风电场风速短期多步预测改进算法

对风电场风速实现较准确的预测,可以有效减轻并网后风电对电网的影响,提高风电市场竞争力。该文运用时间序列法对我国某风电场测风站实测风速建立时序求和自回归滑动平均(auto regress iveintegrated moving average,ARIMA)ARIMA(11,1,0)模型,并进行风速预测。针对模型在超前1步预测时出现的延时问题,引入卡尔曼预测法加以改进,提出卡尔曼时间序列法。针对时序模型超前多步预测精度低的问题,提出滚动式时间序列法。对提出的两种改进方法进行实例验证,结果表明,卡尔曼时间序列法不仅改善了预测延时问题,而且把超前1步预测的平均相对预测误差从6.49%降低为3.19%;滚动式时间序列法改善了多步预测的精度问题,模型超前3、5、10步预测的平均相对预测误差分别仅为7.01%,7.63%,8.42%。两种改进方法都没有明显增加时间序列法的建模计算量。

基于时间序列分析和卡尔曼滤波算法的风电场风速预测优化模型

为提高风电场风速的预测精度,解决时序模型预测延时的问题,文章提出了一种时间序列分析和卡尔曼滤波相结合的混合算法。基本思路为:首先利用时间序列分析理论,对风电场风速信号进行非平稳建模,得到符合其变化规律的模型方程;其次通过得到的模型方程推导出卡尔曼滤波法的状态方程和观测方程;然后依靠卡尔曼预测递推方程进行预测;最后对某实测风速信号进行预测。实例分析表明:采用该混合算法可以提高预测精度,而且较好地解决了预测延时问题。

青藏铁路格拉段沿线风速短时预测方法

青藏铁路大风监测预警系统采用时间序列法实现沿线风速的短时预测。利用时间序列法对经过1min平均化处理后的非平稳实测风速序列建立ARIMA(11,1,0)模型,进行超前3步预测计算,获取第3 min平均预测风速,预测平均绝对误差为2.237 2 m.s-1。针对时间序列法第3 min平均预测风速精度低的问题,采用提出的滚动式时间序列法修正时间序列法预测计算步骤,重新获取第3 min平均预测风速,预测平均绝对误差减小为1.1670 m.s-1。使用最小二乘法拟合样本每分钟内最大实测风速和该分钟平均风速的相关系数K,通过K为1.142 8修正滚动式时间序列法第3 min平均预测风速,获取滚动时间序列法第3 min最大预测风速,预测平均绝对误差为2.090 4 m.s-1。滚动式时间序列法第3 min平均风速、最大风速的两者预测均满足精度要求。滚动式时间序列法已经在系统中使用。

基于遗传算法的机车二系支承载荷调整优化方法

为了改善机车轮轴重量分配的均匀性,从分析机车二系支承结构出发,建立二系载荷分布弹簧高度调整模型,提出应用遗传算法实现机车二系支承点加垫高度值的快速优化计算。针对机车二系支承载荷分布多维参数优化问题的特点,给出基于实数编码的改进遗传算法模型。对国产SS9,SS3b型机车实际应用,可使二系支承载荷分布最大误差进一步减小8%～15%,平均计算过程时间减少约20%。结果表明这种方法克服了基于误差梯度信息迭代搜索求解支承点加垫最佳值算法的不足,在获得一致的全局优化(近似)解,以及在减小运算时间、提高调簧算法的可靠性和实时性等方面具有明显的效果。

基于多目标遗传算法的机车二系支承载荷调整优化方法

为提高电力机车二系支承载荷调整优化算法的实用性,解决单一目标遗传算法调整计算产生二系支承点加垫数和加垫总量过多的问题,提出了一种基于多目标遗传算法的寻优方法。针对机车二系调簧问题的偏好结构特点,建立了多目标优化模型,并设计了基于多目标遗传算法的调簧目标函数,进一步引入了适应性权重方法来确定目标函数值,并确立了相应的适应度评价和分配方法。对国产SS3b和HXD1B型机车的应用结果表明:该方法不仅能够优化二系载荷分布,而且可控制加垫量减少约48%,显著提高了调簧算法的实用性和可靠性。

