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关键词： 直流电力系统   CLLC谐振变换器   粒子群优化算法   过谐振调频扩展移相控制   谐振电流优化   时域模型  

摘要： 电容-电感-电感-电容(CLLC)谐振变换器是一种运行效率高、软开关特性好，适用于直流电力系统的隔离型双向DC/DC变换器。然而，谐振变换器采用的传统调频控制仅包含一个控制变量，难以同时维持变换器输出电压稳定并兼顾谐振电流优化。为了提升CLLC谐振变换器的整体运行效率，提出了一种基于粒子群优化算法的过谐振调频扩展移相控制方法。此控制方法在调频控制的基础上引入了2个移相型控制变量，增加了CLLC谐振变换器的控制自由度。同时，基于精准时域模型并使用粒子群优化算法，可以明确变换器采用过谐振调频扩展移相控制方法时的最优工作点，从而有效地提升变换器不同工况下的运行效率。最后，通过一台2 kW级实验样机验证了所提电流优化方法的可行性。

关键词： 共模电压抑制   三电平多相H桥串联变频器   载波翻转   舰船综合电力系统   十二相感应电机  

摘要： 本文针对舰船直流10kV新型三电平多相H桥串联变频器共模电压抑制问题展开研究。首先，梳理了新型直流串联H桥型变频器共模电压与零序电压的转换关系，并给出了共模电压和零序电压等效电路；其次，基于载波翻转策略，提出了一种适合三电平H桥型变频器的共模电压抑制方法，该方法可在不恶化输出零序电压及中点电压平衡性能的基础上，实现共模电压优化抑制。最后，搭建12相三电平H桥串联变频器及其配套感应电机仿真模型及试验平台，并对所提共模抑制策略予以仿真和试验验证，结果表明在保证零序电压、中点电压平衡性能不变的前提下，可将共模电压峰值由udc/4降低至udc/6，且理论分析、仿真和试验三者吻合良好。本文所提共模电压抑制策略实现简单，可推广到其它多相H桥型变换器共模电压抑制场合。

关键词： 车载边缘算力网络   任务迁移   负载均衡   最优控制  

摘要： 将大量车载计算任务卸载到边缘计算网络中，虽然可以减少因为车辆算力不足导致的计算延迟，但不合理的分配计算任务会产生的网络延迟和边缘计算延迟，这导致了用户服务质量降低，如何快速合理地分配计算任务成为车载边缘计算(VEC)网络研究的难点。针对车载任务边缘卸载后资源分配问题，综合考虑了车载任务在本地运行的计算时延、车载任务在边缘服务器中运行的计算时延和网络时延、车载任务在边缘云中迁移产生的网络时延等因素，提出一种基于最优控制的车载边缘网络算力负载均衡方法，根据边缘服务器的负载状态和负载的扰动，求解负载均衡策略、分配和任务迁移策略。仿真实验结果表明，在降低网络延迟、计算延迟和抗扰动方面，所提算法的负载均衡效果较同类算法均更优。

关键词： 全桥型模块化多电平换流器   死区等效建模   戴维南等效   状态变量继承  

摘要： 工程中的模块化多电平换流器(Modular Multilevel Converter，MMC)为了避免全桥子模块(Full-bridge submodule， FBSM)的同侧IGBT直通而烧毁直流电容，通常会加入死区时间，即“先断后通”。死区过程会导致直流侧谐波增大、交流侧输出总谐波畸变率增大等问题，十分有必要对其进行针对性模拟。然而，由于死区时间内存在二极管的不控续流过程，仿真中只能使用分立元件构建的详细模型进行模拟，无法在现有提速传统等效模型嵌入死区功能。针对这一问题，本文提出一种分立二极管结合MMC戴维南等效模型的死区建模方法，设计等效子模块的“死区部分”与“正常工作部分”，通过状态变量继承的手段完成死区投切。在PSCAD/EMTDC中建立了双端全桥MMC的带死区详细模型与所提等效模型，仿真结果表明，本文所提模型具有较高的加速比和精度，满足实际工程的仿真要求。

关键词： 寄生电感   能量   电气应力   开关损耗   电压电流变化率  

摘要： 功率器件由于受芯片封装及电路设计的影响，存在许多寄生电感。寄生电感可能会引起门极信号振荡或者功率器件电气应力增加等问题，因此降低寄生电感是实际应用中的重要设计指标，但寄生电感不能完全被消除。因而利用功率器件中寄生电感，实现开关暂态的调控，是一种更加有效和实际的方法。本文采用分布式参数耦合提取方法，构建了一个较全面的器件内部与封装的寄生电感模型，通过瞬时能量积分方法分析了寄生电感上能量的交互。进一步地，提出了通过能量转移支路，实现寄生电感上能量转移，并配合dv/dt所产生位移电流的分流，实现功率器件的电压电流变化率的分别调控。所提出的技术可以实现开关损耗和电气应力同时优化，无需采用高成本器件。使用该驱动于IGBT器件IKW75N60T ，在400 V/60 A的双脉冲测试下，可实现电流过冲和电压过冲分别减小12.0%和14.5%，开通损耗和关断损耗分别降低4.16%和7.6%。

