2017年第33卷第1期目录
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    电力信息技术
  • 黄羹墙,杨俊杰
    摘要:
    提出了一种基于BP神经网络与马尔可夫链的短期电价预测方法.在采用BP神经网络模型进行短期电价初步预测的基础上,按照模糊C-均值聚类法划分预测误差的马尔可夫链状态区域,再根据状态转移概率矩阵对预测误差进行修正,得到最终预测结果.算例仿真结果表明,所提出的方法比单纯采用神经网络的预测精确度更高.
  • 黄毅,杨俊杰
    摘要:
    针对传统变电站周界安防系统无精准定位、无联动互补、模块独立性低等问题,提出了一种可精准定位、多技术联动、总线制通信的解决方案.利用激光测距、超声波测距设计了一种新型报警定位围栏,联动网络摄像头、电子围栏、语音报警及GPRS等实现抓拍取证、阻挡、报警等功能;采用总线制提高了系统稳定性及模块独立性;报警定位围栏最大定位误差为0.2 m,可以满足安防定位要求,并在实际工程中验证了整体方案的有效性.
  • 苏炫辅,沈文忠,杨彪
    摘要:
    为进一步提高斗轮机回转角和俯仰角的测量精度,提出了基于GPS的斗轮机定位算法.天线分别安装在斗轮机的固定台和悬臂上,正常运行取煤时,实时获取固定台天线的坐标位置以及航向角,并运用三角转换得到悬臂天线的空间位置坐标,根据悬臂天线的空间位置求出悬臂的回转角和俯仰角.将得到的回转角和俯仰角参数输入斗轮机控制系统中,让斗轮机在设定的角度范围和特定的煤层自动取煤.实验结果表明,该方法测得的斗轮机回转角和俯仰角精度高,有利于斗轮机的精准控制.
  • 李祥,崔昊杨,曾俊冬,江超,唐忠
    摘要:
    变电站巡检机器人是将移动机器人应用于变电站环境中,代替人工实现变电站设备状态的自动检测与预警分析.介绍了机器人的3层网络分布式系统结构,阐述了变电站智能巡检机器人的应用实例,并探讨了其发展趋势.
  • 杜文妍,周明,蒋伟
    摘要:
    随着能源的大量消耗,人们越来越重视可持续发展能源,风力发电由于其可再生性得到了很好的发展.现阶段的风力发电是比较成熟的一种发电形式.在分析了变速恒频双馈发电机组的工作原理的基础上,建立了风电机组的数学模型,利用Matlab软件对基于双馈感应发电机的变速风电机组进行了仿真,得到了风电机组正常运行和电网故障两种条件下的动态输出特性.
  • 光电技术
  • 胡正文,焦莉平,庞成鑫,桑杰,程冯宇
    摘要:
    介绍了光纤布拉格光栅测量应力的原理,论述了国内外光纤布拉格光栅在应力测量方面的研究与应用.分析了制备工艺、聚合物封装、化学蚀刻、复合材料封装等对光纤布拉格光栅在测量范围、测量精度、工作寿命、多路复用以及实用性方面的影响.指出了光纤布拉格光栅要在实际中得到更广泛的应用,仍需作更多的研究,找到简便易行的封装方法,从而实现更高精度、更大范围的信号检测.
  • 程伟,江超,薛亮,魏春娟,初凤红
    2017,33(1):30-32,38 doi: 10.3969/j.issn.1006-4729.2017.01.007
    摘要:
    着重分析了微离轴干涉理论,通过自(互)相关理论确定了微离轴干涉中物参角的大小,由此推得干涉条纹的最佳空间频率.通过与传统干涉法的实验结果对比发现,微离轴干涉成像重建精度高.此外,不同直径的细胞应合理选用不同倍率的物镜,有助于提高后期相位重建的准确度,为进一步提高干涉测量的速度和准确度提供了新方法.
  • 电力电子
  • 江友华,江相伟
    摘要:
    采用铁路功率调节器(RPC)来治理高速铁路供电系统中存在的负序、无功和谐波等电能质量问题.使用两个背靠背的变流器来实现无功补偿和谐波处理.在RPC系统下,提出Vv变压器下电流检测方法和旋转坐标系结合PI的控制策略,用以减少工程的计算量和交流误差,实现RPC直流侧的质量稳定.并利用Matlab进行试验仿真,仿真结果显示RPC具有良好的电能优化能力,能进行负序的补偿和谐波治理.
