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基于粗粒度并行遗传算法的阻尼器优化布置 被引量:9
1
作者 马宏伟 陈丰收 《华南理工大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第11期104-112,共9页
提出了一种粗粒度并行遗传算法,并将其应用于被动控制结构中阻尼器布置位置的优化.该算法把一个种群划分为多个子种群,各个子种群可以独立完成经典遗传算法操作.对于给定基因编码的种群个体,通过Matlab-ABAQUS-Python的交互使用,利用Mat... 提出了一种粗粒度并行遗传算法,并将其应用于被动控制结构中阻尼器布置位置的优化.该算法把一个种群划分为多个子种群,各个子种群可以独立完成经典遗传算法操作.对于给定基因编码的种群个体,通过Matlab-ABAQUS-Python的交互使用,利用Matlab编程生成INP模型文件,并先调用ABAQUS来进行模型分析,后调用Python来读取结果数据并传输给Matlab,求解结构模型的目标函数值.文中还以层间位移角为控制目标,对10层被动控制钢框架结构的阻尼器优化布置进行了实例分析.结果表明:粗粒度并行遗传算法与经典遗传算法相比,既提高了种群的多样性,又加快了种群的收敛速度;对比常规隔层方法,采用该算法可使结构减震率至少提高19.3%,说明该算法能显著提高结构减震率. 展开更多
关键词 粗粒度并行遗传算法 阻尼器 优化布置 被动控制结构 减震率
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减震钢框架基于能量的抗震设计方法 被引量:4
2
作者 马宏伟 杨静怡 潘长卿 《建筑结构》 CSCD 北大核心 2022年第5期55-62,共8页
与基于承载力和基于位移的抗震设计方法相比,基于能量的抗震设计方法能够更为全面地评估结构抗震性能。梳理并总结了国内外相关文献,提出基于能量的性能指标,给出基于能量指标的性能水准量化和性能目标。同时结合现有的基于能量抗震设... 与基于承载力和基于位移的抗震设计方法相比,基于能量的抗震设计方法能够更为全面地评估结构抗震性能。梳理并总结了国内外相关文献,提出基于能量的性能指标,给出基于能量指标的性能水准量化和性能目标。同时结合现有的基于能量抗震设计方法,阐述了自复位阻尼器减震钢框架基于能量指标的抗震性能设计流程,在设计过程中结构的滞回耗能由主结构及阻尼器共同承担,从而减少地震对结构的损伤。最后以9层钢框架进行实例分析,验证了该设计流程的实用性。算例结果表明,经过基于能量的抗震性能设计后,被动控制结构相比于无控结构,主结构的滞回耗能下降了44.8%~61%,在被动控制结构中阻尼器承担了50.5%~68.3%的滞回耗能,可见附加阻尼器可有效降低主结构的地震损伤。 展开更多
关键词 基于能量抗震设计 被动控制结构 无控结构 钢框架 消能减震技术
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自复位阻尼器及被动控制结构的数值模拟
3
作者 马宏伟 韦增挺 +1 位作者 刘维亚 黎少峰 《工程抗震与加固改造》 北大核心 2021年第5期71-78,共8页
为了评价利用记忆合金阻尼器减震的被动控制结构的力学性能,针对利用预压的弹簧组回位和预拉记忆合金丝组耗能的自复位阻尼器,采用Brinson本构并根据应变分析记忆合金材料的应力,同时利用弹塑性模型模拟弹簧应力,在Matlab中编制模拟阻... 为了评价利用记忆合金阻尼器减震的被动控制结构的力学性能,针对利用预压的弹簧组回位和预拉记忆合金丝组耗能的自复位阻尼器,采用Brinson本构并根据应变分析记忆合金材料的应力,同时利用弹塑性模型模拟弹簧应力,在Matlab中编制模拟阻尼器位移与力关系的程序,模拟结果与试验结果吻合。在此基础上将该程序应用于被动控制结构的地震响应分析和评价,并在Matlab中编制了采用Wilson-θ法求解结构地震响应的程序。对底层安装有自复位SMA阻尼器的3钢框架模型进行时程分析,结构的层间位移峰值最大减震率为22.44%。 展开更多
关键词 自复位阻尼器 形状记忆合金 Brinson本构 被动控制结构 减震效果
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土-结构相互作用对高层建筑TMD控制的影响 被引量:10
