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电动汽车智能动态无线充电系统的研究现状与展望 认领 被引量:2
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作者 苏宏业 周泽 +1 位作者 刘之涛 《智能科学与技术学报》 2020年第1期1-9,共9页
为了解决电动汽车的车载电池体积大和里程焦虑等问题,加速电动汽车的推广应用,动态无线充电系统(DWCS)应运而生。介绍了电动汽车智能DWCS的基本框架,从电路结构及系统建模、电动汽车定位、DWCS的控制策略以及与智能电网的相互影响等方... 为了解决电动汽车的车载电池体积大和里程焦虑等问题,加速电动汽车的推广应用,动态无线充电系统(DWCS)应运而生。介绍了电动汽车智能DWCS的基本框架,从电路结构及系统建模、电动汽车定位、DWCS的控制策略以及与智能电网的相互影响等方面详细阐述了国内外学者在DWCS方面的研究工作,然后从系统结构及优化、与无人驾驶技术的融合以及电网和交通网的协同优化策略等方面对电动汽车智能DWCS未来的研究方向和发展趋势进行了展望。 展开更多
关键词 电动汽车 动态无线充电系统 系统建模及优化 电动汽车定位 无人驾驶技术
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基于实时内阻测试的锂电池自适应电流充电策略 认领
2
作者 高欢 陈启宏 《可再生能源》 CAS 北大核心 2020年第7期972-979,共8页
为降低电动汽车锂离子电池的充电损耗,提出了一种基于实时内阻测试的锂电池自适应电流充电策略。针对该充电策略中电池的实时内阻测试和最优电流集的求解问题,提出了一种电化学阻抗谱(EIS)检测法和随机进化算法。通过在MATLAB/Simulink... 为降低电动汽车锂离子电池的充电损耗,提出了一种基于实时内阻测试的锂电池自适应电流充电策略。针对该充电策略中电池的实时内阻测试和最优电流集的求解问题,提出了一种电化学阻抗谱(EIS)检测法和随机进化算法。通过在MATLAB/Simulink中进行仿真实验,验证了算法的可行性。在不改变充电时间的情况下,文章所提出的充电策略比传统的恒流充电方法的减损效果更加显著。 展开更多
关键词 车载锂电池 内阻测试 电化学阻抗谱(EIS) 电池充电策略 减少充电损耗
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电动汽车动态无线充电系统集成线圈设计与实验研究 认领
3
作者 杨雅晴 +1 位作者 龙容 陈启宏 《电工电能新技术》 CSCD 北大核心 2020年第2期73-80,共8页
高效性和紧凑性是电动汽车无线充电的两个重要指标,双端LCC补偿网络为无线充电系统提供了一种高效补偿方式,但两个谐振电感导致系统体积和电磁干扰增大,限制了该方法在动态无线充电系统中的使用。为解决该问题,本文提出一种新型集成式... 高效性和紧凑性是电动汽车无线充电的两个重要指标,双端LCC补偿网络为无线充电系统提供了一种高效补偿方式,但两个谐振电感导致系统体积和电磁干扰增大,限制了该方法在动态无线充电系统中的使用。为解决该问题,本文提出一种新型集成式电磁耦合机构,将谐振线圈集成到主线圈上,利用3D有限元分析工具ANSYS Maxwell对新型电磁耦合机构进行优化,给出可提供系统高效率的耦合线圈的标准化设计与优化过程。本文在4. 8kW动态无线充电实验平台上,对比分析非集成式动态无线充电系统和集成式动态无线充电系统,验证了新型集成式耦合机构在效率、体积、磁场屏蔽方面具有更大优势。 展开更多
关键词 动态无线充电 LCC补偿网络 集成线圈 MAXWELL
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三相脉宽调制整流器的约束预测控制 认领
4
作者 刘佳 +2 位作者 陈启宏 全书海 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第3期399-407,共9页