  • 孔亚非,曹以龙
    摘要:
    研制了一种由数字信号处理(DSP)和嵌入式微处理器(ARM)双系统构成的电能质量监测系统,详细阐述了系统的软硬件设计.该系统利用DSP控制信号的同步实时采集和分析计算,采用嵌有Linux系统的ARM通过SPI实现与DSP的通信,获取电能质量的分析数据与原始数据并传输系统指令,采用大容量存储设备实现数据的本地存储,提供智能友好的交互界面和无线通信功能.实验测试结果表明,该系统实时性好、精度高、可扩展性强,满足各项指标要求.
  • 曹以龙,涂少博,帅禄玮
    2017,33(1):44-48,54 doi: 10.3969/j.issn.1006-4729.2017.01.010
    摘要:
    针对电动汽车行驶过程中能源浪费的问题,采用电流可逆斩波电路,实现了电动汽车刹车制动时电能的再回收.选用高性能的DSP芯片设计了电动汽车蓄电池充放电电路,能够控制充放电的电流和电压,优化充电过程,提高了充电效率和电池使用寿命.
  • 瞿殿桂,曹以龙
    摘要:
    针对普通的三相锁相环在三相电压不对称时不易消除二次谐波的缺点,提出了基于双d-q旋转轴的三相锁相环模型,对所提出的模型进行建模与仿真.仿真结果表明,在三相电网电压平衡和不平衡两种情况下,双d-q旋转轴三相锁相环都能准确锁相.
  • 陈坤,曹以龙,江友华
    摘要:
    为提高逆变器并网的效率,降低并网电流的谐波畸变率,加快系统的动态响应速度,研究了基于电网电压定向的前馈解耦控制策略,设计了模糊PI控制器,制定模糊规则实现PI参数的整定,并在Matlab/Simulink中构建仿真模型以验证所提策略的有效性和可行性.
  • 熊妮,曹以龙
    摘要:
    阐明了小波包分解的基本理论,说明了小波包变换对于稳态谐波信号和暂态谐波信号均具有良好的提取能力.而且小波包分解对实际系统中的谐波检测仍具有较好的检测能力,能够在时域上反映系统不同运行工况下的谐波分量变化情况.利用小波包变换的方法分别对典型的电网谐波和逆变器模型进行谐波检测,仿真结果验证了结论的正确性.
  • 赵乐,曹以龙,陈坤
    摘要:
    针对V/V牵引供电系统中电气化铁路谐波污染与高负序含量的问题,采用一种铁路功率调节器(RPC).分析了其基本结构和补偿原理,提出了一种预测无差拍和重复式控制相结合的内环电流控制方法.该方法可以解决内环电流指令跟踪快速性的问题,同时也提高了系统的鲁棒性,降低了控制延时与电感偏差对电流控制的影响,并能很好地抑制电流谐波.电压外环采用PI控制,以保证电压外环的稳定.最后通过仿真和实验验证了该方法的正确性.
  • 其他研究
  • 赵倩
    2017,33(1):69-72,96 doi: 10.3969/j.issn.1006-4729.2017.01.015
    摘要:
    以时域有限差分法的二维形式为例,用Verilog HDL语言加以实现.采用32位单精度浮点数进行加减法和乘法运算,以保证计算的精度.通过modelsim软件仿真,以Altera FPGA的硬件实现来确保设计的正确性.实验结果显示,基于FPGA的时域有限差分法硬件实现方法对提高速度效果明显,是提高算法性能的有效途径.
  • 李亚,樊汝森,蒋伟,杨俊杰,宋辰,张源
    2017,33(1):73-76,101 doi: 10.3969/j.issn.1006-4729.2017.01.016
    摘要:
    为提高瞬态响应测试仪的测量精度和响应速度,提出了一种基于现场可编程门阵列(FPGA)实现的设计方法.系统设计采用Xilinx公司生产的Xilinx Spartan 3E XC3S500E PQ208 FPGA作为控制核心,实现了对瞬态响应的峰值时间、超调量及调节时间的精确测量,并且能较准确地绘制二阶系统的瞬态响应曲线.系统显示模块采用VGA显示,既节约了IO口资源,又可以更加逼真地显示相应曲线.系统可通过模拟开关实现单脉冲信号的输出,并扩展了语音提示功能,使用更方便.实际测试表明,系统具有运行稳定、参数测量精度高、抗干扰强及响应速度快的优点.