4
作者 吴京宁 楼梦麟 《同济大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 1997年第5期515-520,共6页
研究了地震作用下软土地基上高层建筑的TMD(调频质量阻尼器)控制.随机响应及确定性分析结果表明:对于软土地基情况,由于存在较强的土-结构相互作用,TMD系统的控制效率会大幅度地降低,在进行TMD设计时,应适当地考虑土-结构相互作... 研究了地震作用下软土地基上高层建筑的TMD(调频质量阻尼器)控制.随机响应及确定性分析结果表明:对于软土地基情况,由于存在较强的土-结构相互作用,TMD系统的控制效率会大幅度地降低,在进行TMD设计时,应适当地考虑土-结构相互作用因素. 展开更多
关键词 土-结构 相互作用 高层建筑 TMD控制 地震响应
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安装被动控制装置的钢筋混凝土框架结构弹塑性层间最大位移反应的概率统计分析 被引量:11
5
作者 吴波 郭安薪 王光远 《建筑结构学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第2期40-45,共6页
本文运用确定性弹塑性时程分析方法,通过大量计算,分析了安装不同参数的粘弹性耗能器或软钢耗能器后,结构弹塑性层间最大位移反应的概率统计特征,给出了其均值的简化计算方法,确定了相应的变异系数,并建议了概率分布模型。
关键词 钢筋混凝土结构 弹塑性位移 概率统计 安装 被动控制装置
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消能减震建筑结构的附加有效阻尼比估计 被引量:7
6
作者 杨朋超 薛松涛 谢丽宇 《建筑结构学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第S01期341-348,共8页
为估计一栋实际消能减震建筑结构在地震作用下的附加有效阻尼比,提出了一种基于有限元模型修正技术的阻尼比估计和验证方法。考虑到结构初始有限元模型存在较大模型误差,采用基于结构振动模态参数的直接模型更新方法修正初始有限元模型... 为估计一栋实际消能减震建筑结构在地震作用下的附加有效阻尼比,提出了一种基于有限元模型修正技术的阻尼比估计和验证方法。考虑到结构初始有限元模型存在较大模型误差,采用基于结构振动模态参数的直接模型更新方法修正初始有限元模型,其中,对于实测振型不完整问题,利用振型扩阶方法补充完整振型。基于模态应变能概念,利用整体结构模态参数识别值,推导了油阻尼器支撑系统附加给结构的有效阻尼比和有效频率的计算公式,并估计了主体结构的频率和阻尼比。以一组实际地震动监测数据为例,采用建议方法估计有效阻尼比和有效频率,通过对比修正模型的预测响应与实际监测数据,验证了建议方法的有效性。 展开更多
关键词 消能减震结构 附加阻尼比 油阻尼器 模型修正 地震监测数据
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深软场地上考虑土-结构相互作用的斜拉桥被动控制分析 被引量:4
7
作者 张博 宰金珉 庄海洋 《世界地震工程》 CSCD 北大核心 2009年第1期57-63,共7页
结合某一工程,采用软土粘塑性动力本构模型,在合理模拟深软场地非线性基础上讨论土-结构动力相互作用对斜拉桥被动控制效果的影响。利用软件ABAQUS建立了深软场地-桩基-斜拉桥三维有限元模型,作为对比,建立了深软场地上不考虑土-结构动... 结合某一工程,采用软土粘塑性动力本构模型,在合理模拟深软场地非线性基础上讨论土-结构动力相互作用对斜拉桥被动控制效果的影响。利用软件ABAQUS建立了深软场地-桩基-斜拉桥三维有限元模型,作为对比,建立了深软场地上不考虑土-结构动力相互作用的常规刚性地基模型,通过时程分析法计算斜拉桥地震反应。计算结果表明:深软场地上考虑土-结构动力相互作用后,斜拉桥被动控制效果下降;在刚性地基上取得良好减震效果的被动控制手段若照搬至柔性地基上,可能不仅减震效果不好,还会给桥梁结构增加内力负担。 展开更多
关键词 深软场地 斜拉桥 地震反应 被动控制 土-结构动力相互作用
