南极光学天文望远镜控制软件关键技术

南极天文望远镜控制软件是望远镜软件系统的重要组成部分,是控制计算机在望远镜用户层和设备层之间运行的关键技术。对于用户层,控制软件需具备全自动观测的交互接口、卫星通信条件下的远程访问和故障诊断等功能;对于设备层,控制软件不但要完成对天体目标的精确指向和精密跟踪、计算并补偿系统误差和控制关键部件以达到目标像质,而且需实现对电源分配系统、除霜及加热系统的控制、设备及环境信息的采集和监测等。相比于普通台址,在南极大陆运行的光学天文望远镜有其独特的特点,控制软件需进行特殊设计。本文重点从操作系统选择、远程建立望远镜指向误差修正模型方法、全自动观测软件接口、卫星通信及远程运维、望远镜实时状态监测和故障诊断等方面探讨了南极天文光学望远镜控制软件的关键技术和设计原则,并展望未来技术的发展,为南极天文望远镜的研制和控制系统研发提供技术储备。

基于差分运算的望远镜驱动系统非预期故障重构方法

极端环境下的望远镜驱动系统永磁同步电机传感器容易面临非预期故障,导致系统观测性能下降,甚至可能造成望远镜停机。在这种情况下,提出一种用于望远镜驱动系统电流传感器的故障重构方法,主要包含故障检测、隔离和重构等几个方面。其中,故障检测由三阶级联差分运算完成,对不同的故障类型、即使微小故障也能有很好的鲁棒性;决策逻辑电路根据故障检测提供的故障信号flag执行隔离操作;Switches开关根据隔离动作选择合适的电流,以达到故障重构目的。仿真试验表明,该方法从故障状态切换到健康状态是平稳的,且不影响系统的动态性能,确保驱动系统的可靠性和稳定性。

水电站机组负荷降维优化分配中的时间尺度效应

时间尺度是影响水电站负荷优化分配结果的重要因素。为探究时间尺度对水电站负荷分配的影响,研究论述了水电站调度中的时空尺度效应内涵及出现的原因,提出了包含发电耗水量、跨越振动区次数、机组启停次数、求解耗时等的尺度效应量化指标,并以ZM水电站为研究对象,基于水电站机组负荷优化分配模型,逐次递进分析了典型日考虑负荷过程随机性与负荷水平的水电站机组负荷优化分配尺度效应。结果表明:1)时间尺度越小更易捕捉负荷变化与水库运行过程,电站负荷优化分配的耗水量、机组启停与跨越振动区次数越大。时间尺度越大更易忽视或弱化机组启停以及跨越振动区等行为,产生潜在的安全运行风险。2)考虑负荷过程的随机性时,水电站负荷优化分配同样呈现尺度效应现象,但其影响程度与时间尺度大小影响相当。3)负荷水平越小或越大,不同时间尺度下电站机组运行方式变化较小,时间尺度效应越不显著;负荷水平居中时,时间尺度效应相对显著。研究结果可为水电站负荷优化分配的时间尺度选择以及模型降维求解算法提供科学依据。

宽体飞机地面主轮协同转弯控制律设计

主轮协同转弯技术能有效提高飞机的地面机动性,降低主起落架在转弯过程中受到的附加侧向扭矩,减小重载飞机地面转弯半径,但目前实现此技术的前主轮转角控制律设计方法尚不明确。提出以主起落架受力为约束条件,计算不同滑行速度下的前主轮转角关系,在全速度范围内进行分段选择并离散化,据此设计前主轮协同转弯控制律,以原理样机为对象进行仿真分析,验证了该控制律能有效降低两侧主起落架扭矩和的峰值。提出的设计方法对多轮系地面运载装备的复合转弯控制律设计具有一定的理论指导意义。

基于改进AUGMECON的配网虚拟电厂多目标优化运行

虚拟电厂可聚合配网末端的可调节负荷资源参与电力系统的调用以缓解面临的供需平衡等问题。同时末端资源功率的调节影响着配网的运行质量,负荷侧资源的调用可降低配网区域峰谷差,减少系统网损。为此,以配网运营商为主体构建虚拟电厂,提出一种基于改进AUGMECON的配网虚拟电厂多目标优化模型,以运行效益、配网峰谷差和配网网损为目标函数,调用配网末端负荷资源参与需求响应,在提高运行收益的同时改善配网运行质量。通过改进AUGMECON获取所提多目标优问题的Pareto前沿,并采用考虑公平性的方法获取折中解。最后基于修改后的IEEE 33节点配电网系统进行了仿真分析,验证了所提模型的有效性。