  • 朱武,刘冰瑶
    摘要:
    在对数-反对数运算式的基础上,提出了一种在宽频带范围内对非线性误差进行校正的新方法.该方法利用最小二乘法拟合出以输入电压x和频率f为自变量的多项式以减小测量误差.通过Matlab软件对实验测量结果进行校正.实验表明,在50~3.0×104 Hz的频率范围内,校正准确度可达0.075%.
  • 李夏林,朱武
    摘要:
    针对超声电源系统出现的频率跟踪慢、精确度低、振动系统失谐等问题,且为了克服传统PWM专用芯片产生频率漂移大的缺点,采用了直接频率合成技术(DDS)来产生高频信号,实现具有高稳定性、高精度性的大功率超声电源.为提高振动系统的功率因数,对超声换能器进行电感调谐匹配,并根据匹配端采样得到的电压、电流信号,提出了利用锁相控制技术来实现频率自动跟踪的方法.
  • 图像技术
  • 袁三男,杜小敏
    摘要:
    为更有效地保障数字电视系统的兼容性,数字电视监测系统需要能够解码国内市场上出现的各种标准的数字视频流.设计了基于海思Hi3716MV310的多路AVS+(Audio and decoding standard+)视频解码系统.分析了各种市场应用领域中存在的主流标准,选择了海思Hi3716mv310为解码芯片进行硬件和软件的设计;并在数字电视监测系统中进行多标准的视频流的解码.实验结果表明,该系统可成功解出多种标准的音视频码流,尤其是AVS+标准的码流,具有较高的应用价值.
  • 邵洁,赵倩
    摘要:
    针对存在更复杂运动模式的无序运动人群密集场景,提出了一种基于多层自适应聚类模型的分群检测算法.以基于高斯混合模型的背景去除算法和自适应初始化聚类算法为核心,通过建立多层自适应聚类模型实现密集人群的分群检测.实验数据库选用了大量真实室内外密集人群运动场景视频,并通过大量对比实验验证了算法的有效性、可靠性和优越性.
  • 陈东亚,王孟彬,袁三男
    摘要:
    指纹识别技术近年来逐渐成熟,在日常生活中得到了广泛的应用,如应用于工作中的指纹门禁、签到,智能手机的解锁等方面.根据指纹识别算法,采用STM32F103ZET6芯片,设计了一款基于ARM的指纹识别系统,对硬件设计进行了分析,并采用Keil软件对指纹识别系统进行了软件设计.
  • 张行健
    2017,33(1):102-106 doi: 10.3969/j.issn.1006-4729.2017.01.022
    摘要:
    人的动作行为识别是计算机视觉领域中的热点研究课题之一,广泛应用于安防监控系统、医疗诊断监护、人机交互等方面.从运动对象检测、行为特征提取和人体行为识别方法方面阐述了人体行为识别技术的现状和相关难点.与已有相关综述性文章相比,结合了新的研究成果,介绍了基于轨迹能量扩散图的组行为识别方法以及基于稠密光流轨迹和稀疏编码算法的行为识别算法.且指出了未来行为识别的发展趋势.
    电力信息技术
  • 黄羹墙,杨俊杰
    摘要:
    提出了一种基于BP神经网络与马尔可夫链的短期电价预测方法.在采用BP神经网络模型进行短期电价初步预测的基础上,按照模糊C-均值聚类法划分预测误差的马尔可夫链状态区域,再根据状态转移概率矩阵对预测误差进行修正,得到最终预测结果.算例仿真结果表明,所提出的方法比单纯采用神经网络的预测精确度更高.
  • 黄毅,杨俊杰
    摘要:
    针对传统变电站周界安防系统无精准定位、无联动互补、模块独立性低等问题,提出了一种可精准定位、多技术联动、总线制通信的解决方案.利用激光测距、超声波测距设计了一种新型报警定位围栏,联动网络摄像头、电子围栏、语音报警及GPRS等实现抓拍取证、阻挡、报警等功能;采用总线制提高了系统稳定性及模块独立性;报警定位围栏最大定位误差为0.2 m,可以满足安防定位要求,并在实际工程中验证了整体方案的有效性.
  • 苏炫辅,沈文忠,杨彪
    摘要:
    为进一步提高斗轮机回转角和俯仰角的测量精度,提出了基于GPS的斗轮机定位算法.天线分别安装在斗轮机的固定台和悬臂上,正常运行取煤时,实时获取固定台天线的坐标位置以及航向角,并运用三角转换得到悬臂天线的空间位置坐标,根据悬臂天线的空间位置求出悬臂的回转角和俯仰角.将得到的回转角和俯仰角参数输入斗轮机控制系统中,让斗轮机在设定的角度范围和特定的煤层自动取煤.实验结果表明,该方法测得的斗轮机回转角和俯仰角精度高,有利于斗轮机的精准控制.
