機電工程與自動化學(xué)院青年教師劉家利博士在控制工程與電氣工程領(lǐng)域國際知名期刊發(fā)表學(xué)術(shù)論文

發(fā)表時間：2024-10-31

近日,，佛山大學(xué)機電工程與自動化學(xué)院自動化系青年教師劉家利博士與華北電力大學(xué)張永昌教授團隊合作，以佛山大學(xué)為第一署名單位在控制工程與電氣工程領(lǐng)域國際知名期刊《IEEE Transactions on Industrial Electronics》上發(fā)表題為“DC-Link Voltage Stabilization Based on Complex-Coefficient Current Controller for IPMSM Drives Without Electrolytic  Capacitors”的文章,， 劉家利為第一作者,，華北電力大學(xué)張永昌教授為通訊作者。該論文提出無電解電容逆變器（capacitorless）的復(fù)系數(shù)控制器可控制電壓飽和時的電流軌跡,，實現(xiàn)大范圍低電壓波動下逆變器的極限控制，有力支撐了控制科學(xué)與工程學(xué)科“控制理論與控制工程”方向的復(fù)雜系統(tǒng)建模與控制技術(shù),。

近年來,，高可靠性、低成本和小型化的電機驅(qū)動控制器成為國內(nèi)外學(xué)術(shù)界研究熱點,，并且相關(guān)研究成果已經(jīng)初步在工業(yè)界進行商業(yè)化應(yīng)用,。其中主要攻關(guān)的技術(shù)方向是將嚴重影響系統(tǒng)可靠性的電解電容替換為薄膜電容。但是小容量電容使得系統(tǒng)無法進行輸入輸出側(cè)功率解耦,，不僅會導(dǎo)致網(wǎng)側(cè)電感與電容之間產(chǎn)生電壓振蕩而且會導(dǎo)致電機電流控制困難,，最終導(dǎo)致系統(tǒng)不穩(wěn)定，現(xiàn)有方法仍不能很好地兼顧電機控制與母線電壓穩(wěn)定控制,。本文針對上述系統(tǒng)不穩(wěn)定問題,，提出一種以母線電壓與電機電流為控制目標的多變量軌跡預(yù)測控制方法，旨在最大化的利用母線電壓實現(xiàn)電流的極限控制,。本文提出了電容功率控制,，理論上揭示了電容功率對母線電壓的調(diào)節(jié)機制，通過控制電容功率以實現(xiàn)抑制母線諧振電壓,。在此基礎(chǔ)上,，進一步提出了復(fù)系數(shù)電流控制器，實現(xiàn)在電壓飽和的約束條件下以電機電流穩(wěn)定控制,。該控制方法通過基于電壓飽和情況動態(tài)修正電流軌跡,，實現(xiàn)在非線性約束下多耦合目標的協(xié)同優(yōu)化控制，提高系統(tǒng)穩(wěn)定性,。本文提出的復(fù)系數(shù)電流控制器可以在空調(diào)驅(qū)動,、風(fēng)機、水泵等低成本場景以及航空航天等高可靠性需求場合進行應(yīng)用,，具有重要的理論意義和工程應(yīng)用價值,。

《IEEE Transactions on Industrial Electronics》為中科院一區(qū)TOP期刊，影響因子：7.5,，是電子與電氣領(lǐng)域國際頂級期刊,。該期刊全面覆蓋了信息、控制、電氣及工業(yè)電子等領(lǐng)域最新的研究進展,，出版內(nèi)容包括電力電子和驅(qū)動控制技術(shù),、系統(tǒng)控制和信號處理、故障檢測和診斷,、電力系統(tǒng),、儀表、測量和測試,、建模和仿真,、運動控制、機器人,、傳感器和執(zhí)行器,、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的實現(xiàn)、模糊邏輯和工業(yè)系統(tǒng)中的人工智能,、工廠自動化,、通信和計算機網(wǎng)絡(luò)。

稿件來源：機電工程與自動化學(xué)院

通訊員：紀江