从管段走向管网:管道泄漏诊断技术研究进展

管道泄漏诊断技术在保障管道系统安全运行中起着至关重要的作用。首先,介绍了管道泄漏诊断系统的结构,并指出由单一管段向复杂管网泄漏诊断的发展趋势。进一步从基于数据驱动的传统泄漏检测方法、管道泄漏信号源定位技术和基于深度学习的复杂管网泄漏检测方法3个方面进行综述,分析了不同方法的优势、局限性和适用范围。最后指出,随着管网系统的复杂度增加,传统方法的局限性逐渐显现,基于深度学习技术的复杂管网微弱泄漏诊断、多源信号融合和管网智能化的研究将成为未来的研究趋势。

信息能源系统的信-物融合稳定性分析

尽管信息物理系统的稳定性已经得到了广泛的研究,但大部分的学者皆关注于通信网络延时或攻击下的信息物理系统的稳定性问题,无网络通信的信息物理系统的信物融合稳定性分析策略亟待提出.其中,内嵌数字控制系统的并网逆变器系统是一种最简单、最典型的信息能源系统.同时,从效率的角度出发,逆变器的开关/采样频率总是选择尽可能低的频率,其势必产生系统固有延迟时间(控制理论中称为时间延迟).这种延迟时间往往容易引起系统的低频/次同步振荡,弱电网将加剧此现象.为此,提出一种信息能源系统的信-物融合稳定性分析技术.首先,基于柏德近似方法,建立了具有等效延迟时间的信息物理系统阻抗模型.该等效延迟时间由三部分组成,即信息/物理层的采样延迟时间、信息层的计算延迟时间和物理层的脉宽调制延迟时间,其有效地反映了信息-物理相互融合作用的影响.进而设计了稳定禁止区域判据,利用空间映射使开关/采样频率求解过程转化为Hurwitz矩阵辨识问题.在这些空间映射的基础上,最小开关/采样频率通过自适应步长搜索算法获得.最后,仿真和实验结果验证了该方法的有效性.

新型谐振直流环节软开关逆变器

为了提高逆变器的效率和性能,提出一种新型的谐振直流环节软开关逆变器。通过在传统硬开关逆变器的直流环节添加辅助谐振单元,使直流母线电压周期性地归零,实现逆变桥开关器件在零电压和零电流条件下完成切换,因此减小了开关损耗和二极管的反向恢复损耗。此外,辅助谐振单元中的开关器件可以在零电流的条件下完成开关操作。该软开关逆变器控制简单且不依赖于负载条件,过渡过程所需时间可以自由选择。文中对其工作原理进行分析,给出不同工作模式下的等效电路图和回路的参数设计方法。制作一个10kW的实验样机,实验结果验证了该软开关逆变器的有效性。

广义模糊双曲正切模型:一个万能逼近器

提出一种广义模糊双曲正切模型,此模型可以看作是模糊双曲正切模型的扩展.讨论了广义双曲模型与T-S模型的关系,证明了此模型是T-S模型的真子集,它具有全局逼近性.给出了此模型的一种参数及结构的辨识算法,仿真结果表明了建模及辨识算法的有效性.

自适应动态规划综述

自适应动态规划(Adaptive dynamic programming,ADP)是最优控制领域新兴起的一种近似最优方法,是当前国际最优化领域的研究热点.ADP方法利用函数近似结构来近似哈密顿–雅可比–贝尔曼(Hamilton-Jacobi-Bellman,HJB)方程的解,采用离线迭代或者在线更新的方法,来获得系统的近似最优控制策略,从而能够有效地解决非线性系统的优化控制问题.本文按照ADP的结构变化、算法的发展和应用三个方面介绍ADP方法.对目前ADP方法的研究成果加以总结,并对这一研究领域仍需解决的问题和未来的发展方向作了进一步的展望.

模糊广义预测控制及其应用

本文将单变量广义预测控制原理应用到多变量模糊系统,提出了一种基于辨识模糊模型的多变量预测控制方法。仿真研究表明,该模糊广义预测控制方法适用于工业过程的动态辨识和控制,并能取得良好的效果。

基于模糊粗糙集的系统连续变量离散化方法

提出和探讨了一种新的基于模糊粗糙集和断点简约化的离散化方法.综合考虑到规则的支持度和可信度及其关系,应用属性离散指标作为离散化的标准,证明了该指标可以作为离散化彻底的充分条件.并且在时间复杂度和空间复杂度方面分析了算法的有效性,与同类算法比较可以发现该算法在基本不损失分类信息的基础上有效降低这两方面的复杂度,能有效地避免以往各种算法中出现的弊端.最后将其应用于电网故障诊断中,通过具体算例测试,证明该算法的有效性和实用性.

多变量模糊控制的现状与发展（Ⅱ）──关于解耦、神经网、变结构等问题

回顾了多变量模糊控制近年来的发展过程，着重介绍近年来出现的一些新研究方向，并对当前该研究领域的热点课题：模糊模型的辨识、多变量模糊自校正控制、模糊解耦、模糊分层控制、模糊神经网络的研究现状及其发展趋势作了进一步讨论。

模糊双曲正切模型的建模方法与控制器设计

首先提出一种新型模糊双曲正切模型 .这种模型是一种本质非线性模型 ,可以很容易由一组模糊规则基构成 .这种模型也可以看作是线性模型的扩展 ,因此可以应用线性控制理论的成果来设计控制器 .

