基于非线性动态重心粒子群优化的分数阶PI^(λ)D^(μ)控制器设计

针对现有Oustaloup滤波器拟合精度不佳、结构复杂的缺点,提出了最优精简Oustaloup滤波器。针对粒子群优化算法整定分数阶PI^(λ)D^(μ)控制器参数时学习能力不充分、迭代收敛乏力的问题,提出了一种改进的粒子群优化算法。该算法设计了双异步非线性动态学习因子,以提高粒子的思考能力与信息共享能力,并增加了粒子群质量重心项,用以加速收敛过程。将改进的算法结合最优精简Oustaloup滤波器应用于分数阶PI^(λ)D^(μ)控制器的设计过程,选取了2个分数阶系统模型进行仿真验证。结果表明,改进的算法收敛速度更快且不易陷入局部最优,所设计的控制系统超调量更小、调节时间更短、稳态误差更小,提高了系统的抗干扰能力。

基于R-L分数阶定义的PCCM Boost变换器建模与分析

研究了基于R-L分数阶定义的电感电流伪连续PCCM(pseudo-continuous conduction mode)Boost变换器模型,并由此导出了变换器的状态平均模型,然后推导出升压比,直流静态工作点,电感电流波纹以及输出电压波纹的表达式。结果表明,与基于Caputo分数阶定义下的变换器模型相应表达式比较,R-L分数阶定义下的直流静态工作点和升压比不仅与占空比相关,而且还与电感和电容的阶数有关,输出电压波纹的表达式不仅与分数阶电感的阶数α有关,与分数阶电容的阶数β也相关。电感和电容的阶数对状态变量的直流分量和分数阶PCCM Boost的稳态特性有很大影响。最后,在MATLAB/SIMULINK中搭建了R-L分数阶PCCM Boost变换器数学模型和电路模型,仿真结果显示R-L分数阶PCCM Boost变换器模型的分析结果比其他PCCM Boost模型的分析结果更加稳定,误差更小。

考虑新能源发电不确定性的含微电网群共享储能优化调度

随着具有不确定性的可再生能源在微电网中渗透率日益提高,微电网新能源消纳所面临的挑战越来越大,而共享储能与微电网群的协同运行是提高其消纳能力的有效手段。为了解决不确定环境下微电网群与共享储能协同调度问题,提出了一种考虑新能源发电不确定性的优化调度模型:首先,利用基于马尔科夫链蒙特卡洛算法的日状态转移过程集合生成方法,和基于条件生成对抗网络的日场景生成方法,生成周净发电功率典型场景。进而使用生成的典型场景作为运行模拟场景,以共享储能运营商为主体,以各微电网为从体,构建一主多从博弈优化调度模型,其中主体调整共享储能容量租赁价格以追求最大利润,从体响应租赁价格,调整租赁容量方案及运行计划以最小化自身用电成本。然后,设计了一种基于启发式算法的分布式迭代求解方法来求解所提模型。最后通过算例验证了所提模型的有效性。

局部遮荫下基于改进金枪鱼算法的光伏最大功率点跟踪控制

光伏阵列在局部遮荫环境下的P-U特性曲线呈现多峰特性,导致传统最大功率点跟踪(MPPT)算法在跟踪最大功率时失效。为此,提出一种基于改进金枪鱼算法的光伏MPPT双层控制模型,在上层中将莱维飞行(Levy)策略和多项式变异策略嵌入金枪鱼算法中,构建莱维-多项式变异金枪鱼算法(LPTSO)来搜索全局功率最大点;在下层中采用扰动观察法对全局最大功率点进行局部跟踪,以降低局部遮荫环境下的功率振荡。将该双层控制模型应用于光伏MPPT仿真系统中,仿真实验结果表明,针对多峰MPPT控制,所提模型在收敛速度、跟踪效率、功率振荡等方面都有较大提升,该光伏MPPT双层控制模型能够有效解决局部遮荫环境下最大功率跟踪失效的问题。

自适应密度聚类组合数据清洗的LSTM风电功率预测

风电机运行产生的海量数据中包含大量不同运行情况下造成的异常值,这些数据会对风电功率预测等方面产生影响。为提高风电功率的预测精度,首先,通过建立自适应基于密度的聚类算法与K-均值聚类算法组合数据清洗算法删筛异常值;然后,建立随机森林模型填补缺失值保证数据的完整性;最后,利用长短期记忆神经网络结合气象信息建立风电功率预测模型,并对某风电场实测数据进行风电功率短期预测。研究结果表明,所述方法清洗效率高,预测准确度均高于其他模型,具有良好的预测性能。