面向新型电力负荷管理的混杂负荷集群协同管控

针对新型电力负荷管理中负荷协同控制问题,提出了面向新型电力负荷管理的混杂集群协同管控方法。以空调和电热水器混杂负荷集群为控制对象,分析了空调和电热水器负荷的物理和响应特性,分别建立了适用于空调和电热水器的聚合控制模型。基于空调和电热水器负荷的聚合响应特性,利用电热水器负荷和空调负荷响应特性上的优势和互补特性,构建了空调集群和电热水器集群的协同管控模型,控制大量负荷输出稳定响应。最后,设置不同的清洁能源发电场景,基于上述算法对清洁能源出力进行跟踪仿真,结果表明所提负荷集群协同算法在不同场景下的跟踪误差都控制在±0.04%之内,验证了该算法的有效性。

基于混合动作强化学习的电动汽车聚合商决策优化算法

电动汽车可以在聚合商的集中式管理下形成规模化灵活可调资源,从而在能源市场上套利并为电网提供辅助服务。为此,提出一种基于混合动作强化学习的电动汽车聚合商决策优化算法。该算法利用连续动作优化市场投标决策,根据离散动作控制不同功率分解策略的动态切换,从而实现市场投标与功率分解决策的联合优化。此外,还提出了一种考虑单位灵活性价值的电动汽车聚合灵活性建模方法,在最大化日总灵活性价值的同时确保每台汽车的充电需求得到满足。仿真实验结果表明,动态策略切换能够充分利用优先级分解策略和比例分解策略在延缓电池衰减、维持电池双向调节灵活性方面的各自优势,与仅考虑投标决策优化的算法相比,所提算法可以进一步提升电动汽车充电站的运行经济性。

基于SVM的南极望远镜驱动非预期故障诊断方法

针对南极望远镜驱动系统的非预期故障检测存在先验信息不足、故障特征难确定和故障样本少等问题,提出一种基于支持向量机(support vector machine,SVM)的非预期故障检测方法。以南极望远镜驱动系统为实验平台故障植入,采集的数据中心化和标准化预处理。基于KNN(K-nearest neighbor)、K-means、BP(back propagation)神经网络和SVM算法建立4种非预期故障检测分类器,将各个算法参数调优,再根据数据特征预测分类。实验结果表明:在相同的实验条件下,基于SVM算法的非预期故障检测分类器性能优于其他3种分类器性能。将该类方法应用于半实物仿真平台,验证该算法可行、有效。

基于优化小波变换神经网络的分布式新能源信息预测方法

分布式新能源发电是低碳化电力系统中重要的一部分.随着分布式新能源在城市电网中的占比逐渐增加,负荷随机波动和天气随机变化对于城市电网的影响日益增强,对分布式新能源信息的预测准确性提出了更高的要求.目前,分布式新能源的主要发电方式是分布式光伏发电以及分布式风力发电.城市用电负荷的变化兼具周期性和随机性,而风速和辐照强度等因素分别对于分布式风力发电和分布式光伏发电有重要影响.为了准确预测出分布式新能源的信息,构建了基于小波变换神经网络的分布式新能源信息预测方法.首先,通过分析分布式新能源的工作原理,建立分布式新能源的模型;然后,优化小波变换神经网络,以风力发电和光伏发电为例对负荷用电功率和辐照强度等对电网作用显著的参数进行预测;最后,算例验证模型对分布式新能源信息进行预测的准确性.

负荷数据特征分析的用户集群需求响应潜力预测方法

随着电力市场改革的逐步推进,需求响应将在未来新型电力系统中发挥越来越重要作用。针对目前DR潜力计算过程繁琐、用户数据不足的问题,提出了一种基于用户历史负荷、气温和电价数据的用户集群DR潜力预测方法。首先,通过对用户的历史负荷曲线进行数据处理和信息提取,从月负荷规律性、日负荷波动性、峰谷一致性3个方面对各用户的用电行为进行特征值计算,形成评估用户类型的指标体系。继而,提出基于时序带有外部输入的非线性自回归神经网络的用户负荷和DR潜力预测方法。最后,以工业用户为例采用Meanshift算法实现用户集群划分,并对通用零部件制造行业的DR调节功率进行预测,经与实际调节功率数据进行对比分析,验证了本文所提方法的有效性。