  • 李祥,崔昊杨,曾俊冬,江超,唐忠
    摘要:
    变电站巡检机器人是将移动机器人应用于变电站环境中,代替人工实现变电站设备状态的自动检测与预警分析.介绍了机器人的3层网络分布式系统结构,阐述了变电站智能巡检机器人的应用实例,并探讨了其发展趋势.
  • 杜文妍,周明,蒋伟
    摘要:
    随着能源的大量消耗,人们越来越重视可持续发展能源,风力发电由于其可再生性得到了很好的发展.现阶段的风力发电是比较成熟的一种发电形式.在分析了变速恒频双馈发电机组的工作原理的基础上,建立了风电机组的数学模型,利用Matlab软件对基于双馈感应发电机的变速风电机组进行了仿真,得到了风电机组正常运行和电网故障两种条件下的动态输出特性.
  • 光电技术
  • 胡正文,焦莉平,庞成鑫,桑杰,程冯宇
    摘要:
    介绍了光纤布拉格光栅测量应力的原理,论述了国内外光纤布拉格光栅在应力测量方面的研究与应用.分析了制备工艺、聚合物封装、化学蚀刻、复合材料封装等对光纤布拉格光栅在测量范围、测量精度、工作寿命、多路复用以及实用性方面的影响.指出了光纤布拉格光栅要在实际中得到更广泛的应用,仍需作更多的研究,找到简便易行的封装方法,从而实现更高精度、更大范围的信号检测.
  • 程伟,江超,薛亮,魏春娟,初凤红
    2017,33(1):30-32,38 doi: 10.3969/j.issn.1006-4729.2017.01.007
    摘要:
    着重分析了微离轴干涉理论,通过自(互)相关理论确定了微离轴干涉中物参角的大小,由此推得干涉条纹的最佳空间频率.通过与传统干涉法的实验结果对比发现,微离轴干涉成像重建精度高.此外,不同直径的细胞应合理选用不同倍率的物镜,有助于提高后期相位重建的准确度,为进一步提高干涉测量的速度和准确度提供了新方法.
  • 电力电子
  • 江友华,江相伟
    摘要:
    采用铁路功率调节器(RPC)来治理高速铁路供电系统中存在的负序、无功和谐波等电能质量问题.使用两个背靠背的变流器来实现无功补偿和谐波处理.在RPC系统下,提出Vv变压器下电流检测方法和旋转坐标系结合PI的控制策略,用以减少工程的计算量和交流误差,实现RPC直流侧的质量稳定.并利用Matlab进行试验仿真,仿真结果显示RPC具有良好的电能优化能力,能进行负序的补偿和谐波治理.
  • 孔亚非,曹以龙
    摘要:
    研制了一种由数字信号处理(DSP)和嵌入式微处理器(ARM)双系统构成的电能质量监测系统,详细阐述了系统的软硬件设计.该系统利用DSP控制信号的同步实时采集和分析计算,采用嵌有Linux系统的ARM通过SPI实现与DSP的通信,获取电能质量的分析数据与原始数据并传输系统指令,采用大容量存储设备实现数据的本地存储,提供智能友好的交互界面和无线通信功能.实验测试结果表明,该系统实时性好、精度高、可扩展性强,满足各项指标要求.
  • 曹以龙,涂少博,帅禄玮
    2017,33(1):44-48,54 doi: 10.3969/j.issn.1006-4729.2017.01.010
    摘要:
    针对电动汽车行驶过程中能源浪费的问题,采用电流可逆斩波电路,实现了电动汽车刹车制动时电能的再回收.选用高性能的DSP芯片设计了电动汽车蓄电池充放电电路,能够控制充放电的电流和电压,优化充电过程,提高了充电效率和电池使用寿命.
  • 瞿殿桂,曹以龙
    摘要:
    针对普通的三相锁相环在三相电压不对称时不易消除二次谐波的缺点,提出了基于双d-q旋转轴的三相锁相环模型,对所提出的模型进行建模与仿真.仿真结果表明,在三相电网电压平衡和不平衡两种情况下,双d-q旋转轴三相锁相环都能准确锁相.
