结合太阳辐射量计算与CNN-LSTM组合的光伏功率预测方法研究

为了提高模型预测性能,提出一种综合太阳辐射模型及深度学习的光伏功率预测模型。首先,利用太阳辐射机理建立太阳辐射模型(SRM),估算出水平面上总辐射值,再由斜面辐照度转换方法计算出光伏组件所接收的斜面辐射值。其次,通过皮尔逊相关分析法筛选出对光伏功率影响较大的主要因素,将斜面辐射计算值及主要影响因素作为输入,采用卷积神经网络(CNN)和长短期记忆网络(LSTM)建立光伏功率SRM-CNN-LSTM预测模型。分别利用春夏秋冬四季典型日的数据开展对比实验,结果表明:与几种其他方法相比,该文方法具有更好的预测效果。

针对风机变桨距控制系统隐蔽攻击的防御方法研究

伴随信息化程度不断提高,隐蔽攻击将对风机变桨距控制系统构成威胁。为此,设计了一种防御结构。将攻击信号对被控对象的影响反馈给控制器,由控制器实时调节控制输出信号,进而防御隐蔽攻击。分别在有攻击和无攻击场景下分析了采用防御结构后系统的稳定性。仿真结果显示,在隐蔽攻击时间段内,采用防御结构后,风机输出功率与设定值的平均误差为0.004 MW;在无攻击时间段内,风机输出功率与原系统保持一致。该结果说明,防御结构有效。

成形磨齿齿面残余应力测量与预测方法研究

成形磨齿通常是齿轮切削加工的最后一道工序,磨后齿面残余应力对齿轮的服役性能与寿命影响显著。传统基于X射线衍射方法的齿轮残余应力测量方法并未考虑齿面特殊几何特性,导致测量精度低。此外,磨齿工艺参数与磨前齿面状态对磨齿残余应力的影响规律不清。因此,本文提出一种考虑齿轮特殊几何特性的齿面残余应力测量方法与辅助工装夹具,并建立基于磨齿工艺参数的齿面残余应力预测模型,最后探讨了磨前齿面残余应力对磨后残余应力的影响。本文为非平面残余应力的测量提出了新方法,所提的齿面残余应力预测方法能够指导实际生产。

黄芪抑制胶质瘤的作用机制和基因靶点研究

目的探讨黄芪抑制胶质瘤的作用机制和基因靶点。方法基于网络药理学分析获得黄芪可能治疗胶质瘤的基因靶点,采用基因本体论(GO)富集分析和京都基因和基因组数据库(KEGG)通路分析,构建蛋白质-蛋白质相互作用(PPI)网络并筛选出Hub基因,最后构建疾病-药物-成分-靶点-通路的可视化网络。同时取胶质瘤细胞株U251进行细胞实验论证,采用细胞计数试剂盒、活死细胞双染色法检测不同浓度黄芪培养液对U251细胞存活率和凋亡的影响。结果共筛选出145个黄芪可能治疗胶质瘤的基因靶点,GO富集分析显示最主要的生物学功能包括不同蛋白结合、相同蛋白结合、RNA聚合酶Ⅱ启动子转录的正向调控、酶结合等,KEGG通路分析显示最主要的信号通路包括癌症通路、脂质与动脉粥样硬化、流体剪切应力和动脉粥样硬化、化学致癌-受体激活等。Hub基因关联程度从高到低依次为血管内皮生长因子A、蛋白激酶B(AKT)1、JUN、基质金属蛋白酶9、PTGS2、IL-6、IL-1B、CASP3、TP53、HIF1A。在所有生物活性成分中,MOL000098(槲皮素)的度值最高,为118;在所有信号通路中,hsa05200(癌症通路)的度值最高,为61;在所有基因靶点中,AKT1、RELA、PTGS2、MAPL1、TP53的度值较高,分别为21、20、20、19、18。细胞实验证实,不同浓度(1、5、10 mg/mL)黄芪培养液对U251细胞增殖均有抑制和促进凋亡作用,其作用强度呈浓度依赖性(均P<0.05)。结论黄芪对U251细胞增殖具有抑制和促进凋亡作用,主要基因靶点包括AKT1、RELA、PTGS2、MAPL1、TP53。