本文将基于并行神经网络优化的约束模型预测控制(MPC)应用于脉宽调制(PWM)整流器中,提高了电网的质量.在三相静止坐标系下,建立了三相PWM整流器的解耦数学模型,采用约束模型预测控制策略,突破了有限集和无约束条件下预测控制的局限性.... 本文将基于并行神经网络优化的约束模型预测控制(MPC)应用于脉宽调制(PWM)整流器中,提高了电网的质量.在三相静止坐标系下,建立了三相PWM整流器的解耦数学模型,采用约束模型预测控制策略,突破了有限集和无约束条件下预测控制的局限性.为了提高单步优化的速度,采用神经网络优化算法求解模型预测控制的在线优化.在保证系统单位功率因数的前提下,当系统负载突然变化时,具有快速动态响应稳定输出直流电压的性能.采用FPGA控制器实现并行计算,减少了预测控制算法的计算时间.最后,通过仿真和实验结果得到,采用本文的控制策略,总谐波失真(THD)降低了2.5%,达到稳态的时间大约是PI控制算法的五分之一,为12 ms,验证了该方法的可行性和有效性. 展开更多
关键词 三相脉宽调制整流器 模型预测控制 单位功率因数 神经网络优化
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燃料电池EIS检测中DC/DC的自适应无源控制 认领
5
作者 金凡 +1 位作者 陈启宏 龙容 《电力电子技术》 CSCD 北大核心 2019年第3期125-128,共4页
通过对DC/DC变换器输出纹波进行调试,将纹波电流引入燃料电池并进行分析,得到燃料电池电化学阻抗谱(EIS),但这种方法对DC/DC控制器的快速性和稳定性提出了很高的要求。提出了一种稳定性高、抗扰动能力强的自适应无源控制策略,首先建立Bo... 通过对DC/DC变换器输出纹波进行调试,将纹波电流引入燃料电池并进行分析,得到燃料电池电化学阻抗谱(EIS),但这种方法对DC/DC控制器的快速性和稳定性提出了很高的要求。提出了一种稳定性高、抗扰动能力强的自适应无源控制策略,首先建立Boost电路模型,通过推导出对应的欧拉-拉格朗日方程,并证明该DC/DC变换器的无源性;定义电路模型的能量函数,设计无源控制的控制策略,然后通过参数估计方程,实现对负载导纳的参数估计,完成自适应无源控制器的设计。最后通过对实验结果的分析,验证了自适应无源控制的可行性和有效性。 展开更多
关键词 变换器 电化学阻抗谱 自适应无源控制
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三相四桥臂并网逆变器重复控制积分抗饱和策略 认领 被引量:1
6
作者 谭翠兰 邢彦一 +1 位作者 陈启宏 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第17期3631-3639,共9页
在新能源并网逆变器中,基于内模原理的重复控制器被广泛应用,但是由于受到功率管开关特性和直流母线电压的约束,重复控制器存在积分饱和现象,严重影响供电质量。为提高三相四桥臂并网逆变器的并网电流质量,基于模型恢复积分抗饱和方法,... 在新能源并网逆变器中,基于内模原理的重复控制器被广泛应用,但是由于受到功率管开关特性和直流母线电压的约束,重复控制器存在积分饱和现象,严重影响供电质量。为提高三相四桥臂并网逆变器的并网电流质量,基于模型恢复积分抗饱和方法,研究重复控制器积分抗饱和策略。首先,设计了具有积分作用的重复控制器;其次,根据被控对象的数学模型设计了重复控制积分抗饱和补偿器,对控制量和输出反馈量分别进行补偿,控制量补偿引入控制量饱和偏差,并采用线性二次型最优控制方法优化偏差系数;最后,通过仿真和实验验证了重复控制积分抗饱和策略在动态和稳态饱和情况下均能有效改善系统性能。 展开更多
关键词 三相四桥臂逆变器 重复控制 执行器饱和 模型恢复积分抗饱和
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集成于DC/AC/DC的车载燃料电池内阻测试系统研究 认领 被引量:1
7
作者 邓坚 吕海全 +1 位作者 全书海 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第9期1925-1934,共10页