  • 陈坤,曹以龙,江友华
    摘要:
    为提高逆变器并网的效率,降低并网电流的谐波畸变率,加快系统的动态响应速度,研究了基于电网电压定向的前馈解耦控制策略,设计了模糊PI控制器,制定模糊规则实现PI参数的整定,并在Matlab/Simulink中构建仿真模型以验证所提策略的有效性和可行性.
  • 熊妮,曹以龙
    摘要:
    阐明了小波包分解的基本理论,说明了小波包变换对于稳态谐波信号和暂态谐波信号均具有良好的提取能力.而且小波包分解对实际系统中的谐波检测仍具有较好的检测能力,能够在时域上反映系统不同运行工况下的谐波分量变化情况.利用小波包变换的方法分别对典型的电网谐波和逆变器模型进行谐波检测,仿真结果验证了结论的正确性.
  • 赵乐,曹以龙,陈坤
    摘要:
    针对V/V牵引供电系统中电气化铁路谐波污染与高负序含量的问题,采用一种铁路功率调节器(RPC).分析了其基本结构和补偿原理,提出了一种预测无差拍和重复式控制相结合的内环电流控制方法.该方法可以解决内环电流指令跟踪快速性的问题,同时也提高了系统的鲁棒性,降低了控制延时与电感偏差对电流控制的影响,并能很好地抑制电流谐波.电压外环采用PI控制,以保证电压外环的稳定.最后通过仿真和实验验证了该方法的正确性.
  • 其他研究
  • 赵倩
    2017,33(1):69-72,96 doi: 10.3969/j.issn.1006-4729.2017.01.015
    摘要:
    以时域有限差分法的二维形式为例,用Verilog HDL语言加以实现.采用32位单精度浮点数进行加减法和乘法运算,以保证计算的精度.通过modelsim软件仿真,以Altera FPGA的硬件实现来确保设计的正确性.实验结果显示,基于FPGA的时域有限差分法硬件实现方法对提高速度效果明显,是提高算法性能的有效途径.
  • 李亚,樊汝森,蒋伟,杨俊杰,宋辰,张源
    2017,33(1):73-76,101 doi: 10.3969/j.issn.1006-4729.2017.01.016
    摘要:
    为提高瞬态响应测试仪的测量精度和响应速度,提出了一种基于现场可编程门阵列(FPGA)实现的设计方法.系统设计采用Xilinx公司生产的Xilinx Spartan 3E XC3S500E PQ208 FPGA作为控制核心,实现了对瞬态响应的峰值时间、超调量及调节时间的精确测量,并且能较准确地绘制二阶系统的瞬态响应曲线.系统显示模块采用VGA显示,既节约了IO口资源,又可以更加逼真地显示相应曲线.系统可通过模拟开关实现单脉冲信号的输出,并扩展了语音提示功能,使用更方便.实际测试表明,系统具有运行稳定、参数测量精度高、抗干扰强及响应速度快的优点.
  • 朱武,刘冰瑶
    摘要:
    在对数-反对数运算式的基础上,提出了一种在宽频带范围内对非线性误差进行校正的新方法.该方法利用最小二乘法拟合出以输入电压x和频率f为自变量的多项式以减小测量误差.通过Matlab软件对实验测量结果进行校正.实验表明,在50~3.0×104 Hz的频率范围内,校正准确度可达0.075%.
  • 李夏林,朱武
    摘要:
    针对超声电源系统出现的频率跟踪慢、精确度低、振动系统失谐等问题,且为了克服传统PWM专用芯片产生频率漂移大的缺点,采用了直接频率合成技术(DDS)来产生高频信号,实现具有高稳定性、高精度性的大功率超声电源.为提高振动系统的功率因数,对超声换能器进行电感调谐匹配,并根据匹配端采样得到的电压、电流信号,提出了利用锁相控制技术来实现频率自动跟踪的方法.
  • 图像技术
  • 袁三男,杜小敏
    摘要:
    为更有效地保障数字电视系统的兼容性,数字电视监测系统需要能够解码国内市场上出现的各种标准的数字视频流.设计了基于海思Hi3716MV310的多路AVS+(Audio and decoding standard+)视频解码系统.分析了各种市场应用领域中存在的主流标准,选择了海思Hi3716mv310为解码芯片进行硬件和软件的设计;并在数字电视监测系统中进行多标准的视频流的解码.实验结果表明,该系统可成功解出多种标准的音视频码流,尤其是AVS+标准的码流,具有较高的应用价值.