9例三维可视化模型规划输尿管狭窄腹腔镜手术分析

输尿管狭窄属于泌尿外科常见疾病,治疗以手术修复及重建为主,术前明确输尿管狭窄部位解剖关系常常是手术成功的关键。使用CT图像及逆行肾盂造影虽能大概定位狭窄位置,但仍无法了解狭窄部位周围解剖关系及异位血管情况,容易导致术中输尿管损伤、出血等并发症。本文对9例以三维可视化(3DV)模型术前规划指导输尿管狭窄腹腔镜手术患者的临床资料进行总结,旨在为该病的手术规划及诊疗提供参考。

不同附加物对甘草愈伤组织培养中黄酮类化合物形成的影响

目的研究了酵母提取物、水解酪蛋白、真菌诱导子、茉莉酸及稀土元素等对甘草愈伤组织中甘草黄酮类化合物合成的影响。方法在培养基中添加各种附加物,研究其对甘草黄酮类化合物合成的影响。结果 0．1％的酵母提取物可使培养物中黄酮类化合物的含量提高76．8％,甘草查尔酮含量比对照提高7．5倍。水解酪蛋白在0．05％时,培养物中黄酮类化合物含量达最大值,为对照的1．7倍,其中甘草查尔酮的含量在0．1％时最高,为对照的3．2倍。50 mL培养基中加入真菌诱导子2 mL,甘草培养物中黄酮类化合物的含量为149．58μg·g-1,比对照(85．26μg·g-1)增加75％。10．0μmol．L-1茉莉酸使黄酮类化合物的含量比对照提高了41％。低浓度的稀土元素Eu3+对黄酮类化合物的生物合成具有明显的促进作用,培养基中添加0．1 mg·L-1的稀土元素Eu3+最有利于黄酮类化合物的积累。此时,黄酮类化合物的含量为对照的2．7倍,其中甘草素的含量是对照的4倍。结论在甘草愈伤组织培养过程中,添加酵母提取物、水解酪蛋白、真菌诱导子、茉莉酸及稀土元素等是提高黄酮类化合物的有效手段之一。

培养基中碳源和氮源对甘草愈伤组织生长和黄酮类化合物合成的影响

目的：研究碳源和氮源对甘草愈伤组织生物量积累和黄酮类化合物形成的影响。方法：在培养基中添加不同质量分数的蔗糖和果糖以及不同比例的NH^4＋和NO^3-，进行甘草愈伤组织的诱导和培养，并用HPLC检测愈伤组织中黄酮类化合物的含量。结果：2种碳源中，甘草愈伤组织生物量积累和黄酮类化合物合成均以果糖为碳源时高。在用2％果糖作为碳源时，培养物中5种黄酮类化合物的含量总和是3％蔗糖作为碳源的2倍。果糖作为碳源，在2％-6％时，随着质量分数的增加，培养物中5种黄酮类化合物的含量总和呈下降趋势，但其中甘草查尔酮的含量却增加5倍以上。硝态氮有利于甘草愈伤组织生长和黄酮类化合物的积累。当NH^4＋／NO3^-浓度比例为1／2时，甘草愈伤组织中5种黄酮类化合物含量的总和达最大值，为151．47μg·g^-1铵态氮抑制甘草愈伤组织生长和黄酮类化合物的形成。结论：果糖作为碳源最有利于甘草愈伤组织生物量积累和黄酮类化合物的生物合成。硝态氮有利于甘草愈伤组织生长和黄酮类化合物的积累。

甘草Ri质粒转化及不同理化因子对甘草毛状根生长的影响

目的:研究甘草毛状根的诱导及外界因子对其生长的影响。方法:用发根农杆菌Agrobacterium rhizo-genesLBA9402和R1601感染甘草Glycyrrhiza uralensis外植体。结果:2种发根农杆菌均能诱导甘草产生毛状根,LBA9402比R1601表现出较强的对甘草的感染能力,下胚轴的转化率高于子叶。在WP培养基上毛状根生长最快。光照对毛状根生长有抑制作用。毛状根中5种黄酮类化合物的总量比愈伤组织中高1.5倍,其中甘草查耳酮含量是愈伤组织中的15.5倍。结论:本实验所建立的甘草毛状根培养系统,为研究甘草毛状根大量培养生产黄酮类化合物奠定了基础。