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A passive method to stabilize an airborne vehicle 被引量:1
8
作者 Timo SAILARANTA Ari SILTAVUORI 《Defence Technology(防务技术)》 SCIE EI CAS 2014年第2期124-130,共7页
A method of augmenting an airborne vehicle for short-period dynamics and stability by passive means is presented in this study.A trajectoryphase disturbance rejection capability is achieved for an unguided fin-stabili... A method of augmenting an airborne vehicle for short-period dynamics and stability by passive means is presented in this study.A trajectoryphase disturbance rejection capability is achieved for an unguided fin-stabilized vehicle by flexible mounting of the fins to the vehicle body.The deflecting fins lag the body oscillation such that the harmonic oscillation can be quickly dampened.The amount of fin deflection may be chosen by a hinge-line location;among other things,the vehicle damping behaviour is largely determined by this choice.Linear theory is applied and 6-DOF simulations are carried out to demonstrate the approach suitability for the task. 展开更多
关键词 稳定性 车辆 空气 谐波振荡 尾翼稳定 抑制能力 相位扰动 阻尼行为
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考虑阻尼器破坏影响的结构时程分析
9
作者 宋昊 《江苏建筑》 2018年第3期52-56,共5页
随着社会的不断进步和城市土地供应紧张,城市中高层建筑不断出现,而且超高层建筑在经济发达,人口密集地区需求激增。结构震动控制技术被广泛应用在超高层建筑中,且已经取得了较好的抗震效果。其中被动控制技术由于研究时间比较长,理论... 随着社会的不断进步和城市土地供应紧张,城市中高层建筑不断出现,而且超高层建筑在经济发达,人口密集地区需求激增。结构震动控制技术被广泛应用在超高层建筑中,且已经取得了较好的抗震效果。其中被动控制技术由于研究时间比较长,理论也比较成熟,已经被广大科研人员和生产一线的结构设计工程师接受,大量应用于各地的高层建筑结构当中。文章主要研究被动控制技术之一的粘滞阻尼器在地震过程中发生破坏后,对结构损伤的影响。研究结果表明:一般情况下,当结构遭受地震中度破坏后,粘滞阻尼器将发生破坏,进而对结构损伤有较大影响。 展开更多
关键词 被动控制 阻尼器破坏 结构损伤 时程分析
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三种不同结构在地震作用下的弹性性能比较
10
作者 朱胜兰 潘文 张津娟 《建筑结构》 CSCD 北大核心 2011年第S1期238-240,共3页
摩擦耗能支撑体系属于结构被动控制技术范畴,现已被广泛应用于实际工程中。主要对纯框架、框架-剪力墙及耗能支撑框架结构形式进行比较,结合反应谱分析法与时程分析法,分析了结构在多遇地震和罕遇地震作用下的反应,并对三种不同形式的... 摩擦耗能支撑体系属于结构被动控制技术范畴,现已被广泛应用于实际工程中。主要对纯框架、框架-剪力墙及耗能支撑框架结构形式进行比较,结合反应谱分析法与时程分析法,分析了结构在多遇地震和罕遇地震作用下的反应,并对三种不同形式的结构所得的结果做了详细的比较,得出了一些有用的结论。 展开更多
