基于听觉显著性特征的发电机组主轴承性能评估

人类的听觉系统在处理声音信号这类非平稳、非线性信号上具备优异的识别能力及抗噪能力。依据振动与声音信号同源性的特点,提出了一种基于听觉显著性信号的数据降噪、典型特征提取和自组织映射(self-organizing feature map,SOM)网络相结合进行发电机组主轴承性能评估的方法。首先,利用Gammatone滤波器组构建人的耳蜗模型对原始振动信号进行识别,并剔除噪声信号。其次,通过模拟人耳的听觉注意机制获得显著帧和显著通道的典型特征构建特征空间。最后,将构建的特征空间分为训练样本和测试样本两部分,利用SOM网络实现发电机组主轴承的性能评估。试验结果表明,所提出的性能评估方法能够精准地识别噪声信号并构建特征空间,可有效评估发电机组主轴承的性能,为其视情维修提供依据。

新型双能量源纯电动汽车能量管理问题的优化控制

新型蓄电池-超级电容双能量源存储系统是目前纯电动汽车中的研究热点。如何合理分配双能量源存储系统中蓄电池和超级电容两者的功率,使车辆获得好的动力性能和经济性能是其中最为关键的问题。在分析能量存储系统的功率、车辆行驶中的阻力功率及约束条件基础上,建立了以车辆能量消耗率和加速时间为目标函数的能量管理问题数学模型。然后,对双能量源存储系统的主要工作模式进行了分析,在此基础上设计了基于模糊逻辑的能量管理优化控制器,并在ADVISOR软件平台上实现了该控制器。模糊控制器采用了三输入、单输出的mamdani结构。最后,对比简单查表策略进行了仿真研究。结果表明,文中提出的基于模糊逻辑的优化控制器通过有效地分配双能量源之间的功率,使车辆具有更好的动力性能和经济性能。

协同理论在自动化类课程教学改革中的应用探讨

随着自动化知识体系更新的要求,加之课时和学生知识背景的限制,亟须探讨应用新教学思想。针对教学系统呈现出的自组织特性,将协同理论的思想引入自动化类课程教学过程中,探讨了教师间、师生间、学生间及校企间4种可操作性强的协同教学方式。实践证明,通过对上述协同教学方式的初步应用,教师的教学主动性和学生的学习积极性显著提高,教学效果大大改善。

学习金字塔理论在“城市轨道交通概论”小班教学中的应用

"城市轨道交通概论"是轨道交通信号与控制专业的一门学科平台选修课,其内容涉及城市轨道交通运行中线路、车辆、信号、通信、供电、机电设备、综合监控系统及运营管理等相关内容。由于课时和学生知识背景的限制,亟需探讨应用新教学思想。针对小班教学的灵活性,将学习金字塔理论的思想引入教学过程中。实践证明,通过对"教别人"、"实践"及"讨论"3种主动学习方式的具体化应用,学生的学习积极性显著提高,学习内容平均留存率也十分高。

基于水平铅布电池的模块化电池管理系统的设计和研究

被誉为"铅酸蓄电池的又一次革命"的水平铅布电池,具有很高的比能量、比功率和循环寿命,从而在电动汽车中得到很好的应用。然而,如果在运行中不能很好的管理,电池会产生如过充、过放和电压不平衡等很严重的问题。因此,本文研究了电池管理系统的类型和基本功能,基于水平铅布电池设计了一种模块化的电池管理系统(BMS)。试验结果表明,该系统节省了布线、降低了成本和质量、增强了灵活性。

考虑电网稳定性的电动汽车充电策略优化

文中提出了考虑电网稳定性的电动汽车充电策略优化方法,综合充电策略包括随机充电、里程焦虑充电和电价引导的充电策略。建立基于路网的蒙特卡洛模拟电动汽车充电负荷模型,以电网均方差和最小以及节省用户充电成本为多目标函数。采用人工蜂群算法搜寻综合充电策略的权重,在考虑电网稳定性的前提下选择电动汽车充电概率值大于可充电阈值的时刻进行充电。仿真结果表明,考虑电网稳定性的电动汽车充电策略优化比无序充电策略在充电费用方面节省了35.6%、峰谷差降低了11.05%。因此该充电策略能有效地提高电网稳定性和电动汽车用户的满意度。