  • 邵洁,赵倩
    摘要:
    针对存在更复杂运动模式的无序运动人群密集场景,提出了一种基于多层自适应聚类模型的分群检测算法.以基于高斯混合模型的背景去除算法和自适应初始化聚类算法为核心,通过建立多层自适应聚类模型实现密集人群的分群检测.实验数据库选用了大量真实室内外密集人群运动场景视频,并通过大量对比实验验证了算法的有效性、可靠性和优越性.
  • 陈东亚,王孟彬,袁三男
    摘要:
    指纹识别技术近年来逐渐成熟,在日常生活中得到了广泛的应用,如应用于工作中的指纹门禁、签到,智能手机的解锁等方面.根据指纹识别算法,采用STM32F103ZET6芯片,设计了一款基于ARM的指纹识别系统,对硬件设计进行了分析,并采用Keil软件对指纹识别系统进行了软件设计.
  • 张行健
    2017,33(1):102-106 doi: 10.3969/j.issn.1006-4729.2017.01.022
    摘要:
    人的动作行为识别是计算机视觉领域中的热点研究课题之一,广泛应用于安防监控系统、医疗诊断监护、人机交互等方面.从运动对象检测、行为特征提取和人体行为识别方法方面阐述了人体行为识别技术的现状和相关难点.与已有相关综述性文章相比,结合了新的研究成果,介绍了基于轨迹能量扩散图的组行为识别方法以及基于稠密光流轨迹和稀疏编码算法的行为识别算法.且指出了未来行为识别的发展趋势.
    电力信息技术
  • 黄羹墙,杨俊杰
    摘要:
    提出了一种基于BP神经网络与马尔可夫链的短期电价预测方法.在采用BP神经网络模型进行短期电价初步预测的基础上,按照模糊C-均值聚类法划分预测误差的马尔可夫链状态区域,再根据状态转移概率矩阵对预测误差进行修正,得到最终预测结果.算例仿真结果表明,所提出的方法比单纯采用神经网络的预测精确度更高.
  • 黄毅,杨俊杰
    摘要:
    针对传统变电站周界安防系统无精准定位、无联动互补、模块独立性低等问题,提出了一种可精准定位、多技术联动、总线制通信的解决方案.利用激光测距、超声波测距设计了一种新型报警定位围栏,联动网络摄像头、电子围栏、语音报警及GPRS等实现抓拍取证、阻挡、报警等功能;采用总线制提高了系统稳定性及模块独立性;报警定位围栏最大定位误差为0.2 m,可以满足安防定位要求,并在实际工程中验证了整体方案的有效性.
  • 苏炫辅,沈文忠,杨彪
    摘要:
    为进一步提高斗轮机回转角和俯仰角的测量精度,提出了基于GPS的斗轮机定位算法.天线分别安装在斗轮机的固定台和悬臂上,正常运行取煤时,实时获取固定台天线的坐标位置以及航向角,并运用三角转换得到悬臂天线的空间位置坐标,根据悬臂天线的空间位置求出悬臂的回转角和俯仰角.将得到的回转角和俯仰角参数输入斗轮机控制系统中,让斗轮机在设定的角度范围和特定的煤层自动取煤.实验结果表明,该方法测得的斗轮机回转角和俯仰角精度高,有利于斗轮机的精准控制.
  • 李祥,崔昊杨,曾俊冬,江超,唐忠
    摘要:
    变电站巡检机器人是将移动机器人应用于变电站环境中,代替人工实现变电站设备状态的自动检测与预警分析.介绍了机器人的3层网络分布式系统结构,阐述了变电站智能巡检机器人的应用实例,并探讨了其发展趋势.
  • 杜文妍,周明,蒋伟
    摘要:
    随着能源的大量消耗,人们越来越重视可持续发展能源,风力发电由于其可再生性得到了很好的发展.现阶段的风力发电是比较成熟的一种发电形式.在分析了变速恒频双馈发电机组的工作原理的基础上,建立了风电机组的数学模型,利用Matlab软件对基于双馈感应发电机的变速风电机组进行了仿真,得到了风电机组正常运行和电网故障两种条件下的动态输出特性.
  • 光电技术
  • 胡正文,焦莉平,庞成鑫,桑杰,程冯宇
    摘要:
    介绍了光纤布拉格光栅测量应力的原理,论述了国内外光纤布拉格光栅在应力测量方面的研究与应用.分析了制备工艺、聚合物封装、化学蚀刻、复合材料封装等对光纤布拉格光栅在测量范围、测量精度、工作寿命、多路复用以及实用性方面的影响.指出了光纤布拉格光栅要在实际中得到更广泛的应用,仍需作更多的研究,找到简便易行的封装方法,从而实现更高精度、更大范围的信号检测.