关键词 摩擦耗能支撑 结构被动控制 反应谱分析 时程分析
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基于MMC-UPFC无源性滑模变结构控制的电网不平衡治理策略 被引量:14
11
作者 柯顺超 朱淼 +2 位作者 陈阳 郑常宝 胡存刚 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第3期1078-1086,共9页
电网三相不平衡是城市电网中的常见问题。基于模块化多电平换流器的统一潮流控制器(MMC-UPFC)是智能电网主动控制的重要工具。首先提出了一种MMC-UPFC的基于无源性滑模非线性控制策略。该策略首先基于无源性理论,利用阻尼注入方法,建立... 电网三相不平衡是城市电网中的常见问题。基于模块化多电平换流器的统一潮流控制器(MMC-UPFC)是智能电网主动控制的重要工具。首先提出了一种MMC-UPFC的基于无源性滑模非线性控制策略。该策略首先基于无源性理论,利用阻尼注入方法,建立了基于MMC欧拉–拉格朗日模型的UPFC正、负序无源控制器,并将滑模变结构控制与无源控制相结合,解决了无源控制对系统参数精度要求高的问题,赋予整个系统响应速度快、对参数与外部变化不敏感的特点。其次利用MMC-UPFC串联侧换流器,补偿线路负序电压分量,进行电网三相不平衡治理。最后结合实际工程实例,构建了27电平MMC-UPFC仿真系统,详细验证了所提出的MMC-UPFC控制策略及其对电网三相不平衡治理的有效性。 展开更多
关键词 三相不平衡治理 模块化多电平换流器 统一潮流控制器 无源控制 滑模变结构控制
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喷口加齿湍射流增强混合的实验与数值研究 被引量:4
12
作者 刘欣 姜楠 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第5期884-890,共7页
实验测量了圆湍射流和不同数目加齿射流流场速度信号,用标准k-ε模式对实验中对应条件的湍射流流场进行了数值计算。研究了喷口不同数目加齿对自由湍射流多尺度湍涡结构的控制效果。结果表明:加齿改变了湍射流多尺度涡结构能量的空间分... 实验测量了圆湍射流和不同数目加齿射流流场速度信号,用标准k-ε模式对实验中对应条件的湍射流流场进行了数值计算。研究了喷口不同数目加齿对自由湍射流多尺度湍涡结构的控制效果。结果表明:加齿改变了湍射流多尺度涡结构能量的空间分布,将射流中心线位置的能量向边界输运。此外,加齿对近场齿尖位置涡结构具有破碎作用,而且在不同流向法向位置还会引起涡的合并和卷吸。 展开更多
关键词 航空 航天推进系统 加齿射流 被动控制 多尺度涡结构 子波分析
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消能减震建筑结构的贝叶斯有限元模型修正 被引量:2
13
作者 杨朋超 薛松涛 谢丽宇 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第S01期13-19,47,共8页
实际消能减震建筑结构的监测数据通常不完备,其有限元模型修正问题具有解病态和计算耗时等特征。研究了一栋油阻尼器建筑结构的有限元模型修正问题,为解决模型修正的病态性,提出了一种结构系统层次的模型修正策略,并建议了一种贝叶斯模... 实际消能减震建筑结构的监测数据通常不完备,其有限元模型修正问题具有解病态和计算耗时等特征。研究了一栋油阻尼器建筑结构的有限元模型修正问题,为解决模型修正的病态性,提出了一种结构系统层次的模型修正策略,并建议了一种贝叶斯模型修正方法。首先,在初始有限元模型基础上新增待识别剪切型模型,新增模型可视为对初始模型的系统层次修正。其次,采用模态敏感性分析量化新增模型参数的重要性,选择重要模型参数作为待修正量。然后,基于结构地震监测数据,采用贝叶斯统计推断方法估计模型参数的后验概率分布,用于验证模型参数的可识别性和修正策略的有效性。最后,以一组实际地震监测数据为例,说明上述有限元模型修正方法的有效性。 展开更多
