基于精细时程积分的结构动力响应降维分析 被引量：7

1

作者 蒲军平 刘岩 +1 位作者 王元丰 赵成刚 《清华大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第12期1681-1683,共3页

利用指数矩阵精细算法及状态方程直接积分法,讨论了求解动力响应问题的时程积分方式。通过选择代数精度高的Cotes积分,得出了计算精度非常高的动力响应结果。采用减缩主从自由度的精细时程积分算法对动力方程进行降维积分,通过保留指定... 利用指数矩阵精细算法及状态方程直接积分法,讨论了求解动力响应问题的时程积分方式。通过选择代数精度高的Cotes积分,得出了计算精度非常高的动力响应结果。采用减缩主从自由度的精细时程积分算法对动力方程进行降维积分,通过保留指定的主自由度,删除其余的自由度来减小质量阵、阻尼阵和刚度阵的维数,既降低了指数矩阵的维数又保持了必要的计算精度,使指数矩阵分解所需时间大为降低。数值算例表明所给方法在保障求解精度的前提下具有很高的求解效率。 展开更多

关键词 降维分析 Cotes积分格式 动力响应 结构动力学 精细时程积分法 降阶积分

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梁板壳有限单元中的各种闭锁现象及解决方法 被引量：8

2

作者 李忠学 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第7期1119-1125,1167,共8页

对梁元和板壳单元中存在的各种闭锁现象进行详细的分析,对现有的一些解决方法的优劣性进行比较,以使人们对闭锁现象有更深入的认识,并能有效地消除或减轻它们的不利影响.分别在二维、三维梁元与板壳单元有限元公式中引入Hellinger-Reiss... 对梁元和板壳单元中存在的各种闭锁现象进行详细的分析,对现有的一些解决方法的优劣性进行比较,以使人们对闭锁现象有更深入的认识,并能有效地消除或减轻它们的不利影响.分别在二维、三维梁元与板壳单元有限元公式中引入Hellinger-Reissner混合函数或降阶积分,以减轻或消除闭锁现象对单元计算精度的不利影响.通过4个算例来阐明闭锁现象随单元受力情况、单元厚度、单元网格划分的不同而对结构非线性分析结果所带来的不同程度的影响.结果表明,闭锁现象对结构的数值分析结果影响显著,对以受弯为主而膜应力很小甚至为零的单元,膜闭锁现象非常严重,而对薄壁单元,剪切闭锁的影响特别严重;采用单元的混合公式或在协调元中采用降阶积分,可有效地消除单元的各种闭锁现象和插值函数的误差对单元计算精度带来的不利影响,能使单元计算精度和计算效率得到显著改善. 展开更多

关键词 梁单元 曲壳单元 闭锁现象 降阶积分 混合公式 假定应变

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稳定化的新型协同转动四边形曲壳单元 被引量：4

3

作者 李忠学 刘永方 +2 位作者 徐晋 叶青会 俞冬良 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2010年第9期27-34,共8页

发展了一种新型协同转动9节点四边形曲壳单元。在单元中采用了矢量型转动变量,它们是节点处中性面法向矢量的两个较小分量,在增量求解过程中它们的增量是采用简单的加法直接累加的,因此在更新切线刚度矩阵时可以提高单元计算效率和简化... 发展了一种新型协同转动9节点四边形曲壳单元。在单元中采用了矢量型转动变量,它们是节点处中性面法向矢量的两个较小分量,在增量求解过程中它们的增量是采用简单的加法直接累加的,因此在更新切线刚度矩阵时可以提高单元计算效率和简化计算过程。不同于现有的其它协同转动有限元公式,本单元的切线刚度矩阵可以通过计算应变能或能量混合泛函对节点变量的二次微分得到,且节点变量的微分次序是可以互换的,因而得到的单元切线刚度矩阵是对称的。为消除或减轻闭锁现象的不利影响,采用了降阶积分法来计算单元内力矢量和切线刚度矩阵,并采用稳定化方法消除可能出现的伪零能模态。多个算例的分析结果表明:本文发展的9节点四边形曲壳单元的可靠性、收敛性和计算精度是令人满意的。 展开更多

关键词 协同转动法 矢量型转动变量 闭锁现象 降阶积分 稳定应变法

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采用Mindlin板理论构造8节点等参有限元 被引量：2