一种基于相邻耦合误差的多电机同步控制策略

在许多现代制造业中,大型高精度、高转速传动系统的多电机同步控制是最为核心的问题之一。现有的同步控制算法大多仅限于双电机同步系统,难以拓展到多电机控制中(n>2)。针对现有多电机系统的同步控制策略难以确定合理的耦合补偿规律及在线计算量大的问题,提出了一种最小相关轴数目的多电机同步控制思想,并设计了基于相邻耦合误差和滑模控制理论的同步控制算法。利用李亚普诺夫函数证明了该算法的收敛性和稳定性。对四轴同步控制系统的仿真结果表明,该控制策略的同步稳定性能高,收敛速度快,因而具有较高的应用价值。

一种多电机同步传动模糊神经网络控制器的设计

设计了具有知识表达和自学习能力的模糊神经网络同步控制器,建立了模糊控制规则,进而提出了多电机同步控制的模糊神经网络学习算法.对四轴同步控制系统进行仿真实验,结果表明模糊神经网络同步控制器能有效实现多电机同步控制,收敛速度较快,鲁棒性较好.

面向新工科的智能制造人才培养模式构建研究

智能制造工程专业是一个新兴的多学科交叉专业,也是典型的新工科专业。基于新工科和OBE的核心理念,探讨智能制造工程专业人才培养目标定位、人才培养模式构建、专业建设路径探索、人才培养质量保障体系等问题,对于完备人才培养模式、提升智能制造工程专业建设水平等具有积极的参考意义。

计及变频器和电机损耗的全变速泵站效率优化控制

针对已有研究泵站效率优化的文献均未涉及变频器和电机损耗的现状,提出计及变频器和电机损耗的全变速泵站效率优化模型,利用枚举法和约束变尺度优化算法求解模型,得到最佳控制策略。对比不计变频器和电机损耗的全变速泵站优化模型,进行大量的仿真实验和经济效益分析。结果表明,在相同给水指标下,变频器和电机损耗不影响全变速泵站效率优化控制的优化决策,在仅以求得优化决策为目的的情况下,可不予考虑,以简化建模和求解过程;但在评估泵站的节能效果时,必须考虑。

电动汽车异步电机变频驱动系统的自抗扰控制

电动汽车异步电机电驱动系统通常采用效率优化策略以节约电能,但效率优化异步电机变频驱动系统存在磁链、负载变化以及电机参数时变等多种不确定因素,对闭环系统的控制器设计提出了较高的要求。为提高电驱动系统的运行性能,设计了效率优化异步电机变频驱动系统的自抗扰控制器,根据在不同负载时电机磁链变化大的特点,给出了自抗扰控制器的参数整定方案。实验结果表明,采用自抗扰控制器的效率优化异步电机变频驱动系统与传统的采用PI调节器的效率优化异步电机变频驱动系统相比,具有更好的抗干扰性能和快速的转速跟踪性能。

电厂循环水系统优化控制及其遗传算法求解

循环水系统作为火电厂的重要组成部分,其优化运行问题已日益引起人们的高度重视.在分析调速水泵的运行特性和高效区约束条件的基础上,给出了基于最小轴功率的循环水系统效率优化模型,并用遗传算法求解,得到最优决策向量.实验结果表明:该优化模型和求解算法能够有效地寻求循环水系统的最优运行组合和最佳调速比,使水泵运行在高效区内,提高循环水系统运行效率;与约束变尺度算法相比,遗传算法更具优越性,其求解速度较快。

城市变频调速给水泵站的优化配置

针对现有研究忽视或较少考虑泵站优化配置问题的现状,在分析城市变频调速给水泵站工况的基础上,提出了可行泵的概念,并应用工况点流量分析法来确定泵站配置过程中可行泵的范围.从实际情况出发,得出泵站配置的约束条件,进而建立了以泵站年运行能耗最小为目标函数的优化配置模型,同时给出了该优化配置模型的求解方法.仿真实验表明,提出的给水泵站的优化配置模型简便有效,精确度高,因而对指导城市给水泵站的建设工作有积极的意义.

