，本文根据MMC拓扑特点分析了子模块杂散电容分布特性，通过对杂散电容的等效变换，构建了共模干扰电流等效电路模型。在此基础上，提出一种基于载波移相脉冲宽度调制...

潜油永磁同步电机的自抗扰控制技术研究————作者：赵卓群;赵辉;吴频;刘玉贵;夏秀文;王建宝;郑利华;

摘要：【目的】潜油永磁同步电机(SPMSM)具有安全可靠、效率高及响应速度快等优势，是取代效率低下的异步潜油电机的最佳机型，其控制性能直接影响潜油电泵的稳定性及采油效率。针对油井工作环境恶劣导致潜油电机不适合安装位置传感器的问题，本文在建立高频激励电机数学模型的基础上，提出一种基于高频方波注入法的永磁同步电机无位置传感器自抗扰控制(ADRC)方案。【方法】通过采用无滤波器法分离基频和高频电流信号，获取包...

过载对屏蔽式永磁同步电机性能的影响————作者：龚佳乐;李明;郑继鑫;

摘要：【目的】屏蔽式永磁同步电机(CPMSM)具有高效率、高功率密度等优异的性能，凭借体积小、重量轻、运行稳定可靠及维护需求低等优点被广泛应用于真空泵等高要求的精密控制工业设备中。真空泵在抽真空工作中可能有空气流入真空环境中，导致真空泵高负载作业，从而使CPMSM过载。【方法】本文通过Simulink和Ansys构建联合仿真模型，对电机的电磁场及温度场进行分析，得出电机过载后的安全运行时间及电磁场的变化...

冶金谐波入侵变压器的多物理场特性研究————作者：戴宛麟;高盛楠;唐华;

摘要：【目的】针对冶金行业生产中谐波入侵变压器导致其构件振动、噪声异常的问题，基于多物理场耦合方法，通过仿真和试验研究冶金谐波扰动在多物理场中的演变过程。【方法】首先，提出考虑谐波扰动的变压器电磁-机械-声场耦合模型，将电磁力、振动加速度分别作为电磁-机械、机械-声场的关联特征参数。基于电磁耦合求解变压器的绕组电流、磁通密度以及电磁力，并将电磁力作为机械模型的激励，计算变压器铁心及绕组的振动加速度，然后...

基于tFLO-SVMD-LSSVM及精细复合多尺度模糊散布熵的隔离开关故障诊断方法————作者：葛轩豪;马宏忠;张驰;董媛;徐睿涵;胡国栋;

摘要：【目的】目前，隔离开关已被广泛应用于电网中，然而对其故障诊断的研究相比于变压器、断路器等设备却较少。通过隔离开关运行时的振动信号来准确识别其故障类型对于电网的正常运行和工作人员的人身安全具有重要意义。【方法】本文采用了自适应t分布扰动策略来改进伞蜥优化(FLO)算法，得到改进后的融合自适应t分布扰动的伞蜥优化(tFLO)算法，进而对连续变分模态分解(SVMD)和最小二乘支持向量机(LSSVM)的参...

分数槽集中绕组双转子异步电机起动转矩特性分析————作者：张一鸣;骆皓;朱正鹏;高阳;王子刚;周明杰;

摘要：【目的】分数槽集中绕组(FSCW)双转子电机由于其独特的绕组分布导致气隙中含有丰富的磁动势谐波，在直接起动时，电机将会产生大量的冲击电流和转矩脉动。针对上述问题，本文将以硬起动与软起动为基础分析这两种起动方式下的电磁转矩特性，判断这两种起动方式是否有利于电机的稳定运行，并验证虚位移法在这两种起动方式下是否成立。【方法】本文首先介绍FSCW轴向双转子电机的基本结构及工作原理，并根据绕组理论建立了电机...

定子齿开槽对屏蔽式永磁同步电机齿槽转矩的影响————作者：陈子淋;李明;王蓉;伦淑娴;

摘要：【目的】如何降低齿槽转矩是电机设计中的热点问题，目前已知在永磁同步电机(PMSM)定子齿上开槽可以有效抑制电机齿槽转矩，但在屏蔽式永磁同步电机(CPMSM)上开槽抑制齿槽转矩的可行性暂不明确。【方法】因此，本文以一台6极9槽CPMSM为研究对象，利用有限元法搭建了电机模型，对电机定子齿部进行开槽设计。然后在推导CPMSM齿槽转矩表达式的基础上，研究了定子齿开辅助槽对CPMSM齿槽转矩的影响。此外，...

分数槽集中绕组分布系数计算方法————作者：骆皓;王子刚;吉薇;

摘要：【目的】旨在深入探索分数槽集中绕组(FSCW)分布系数计算过程中的高效性与准确性问题，进而提出具有统一适用性的分布系数计算式。【方法】本研究聚焦于FSCW的分布系数，在研究方法的构建上，创新性地提出并详细对比了3种分布系数的计算方法：定义法采用经典的绕组系数理论框架，通过傅里叶分解及分布系数的基本定义推算出计算式；谐波合成法则基于空间磁势矢量叠加原理，建立多极对数坐标系下的矢量叠加模型；相量合成法...

内置式永磁同步电机全速域无位置传感器控制————作者：刘力卿;么军;贺春;魏菊芳;马炜龙;田里思;季洪鑫;

摘要：【目的】为了克服传统内置式永磁同步电机(IPMSM)无位置传感器控制在全速域范围内的技术瓶颈，本文致力于研究一种能够在全速域范围内实现稳定控制的无位置传感器控制策略。具体而言，旨在解决低速段转速和角度信息观测精度不足、中高速段系统抖振明显以及速度切换过程中稳定性差等技术难题，从而实现从低速到中高速段的无位置传感器平滑切换控制。【方法】本文提出了一种基于多模态观测器的全速域无位置传感器控制策略。在低...

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