4

作者 孙海虹 《武汉水运工程学院学报》 1991年第1期69-74,共6页

本文采用考虑剪切变形的Mindlin板理论构造8节点等参有限元,板的位移和转角均选为C°类抛物型形函数。为了避免板在小厚跨比情况下总刚方程出现平凡解,单元矩阵计算采用降阶积分方法处理。本方法能同时适用于具有复杂几何和位移边... 本文采用考虑剪切变形的Mindlin板理论构造8节点等参有限元,板的位移和转角均选为C°类抛物型形函数。为了避免板在小厚跨比情况下总刚方程出现平凡解,单元矩阵计算采用降阶积分方法处理。本方法能同时适用于具有复杂几何和位移边界条件的中厚板和薄板的计算,且可方便地在普遍使用的位移法有限元程序系统中实施。 展开更多

关键词 MINDLIN板理论 等参元 降阶积分 正交异性材料 结构力学

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多跨变载连续梁的减缩自由度动力计算

5

作者 蒲军平 《解放军理工大学学报（自然科学版）》 EI 2004年第3期53-56,共4页

对多跨变载荷梁采用减缩自由度的精细时程算法进行计算 ,其结果可作为实际复杂工程结构设计的理论参考依据。采用减缩自由度精细积分求解多跨连续梁的动力响应结果与用精细时程积分法计算的结果相比差别很小 。

关键词 结构动力响应 数值解 精细时程积分 降阶积分 连续梁

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柱壳元素中的“沙漏模态”与γ-法

6

作者 曹承佳 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 1989年第1期92-106,共15页

本文通过对两侧受有共线、反向的集中载荷的柱壳在线性情况下的节点位移的两例计算,分析了等参薄壁柱壳元素的剪切闭锁与薄膜闭锁以及利用降阶Gauss积分时的沙漏模态的原因,并利用T.Belytschko等人的γ-法对柱壳元素的沙漏模态进行稳定... 本文通过对两侧受有共线、反向的集中载荷的柱壳在线性情况下的节点位移的两例计算,分析了等参薄壁柱壳元素的剪切闭锁与薄膜闭锁以及利用降阶Gauss积分时的沙漏模态的原因,并利用T.Belytschko等人的γ-法对柱壳元素的沙漏模态进行稳定,表明γ-法不仅可用于Facette元素,而且对四边形、四节点的等参柱壳元素也有很大作用,但稳定的结果并不十分理想.本文还解释了γ-法的数学及力学意义,并给出了新的表达方法. 展开更多

关键词 圆柱面壳 沙漏模态 剪切锁定 薄膜锁定 降阶积分 有限元法

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双轴柔性铰链单元质量矩阵的闭式解析式

7

作者 侯文峰 《数学的实践与认识》 北大核心 2015年第5期189-194,共6页

采用有限元法分析柔顺机构的动力学性能时需要建立相应的柔性铰链的单元刚度矩阵和单元质量矩阵.先建立了双轴柔性铰链的数学模型,用数学归纳法推导了高阶余弦函数降阶为一次余弦函数的表达式,并求解了双轴柔性铰链单元质量矩阵的闭式... 采用有限元法分析柔顺机构的动力学性能时需要建立相应的柔性铰链的单元刚度矩阵和单元质量矩阵.先建立了双轴柔性铰链的数学模型,用数学归纳法推导了高阶余弦函数降阶为一次余弦函数的表达式,并求解了双轴柔性铰链单元质量矩阵的闭式解析式.比较了闭式解析式与其它数值积分如复化梯形公式、复化Simpson公式、Gauss-Legendre公式、Gauss-Chebyshev公式、Romberg积分等的积分精确度,表明采用本方法是非常适用且精确度是最高的. 展开更多

关键词 高阶余弦函数 闭式解析式 降阶积分 质量矩阵 柔性铰链

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平行四边行Mindlin板元的剪切能降阶积分法与附加剪应变法的等价性证明

8

作者 焦兆平 吴长春 黄茂光 《合肥工业大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 1993年第2期31-34,共4页

本文证明了平行四边形Mindlin板元的剪切能降阶积分法与附加内部剪应变法的等价性。

关键词 剪切自锁 降阶积分 内部剪应变 板

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可靠性灵敏度分析的降阶积分法

9

作者 万越 吕震宙 宋述芳 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第1期93-99,共7页

运用降阶积分法对结构进行可靠性灵敏度分析,提出了2种基于降阶积分的可靠性灵敏度分析方法,推导了单模式和多模式系统基于降阶积分的可靠性灵敏度计算公式。通过数值和工程算例说明:文中所提的2种基于降阶积分的可靠性灵敏度分析方法... 运用降阶积分法对结构进行可靠性灵敏度分析,提出了2种基于降阶积分的可靠性灵敏度分析方法,推导了单模式和多模式系统基于降阶积分的可靠性灵敏度计算公式。通过数值和工程算例说明:文中所提的2种基于降阶积分的可靠性灵敏度分析方法是一种精度较高的方法。 展开更多