关键词 消能减震结构 有限元模型修正 系统层次修正 贝叶斯统计推断 地震监测数据
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基于无源滑模变结构控制的有源电力滤波器控制算法 被引量:2
14
作者 王擘 《电工技术》 2018年第22期73-75,共3页
为了提高并联有源电力滤波器的谐波抑制能力,提出一种基于无源控制与滑模变结构控制相结合的非线性控制策略。首先,在同步旋转dq坐标系下建立了有源电力滤波器的数学模型,推导出系统的欧拉-拉格朗日方程,并证明了系统的无源性。其次,基... 为了提高并联有源电力滤波器的谐波抑制能力,提出一种基于无源控制与滑模变结构控制相结合的非线性控制策略。首先,在同步旋转dq坐标系下建立了有源电力滤波器的数学模型,推导出系统的欧拉-拉格朗日方程,并证明了系统的无源性。其次,基于无源控制理论与滑模控制理论设计了有源电力滤波器的双闭环控制器。最后在MATLAB/Simulink平台上建立了相应的仿真模型,与传统PI控制对比的仿真结果表明该控制算法能使并联有源电力滤波器获得较好的控制效果。 展开更多
关键词 有源电力滤波器 谐波抑制 无源控制 滑模变结构控制
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阻尼层厚度对结构阻尼性能的影响 被引量:15
15
作者 吕平 盖盼盼 +1 位作者 伯仲维 黄舰 《噪声与振动控制》 CSCD 2013年第2期101-104,共4页
通过分析比较,选用基于模态应变能理论的有限元分析方法。首先验证了方法的精确性,对于算例,前五阶结构固有频率平均误差为0.020,模态损耗因子平均误差为0.112。进而以阻尼层厚度为变量,对被动振动控制结构的两种典型形式——自由阻尼... 通过分析比较,选用基于模态应变能理论的有限元分析方法。首先验证了方法的精确性,对于算例,前五阶结构固有频率平均误差为0.020,模态损耗因子平均误差为0.112。进而以阻尼层厚度为变量,对被动振动控制结构的两种典型形式——自由阻尼结构和约束阻尼结构,进行动态力学性能研究,研究结果表明:阻尼层厚度从0.2 mm增加到1.5 mm,两种阻尼结构的固有频率降低,损耗因子提高;相比之下,自由阻尼结构的减振性能更为依赖阻尼层厚度,即对于较小的阻尼层厚,约束阻尼结构的减振性能更为优异。 展开更多
关键词 振动与波 被动振动控制 自由阻尼结构 约束阻尼结构 模态应变能 阻尼层厚度
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多机系统中励磁与SVC的协调控制 被引量:16
16
作者 何斌 张秀彬 赵兴勇 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第12期152-159,共8页
主要研究基于结构保持模型的多机电力系统的暂态稳定性。将连接与阻尼分配?无源控制方法进行从常微分方程到微分代数方程的拓展,求解一类仿射非线性微分代数系统的调节问题。并用所提方法设计多机系统中的发电机励磁与静止无功补偿器的... 主要研究基于结构保持模型的多机电力系统的暂态稳定性。将连接与阻尼分配?无源控制方法进行从常微分方程到微分代数方程的拓展,求解一类仿射非线性微分代数系统的调节问题。并用所提方法设计多机系统中的发电机励磁与静止无功补偿器的协调控制器,不再拘泥于单机系统的协调控制研究。该方法充分利用整个系统的物理结构,通过引入电气与机械动态之间的耦合项进行能量整形,加强两者之间的联系,保证闭环系统的渐近稳定性。仿真结果说明了协调控制器在阻尼振荡和增强电压稳定性上的有效性。 展开更多
关键词 连接与阻尼分配-无源控制 结构保持模型 非线性微分代数系统 静止无功补偿器 多机电力系统
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结构动力模型的改进直接修正方法及工程应用 被引量:9
17
作者 杨朋超 薛松涛 谢丽宇 《建筑结构学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第3期34-40,共7页