基于拟合反演滑模方法的光伏系统MPPT控制

该文提出一种基于拟合优化的反演滑模控制的混合MPPT方案。该方案首先根据光伏发电系统的P-V特征曲线,使用3次插值函数来拟合最大功率点处的参考电压,然后基于参考电压以及反演滑模控制原理,设计相应的控制器并通过PWM调制控制占空比,使之在不同的环境条件下能迅速有效跟踪最大功率点。最后,通过Matlab/Simulink仿真验证所提出优化方案的有效性,并与其他经典方法进行对比分析。结果显示,该方法跟踪速度快、稳态功率波动小,跟踪性能优异。

基于分段改进S变换和随机森林的复合电能质量扰动识别方法

各类分布式设备和智能设备接入电力系统,使得电力系统对电能的波动越来越敏感,这导致对电能质量扰动(PQD)的识别和处理变得越来越重要。通过将分段改进S变换(SMST)和随机森林(RF)算法相结合,提出了一种用于复杂噪声环境下PQD识别的新方法。首先,基于检测误差和峰度对SMST的不同频段进行分别调参,并使用SMST提取待检测信号的75种时频特征,构成原始特征集。然后,改进分类回归树(CART)的节点分裂过程,加入了离散值处理策略并使用Gini指数的下降作为新的节点分裂规则。同时,在下次节点分裂前,将基尼指数下降值为零的特征从特征集中删除。最后,使用改进的CART算法构建了RF分类器并对复合PQD信号进行分类。实验证明,在不同的信噪比条件下,新方法均能有效识别多数单一PQD信号和常见的双重复合PQD信号。虽然新方法在运行效率方面仍有一定的改进空间,但其在不同层面上的改进均能有效提升PQD识别精度,且平均分类精度明显高于各类传统PQD识别方法。

线性时变切换系统及其非线性扰动系统的稳定性分析

研究了一类线性时变切换系统及其带有非线性扰动系统在任意切换律下的稳定性 .首先导出了线性时变切换系统在任意切换律下指数稳定的充分条件 .然后 ,研究了其带非线性扰动项的系统在任意切换律下的全局指数稳定性特性 .最后 ,用数值例子对所得结果加以了阐明 .

一类非线性切换系统的稳定性分析

主要研究了一类非线性切换系统在某种切换律下的稳定性。证明了如果所有的子系统是线性时变的,并且在系统的Cauchy矩阵的范数满足某种条件的情况下,整个切换系统在任意切换律下是全局指数稳定的。研究了其带非线性扰动项的系统,在适当的假设下,建立了这种系统的全局稳定性特性。研究了某些子系统不满足上述Cauchy矩阵的范数条件的切换系统在某种切换律下的稳定性特性。

220例中年人上消化道出血病因分析与治疗

目的探讨中年人上消化道出血的病因与疗效。方法回顾性分析220例中年人上消化道出血患者的临床资料,与同期接受治疗的180例老年上消化道出血患者比较病因与治疗结果。结果中年人及老年人上消化道出血的最常见病因均为消化性溃疡。食管静脉曲张破裂出血、急性糜烂出血性胃炎的发病中年人组高于老年人组,胃癌发病低于老年人组。质子泵抑制剂奥美拉唑对非食管静脉曲张破裂出血患者效果优于H2受体拮抗剂法莫替丁(P<0.05);生长抑素及其类似物对食管胃底静脉曲张破裂出血的疗效优于垂体后叶素。结论早期内镜检查有助于早期诊断并指导治疗;针对非静脉曲张破裂出血患者应首选PPIs,食管胃底静脉曲张破裂出血治疗上首选生长抑素及其类似物。

具有输入时滞切换系统的稳定性分析与控制

研究了一类具有输入时滞的切换系统的稳定性分析和控制综合,提出了一种状态反馈控制器的设计方法.设计时,首先用还原法将具有时滞输入的切换系统转化为无时滞的系统,然后运用Lyapunov稳定性理论推出了系统在控制器的作用下稳定的充分条件,此条件可化为可解的标准LMI形式.最后,给出了一个例子阐明结果的可行性.