  • 程伟,江超,薛亮,魏春娟,初凤红
    2017,33(1):30-32,38 doi: 10.3969/j.issn.1006-4729.2017.01.007
    摘要:
    着重分析了微离轴干涉理论,通过自(互)相关理论确定了微离轴干涉中物参角的大小,由此推得干涉条纹的最佳空间频率.通过与传统干涉法的实验结果对比发现,微离轴干涉成像重建精度高.此外,不同直径的细胞应合理选用不同倍率的物镜,有助于提高后期相位重建的准确度,为进一步提高干涉测量的速度和准确度提供了新方法.
  • 电力电子
  • 江友华,江相伟
    摘要:
    采用铁路功率调节器(RPC)来治理高速铁路供电系统中存在的负序、无功和谐波等电能质量问题.使用两个背靠背的变流器来实现无功补偿和谐波处理.在RPC系统下,提出Vv变压器下电流检测方法和旋转坐标系结合PI的控制策略,用以减少工程的计算量和交流误差,实现RPC直流侧的质量稳定.并利用Matlab进行试验仿真,仿真结果显示RPC具有良好的电能优化能力,能进行负序的补偿和谐波治理.
  • 孔亚非,曹以龙
    摘要:
    研制了一种由数字信号处理(DSP)和嵌入式微处理器(ARM)双系统构成的电能质量监测系统,详细阐述了系统的软硬件设计.该系统利用DSP控制信号的同步实时采集和分析计算,采用嵌有Linux系统的ARM通过SPI实现与DSP的通信,获取电能质量的分析数据与原始数据并传输系统指令,采用大容量存储设备实现数据的本地存储,提供智能友好的交互界面和无线通信功能.实验测试结果表明,该系统实时性好、精度高、可扩展性强,满足各项指标要求.
  • 曹以龙,涂少博,帅禄玮
    2017,33(1):44-48,54 doi: 10.3969/j.issn.1006-4729.2017.01.010
    摘要:
    针对电动汽车行驶过程中能源浪费的问题,采用电流可逆斩波电路,实现了电动汽车刹车制动时电能的再回收.选用高性能的DSP芯片设计了电动汽车蓄电池充放电电路,能够控制充放电的电流和电压,优化充电过程,提高了充电效率和电池使用寿命.
  • 瞿殿桂,曹以龙
    摘要:
    针对普通的三相锁相环在三相电压不对称时不易消除二次谐波的缺点,提出了基于双d-q旋转轴的三相锁相环模型,对所提出的模型进行建模与仿真.仿真结果表明,在三相电网电压平衡和不平衡两种情况下,双d-q旋转轴三相锁相环都能准确锁相.
  • 陈坤,曹以龙,江友华
    摘要:
    为提高逆变器并网的效率,降低并网电流的谐波畸变率,加快系统的动态响应速度,研究了基于电网电压定向的前馈解耦控制策略,设计了模糊PI控制器,制定模糊规则实现PI参数的整定,并在Matlab/Simulink中构建仿真模型以验证所提策略的有效性和可行性.
  • 熊妮,曹以龙
    摘要:
    阐明了小波包分解的基本理论,说明了小波包变换对于稳态谐波信号和暂态谐波信号均具有良好的提取能力.而且小波包分解对实际系统中的谐波检测仍具有较好的检测能力,能够在时域上反映系统不同运行工况下的谐波分量变化情况.利用小波包变换的方法分别对典型的电网谐波和逆变器模型进行谐波检测,仿真结果验证了结论的正确性.
  • 赵乐,曹以龙,陈坤
    摘要:
    针对V/V牵引供电系统中电气化铁路谐波污染与高负序含量的问题,采用一种铁路功率调节器(RPC).分析了其基本结构和补偿原理,提出了一种预测无差拍和重复式控制相结合的内环电流控制方法.该方法可以解决内环电流指令跟踪快速性的问题,同时也提高了系统的鲁棒性,降低了控制延时与电感偏差对电流控制的影响,并能很好地抑制电流谐波.电压外环采用PI控制,以保证电压外环的稳定.最后通过仿真和实验验证了该方法的正确性.
