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基于事件触发的直流微电网无差拍预测控制
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作者 王本斐 张荣辉 +2 位作者 冯国栋 Manandhar Ujjal 郭戈 《自动化学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期475-485,共11页
针对光伏(Photovoltaic, PV)-电池-超级电容直流微电网系统中光伏发电间歇性造成的功率失配问题,提出一种基于事件触发的无差拍预测控制(Event-triggered deadbeat predictive control, ETDPC)方法,以实现有效的能量管理. ETDPC方法结... 针对光伏(Photovoltaic, PV)-电池-超级电容直流微电网系统中光伏发电间歇性造成的功率失配问题,提出一种基于事件触发的无差拍预测控制(Event-triggered deadbeat predictive control, ETDPC)方法,以实现有效的能量管理. ETDPC方法结合事件触发控制策略和无差拍预测控制策略(Deadbeat predictive control, DPC)的优点,根据微电网的拓扑结构构建状态空间模型,用于设计适用于微电网能量管理的触发条件:当ETDPC的触发条件满足时, ETDPC中无差拍预测控制模块被激活,可以在一个控制周期内产生最优控制信号,实现对于扰动的快速响应,减小母线电压纹波;当系统状态不满足ETDPC中的触发条件时,无差拍预测控制模块被挂起,从而消除非必要运算,以减轻实现能量管理的运算负担.因此,对于电池-超级电容器混合储能系统(Hybrid energy storage system, HESS), ETDPC能够缓解间歇性光伏发电与负荷需求之间的功率失衡,以稳定母线电压.最后,数字仿真和硬件在环(Hardware-in-loop, HIL)实验结果表明,相较于传统无差拍控制方法,运算负担减小了50.63%,母线电压纹波小于0.73%,验证了ETDPC方法的有效性与性能优势,为直流微电网的能量管理提供了一种参考. 展开更多
关键词 微电网 光伏 混合储能系统 事件触发控制 无差拍预测控制
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新工科背景下课程教学创新实践探析——以“传感器原理与应用”为例
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作者 王本斐 《教育教学论坛》 2024年第22期89-92,共4页
在新工科背景下,“传感器原理与应用”课程教学存在的不足,亟须进行教学方法改革。传感器技术作为现代科学和工程领域的支柱之一,在快速发展的科技浪潮中,“传感器原理与应用”课程教学面临着诸多挑战,包括课程理论与实际应用脱节、教... 在新工科背景下,“传感器原理与应用”课程教学存在的不足,亟须进行教学方法改革。传感器技术作为现代科学和工程领域的支柱之一,在快速发展的科技浪潮中,“传感器原理与应用”课程教学面临着诸多挑战,包括课程理论与实际应用脱节、教材陈旧不及时更新、缺乏实践机会和跨学科教学等问题。为了解决这些问题,提出了一系列创新性的教学方法和改革措施。通过改革,学生不仅能够掌握传感器技术的基本原理,还能够培养实际问题解决、创新和团队合作的能力。这些措施将“传感器原理与应用”课程引向更具实用性和创新性的方向,为新工科人才的培养提供了有力支持。 展开更多
关键词 传感器原理与应用 新工科 教学模式改革 创新实践
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电动汽车混合储能系统的事件触发无差拍控制 被引量:5
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作者 王本斐 彭卫文 +2 位作者 张荣辉 MANANDHAR Ujjal 胡晓松 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第14期77-86,共10页
混合储能系统具有高功率密度和高能量密度的性能优势,已经被广泛应用于电动汽车。以电动汽车的电池-超级电容混合储能系统为研究对象,针对传统控制方法中快速动态响应和计算负荷的矛盾,提出一种基于事件触发无差拍控制的方法。该控制方... 混合储能系统具有高功率密度和高能量密度的性能优势,已经被广泛应用于电动汽车。以电动汽车的电池-超级电容混合储能系统为研究对象,针对传统控制方法中快速动态响应和计算负荷的矛盾,提出一种基于事件触发无差拍控制的方法。该控制方法继承了无差拍控制方法响应速度快、过冲量小的优点,可以在一个控制周期内计算获得最优控制信号,从而充分利用混合储能系统应对复杂工况,以达到稳定母线电压的目的;同时,通过引入事件触发控制策略,根据系统状态消除冗余计算,可以在保持控制性能的前提下有效降低计算负荷。基于Matlab/Simulink构建了电池-超级电容混合储能的数字仿真系统,仿真试验结果表明所提出的事件触发无差拍控制具有良好的控制效果:(1)可以将直流母线电压纹波稳定控制在参考值1.4%,接近传统无差拍控制的1.1%,性能上满足要求;(2)计算执行平均次数是传统方法的61.2%,计算负荷减小了39.8%;(3)引入事件触发控制机制,可以有效消除冗余的开关动作,提高混合储能系统的整体效率。最后,围绕中国电动汽车的行驶工况,基于OPAL-RT的硬件在环试验,进一步验证事件触发无差拍控制方法在电池-超级电容混合储能系统的有效性,研究结果为电动汽车混合储能系统的控制提供了一种参考。 展开更多
关键词 事件触发控制 无差拍控制 混合储能 电动汽车
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