1. 本选题研究的目的及意义
电气化铁路作为一种高效、环保的运输方式,在国民经济中扮演着至关重要的角色。
然而,随着列车速度和运力的不断提升,电气化铁路牵引供电系统中的低频振荡问题日益突出,严重威胁着铁路系统的安全稳定运行。
本选题旨在研究抑制电气化铁路低频振荡的分数阶控制算法,旨在提高电气化铁路系统的稳定性和可靠性,具有重要的理论意义和实际应用价值。
2. 本选题国内外研究状况综述
低频振荡问题一直是电力系统研究的热点和难点,国内外学者对此进行了大量的研究。
近年来,随着分数阶微积分理论的兴起和发展,分数阶控制在电力系统中的应用越来越受到重视。
1. 国内研究现状
3. 本选题研究的主要内容及写作提纲
本选题主要研究内容包括:
1.电气化铁路牵引供电系统低频振荡机理分析:建立电气化铁路牵引供电系统模型,分析低频振荡的产生机理、影响因素及其危害,为分数阶控制算法的设计提供理论依据。
2.分数阶控制理论研究:研究分数阶微积分的定义、性质及其在控制系统中的应用,分析常见分数阶控制器的特性,为分数阶控制器的设计奠定基础。
3.抑制低频振荡的分数阶控制算法设计:针对电气化铁路牵引供电系统低频振荡问题,设计基于分数阶控制器的抑制策略,并对其参数进行优化,提高控制系统的响应速度、稳定性和鲁棒性。
4. 研究的方法与步骤
本研究将采用理论分析、仿真建模和实验验证相结合的研究方法,具体步骤如下:
1.文献调研阶段:查阅国内外相关文献,了解电气化铁路低频振荡抑制的研究现状、分数阶控制理论的发展及其应用,为本研究提供理论基础和研究思路。
2.理论分析阶段:建立电气化铁路牵引供电系统模型,分析低频振荡产生的机理和影响因素,研究分数阶控制理论的基本原理,为分数阶控制器的设计提供理论依据。
3.仿真建模阶段:利用MATLAB/Simulink等仿真软件搭建电气化铁路牵引供电系统仿真模型,并设计基于分数阶控制的低频振荡抑制策略,通过仿真实验验证算法的有效性和优越性。
5. 研究的创新点
本研究的创新点主要体现在以下几个方面:
1.将分数阶控制理论应用于电气化铁路低频振荡抑制,提出了一种基于分数阶控制器的抑制策略,丰富了电气化铁路低频振荡抑制的方法。
2.建立了更为精确的电气化铁路牵引供电系统模型,考虑了更多实际因素的影响,提高了仿真结果的准确性和可靠性。
3.针对分数阶控制器参数整定问题,提出了一种基于智能优化算法的参数优化方法,提高了控制器的控制性能。
6. 计划与进度安排
第一阶段 (2024.12~2024.1)确认选题,了解毕业论文的相关步骤。
第二阶段(2024.1~2024.2)查询阅读相关文献,列出提纲
第三阶段(2024.2~2024.3)查询资料,学习相关论文
7. 参考文献(20个中文5个英文)
[1] 徐俊,王宁,王强.基于改进VMD和深度学习的电气化铁路低频振荡抑制策略[J].电力系统自动化,2022,46(17):104-112.
[2] 李志华,曾祥君,李欣然,等.基于分数阶广义阻尼电力系统振荡的非线性控制[J].中国电机工程学报,2020,40(17):5597-5607.
[3] 张兴,李勇,段善旭,等.基于分数阶理论的电力系统次同步振荡抑制方法综述[J].电力系统保护与控制,2020,48(13):181-190.
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