车载燃料电池内阻在线测试操作复杂、成本高,为解决这一问题,提出通过DC/DC 产生微电流信号,对燃料电池输出电压和输出电流进行傅里叶变换得到燃料电池电化学阻抗谱(Electrochemical impedance spectroscopy,EIS)的测试方法。该方法集... 车载燃料电池内阻在线测试操作复杂、成本高,为解决这一问题,提出通过DC/DC 产生微电流信号,对燃料电池输出电压和输出电流进行傅里叶变换得到燃料电池电化学阻抗谱(Electrochemical impedance spectroscopy,EIS)的测试方法。该方法集成于并联的Boost 与DC/AC/DC的级联系统,并联Boost 实现功率传输与扰动信号的解耦,DC/AC/DC 变换器可获得更高的升压比,使该测试系统更适用于燃料电池汽车等较高电压等级的场合。在MATLAB 搭建了仿真模型,仿真结果表明实现高电压比的同时,微电流引入对系统影响小且可以测得精确的内阻值。 展开更多
关键词 车载燃料电池 电化学阻抗谱(EIS) 微电流引入 DC/AC/DC 傅里叶变换
动态无线充电的软开关及控制策略研究 认领 被引量:1
8
作者 钱杭 +1 位作者 陈启宏 全书海 《电力电子技术》 CSCD 北大核心 2019年第1期90-93,106共5页
电动汽车动态无线充电技术,即在行驶路面间隔铺设一系列能量发射线圈,在电动汽车上安装能量接收线圈,对行驶中的汽车持续充电,从而增加电动汽车的续航里程。逆变器的软开关技术能够很大程度上减小系统损耗,对于动态无线充电系统而言,耦... 电动汽车动态无线充电技术,即在行驶路面间隔铺设一系列能量发射线圈,在电动汽车上安装能量接收线圈,对行驶中的汽车持续充电,从而增加电动汽车的续航里程。逆变器的软开关技术能够很大程度上减小系统损耗,对于动态无线充电系统而言,耦合系数的动态变化和次级后级DC/DC变换器均会对逆变器开关管的工作状态造成影响。分析了系统工作原理和逆变器软开关的实现条件。通过在次级后级DC/DC变换器采用双闭环控制策略,在提高动态无线充电系统输出功率和传输效率的基础上,保证初级逆变器工作于软开关状态。搭建了动态无线充电系统实物平台,验证了动态无线充电系统中的软开关及高输出功率和传输效率的特性。 展开更多
关键词 软开关 动态无线充电 双闭环控制
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任务驱动教学法在《电工技能实训》教学中的应用分析 认领
9
作者 《湖北农机化》 2019年第16期57-58,共2页
《电工技能实训》是电类及相关专业的一门技能实践课程,传统的电工技能训练一般是安排在理论教学之后进行,技能训练和理论互相脱节,学生难以确切了解所学内容,知识得不到及时巩固,教学效果不显著。在建构主义学习理论的指导下,在《电工... 《电工技能实训》是电类及相关专业的一门技能实践课程,传统的电工技能训练一般是安排在理论教学之后进行,技能训练和理论互相脱节,学生难以确切了解所学内容,知识得不到及时巩固,教学效果不显著。在建构主义学习理论的指导下,在《电工技能实训》教学中,重构教学任务,利用信息化教学资源,以任务驱动教学法组织教学,把技能教学自然地渗透理论教学中,激发了学生的学习兴趣,教学效果显著。 展开更多
关键词 任务驱动教学法 电工技能实训 教学任务 应用
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三相四桥臂并网逆变器约束模型预测控制 认领 被引量:1
10
作者 陈启宏 罗潇汝 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2018年第2期555-563,共9页