关键词 降阶积分 可靠性灵敏度 MONTE Carlo

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降阶积分中刚度的奇异性分析

10

作者 兑关锁 赵国景 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 1998年第3期44-50,共7页

本文研究了薄厚板壳有限单元统一性理论中，由于采用降阶积分而使得刚度矩阵产生奇异的问题。得到了根据插值函数来计算刚度矩阵秩的计算公式，并对几种降阶积分单元进行了验算。

关键词 降阶积分 罚函数 奇异性 薄板壳 有限元

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基于降阶广义积分调节器的四桥臂变流器谐波消除方法 被引量：1

11

作者 朱紫阳 陈果 吴浩楠 《电气开关》 2019年第1期32-36,共5页

四桥臂变流器能有效的控制三相电压平衡,已广泛应用于分布式发电系统中。然而传统的四桥臂变流器控制策略对输出的谐波抑制效果有限。由于电力电子器件的高速开断会产生大量的谐波污染,使变流器输出的电能质量降低。针对此问题,本文提... 四桥臂变流器能有效的控制三相电压平衡,已广泛应用于分布式发电系统中。然而传统的四桥臂变流器控制策略对输出的谐波抑制效果有限。由于电力电子器件的高速开断会产生大量的谐波污染,使变流器输出的电能质量降低。针对此问题,本文提出一种基于降阶广义积分的分序控制策略。根据其单极点的特性,在特定的谐波频率下将其电压电流分量进行提取并进行消除,达到提高变流器输出电能质量的目的。最后通过仿真和实验验证了所提方案的可行性。 展开更多

关键词 三相四桥臂 降阶广义积分 谐波消除 电能质量

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基于降阶广义积分器的LCL型有源电力滤波器电流控制方法研究 被引量：19

12

作者 杨家强 杨磊 +1 位作者 曾争 宿紫鹏 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第7期2057-2067,共11页

为了实现LCL型有源电力滤波器(active power filter,APF)在稳定控制的同时,不增加系统的复杂程度,提出了一种基于电网电流检测、逆变侧电流反馈的电流双环控制方法。在不额外增加电流传感器的情况下,通过引入逆变侧电流反馈,实现了对LC... 为了实现LCL型有源电力滤波器(active power filter,APF)在稳定控制的同时,不增加系统的复杂程度,提出了一种基于电网电流检测、逆变侧电流反馈的电流双环控制方法。在不额外增加电流传感器的情况下,通过引入逆变侧电流反馈,实现了对LCL滤波器谐振尖峰的有源阻尼。同时,为了准确地跟踪电网中的谐波电流信号,在2阶广义积分器的基础上,提出了基于降阶广义积分器的电流控制器。利用降阶积分器频率选择和相序解耦的特性,同时实现了较高的谐波补偿精度和运算效率。在一台50k VA LCL型APF上对所提出的控制方法进行了实验验证,实验结果证明了该方法的有效性。 展开更多

关键词 有源电力滤波器 降阶广义积分器 LCL滤波器 电网电流检测 逆变侧电流反馈 有源阻尼

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不平衡及谐波电网下基于静止坐标系的并网逆变器直接功率控制 被引量：16

13

作者 沈永波 年珩 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第4期114-122,146,共10页

为提高电网不平衡及电网背景谐波下电压源并网逆变器的运行性能,以静止坐标系下并网逆变器数学模型为基础,提出不平衡及谐波电网下并网逆变器的直接功率控制策略,实现输出功率平稳或输出电流平衡且正弦的两个独立的控制目标。所提控制... 为提高电网不平衡及电网背景谐波下电压源并网逆变器的运行性能,以静止坐标系下并网逆变器数学模型为基础,提出不平衡及谐波电网下并网逆变器的直接功率控制策略,实现输出功率平稳或输出电流平衡且正弦的两个独立的控制目标。所提控制策略使用降阶广义积分器实现对电网电压基频分量的快速准确提取,从而计算得到输出电流平衡且正弦控制目标下的功率参考补偿项。所提控制策略使用矢量比例积分谐振器实现对功率参考中波动分量的精确控制。最后通过构建并网逆变器实验系统,对所提控制策略的可行性和有效性进行了实验验证。 展开更多

关键词 电网不平衡 电网背景谐波 电压源并网逆变器 直接功率控制 降阶广义积分器 矢量比例积分控制器

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面向不平衡电网的并网逆变器基于BP神经网络的多目标协调优化策略 被引量：13