直馏柴油加氢裂化生产化工原料及喷气燃料反应规律研究

分别考察了体积空速、反应压力以及裂化反应温度对直馏柴油加氢裂化产品分布及性质的影响。研究表明,在相同反应温度与压力的条件下,当裂化体积空速由0.50 h^(-1)升高到1.25 h^(-1)时,重石脑油芳潜由47.5%升高到55.8%,喷气燃料馏分烟点由26.0 mm降低至22.0 mm,>260℃柴油馏分BMCI由13.92增大到16.14。在反应温度与体积空速不变的条件下,当反应压力由6MPa提高至8MPa时,重石脑油芳潜由62.0%降低至54.5%,喷气燃料烟点由21.2 mm提高至23.7 mm,>260℃柴油馏分BMCI由16.13降低至14.63。当反应温度由375℃升高到385℃时,重石脑油芳潜由61.2%降低至57.5%,喷气燃料烟点由23.2 mm提高至25.5 mm,>260℃柴油馏分BMCI由22.27降低到16.95。因此,直馏柴油加氢裂化所产重石脑油馏分是优质的催化重整原料,>260℃柴油馏分可作为蒸汽裂解制乙烯原料,控制适当的反应条件,还可以生产出合格的3#喷气燃料。

基于SINUMERIK ONE的展成磨齿面扭曲修形模块开发

为了实现对齿向修形齿轮磨削时齿面扭曲的补偿,在研究SINUMERIK ONE数字化原生数控系统及其3GL开发软件基础上,以新型蜗杆砂轮磨齿机为研究对象,利用QT设计人机界面UI,用VS C++完成前端与后端设计,开发了蜗杆砂轮磨齿机扭曲修形模块。在人机界面上通过输入齿面修形参数和齿廓倾斜偏差,实现齿轮扭曲齿面补偿的自动化修形加工,极大地提高了磨齿机的开发效率与加工效率。

基于Romax的柔性轮毂轴承仿真及参数优化

本文通过对轮毂轴承内、外圈及小内圈进行网格划分,并将网格文件导入Romax-Designer软件中搭建了轮毂轴承内、外圈全柔性化模型。分析了轴向载荷、径向载荷、倾覆力矩对轴承的影响,并对轴承设计参数(接触角、滚动体数、钢球直径、列间距、轴向工作游隙)分别开展对轴承载荷、寿命、最小油膜厚度的单因素仿真试验。对计算数据采用正交试验方法处理,得到影响轴承性能的主次因素及最佳搭配组合。该方法可为工程师设计轮毂轴承提供必要的参考。

蜡油加氢裂化装置航煤产品物理性状优化研究

介绍了某石化公司220万t·a^(-1)蜡油加氢裂化装置生产过程中航煤产品合格率低于公司指标的情况,装置频繁出现航煤产品浑浊现象。航煤出现浑浊后需进行二次加工处理,增加了生产能耗,严重影响公司经济效益。针对上述问题,通过成立QC小组对其产生问题的症结进行追踪溯源和多角度分析,找到影响航煤产品外观的症结原因并提出有效解决措施。措施实施后取得良好效果,对比上周期航煤产品质量合格率由89.82%提高至100%,避免经济损失502.7万元,取得巨大经济效益和社会效益。

运载火箭一级加泄连接器自动控制技术研究

运载火箭一级加泄连接器是实现一级贮箱推进剂加注与泄回的核心设备,针对当前国内一级连接器主要采用人工对接的情况,对气动驱动的加泄连接器的自动控制技术进行研究;分析了连接器机构的结构与对接脱落的主要步骤,设计采用PLC组合、直流电源、传感器供电组合等硬件系统对连接器配气台的传感器参数进行采集,对电磁阀进行控制以驱动机构运动;设计控制软件,对基础数据进行分类构建,并基于面向对象思想设计多粒度层次的流程步骤,通过嵌套组合不同粒度的步骤实现复杂的控制逻辑,采用xml文件描述流程步骤;介绍了自动对接、脱落控制流程的流程内容;经测试自动对接流程与自动脱落流程所用时间分别为133 s与97 s,满足使用要求,且已在某型号多次任务中进行了应用,有力地支撑了型号任务的发展。