多变量模糊控制的现状与发展（Ⅰ）──关于分层、自学习、自适应等问题

回顾了多变量模糊控制近年来的发展过程，着重介绍近年来出现的一些新研究方向，并对当前该研究领域的热点课题：模糊模型的辨识、多变量模糊自校正控制、模糊解耦、模糊分层控制、模糊神经网络的研究现状以及它们的发展趋势作了进一步讨论。

基于H_∞观测器原理的模糊自适应控制器设计

针对一类非线性系统提出一种利用观测器原理来求解干扰抑制项和控制器参数的新型模糊自适应控制方法 .通过寻求线性矩阵不等式 (LMI)的可行解来得到具有 H∞ 跟踪性能的模糊自适应观测器 .并证明了如果该观测器具有 H∞ 跟踪性能 ,则由该观测器参数构成的控制器 ,可以保证闭环系统稳定 .

发电用燃气轮机的非线性数学建模及稳定性分析

针对发电用单轴燃气轮机这样大型复杂且具有极强非线性的热能动力系统,以热力学理论机理分析的方法建立了系统的非线性状态空间方程,提出了有效的基于模型变换的Lotka-Volterra模型的系统稳定性数学分析方法。建立的模型对研究燃机系统性能和燃机控制特点、算法及控制系统设计提供了极大的基础条件,对燃气轮机的控制研究具有基础性价值。仿真试验证明了建立的模型的正确性和有效性。该文提出的建模方法可扩展应用于研究其他结构类型的燃机,如双轴的或带有回热器的燃气轮机系统。

基于电流模式的Buck变换器的模糊控制

针对Buck变换器采用比常用的小信号建模方法更为精确的大信号建模方法对系统进行分析,进而提出一种基于电流模式的模糊控制方法。该方法将模糊控制方法与电流控制方法相结合来构造双闭环控制系统,并对所采用的模糊控制器进行非线性小信号分析。在系统中将电感电流引入电流环,同时将模糊器与积分器的并联作为电压环。该方法与传统控制方法进行仿真比较,仿真结果表明,所提出的方法十分有效,能极大的提高系统的动、静态性能。

操作人员控制规则的模糊建模及其应用

根据操作人员对生产设备的实际手动控制数据，提出了辨识模糊控制规则，进而自动地生成模糊控制状态作用表以及查询表的新颖方法。仿真研究表明，该方法是有效的。

多变量模糊自校正控制器及其应用

本文介绍了表达MISO动态系统的模糊模型,并提出了有关参数和结构的在线辨识算法,根据辨识的模糊模型,利用Clarke的单变量广义预测控制(GPC)原理设计了多变量模糊自校正控制器,仿真研究表明,该模糊自校正控制方法应用于火电机组负荷系统的控制,可以收到良好的效果。

基于模糊双曲正切模型的一类稳定的模糊控制器设计

提出一种基于模糊双曲正切模型的模糊控制器的设计方法 :首先针对模糊模型的每一条模糊规则 (即每个子系统 )根据专家经验设计模糊控制器 ,然后利用对角稳定性的概念给出了全局系统稳定的一个充分条件。

一种模糊模型辨识方法

本文提出了一种高精度的动态系统模糊模型的辨识方法。内容包括结构辨识和参数辨识。实际应用例子证明了该方法的有效性。

分布式信息能源系统理论与应用专题序言

分布式信息能源系统(Distributed cyber energy system, DCES)是能源互联网(Energy internet, EI)顺应新时代、新机遇与新挑战的产物,是能源发展的新阶段与新形态.能源作为信息的载体催生出海量能源数据,而信息技术的发展又将反哺能源网络的改造和升级. DCES通过信息流与能量流的交互影响,实现能源互联网的计算、优化、控制与管理的深度融合,以安全、高效、可靠和实时的方式感知与管控能源系统,实现多能源系统之间的自治与协作.

基于两种新型算子的粗糙集运算

定义了基本致粗因子和基本致粗相关因子,将边界域划分为两部分·并以这两个因子为基础,定义了确定增量算子和不确定减量算子,给出并证明了这两类新型算子的一些重要性质和定理·进一步讨论了基于这两类新型算子的粗糙集运算·利用这两种新型算子可将对粗糙集理论影响较大的两个不等式转化为等式·同时,粗糙集的并、交、补运算被重新定义·这些新定义的运算在运算过程中不会丢失任何信息且具有良好的运算性质,特别是这些运算满足互补律和德摩根律·这使得粗糙集理论中的许多方面都得到了改善,进而拓宽了粗糙集的应用·

粗糙集的两种新型算子及其Boolean代数性质

主要定义两种新型算子并讨论基于这两种新型算子的粗糙集的代数性质.基于这两种算子建立了粗糙集的并、交、补运算,并证明在此定义下的粗糙集补集为Boolean补.