电力拖动及智能控制

 

　　电力拖动及智能控制是株洲工学院电机与电器以及电力电子与电力传动学科紧密结合国民经济发展的迫切需要创立的研究方向。本研究方向以在现代工业生产占有重要地位的电力拖动系统为背景，以采用先进智能控制理论及技术解决电力拖动系统中的复杂控制问题，实现常规控制手段难以达到的控制目标为研究内容。它的研究与发展，对于推动电气工程一级学科的发展有着重要意义，也将为我国现代工业进一步高速发展奠定坚实的基础。

在我院名誉院长、电气工程学科顾问刘友梅院士的指导下，以张昌凡教授为首的学术梯队围绕本研究方向，对以下三个方面展开了长期的研究与开发工作：

　　（1）交流传动系统的智能控制；

　　（2）包装印刷设备的智能控制技术实现；

　　（3）基于信息融合的电力拖动故障诊断系统。

　　经过多年的艰苦努力，已形成了稳定的研究方向，成为我们的传统强项和特色研究方向，尤其是在交流传动系统的智能控制方面，针对交流传动等快速变化的非线性复杂系统，创造性地提出了基于智能协调的电力拖动控制方法。在智能变结构控制方法及其在交流传动中的应用研究上更是独具特色。智能变结构易于工程实现的特点，对于将智能控制理论有效地运用到工业生产实际中去有着重要的科学意义。

近五年来，本研究方向取得了丰硕成果，其中，“智能图像信息处理方法及其在工业系统中的应用”获国家科技进步二等奖，“智能模糊电气拖动与控制技术”等5项项目获得了省部级科技进步奖励。完成了电力机车研究所等国家大中型企业攻关和技术改造等项目十项。在《中国电机工程学报》、《电工技术学报》和《控制理论与应用》等国内外重要刊物以及IEEE等国际学术会议上发表论文40余篇。出版《滑模变结构的智能控制理论及应用》等4部专著。主编了国家“十五”规划教材《印刷设备电路与控制》等2部教材。

　　本研究方向始终瞄准国际研究的前沿，不断深化对现代电力拖动系统控制技术的研究。目前，正承担省部级科研项目5项，横向科研项目2项，合计科研经费达60余万元。通过对智能控制的结构、特性及控制算法的进一步研究，将先进的智能控制理论与技术应用于对电力拖动系统关键控制技术的实现，如交流电机的无速度传感器矢量控制技术、参数自适应技术及故障诊断技术等，为现代工业的发展起到有力的促进作用，其研究领域具有很好的理论和应用价值。

　　

　　现代电力电子系统

 

　　现代电力电子系统是由电力技术、控制理论和电子学等学科发展起来的新型交叉学科，已逐步发展成为一门包含众多学科的综合性技术学科，在短短的几十年间得以飞速发展。进入21世纪，随着新器件、新理论、新技术的不断涌现与发展，特别是与微电子（计算机与信息）技术的日益融合，现代电力电子系统的应用从机械、石化、纺织、冶金、电力、铁路、航空、航海等领域，进一步扩展到汽车、现代通信、家用电器、医疗设备、灯光照明等领域，已成为各国竞相研究的热点。

该研究方向有一支知识结构、年龄结构合理的学术研究队伍，其中，学术带头人黎煜忻教授留学美国，获得美国Virginia州立大学电力电子技术专业博士学位。经过多年的努力，已形成了稳定的研究方向，成为我们的传统强项和特色研究方向。主要研究内容包括：

　　（1）新型全控型自关断电力半导体器件；

　　（2）高频PWM整流器与逆变器控制系统中的关键应用技术；

　　（3）用户电力技术（CP）和灵活交流输电系统（FACTS）。

围绕上述研究内容，我们开展了以下方面的研究：①改善电网侧功率因数；②有效地抑制电网侧和负载侧的谐波污染；③进一步提高系统的效率，实现大幅度节能；④加快系统的动态响应速度；⑤有效地控制环境噪声污染。以黎煜忻教授为学术带头人的学术队伍取得了一批可喜的成果。科研项目“应用于电力机车牵引的高频PWM单相整流器的研究”和“高频PWM三相整流器控制系统研究”分别获得中国包装总公司科技进步二等奖和三等奖；获得国家发明专利1项；承担省部级科研项目5项，横向科研课题1项，合计科研经费达50余万元；撰写了30余篇论文在国内外重要刊物以及IEEE汇刊、国际学术会议上发表，其中有10余篇列入三大检索；出版了学术专著2部，教材1部。

现代电力电子系统研究方向学术梯队成员将针对电力电子系统强非线性、强干扰、快速瞬态过程等特点，密切跟踪现代电力电子技术领域的最新动向，进一步深化对现代电力电子系统中的高频PWM整流器与逆变器控制技术的理论及应用研究，逐步解决现代电力电子技术中的各种主要关键控制技术，如智能功率模块IPM、模块化并联技术、谐波抑制和无功补偿、无速度传感器矢量控制技术、参数自适应技术与预测控制技术等，期望在未来几年内，本学术梯队在现代电力系统应用领域即用户电力技术（CP）和灵活交流输电系统（FACTS）取得进一步的成果。

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