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

有源中點鉗位逆變器逐波“軟”限流方法

摘要：【目的】隨著新能源的迅速發展，新能源逆變器的弱抗擾性加劇了其在故障擾動后發生連鎖性脫網的風險，對現有保護風險防控技術提出了新的挑戰。針對有源中點鉗位(ANPC)逆變器交流側短路的故障工況，本文對逐波限流控制方法進行了研究。【方法】在傳統的逐波限流控制方法中，當電流大于過流閾值時，會斷開逆變器所有開關器件。但這會頻繁觸發限流控制，開關器件的電流變化率di/dt很高，且有過電流流過絕緣柵雙極型晶體管(...

基于隨機零矢量SVPWM控制策略的內置式永磁同步電機電磁振動抑制

摘要：【目的】逆變器驅動的內置式永磁同步電機在運行過程中，諧波電流及其激勵的徑向電磁力易導致明顯的電磁振動與噪聲。而現有控制策略多側重于抑制低頻或高頻單一方面的電磁振動，難以實現全頻段電磁振動的有效抑制。因此，本文旨在提出一種兼顧低頻與高頻電磁振動抑制的改進控制方法。【方法】首先，利用Logistic映射與Markov鏈生成隨機零矢量序列，用于改進隨機零矢量SVPWM調制，實現動態調整逆變器開關脈沖導通...

基于虛擬阻尼功率控制的無電解電容驅動系統諧振抑制方法

摘要：【目的】傳統永磁同步電機驅動受限于電解電容的熱衰退特性，壽命存在瓶頸。無電解電容驅動系統通過薄膜電容替換電解電容提升了可靠性，但其引入的大電感易導致網側產生LC諧振。為此，本文提出一種基于虛擬阻尼功率控制的方法，有效抑制了網側諧振并提升了系統的功率因數與電能質量。【方法】為探究網側LC諧振的影響因素，推導了無電解電容驅動系統的特征方程，明確了增加系統阻尼以抑制諧振的必要性。優化傳統虛擬阻抗控制方案...

基于臨近電流變化預測模型的永磁同步電機模型預測電流控制

摘要：【目的】為了解決永磁同步電機（PMSM）模型預測電流控制（MPCC）參數依賴性強的問題，本文提出了一種基于臨近電流變化的預測模型，消除了電阻和轉子磁鏈參數，提高了PMSM MPCC的參數魯棒性。【方法】基于PMSM傳統電流預測模型與臨近電流變化，首先計算施加與上一時刻相同電壓矢量V_n的預測電流值。然后，以此為基準值，計算得出施加其他電壓矢量的預測值，從而建立基于臨近電流變化的...

DANN與CORAL融合的異步電機跨域故障診斷方法

摘要：【目的】異步電機在現代工業變工況及跨設備應用場景下，因數據分布偏移導致傳統故障診斷模型性能嚴重退化。針對現有單一域對齊策略泛化能力不足以及診斷模型計算復雜度高的問題，本文提出了一種融合領域對抗網絡(DANN)與關聯對齊(CORAL)的輕量化故障診斷方法。【方法】基于Maxwell與Simulink搭建聯合仿真平臺，模擬矢量控制下電機的動態行為，獲取多工況定子電流信號。采用時域差分與連續小波變換協同...

基于自抗擾重復控制器的永磁同步電機轉速波動抑制策略

摘要：【目的】在實際應用中，永磁同步電機（PMSM）轉速易受到多源耦合擾動的影響，導致傳統電機控制無法滿足PMSM在一些高精度應用領域中的控制要求。因此研究針對周期性和非周期性擾動的PMSM抗擾控制策略來抑制轉速波動對提高電機系統控制精度具有重要意義。【方法】針對受周期性與非周期性擾動影響下永磁同步電機的轉速波動問題，提出了一種基于自抗擾重復控制器的永磁同步電機轉速波動抑制策略，來實現轉速波動抑制。首先...

基于碳化硅絕緣材料提升電機性能的研究

摘要：【目的】針對傳統有機絕緣材料導熱性能差，導致電機在過載工況下散熱性能差的問題，本文以高導熱的碳化硅(SiC)絕緣漆替代傳統槽絕緣紙，以提升電機的性能。【方法】以一臺1.1 kW的異步電機為例。首先，建立其三維溫度場仿真模型；其次，對采用普通槽絕緣紙和SiC槽絕緣漆的電機進行熱仿真分析；最后，搭建試驗平臺，測試兩種電機在額定至1.5倍負載范圍內的溫升、電流、效率等性能參數。【結果】試驗與仿真表明，采...