决明毛状根诱导及激素与诱导子对毛状根生长和蒽醌类化合物合成的影响

目的研究激素与诱导子对决明毛状根生长和蒽醌类化合物合成的影响。方法用发根农杆菌LBA 9402感染决明C assia obtusif olia外植体,建立决明毛状根培养系统。结果NAA为决明毛状根培养的最适外源激素,培养基中添加0.05%NAA可使毛状根中5种蒽醌类化合物总和提高4倍。黑曲霉诱导子对毛状根生长影响不大,却明显促进蒽醌类化合物的形成,其中每50 mL培养基加入2.0 mL诱导子可使蒽醌类化合物总量增加2倍多。茉莉酸(JA)对决明毛状根中蒽醌类化合物合成具有明显的促进作用,其中10μm o l/L作用最强,蒽醌类化合物总量比对照提高73%,JA对毛状根生长有抑制作用,但不太显著。结论为进一步筛选适宜的决明毛状根培养系统并调控次生代谢产物的研究奠定了基础。

多绕组电压互感器二次负荷配置原则及其工程应用

针对更换新型二次装置造成电压互感器轻载现象严重，进而引起实际运行时误差正偏较大的现象，基于多绕组电压互感器的电磁模型，详细分析了计量和保护绕组二次负荷额定值及实际值对计量误差的影响机理，根据理论和试验结果制定了多绕组二次负荷的配置原则，并将其应用于江苏电网电厂上网关口计量装置改造工程中。改造工程的检测结果表明，电压互感器的误差正向偏移现象得到了明显改善，运行计量精度代数平均值仅为0．00078％，且90％以上电压互感器的运行误差被控制在-0．05％～O．05％区间内，互感器设计的最佳误差特性点得到了应用。

不同理化因子对甘草愈伤组织生长和黄酮类化合物合成的影响

试验研究了不同理化因子对甘草愈伤组织生长和甘草素、异甘草素、甘草甙、异甘草甙和甘草查尔酮等5种甘草黄酮类化合物合成的影响。结果表明：果糖有利于甘草愈伤组织生物量积累和黄酮类化合物生物合成。以2％果糖作为碳源时，培养物中5种黄酮类化合物的含量是蔗糖作为碳源时的2倍，在2％～6％范围内，随着果糖浓度的增加，培养物中5种黄酮类化合物的含量呈下降趋势，其中甘草查尔酮的含量增加5倍以上。光照对愈伤组织生长影响不大，但能促进黄酮类化合物的生物合成，光培养下黄酮类化合物的含量是黑暗条件下的2倍。甘草愈伤组织生长及黄酮类化合物生物合成的适宜温度约为25℃，当培养温度低于15℃或高于30℃时，愈伤组织生长及黄酮类化合物形成均受到抑制。

培养基及培养条件对甘草愈伤组织生长和黄酮类化合物合成的影响

以MS,B5,N6,NN,6,7 V,WP为基本培养基,分析了不同类型培养基对甘草愈伤组织生长及黄酮类化合物生物合成的影响,并考察了培养基中添加的激素种类和浓度以及培养基酸碱度的作用。结果表明:在6种基本培养基中,以B5培养基最利于生物量的积累,异甘草素含量最高WP培养基最利于甘草素的合成,其次是6,7 V培养基,以N6培养基最差;当培养基中添加0 1mg LNAA时,甘草素含量最高,达57 24μg g,当培养基中添加1 0mg LNAA时,异甘草素含量最高,达36 45μg g;pH值为6时,甘草愈伤组织生物量积累最高,同时对黄酮类化合物甘草苷和甘草素的生物合成也最为有利,尤其是甘草苷,积累量最高,达46 88μg g,比其它pH值处理高152 8%～245 5%。

稀土元素对甘草愈伤组织生长及黄酮类化合物含量的影响

稀土元素铕对甘草愈伤组织生长和甘草黄酮类化合物合成试验。结果表明,低浓度的稀土元素Eu3+对甘草愈伤组织的生物量积累和黄酮类化合物的生物合成有明显的促进作用。培养基中添加0.1mg/L的稀土元素Eu3+,愈伤组织的5种黄酮类化合物含量为对照的2.7倍,甘草素含量更达对照的4倍。

雷达低空目标跟踪的偏差补偿算法研究

在单脉冲测角体制下,由于多径效应的影响,极大地降低了雷达目标的跟踪精度,甚至丢失该目标.本文主要通过理论分析和对实际环境的计算仿真,分析了岸、海基雷达跟踪低空运动目标时俯仰角测量误差大小及其产生原因.针对固定偏差补偿法在实际应用中的不足,提出了从复单脉冲比中估计反射路径与直接路径信号的相对相位的算法,从而实现联合相位的动态补偿,并在跟踪滤波中利用估计相位作为阀值来去除尖峰误差,在仿真中获得了良好的跟踪结果.