14

作者 赵楠 李岚 +2 位作者 杨琦 杨旭 侯传羽 《电力电容器与无功补偿》 2021年第2期131-138,共8页

为了提高并网逆变器在电网电压不平衡条件下的输出电能质量,提出一种基于BP神经网络自适应调整电流指令值,实现并网逆变器多种控制目标协调的优化策略。首先,利用自适应降阶广义积分器实现电网电压正负序的准确提取,提高控制系统的鲁棒... 为了提高并网逆变器在电网电压不平衡条件下的输出电能质量,提出一种基于BP神经网络自适应调整电流指令值,实现并网逆变器多种控制目标协调的优化策略。首先,利用自适应降阶广义积分器实现电网电压正负序的准确提取,提高控制系统的鲁棒性;然后根据单控制目标计算所得的并网电流指令值,建立一个通过改变控制参数即可实现不同控制目标的电流表达式,再结合BP神经网络对电流表达式参数进行优化,实现多种控制目标之间的协调,提高输出电能质量。最后在Matlab/Simulink中进行仿真验证,仿真结果表明了所提控制策略的正确性和有效性。 展开更多

关键词 并网逆变器 自适应降阶广义积分器 正负序提取 BP神经网络 多目标协调

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不平衡负载条件下三相四桥臂变流器的改进分序控制 被引量：11

15

作者 周啸 金新民 +1 位作者 唐芬 童亦斌 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第8期2504-2512,共9页

为改善独立供电系统中负载不平衡带来的电能质量问题,提出了一种适用于三相四桥臂变流器的改进正序、负序及零序独立控制策略。该方法包括基于降阶广义积分器的快速正负序分离,以及正序与负序双同步旋转坐标系下的闭环控制算法。针对零... 为改善独立供电系统中负载不平衡带来的电能质量问题,提出了一种适用于三相四桥臂变流器的改进正序、负序及零序独立控制策略。该方法包括基于降阶广义积分器的快速正负序分离,以及正序与负序双同步旋转坐标系下的闭环控制算法。针对零序分量的基波频率脉动特性,采用比例谐振调节器对零序电压、电流进行控制,简化了原有的分序控制算法。仿真与实验结果表明,该控制方案能有效抑制负载不平衡带来的扰动,保持负载电压平衡。所采用的零轴控制可有效降低零序输出阻抗。且该方案较易实现,显著提高了独立供电系统的供电质量。 展开更多

关键词 电能质量 三相四桥臂变流器 不平衡负载 对称分量 降阶广义积分器 比例谐振调节器

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不平衡电网下无刷双馈风电系统的虚拟同步发电机控制 被引量：1

16

作者 金石 梁帅 施隆 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2024年第6期2426-2435,I0049,共11页

无刷双馈发电机(brushless doubly-fed reluctance generator,BDFG)在风力发电领域有着广阔的应用前景。基于虚拟同步发电机(virtual synchronous generator,VSG)的无刷双馈风电系统具有一定的电网频率支撑能力,但在电网电压不平衡工况... 无刷双馈发电机(brushless doubly-fed reluctance generator,BDFG)在风力发电领域有着广阔的应用前景。基于虚拟同步发电机(virtual synchronous generator,VSG)的无刷双馈风电系统具有一定的电网频率支撑能力,但在电网电压不平衡工况下运行性能较差。提出了一种不平衡电网工况下无刷双馈风电系统的虚拟同步发电机策略,来降低不平衡的电网电压对BDFG系统的影响;其核心思想为使用原有BDFG-VSG来控制正序分量,在功率绕组正向同步旋转坐标系下使用基于降阶广义积分器(reduced order generalized integrator,ROGI)的直接谐振控制调节负序分量。详细分析了电网电压不平衡对BDFG各电量的影响,据此提出了5种可供选择的优化目标,最后通过仿真验证了该策略的有效性。所提出的策略可抑制不平衡电网工况下BDFG的各电量中的负序分量或二倍频分量,无需计算负序电流的参考值,对电网具有友好性。 展开更多

关键词 无刷双馈发电机 不平衡电网 虚拟同步发电机 降阶广义积分器 直接谐振控制

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基于QROGI的永磁同步风力发电机定子电流谐波抑制方法 被引量：1

17

作者 赖纪东 郑伟炜 +3 位作者 苏建徽 周晨光 张军军 李永强 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期10-17,共8页