直接模型修正方法是一类经典的解析动力模型修正技术,该方法具有计算高效和精确匹配目标模态参数等优点,但仅考虑与频率和振型相关的约束,导致修正模型预测的模态参与因子与实际识别值存在差异。针对该模态参数匹配不完备问题,提出了一... 直接模型修正方法是一类经典的解析动力模型修正技术,该方法具有计算高效和精确匹配目标模态参数等优点,但仅考虑与频率和振型相关的约束,导致修正模型预测的模态参与因子与实际识别值存在差异。针对该模态参数匹配不完备问题,提出了一种改进的直接模型修正方法。改进方法考虑模态参与因子在质量矩阵中的修正,采用约束最小化技术,推导了质量矩阵的最优解,并结合已有的刚度矩阵修正技术实现结构模型修正。以一栋实际消能减震建筑结构为应用对象,利用结构地震监测数据估计的模态参数,采用改进方法修正结构初始有限元模型,验证了改进修正方法的准确性。 展开更多
关键词 模型修正 约束最小化 模态参与因子 消能减震结构 地震监测数据
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大型射电望远镜悬挂馈源舱体结构的振动控制 被引量:6
18
作者 魏强 仇原鹰 段宝岩 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2001年第2期69-73,共5页
将结构被动控制技术推广应用于射电天文领域。提出拉索 -吊重振动控制方案 ,控制新一代大型射电望远镜悬挂馈源舱结构的风振响应。首先 ,由非线性静力分析确定结构初始静态参考位形和初应力。其次 ,针对结构特点模拟作用在悬索和馈源舱... 将结构被动控制技术推广应用于射电天文领域。提出拉索 -吊重振动控制方案 ,控制新一代大型射电望远镜悬挂馈源舱结构的风振响应。首先 ,由非线性静力分析确定结构初始静态参考位形和初应力。其次 ,针对结构特点模拟作用在悬索和馈源舱上的随机风荷。在上述模型的基础上 ,在时域中模拟分析稳定索系对结构风振的抑制效果。同时 ,通过典型节点时域响应的FFT变换 ,绘出响应自功率谱图 ,进一步描述了振动控制的效果。 展开更多
关键词 结构被动控制 风激振动 大型射电望远镜 悬索舱体结构 振动控制
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首例油阻尼器破坏对结构设计的经验教训——日本3·11地震的启示 被引量:6
19
作者 谢丽宇 唐和生 薛松涛 《结构工程师》 北大核心 2015年第2期2-9,共8页
日本3·11震后调查发现一栋消能减震钢结构上的油阻尼器发生了严重的损伤和破坏,表明消能构件在极端荷载作用下是可能受损、甚至完全失效的。明确提出了在设计概念上,消能构件是提高结构抗震能力的附属设备,是可消耗的、可替换的,... 日本3·11震后调查发现一栋消能减震钢结构上的油阻尼器发生了严重的损伤和破坏,表明消能构件在极端荷载作用下是可能受损、甚至完全失效的。明确提出了在设计概念上,消能构件是提高结构抗震能力的附属设备,是可消耗的、可替换的,应重视消能减震结构的抗震概念设计。总结了消能减震结构基于性能的设计方法还有许多问题需进一步解决和完善。 展开更多
关键词 消能减震结构 消能构件 油阻尼器 极限状态 日本3·11地震
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无刷双馈电机新型控制策略综述 被引量:3
20
作者 高保龙 韩力 +1 位作者 杨硕 潘红广 《微特电机》 北大核心 2012年第12期59-63,共5页
为了跟踪无刷双馈电机(BDFM)的最新控制策略,简要介绍了BDFM的系统结构与数学模型,阐述了自抗扰控制、无源性控制、滑模变结构控制等三种新型控制策略的基本概念。在此基础上,介绍了上述三种新型控制策略在BDFM中的研究现状、优势及应... 为了跟踪无刷双馈电机(BDFM)的最新控制策略,简要介绍了BDFM的系统结构与数学模型,阐述了自抗扰控制、无源性控制、滑模变结构控制等三种新型控制策略的基本概念。在此基础上,介绍了上述三种新型控制策略在BDFM中的研究现状、优势及应用场合。最后,展望了BDFM新型控制策略的发展趋势,为BDFM控制策略的深入研究提供了一些新思路。 展开更多
关键词 无刷双馈电机 自抗扰控制 无源性控制 滑模变结构控制 综述
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