基于改进型电导增量法的光伏系统最大功率点跟踪策略

根据光伏电池的数学模型,通过Matlab仿真分析了光伏电池在不同光照强度下的UI、U-P输出特性.针对定步长电导增量法与梯度式变步长电导增量法存在的跟踪速度与稳态精度间不协调以及动态响应能力差的缺陷,提出了一种基于梯度式变步长电导增量法的改进型控制算法,并通过Matlab平台对其进行仿真验证.仿真结果表明,提出的改进型跟踪算法具有追踪速度快,稳态波动小的特点,并且在外界条件改变的情况下具有良好的动态性能.

基于滑模控制方法的光伏系统MPPT策略

讨论了太阳能光照强度和电池温度不稳定时的光伏发电系统最大功率点跟踪(MPPT)问题。采用基于滑模控制方法对最大功率点进行跟踪与升压DC-DC变换电路相结合的综合策略。仿真结果表明:与传统的扰动观察法相比,该方法具有追踪速度快,稳态精度高等优点,而且在负载变化情况下比传统扰动观察法的追踪精度更高。

时滞不确定T-S模糊系统的H∞鲁棒控制

讨论一类具有状态和输入时滞的不确定Takagi-Sugeno(T-S)模糊模型的H∞控制问题.采用并行分布补偿控制法(PDC),建立系统镇定的充分条件并给出了H∞鲁棒控制器的设计方法.该方法保证了模糊闭环系统内部渐近稳定并满足从干扰输入到控制输出的H∞范数界约束.仿真实例验证了该方法的有效性.

基于模糊Lyapunov-Krasovskii函数的离散时滞T-S模糊模型的非二次镇定条件

研究了离散时滞T-S模糊模型基于模糊Lyapunov-Krasovskii函数的稳定性分析及控制器设计问题.首先,构造出离散型模糊Lyapunov-Krasovskii函数,此函数是系数与T-S模糊模型的模糊规则权重相对应的复合型Lyapunov-Krasovskii函数.然后,基于一系列线性矩阵不等式,得到了开环系统稳定的充分条件,进而又基于非二次PDC控制律,设计出了模糊控制器.最后,仿真实例验证了该方法的有效性和优越性.

Matlab C++数学库的开发应用研究

通过使用科学工程运算语言Matlab5.3内含的C++数学库,该文介绍了运用VisualC++与Matlab两种语言工具联合开发科学工程应用软件的方法,并给出了一个字符编码转换的办法,解决了MatlabC++数学库不支持双字节汉字符的输入输出问题。

关于一类线性时不变切换系统的脉冲控制

针对一类线性时不变脉冲切换系统,利用Lyapunov函数导出了一种有效的控制方法.首先,建立了这类系统在任意切换率下稳定与渐近稳定的充分条件;然后,给出了这类系统在设定的切换率下指数稳定的判别准则;最后,给出了一个数值例子及仿真来阐明结论的正确性.

非线性连续混沌系统的模糊自适应控制

本文针对一类非线性连续混沌系统,提出了一种直接的模糊自适应控制方法.该方法通过利用模糊系统逼近某个理想控制器来实现,而模糊控制器中参数的调整是使用梯度下降法设计的,即通过最小化理想控制器与模糊控制器之间误差的二次成本函数来实现.根据Lyapunov稳定性理论,分析了闭环系统的稳定性及跟踪误差的收敛性.最后,通过对Arneodo混沌系统Duffing混沌系统的数值仿真验证了该方法的有效性.

层次分析法在三峡船闸调度方案中的应用

采用层次分析法,通过分析三峡船闸调度方案中的主要影响因素,并将专家的经验和判断融入递阶层次结构中,对问题进行综合评判来优化船闸调度方案.结果表明,这种方法使调度方案选择过程更加全面、科学、准确.

永磁同步电动机调速系统积分切换增益滑模变结构控制

研究了永磁同步电动机(PMSM)调速系统的滑模控制问题。为了提高PMSM调速系统的动态品质,提出了一种基于积分切换增益的趋近率,设计了滑模控制器,并将这种控制策略应用于PMSM的速度调速器设计中,获得了速度调节滑模控制律。仿真结果表明:与等速趋近律、PI调节器比较,该新型趋近律能有效抑制滑模控制抖振,提高滑模趋近速率;基于该控制策略的PMSM速度调节器能够有效提高系统的动、静态特性与鲁棒性。