电动汽车驱动电机效率优化控制策略研究

针对电动汽车感应电动机变频驱动系统存在的轻载低效问题,研究了其效率优化控制策略。首先根据交流电机理论,给出了同步旋转坐标系下考虑铁损的感应电动机等效电路,然后在分析电动机损耗的基础上,给出了一种基于损耗模型的感应电动机变频驱动系统效率优化控制策略。实验结果表明,该感应电动机效率优化控制策略节能效果明显,且具有结构简单、寻优速度快,转矩和磁链波动小等优点,为电动汽车驱动系统的高效运行提供了有效途径。

软件技术基础实验教学改革初探

软件技术基础课程是一门面向高校理工科非计算机专业学生开设的专业基础课程。该课程融合了多门软件技术理论,包括程序设计、算法与数据结构、软件开发过程、操作系统、数据库等。该课程的实验教学环节对于学生掌握多种软件技术具有非常重要的意义。文中提出了一种全新的实验教学改革新模式,将学生按照兴趣爱好分为数据结构方向和数据库方向,通过学习和使用本方向的软件开发工具,完成一个本方向的大作业,提高学生的软件开发能力和上机动手能力。实践证明,该模式对于培养学生的软件开发能力、上机动手能力、创新精神和团队意识,起到了良好的效果。

基于SVM的玻璃瓶缺陷分类算法研究

针对玻璃瓶质量检测系统缺陷分类难的问题,选取气泡、结石、裂纹、污点、皱纹这五种常见的缺陷作为分类目标,从研究每种缺陷的图像特征入手,提出了七个统计特征作为分类器的输入特征向量,根据该分类问题的特点构建SVM分类器,采用现场采集的缺陷图像样本对SVM分类器进行训练和测试。实验结果表明:设计的SVM分类器识别率较高,适合玻璃瓶缺陷图像分类。

基于ARM微处理器的谷物硬度仪控制器设计(英文)

高效处理器对于具有若干个驱动器和传感器的机电系统来说越来越重要了。为此,在一种具有多传感器的新型谷物硬度计设计中应用了32位低功耗的ARM微处理器。介绍了测试仪的结构,使用了嵌入式ARM微处理器完成了压力传感器的数据采集和交流伺服电机的位置控制。软件设计使用了基于Linux的QT语言,完成了在LCD上显示数据曲线以及实时的复杂数据处理。最后,给出了实验测量数据的图形结果,验证了本系统的可行性。

基于避障工作空间的平面机器人机械臂的路径规划（英文）

针对多关节机械臂的运动避障问题,提出了一种基于避障工作空间路径规划方法。首先,利用基于射线和相交点的计算机图形学方法建立避障空间(简称为OAPW);其次,在避障空间内,利用D-H坐标方法和MATLAB Robotics工具箱建立了一个具有3个转动关节的机械臂模型;再次,通过最短路径的性能指标规划出最短路径。考虑到运动机械臂与障碍物之间的干涉问题,因此利用障碍物膨胀化方法规划出安全距离的最短路径。最后,运用运动学正反解和插值运算实现机械臂在无障碍物、避障、安全距离避障3种情况下的仿真。

新型电动汽车动力电池SOC估计方法研究

利用支持向量回归算法(ε-SVR)非线性逼近能力强、收敛速度快、具有全局最优解的特性,对电动汽车动力电池的荷电状态(Stateof Charge,简称SOC)估计方法进行了研究,确立了动力电池的电压、电流、输入输出功率与SOC之间的非线性关系。通过对比BP神经网络算法进行了仿真实验。结果表明,利用ε-SVR算法能更准确地逼近实际SOC值,获得更好的估计效果。

基于灰色-马尔科夫预测模型的售票窗口客流量预测研究

由于每天购票客流量不同,导致铁路售票窗口开放数也不同,提前预测每天的购票客流量成为研究的关键。为系统全面地对售票窗口优化问题进行研究,采用灰色-马尔科夫预测模型对兰州站非高峰期的客流量进行预测,确定将来某一天的客流量,并对比分析灰色-马尔科夫预测模型的预测结果与灰色预测模型的结果,发现基于灰色-马尔科夫预测模型得到的客流量比较接近实际值,表明在求解售票窗口客流量预测问题上,灰色-马尔科夫预测模型具有一定的可行性与有效性,可以提高铁路客运站整体工作效率,促使铁路客运服务质量得到大幅度提升。