关键词： IGBT器件   寿命预测   概率分布   可靠性  

摘要： IGBT器件制造工艺差异往往导致器件服役寿命存在分散性，而传统寿命预测解析方法难以有效应对器件实际服役寿命分散性问题，本文提出一种基于分布式参数退化模型的IGBT器件寿命分布概率预测方法，实现其寿命分布区间的概率预测。首先，基于IGBT器件的封装工艺缺陷、运行端部特性、退化过程分散性分析了其服役寿命呈现分散性的原因；其次，基于导通压降VCE的失效演化规律建立了IGBT器件状态参量退化模型，并通过Levenberg-Marquardt算法拟合获取了退化模型的参数分布特性；最后，基于蒙特卡洛法对IGBT器件服役寿命分布的概率进行预测，并通过实验算例对所提寿命预测方法进行了验证，同时与传统寿命预测模型进行了对比。实验结果表明，在考虑同一型号IGBT器件分散性的条件下，所提方法平均寿命预测误差约为3%，相比于传统寿命模型，在器件寿命分散性的预测方面具有优越性。

关键词： 交流异步电机   矢量控制   滑模观测器   超螺旋算法   转子磁链观测  

摘要： 本文研究了基于超螺旋滑模算法的异步电机转子磁链观测问题.根据异步电机电流模型,设计了超螺旋算法下的转子磁链开环估计模型.为提高该模型对于转子电阻及外部扰动变化的鲁棒性,对观测器中电机参数的不确定部分进行估计.进一步地,将观测器得到的转子磁链引到定子电流估计方程中,得到闭环结构,提高了磁链观测精度和收敛速度.通过重构模型中待观测的中间变量,解决了传统观测器模型对于转子磁链求解时的积分漂移和初值误差问题.针对磁链与转子转速的耦合问题,通过处理扰动给出了系统稳定的充分条件.仿真和实验结果验证了本文算法的可行性和有效性.

关键词： IGBT模块   功率半导体   智能管理   工厂投产   碳中和   低碳能源   微电子   万个  

摘要： 8月8日,浙江翠展微电子有限公司宣布其第100万个IGBT模块正式下线。据了解,翠展微电子的IGBT模块封测线采用自动化智能管理设计,以车规级的品控生产制造所有IGBT模块产品。公司围绕“碳达峰、碳中和”的国家战略要求,深耕对绿色低碳能源发展具有重要作用的功率半导体。在三期工厂投产后,预计将形成年产300万套IGBT模块的规模。

关键词： 混合式直流断路器   绝缘栅双极型晶体管   缓冲电路   均流   过电压抑制   暂态换流   电磁耦合  

摘要： 与压接式绝缘栅双极型晶体管(IGBT)相比,模块式IGBT具有成本低、不需要单独压装结构、安装方便、故障后呈开路等特点,是750 V/1500 V混合式直流断路器中的核心元件。然而,受限于单个模块式IGBT器件的标称开断能力,多个模块式IGBT的并联均流技术是实现10 kA级直流开断的关键。文中从理论上分析了IGBT器件、缓冲电路和快速真空开关的空间排布位置对换流速度、动态均流、关断过电压等性能的影响。分析表明,从减少换流难度角度考虑,快速真空开关应与IGBT就近并联;从降低关断过电压角度考虑,各并联IGBT应采用分布式缓冲电路结构。进一步,考虑空间磁场耦合作用,建立了并联IGBT的动态开断电路模型,分析了并联IGBT动态开断性能的影响因素,发现增大子模块支路杂散电感、降低避雷器残压可有效提高并联IGBT的动态均流性能;子模块间负耦合电感可有效抑制IGBT关断过电压。最后,为兼顾换流速度、动态均流、关断过电压抑制等,提出了缓冲电路、IGBT、快速真空开关就近并联构成子模块,子模块再经电感并联的混合式直流断路器拓扑方案,并进行了仿真验证和1.5 kV/3 kA试验验证。

关键词： 攻击角度控制   机动目标   相对运动   贝塞尔曲线  

摘要： 为提高导弹在攻击角度约束下对机动目标的拦截效能,提出了一种基于相对速度矢量控制的制导策略。通过运动矢量合成建立了虚拟的相对运动坐标系,将常速拦截机动目标问题转化为变速攻击静止目标问题,并基于二阶贝塞尔曲线设计了满足相对航迹角约束的相对运动轨迹,使用轨迹跟踪算法生成制导指令以控制相对速度矢量。仿真结果验证了所提制导律的有效性和优越性。