提出了基于并行神经网络优化的约束模型预测控制(model predictive control,MPC),应用于光伏并网逆变器中,提高光伏发电并网电能质量。建立了三相四桥臂逆变器的精确模型,分析约束模型预测控制算法的原理,在约束条件中加入输出变量和... 提出了基于并行神经网络优化的约束模型预测控制(model predictive control,MPC),应用于光伏并网逆变器中,提高光伏发电并网电能质量。建立了三相四桥臂逆变器的精确模型,分析约束模型预测控制算法的原理,在约束条件中加入输出变量和控制变量的约束,突破有限子集和无约束预测控制方法的限制。将并行神经网络递归优化算法用于求解约束预测控制优化问题中,提高单步优化问题的求解速度。利用FPGA的并行计算能力,在FPGA中运行神经网络在线优化求解,实现预测控制算法的实时运行。实验结果表明:采用该算法的并网逆变器输出电流偏差小,总谐波畸变率小,可以提高并网电能质量,验证了该算法的可行性和有效性。 展开更多
关键词 并网逆变器 约束模型预测控制 神经网络优化 现场可编程阵列 实时控制
多模块燃料电池混合动力系统功率分配研究 认领 被引量:1
11
作者 尹章文 +1 位作者 陈启宏 全书海 《电源技术》 CAS CSCD 北大核心 2018年第12期1857-1860,1868共5页
针对单个燃料电池系统可靠性及效率不高的问题,提出了多模块燃料电池与超级电容并联构成的混合动力系统结构,并根据燃料电池的效率曲线制定了基于无源控制的功率分配策略。该控制策略针对系统的多个工作模式,控制燃料电池和超级电容输... 针对单个燃料电池系统可靠性及效率不高的问题,提出了多模块燃料电池与超级电容并联构成的混合动力系统结构,并根据燃料电池的效率曲线制定了基于无源控制的功率分配策略。该控制策略针对系统的多个工作模式,控制燃料电池和超级电容输出功率以及燃料电池模块工作个数,使整个混合动力系统快速跟随负载功率需求,且尽量工作在高效率区。Matlab/Simulink仿真结果表明:该混合动力系统中的燃料电池工作在高效率区,能够迅速满足复杂多变的负载需求功率。 展开更多
关键词 燃料电池 效率 功率分配 无源控制
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基于DC/DC电路的燃料电池EIS在线测试系统 认领
12
作者 白厚群 +1 位作者 陈启宏 全书海 《电力电子技术》 CSCD 北大核心 2018年第12期49-52,共4页
燃料电池作为新能源,具有清洁环保、高效节能等优点,对于新能源技术的发展有着重要意义。电化学阻抗谱(EIS)是燃料电池的重要性能指标,对其进行精确检测是燃料电池系统高效、可靠运行的重要保障。传统的检测方法需要在外部施加1个激励... 燃料电池作为新能源,具有清洁环保、高效节能等优点,对于新能源技术的发展有着重要意义。电化学阻抗谱(EIS)是燃料电池的重要性能指标,对其进行精确检测是燃料电池系统高效、可靠运行的重要保障。传统的检测方法需要在外部施加1个激励信号源,增加了测试系统自身的体积和成本,难以实现在线测试。针对此问题,这里提出一种基于DC/DC的内阻在线检测方法,在DC/DC电路中对参考电压信号施加不同频率的三角波扰动信号,调制电路纹波,作为激励源,引入燃料电池中,对燃料电池的输出电压、电流分别进行快速傅里叶变换(FFT),分析不同频率下燃料电池的阻抗值,最后通过使用非线性拟合的方法拟合了测量阻抗值,得到相应的EIS。实验结果表明提出的EIS检测方法实时性好、精度高,在一定程度上减小了测试系统的体积。 展开更多
关键词 燃料电池 电化学阻抗谱 在线检测 快速傅里叶变换
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基于内模原理的并网逆变器双模PI控制 认领 被引量:7
13
作者 王吉彪 陈启宏 +1 位作者 周克亮 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第23期5484-5495,共12页
并网逆变器是分布式发电系统与电网之间的重要接口,其输出电能质量直接关系到电网的可靠运行。为抑制逆变器引入电网的谐波,该文针对并网逆变器周期性信号的精确控制问题开展研究,结合常规PI控制器以及内模原理控制器的优点,将奇、偶次... 并网逆变器是分布式发电系统与电网之间的重要接口,其输出电能质量直接关系到电网的可靠运行。为抑制逆变器引入电网的谐波,该文针对并网逆变器周期性信号的精确控制问题开展研究,结合常规PI控制器以及内模原理控制器的优点,将奇、偶次谐波内模作为积分环节并取代常规PI控制中的积分器,构造出基于内模原理的双模PI控制器。该双模PI控制器既具有常规PI响应速度快、鲁棒性好以及参数设计简单的优点,又可以实现对周期信号的无静差跟踪控制,能够有效抑制电网谐波扰动。同时,双模PI控制器可实现对奇、偶次谐波的独立控制,具有优异的谐波抑制效果。仿真与实验验证了该方法的有效性。 展开更多