基于改進轉矩分配函數的軸向錯角高速開關磁阻電機控制策略

摘要：【目的】軸向錯角高速開關磁阻電機采用兩套定轉子錯角結構，以改善傳統開關磁阻電機因雙凸極結構和非線性磁路導致的轉矩脈動問題。為進一步降低電機轉矩脈動，提高電機效率，本文提出了一種應用于錯角結構開關磁阻電機的新型轉矩分配函數策略。【方法】該策略針對穩態運行階段，考慮到了兩套定轉子均處于單相導通和分別處于單相導通與兩相交換導通的情況，前者按照轉矩電流平方比分配兩個導通相的轉矩，后者用單相導通側產生的轉矩...

基于單相訓練的匝間短路故障跨相遷移診斷方法研究

摘要：【目的】匝間短路故障是電路系統及電機驅動系統中常見且隱蔽的早期故障類型，不同相故障在物理機理上具有一致性，但受相位差異與測量條件影響，其數據分布存在顯著差異，給數據驅動診斷方法的跨相應用帶來挑戰。本文提出一種在有限標注條件下實現不同相匝間短路故障的統一診斷方法。【方法】將相別差異視為一種特定形式的數據分布偏移，因此匝間短路的核心判據與具體相位無關。基于此，本文從跨相遷移的角度出發，提出一種僅利用單...

貫穿式FSCW定子軸向磁通雙轉子同步電機齒槽轉矩分析

摘要：【目的】本文針對分數槽集中繞組(FSCW)定子軸向磁通同步電機存在齒槽轉矩會導致振動噪音，降低控制精度與運行平穩性的問題，利用虛位移法分析其產生原因并推導其近似表達式，為電機設計、制造、優化提供理論依據。【方法】首先分析了FSCW的基本理論，介紹貫穿式FSCW定子軸向磁通雙轉子同步電機(AF-DR-TS-FSCW-SG)的結構特點及其主磁通耦合原理。然后采用虛位移法分析該類電機齒槽轉矩產生機理，并...

基于多源信息融合與一維卷積神經網絡的低壓供電電纜故障診斷研究

摘要：【目的】為解決傳統低壓供電電纜故障診斷中存在的信號依賴單一、特征提取不足及抗干擾能力弱的問題，提出一種能夠在復雜工況下實現高魯棒性與高精度識別的智能診斷策略。【方法】本文提出一種融合變分模態分解-希爾伯特變換(VMD-HT)和多源一維卷積神經網絡(MS-1DCNN)的智能診斷方法。利用VMD與HT構建時頻分析框架，對不同模態信號進行自適應分解與特征參數量化；同時設計MS-1DCNN結構，實現對多類...

基于CPLC-YOLOv8的輕量型絕緣子缺陷檢測算法

摘要：【目的】針對絕緣子缺陷尺寸小、檢測時易受復雜背景干擾以及基線模型參數量大等問題，本文提出一種基于CPLC-YOLOv8改進的輕量化絕緣子缺陷檢測算法。【方法】首先，設計輕量化RepNCSPELAN4-CAA替換YOLOv8主干網絡中的C2f模塊，降低參數量并增強特征表達能力；其次，新增小缺陷檢測層P2,強化淺層與深層特征的融合，減少小目標信息的流失；然后，設計一種輕量化檢測頭，采用1×1卷積調整通...

鼠籠感應電機新型消諧槽設計及損耗優化

摘要：【目的】本文提出一種用于5.5 kW變頻供電鼠籠式感應電機的轉子導條消諧槽結構，用于改善轉子導條電流密度分布，并盡可能避免槽口局部熱點問題。【方法】首先從磁勢和磁導出發，分析了感應電機氣隙磁場分量和導條感應諧波電流，根據趨膚效應計算了不同諧波電流的透入深度；其次，根據轉子槽口幾何模型，建立了單個導條載流面積隨消諧槽形狀和參數變化的數學模型，并提出基于該數學模型和少量仿真數據的消諧槽優化設計流程；最...