以PLC为通信主站的Modbus控制网络的设计与实现

为实现以PLC为控制中心的架车式称重调簧系统,提出以PLC作为Modbus通信主站、配合多数量、多种类的通信从站的网络建立的方法,并采用S7-200 PLC、计算机和两种智能传感器,构建一个以PLC为通信主站的Modbus控制网络,对主站、从站的配置和程序设计进行了详细的说明。实践结果表明,此网络系统数据传输可靠准确,系统实时性与稳定性均能满足机车称重调簧系统应用的要求。

基于GPS/GSM/GIS技术的铁路冷藏车运行状态监测与信息管理系统

提出了一种集成运用微机测控技术、GPS/GSM/GIS技术和计算网络技术实现的冷藏车运行状态监控与信息管理系统(CMIMS)。介绍了CMIMS功能及组成、车载系统与地面监控中心软硬件结构和特点。该系统在我国新型机械冷藏冷板车进行了试验运行,取得了良好的效果。

一种基于多相关滤波器组合的目标跟踪方法

针对复杂跟踪环境条件下目标的跟踪失败问题,提出一种基于多相关滤波器组合的目标跟踪方法.首先2个分别采用颜色属性(Color Name,CN)特征和方向梯度直方图(Histogram of Oriented Gradient,HOG)特征的核相关滤波器(Kernelized Correlation Filter,KCF)通过自适应融合手段进行响应图信息融合,确定目标的预测位置;然后通过以目标区域为基础进行多尺度采样,提取CN-HOG拼接特征构建尺度相关滤波器,得到目标的最佳尺度;最后设计了模型的自适应更新策略,通过判断目标是否发生遮挡来决定是否在当前帧进行模型更新.在50组视频序列上对所提算法与6种当前主流的相关滤波跟踪算法进行了实验.实验结果表明,在复杂的跟踪环境条件下,所提算法取得了最好的跟踪精度和成功率,能够有效处理目标遮挡和尺度变化等问题,且具有较快的跟踪速度.

机车二系弹簧载荷调整混合算法优化方法

针对机车二系弹簧支承载荷均匀性分配调整的复杂多变量优化问题,提出了综合运用遗传算法(GA)和蚂蚁算法(AA)的混合优化调整算法模型。该算法模型首先采用GA进行全局快速随机搜索,获得若干候选的近似优化解,以此生成蚂蚁算法初始信息素分布,再用AA求得全局优化精确解。论文给出了混合算法模型的设计。对SS3b和SS9机车的仿真计算结果表明,该方法应用于二系调簧的多维连续性空间优化问题,可获求解性能和时间效率的综合提高。

基于ELM和核相关滤波器的自适应目标跟踪算法

针对传统的核相关滤波器(KCF)跟踪算法在目标快速运动、尺度变化和遮挡情况下通常会导致跟踪失败的问题,在传统的KCF算法的基础上引入极限学习机(ELM),提出一种基于ELM和KCF的自适应目标跟踪方法。根据过去时刻的目标位置信息,利用ELM预测出当前帧目标的可能位置;在该位置上以目标区域为基础进行多尺度目标图像特征采样,通过KCF确定目标的最终位置和最佳尺度;通过计算目标位置响应图的振荡程度来自适应地改变模型的更新速率。在36组公开视频序列上对所提算法与6种当前主流的相关滤波跟踪算法进行了实验,所提算法取得了最好的跟踪精度和成功率,能够有效处理目标遮挡、快速运动和尺度变化等问题,具有较为重要的理论研究和应用价值。

大学工科专业实验教学改革探索与思考

专业实验教学改革是高等工科教育教学改革的重要组成部分。文章分析了大学高等工科专业实验教学现状、存在的问题以及改革的重要性和紧迫性。提出了构建新的专业实验教学内容体系思路和改革方案,介绍了实验室配套的建设和开放式管理改革措施和实施效果。

车体称重调簧试验装置及其应用

简要介绍了车体称重调簧试验装置的结构、技术性能和工作原理,以及该装置在电力机车二系支承载荷调整中的应用。

高速列车动模型试验弹射控制系统GA-BP神经网络建模研究

介绍了高速列车动模型试验装置独特的组成结构与原理;在分析弹射系统动模型列车运动状态及其影响因素基础上,构建3层前馈神经网络(ANN)模型,实现从输入试验给定速度、弹射质量和环境温度到控制弹射力输出的复杂非线性映射;采用把遗传算法(GA)与改进的误差反向传播(BP)算法有机结合的混合(GA-BP)优化方法求解ANN模型最佳参数,并提出了模型跟踪系统特性变化的自适应学习规则。检验样本数据验证了GA-BP网络模型良好的学习和泛化能力;重复试验应用结果显示,弹射试验速度控制精度优于2 m/s,表明了系统模型的有效性和稳定性能。