  • 其他研究
  • 赵倩
    2017,33(1):69-72,96 doi: 10.3969/j.issn.1006-4729.2017.01.015
    摘要:
    以时域有限差分法的二维形式为例,用Verilog HDL语言加以实现.采用32位单精度浮点数进行加减法和乘法运算,以保证计算的精度.通过modelsim软件仿真,以Altera FPGA的硬件实现来确保设计的正确性.实验结果显示,基于FPGA的时域有限差分法硬件实现方法对提高速度效果明显,是提高算法性能的有效途径.
  • 李亚,樊汝森,蒋伟,杨俊杰,宋辰,张源
    2017,33(1):73-76,101 doi: 10.3969/j.issn.1006-4729.2017.01.016
    摘要:
    为提高瞬态响应测试仪的测量精度和响应速度,提出了一种基于现场可编程门阵列(FPGA)实现的设计方法.系统设计采用Xilinx公司生产的Xilinx Spartan 3E XC3S500E PQ208 FPGA作为控制核心,实现了对瞬态响应的峰值时间、超调量及调节时间的精确测量,并且能较准确地绘制二阶系统的瞬态响应曲线.系统显示模块采用VGA显示,既节约了IO口资源,又可以更加逼真地显示相应曲线.系统可通过模拟开关实现单脉冲信号的输出,并扩展了语音提示功能,使用更方便.实际测试表明,系统具有运行稳定、参数测量精度高、抗干扰强及响应速度快的优点.
  • 朱武,刘冰瑶
    摘要:
    在对数-反对数运算式的基础上,提出了一种在宽频带范围内对非线性误差进行校正的新方法.该方法利用最小二乘法拟合出以输入电压x和频率f为自变量的多项式以减小测量误差.通过Matlab软件对实验测量结果进行校正.实验表明,在50~3.0×104 Hz的频率范围内,校正准确度可达0.075%.
  • 李夏林,朱武
    摘要:
    针对超声电源系统出现的频率跟踪慢、精确度低、振动系统失谐等问题,且为了克服传统PWM专用芯片产生频率漂移大的缺点,采用了直接频率合成技术(DDS)来产生高频信号,实现具有高稳定性、高精度性的大功率超声电源.为提高振动系统的功率因数,对超声换能器进行电感调谐匹配,并根据匹配端采样得到的电压、电流信号,提出了利用锁相控制技术来实现频率自动跟踪的方法.
  • 图像技术
  • 袁三男,杜小敏
    摘要:
    为更有效地保障数字电视系统的兼容性,数字电视监测系统需要能够解码国内市场上出现的各种标准的数字视频流.设计了基于海思Hi3716MV310的多路AVS+(Audio and decoding standard+)视频解码系统.分析了各种市场应用领域中存在的主流标准,选择了海思Hi3716mv310为解码芯片进行硬件和软件的设计;并在数字电视监测系统中进行多标准的视频流的解码.实验结果表明,该系统可成功解出多种标准的音视频码流,尤其是AVS+标准的码流,具有较高的应用价值.
  • 邵洁,赵倩
    摘要:
    针对存在更复杂运动模式的无序运动人群密集场景,提出了一种基于多层自适应聚类模型的分群检测算法.以基于高斯混合模型的背景去除算法和自适应初始化聚类算法为核心,通过建立多层自适应聚类模型实现密集人群的分群检测.实验数据库选用了大量真实室内外密集人群运动场景视频,并通过大量对比实验验证了算法的有效性、可靠性和优越性.
  • 陈东亚,王孟彬,袁三男
    摘要:
    指纹识别技术近年来逐渐成熟,在日常生活中得到了广泛的应用,如应用于工作中的指纹门禁、签到,智能手机的解锁等方面.根据指纹识别算法,采用STM32F103ZET6芯片,设计了一款基于ARM的指纹识别系统,对硬件设计进行了分析,并采用Keil软件对指纹识别系统进行了软件设计.
  • 张行健
    2017,33(1):102-106 doi: 10.3969/j.issn.1006-4729.2017.01.022
    摘要:
    人的动作行为识别是计算机视觉领域中的热点研究课题之一,广泛应用于安防监控系统、医疗诊断监护、人机交互等方面.从运动对象检测、行为特征提取和人体行为识别方法方面阐述了人体行为识别技术的现状和相关难点.与已有相关综述性文章相比,结合了新的研究成果,介绍了基于轨迹能量扩散图的组行为识别方法以及基于稠密光流轨迹和稀疏编码算法的行为识别算法.且指出了未来行为识别的发展趋势.