针对永磁同步风力发电机驱动系统中定子电流谐波的问题,提出一种基于准降阶广义积分器(QROGI)的电流谐波抑制方法。将QROGI控制器引入电机控制电流环,利用QROGI控制器在设定交流频率处的高增益以抑制谐波电流;针对旋转坐标系下谐波电流... 针对永磁同步风力发电机驱动系统中定子电流谐波的问题,提出一种基于准降阶广义积分器(QROGI)的电流谐波抑制方法。将QROGI控制器引入电机控制电流环,利用QROGI控制器在设定交流频率处的高增益以抑制谐波电流;针对旋转坐标系下谐波电流分量在交直轴上表征为交流量,通过在电流内环叠加QROGI控制器实现对谐波电流的控制;对叠加QROGI的电流环控制器进行详细理论分析,对电流环控制器参数进行设计,给出详细的分析过程及控制器参数定量计算方法。最后通过搭建半实物实验平台验证了所提方法能够对永磁同步风力发电机定子谐波电流进行有效抑制。 展开更多

关键词 永磁同步风力发电机 谐波抑制 电流控制 准降阶广义积分器 参数设计

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基于ROGI-FLL的汽车充电站指定次谐波与无功优化

18

作者 黄晓伟 李宏杰 +2 位作者 郭冉 陈思同 王安红 《太原科技大学学报》 2024年第3期292-298,305,共8页

在能源转型背景下,电动汽车的应用呈爆发式增长,电动车集中式充电站的需求量也随之增长。由于汽车直流充电桩的整流装置,其开关模式使系统产生谐波,同时无功功率增加,功率因数降低。针对某电动汽车充电站,传统并联电容器补偿无法解决谐... 在能源转型背景下,电动汽车的应用呈爆发式增长,电动车集中式充电站的需求量也随之增长。由于汽车直流充电桩的整流装置,其开关模式使系统产生谐波,同时无功功率增加,功率因数降低。针对某电动汽车充电站,传统并联电容器补偿无法解决谐波干扰,提出通过降阶广义积分原理提取指定次谐波,结合静止同步补偿器在同步坐标系下双闭环补偿控制,加入锁频环节自适应跟踪电网频率,综合补偿谐波与无功功率。通过建模分析,结果补偿系统THD指数由28.65%降至3.64%,功率因数提高至0.95以上。 展开更多

关键词 电动汽车 无功补偿 指定次谐波 降阶广义积分器 锁频环

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基于改进转子位置解调的旋转高频电压注入法 被引量：2

19

作者 何叶 胡红明 +1 位作者 杨皓东 杜晶玮 《安徽大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2023年第2期51-58,共8页

传统的旋转高频电压注入法中的数字滤波器无法兼顾动态响应速度和滤波精度,可移植性差且占用CPU的资源较多.针对该问题,提出基于改进转子位置解调的旋转高频电压注入法.仿真实验结果表明:陷波器对基频和高频信号均有很强的跟踪能力;转... 传统的旋转高频电压注入法中的数字滤波器无法兼顾动态响应速度和滤波精度,可移植性差且占用CPU的资源较多.针对该问题,提出基于改进转子位置解调的旋转高频电压注入法.仿真实验结果表明:陷波器对基频和高频信号均有很强的跟踪能力;转速突变后,该文改进方法的转速估计误差及角度估计误差均小于传统方法对应的误差;负载转矩突变后,该文改进方法的转速估计误差及角度估计误差均小于传统方法对应的误差.因此,该文改进方法具有有效性. 展开更多

关键词 旋转高频电压注入 数字滤波器 陷波器 降阶广义积分器

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船舶供电变流器柔性并/离网控制及输出电压谐波抑制策略 被引量：6

20

作者 王跃 文宇良 +3 位作者 邓建华 彭赟 吕永灿 钱正彦 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2021年第8期161-168,共8页

首先提出根据船舶供电变流器并/离网状态反馈分别进行电流控制、电压控制的模式切换控制方法,实现了离网模式下输出电压快速响应以及并网模式下与电网交互功率的可控转移;其次基于调幅、调频的预同步控制以及电压电流双闭环控制共用比... 首先提出根据船舶供电变流器并/离网状态反馈分别进行电流控制、电压控制的模式切换控制方法,实现了离网模式下输出电压快速响应以及并网模式下与电网交互功率的可控转移;其次基于调幅、调频的预同步控制以及电压电流双闭环控制共用比例积分调节器,保证了控制模式切换时积分量的平滑过渡,实现了供电变流器柔性并/离网;然后引入基于多重降阶广义积分器(ROGI)并联的方法实现对输出电压不平衡以及5次和7次谐波的抑制,通过在离散域直接设计ROGI控制参数,避免了数字化过程导致控制器性能偏差;最后搭建了某型船舶直流组网电力推进系统供电变流器的实验平台对所提控制方法的正确性和有效性进行了验证。 展开更多

关键词 船舶供电变流器 并/离网控制 柔性切换 控制模式切换 降阶广义积分器 谐波抑制

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