关键词 并网逆变器 内模原理 无静差控制 谐波抑制
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三相四桥臂并网逆变器的无差拍重复控制 认领 被引量:12
14
作者 谭翠兰 陈启宏 +1 位作者 周克亮 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2018年第18期142-148,共7页
为提高三相四桥臂并网逆变器的动、静态特性,采用改进无差拍控制内置重复控制器的复合控制方法对并网电流进行控制。无差拍电流控制能够快速准确地跟踪给定信号,基于内模原理的重复控制通过在基频及其整数倍频处提供高增益可快速消除每... 为提高三相四桥臂并网逆变器的动、静态特性,采用改进无差拍控制内置重复控制器的复合控制方法对并网电流进行控制。无差拍电流控制能够快速准确地跟踪给定信号,基于内模原理的重复控制通过在基频及其整数倍频处提供高增益可快速消除每一周期的稳态误差。根据电压型三相四桥臂并网逆变器的数学模型,推导了无差拍控制算法,并分析了无差拍控制中的控制延时对系统稳定性的影响;内置的重复控制器能改善无差拍控制对电感参数敏感的缺陷并降低算法对模型精确度的依赖,从而消除周期性稳态误差,通过对模型传递函数的分析,得到重复控制器的最佳补偿拍数。仿真和实验结果表明,所提出的控制策略能实现对参考电流的快速准确跟踪。 展开更多
关键词 无差拍控制 稳态性能 三相四桥臂逆变器 内模原理
电动汽车双向DC-DC变换器约束模型预测控制研究 认领 被引量:13
15
作者 肖智明 陈启宏 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第A02期489-498,共10页
为了提高电动汽车中双向DC-DC变换器的响应速度与可靠性,针对交错并联双向DC-DC变换器,提出基于粒子群算法优化的约束模型预测控制(MPC)。基于系统传递函数,建立双向DC-DC变换器Buck模式下的预测模型,分析约束模型预测控制算法的原理,... 为了提高电动汽车中双向DC-DC变换器的响应速度与可靠性,针对交错并联双向DC-DC变换器,提出基于粒子群算法优化的约束模型预测控制(MPC)。基于系统传递函数,建立双向DC-DC变换器Buck模式下的预测模型,分析约束模型预测控制算法的原理,在约束条件中加入控制变量的约束。将粒子群优化算法用于求解约束预测控制优化问题,提高优化问题的求解速度。利用Matlab/Simulink进行仿真,并搭建实验平台进行实验,分析对比约束预测控制与PI控制以及无约束预测控制的仿真和实验效果。仿真和实验结果表明:采用约束模型预测控制的变换器拥有更好的动态响应性能和稳态性能,该算法是可行与有效的。 展开更多
关键词 双向DC-DC变换器 电动汽车 模型预测控制 粒子群算法
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盲区小的燃料电池并网系统孤岛检测方法 认领 被引量:2
16
作者 吴俊 +1 位作者 陈启宏 全书海 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2017年第6期98-104,共7页
为保护系统及人身安全、保障用户供电质量,燃料电池并网系统必须具备孤岛检测功能。文中提出一种检测速度快、盲区小的新型孤岛检测方法——ASMS_Q法。该方法对滑模频率偏移法进行改进,在偏离工频较大区域加入加速增益,并结合q轴无功电... 为保护系统及人身安全、保障用户供电质量,燃料电池并网系统必须具备孤岛检测功能。文中提出一种检测速度快、盲区小的新型孤岛检测方法——ASMS_Q法。该方法对滑模频率偏移法进行改进,在偏离工频较大区域加入加速增益,并结合q轴无功电流扰动法,在电网断开后,进行更快速地频率扰动,使其超出正常范围,达到过/欠频保护。而且电网正常工作时,给电网注入扰动量很小,对逆变器输出电能质量没有影响。在Qf-f0和Qf0-Cnorm坐标系下,对比分析了ASMS_Q法及两种传统方法的盲区。仿真和实验结果表明,ASMS_Q法比传统的主动式检测方法盲区更小,检测速度更快,适用于高品质因素的负载。 展开更多