基于LabVIEW的开关电源自动测试系统

针对流水线式电源产品性能测试过程效率低、人为干扰大等问题,开发了开关电源自动测试系统。为便于升级和维护,系统硬件均采用模块化设计;并基于虚拟仪器技术实现对多设备的实时控制和数据采集,开发了测试系统软件;该软件不仅具备执行测试、数据存储、查询、报表打印等常见功能,同时具备不良项目分析、工序能力指数分析、计量控制等统计分析功能。应用表明,系统运行稳定可靠、测试快捷、通用性好,具有较好的市场推广价值。

基于LabVIEW平台的虚拟测试系统设计与实现

虚拟测试系统(VM S)是以软件为核心的基于计算机技术的智能化仪器。文章介绍了在LabV IEW开发环境下,一种应用于高速列车空气动力学实车试验的V M S设计和实现方法,该系统以通用PC计算机为基础,采用国产多功能数据采集卡,实现了多通道试验数据实时采集、测试分析处理和同步显示等。试验应用表明,系统获得了稳定可靠和良好的工作性能。

铁路运输仿真控制系统的设计与实现

为方便铁路企业调度人员实现铁路行车的模拟仿真,开发了铁路运输仿真控制系统;为了便于升级与维护,仿真控制系统硬件电路均采用模块化设计,并基于串口技术实现了控制系统主机与上位机、主机与从机之间数据通讯,提供了二次开发接口;针对调度中信号灯和道岔控制指令繁琐复杂的特征,提出了模拟仿真控制算法;系统功能测试结果表明,该系统操作方便,运行可靠,能够实时模拟各种条件下的行车调度,仿真程度高。

CRH2悬挂刚度参数对车辆动力学性能的影响

转向架的动力学性能的好坏,直接决定了车辆运行时的平稳性、稳定性和安全性。文中介绍了国内外常见的高速动车拖车转向架,大致分析了一下各国高速动车组的结构特点、技术特点和其主要研究方向。并在此基础上选取CRH2型的拖车转向架作为研究对象,具体研究了SKTB-200型拖车转向架各主要的悬挂系统及相关数据参数,以此为基础建立了SIMPACK的动力学仿真模型。文中选择的研究目标参数是转向架的悬挂刚度参数,在研究了每个部位悬挂参数的变化对整体车辆动力学性能的影响的基础上,为接下来的参数优化提供改进依据。最后对一系弹簧刚度和空气弹簧的刚度进行了优化,并测试了优化后的车辆动力学性能指数。计算结果表明:优化后的高速动车,其运行稳定性和平稳性均得到较大的改善,并提高了其临界速度。

新型铁路货车滚动轴承注油自动测控仪

随着铁路高速重载列车的发展,滚动轴承已在铁路车辆上得到广泛的运用。为了保证行车安全,滚动轴承的检修质量至关重要,轴承注油脂量就是一个重要的指标。轴承润滑油脂量过少将使轴承润滑不良造成热轴、燃轴事故;油脂量过多既是一种浪费,且由于增加了轴承运动的阻力,亦是热轴的隐患。轴承注油脂量的多少,虽然在检修规程上有明确的要求,但由于无严格的检测手段保证,故检修质量实难得到保障。传统的注油,它是采用量筒计量的方法,由于风压。

专业实验教学改革的研究与实践

针对目前高校专业实验教学的问题 ,提出了建立与课程相对独立的专业实验教学体系 ,叙述了重新整合、优选实验项目和实验内容 ,改革实验教学方法和手段 ,培养工程实践能力与创新能力的改革思路 ,给出了能适应 2 1世纪需要的机械专业实验教学的新体系与改革实践方案。

基于研究性学习模式的层次化独立实验课程体系构建

对各层次对应的研究性独立实验课程的具体实现目标和内容进行了规划和设计。采用自主建构和互动式教学理念,设计了开放式研究性实验教学流程和实验室开放机制,为研究性独立实验课程开设提供了良好的教学策略和具体实施方式支持。层次化研究性实验课程体系的构建与实施对提高学生创新素质和创新能力具有积极作用。