基于九開關變換器的對稱六相永磁同步電機逆變器開路故障診斷

摘要：【目的】為了提高對稱六相永磁同步電機(PMSM)驅動系統的可靠性，本文構建了基于九開關變換器的動態模型，并提出一種創新的逆變器開路故障診斷方法。【方法】在考慮開關管脈寬調制死區效應前提下，定義電機繞組端對地電壓與開關管通斷的邏輯映射，建立相電壓-開關信號的動態對應關系，進而推導出混雜系統的統一邏輯模型。基于電壓混合邏輯運算，對比標準與故障狀態下的電壓差異，實現開路故障的精準定位。【結果】仿真結果表...

基于魯棒遞推最小二乘法的SynRM參數在線辨識方法

摘要：【目的】針對同步磁阻電機(SynRM)驅動系統運行過程中磁飽和效應引起的d-q軸電感非線性畸變問題，提出一種基于魯棒遞推最小二乘法(RRLS)的在線電感參數辨識策略。【方法】首先，計算預測電壓差構建歷史預測殘差序列，在電機運行過程中滾動優化，有效降低偶然數據導致的穩態估計誤差。其次，使用預測標準差作為魯棒尺度來構建魯棒損失函數，增強算法抗負載擾動能力，且未顯著增大計算量。然后，利用近似平衡條件結合...

一種開繞組六相永磁同步電機單相上橋臂故障的模型預測容錯控制方法

摘要：【目的】針對開繞組六相永磁同步電機模型預測控制（MPC）系統在單相上橋臂故障時存在的諧波電流和轉矩脈動等問題，提出一種基于優化控制集的改進方法。【方法】根據矢量空間解耦理論，推導出單相上橋臂故障時的電壓矢量及在基波平面和諧波平面的分布情況，并分析矢量特性。為了保證高電壓利用率，進行虛擬矢量合成。針對傳統凸包法難以選取合適基本電壓矢量的問題，本文提出一種基于優化控制集的模型預測容錯控制（MPFTC）...

氣隙非均勻分布的內置式永磁同步電機振動噪聲分析

摘要：【目的】電磁振動特性是車用內置式永磁同步電機（IPMSM）的核心性能指標，直接決定其運行穩定性，并對噪聲控制效果起關鍵作用。現有研究多集中于IPMSM正常運行狀態下的電磁振動特征，卻未充分關注實際工況中定子與轉子形變對電磁振動的顯著影響。【方法】本文圍繞定子形變及轉子機械應力形變引起的氣隙形變，通過推導形變后的氣隙磁導函數，進而推導氣隙不均勻狀態下IPMSM的徑向電磁力表達式，并通過有限元仿真驗證...

基于分數階動態滑模自抗擾的PMSM調速控制

摘要：【目的】針對永磁同步電機(PMSM)在急加減速和負載突變時控制精度低、收斂慢、抖振強的問題，本文提出了一種分數階動態邊界層超螺旋滑模自抗擾控制(FO-DBL-STSM-ADRC)策略。【方法】首先，融合ADRC STSMC算法，提升復雜工況下的適應能力。其次，設計新型DBL滑模面，通過動態調整邊界層結構，提升系統動態響應速度與抗負載擾動能力。然后，引入分數階微積分，有效抑制傳統滑模的高頻抖振，顯著...

IE5能效等級三相異步電動機系列產品開發

摘要：【目的】IE5能效等級是目前全球統一的低壓三相交流異步電動機最高能效等級，對應國家標準GB/T 18613—2020中的1級能效。針對國內IE5能效等級系列三相異步電動機缺乏統一設計的現狀，為推進1級能效電機的發展，上海電器科學研究院組織完成了YE5系列(IP55)三相異步電動機產品開發。IE5能效為全球最高等級，對應國標GB/T 18613—2020中的1級能效。【方法】聯合行業骨干生產企業及上...

空間寬頻帶磁場耦合的定子變齒槽比分立模塊化對轉雙轉子同步發電機電磁特性分析

摘要：【目的】本文提出并設計了一種軸向磁通分立模塊化對轉雙轉子同步發電機(DM-AF-CRDRSG),旨在實現多極對磁場耦合下的寬頻電勢調制與穩定發電。【方法】首先，電機定子采用矩形鐵心6槽三相分數槽集中繞組，雙轉子激勵(2/4極)與定子磁動勢主導分量實現選擇性耦合。其次，搭建樣機試驗平臺，進行空載與負載試驗，并與仿真結果對比。然后，利用Ansys Maxwell軟件構建了11個磁路等效的二維有限元模型...

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