关键词 燃料电池并网系统 逆变器 孤岛检测 滑模频率偏移法 无功电流扰动法 盲区
燃料电池EIS检测中DC/DC变换器的预测控制研究 认领
17
作者 陈威仰 +1 位作者 陈启宏 全书海 《电力电子技术》 CSCD 北大核心 2017年第10期6-10,共5页
电化学阻抗谱(EIS)是燃料电池性能的重要指标,对其精确检测是燃料电池系统高效、可靠运行的重要保障。此处EIS检测是将DC/DC纹波进行调制,作为激励源引入燃料电池,该方法对DC/DC控制器的快速性和稳定性提出了很高要求。提出了一... 电化学阻抗谱(EIS)是燃料电池性能的重要指标,对其精确检测是燃料电池系统高效、可靠运行的重要保障。此处EIS检测是将DC/DC纹波进行调制,作为激励源引入燃料电池,该方法对DC/DC控制器的快速性和稳定性提出了很高要求。提出了一种超调量小、调节时间短的模型预测控制算法作为控制策略.首先建立Boost电路模型,通过近似化和线性化,获取线性状态空间方程;在参考电压中引入三角波扰动。通过显式模型预测控制算法计算,得到最优的占空比反馈给Boost电路的开关管,从而满足控制的快速性和稳定性。最后通过仿真和实验结果,验证了模型预测控制的有效性和可行性。 展开更多
关键词 变换器 电化学阻抗谱 模型预测控制
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基于FPGA的高速电力电子半实物仿真器 认领 被引量:1
18
作者 马龙华 黄子毅 《电气应用》 2017年第18期24-29,共6页
针对传统电力电子仿真系统仿真算法步长太长、仿真速度不够快的问题,提出了一种基于现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)模块化并行计算的半实物仿真系统。可用于电力电子的控制器测试中。
关键词 电力电子 硬件在环仿真 模块化建模 并行计算
面向微电网三相电压不平衡补偿的逆变器并网控制 认领 被引量:10
19
作者 王吉彪 陈启宏 +2 位作者 刘莉 全书海 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2017年第8期38-44,共7页
随着微电网规模的日益扩大,单相、三相负载混用日益增多,微电网单相电压不平衡现象日益严重。为了解决这个问题,针对三相四桥臂逆变器三相输出可解耦独立控制的特点,提出并网逆变器三相输出可控互联、各相输出功率根据电压不平衡度进行... 随着微电网规模的日益扩大,单相、三相负载混用日益增多,微电网单相电压不平衡现象日益严重。为了解决这个问题,针对三相四桥臂逆变器三相输出可解耦独立控制的特点,提出并网逆变器三相输出可控互联、各相输出功率根据电压不平衡度进行自适应调节的控制方案。在建立其平均等效模型及不平衡状态转移模型的基础上,对逆变器三相输出电流进行分级控制,实现对微电网不平衡电压的补偿。利用MATLAB/Simulink进行了仿真,并构建实验平台进行了实验。仿真和实验结果表明,所提出的补偿方法具有很好的补偿效果。 展开更多
关键词 微电网 三相四桥臂逆变器 电压不平衡度 自适应调节
鱼类放射性污染特征及除污染研究 认领 被引量:1
20
作者 高琦 胡星宇 +2 位作者 彭雪 薛友林 《食品工业科技》 CSCD 北大核心 2017年第17期216-219,共4页
本文概述了日本福岛核电站事故发生后,鱼类受污染的情况,详细分析了海水鱼间,淡水鱼间,海水鱼与淡水鱼间放射性物质含量产生差别的原因,以及相应的除污染措施。
关键词 福岛核电站事故 放射性物质影响 淡水鱼 海水鱼 净化
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