某高压加氢装置碳排放分析及优化措施

以某炼油厂220万t·a^(-1)蜡油加氢裂化装置为研究对象,分析了3种碳排放的途径及占比,探讨了不同的节能措施对高压加氢装置碳排放的影响。结果表明,加氢裂化装置的总碳排放量为66.94kg·(t原料)^(-1),其中间接排放为55.64kg·(t原料)^(-1),占总排放量的83.1%,燃烧排放为11.394kg·(t原料)^(-1),占比16.9%,工艺排放量为0。要降低加氢裂化装置的碳排放量,可采用无极气量调节、液力透平等节电技术,降低间接碳的排放;通过深度热联合工艺和提高加热炉效率来降低燃烧排放。管控后,间接碳排量降低了14527 tCO_(2)·a^(-1),降幅为9.86%,燃烧碳排放降低了6413tCO_(2)·a^(-1),降幅为4.35%,总碳排放量的降幅为14.21%。

淄博市谷子品种生态适应性试验

为提高谷子在山东省淄博市跨生态区引种的成功率,以全国不同生态区的25个谷子品种为试验材料,对其8个农艺性状、6个抗性表现进行了研究分析。结果表明:来自华北夏谷区的7个品种在淄博市整体表现较好,在生育期、株高、穗长、穗粗、单穗粒重、出谷率等方面优于大部分东北春谷区和西北春谷区的品种;产量方面,华北夏谷区的品种均高于对照,其中来自西北春谷区的张杂谷16号产量最高,较对照增产16.69%,来自东北春谷区的朝谷58排名第二,较对照增产15.11%,来自华北夏谷区的冀谷39排名第三,较对照增产12.10%。经综合评价,张杂谷16号、朝谷58、冀谷39、豫谷35、中谷2号、冀谷168、济谷22、中谷9号均适宜在淄博市及与其相似的生态区进行推广种植,同时这些品种也可作为亲本材料用于谷子新品种的选育。不同生态区的谷子品种在同一地区、相同耕作条件下其生育期、农艺性状和产量存在差异,跨生态区引种应重点考虑生态区类型、品种的特异性,从而提高引种的成功率。

SCR脱硝系统的反演积分滑模控制方法研究

由于选择性催化还原(selective catalytic reduction,SCR)脱硝系统具有大惯性、非线性以及不确定性的特点,使得常规PID控制方案不能较好地实现SCR脱硝系统的控制。为此,该文提出将基于反演算法的积分滑模控制方案应用于SCR脱硝控制系统的内回路中,同时采用果蝇算法改进的粒子群寻优算法获得反演积分滑模控制器的最优参数。在不同机组负荷情况下的设定值跟踪和抗干扰实验表明,所提控制方案的控制效果优于常规PID控制及积分滑模控制。由蒙特卡洛仿真结果可知:相比于常规串级控制结构,基于反演积分滑模控制的SCR脱硝控制响应速度更快、抗干扰能力更强、鲁棒性更好,且具有很好的动态性能与稳态性能。

基于对抗域自适应的轴承剩余使用寿命预测方法

基于学习模型的轴承剩余使用寿命(RUL)预测方法通常假设训练和测试数据具有相同的数据分布,为解决现有方法在不同工况或不同轴承RUL预测精度大幅下降的问题,提出一种基于对抗域自适应的轴承RUL预测方法。首先进行轴承健康阶段划分,使用等渗回归对振动数据进行预处理,平滑退化信号中的随机波动,再通过测量滑动窗口内的退化梯度进行健康阶段识别,表征退化趋势并识别跳跃点,从而划分健康阶段;在此基础上,选择源域和目标域的轴承退化阶段的振动数据作为模型输入,使用源域数据预训练特征提取器和寿命预测模块;然后设计域判别器网络对抗性地训练特征提取器,以最小化源域特征与目标域特征之间的分布差异;最后使用更新参数的目标特征提取器提取目标域的特征并进行RUL预测。使用IEEE PHM Challenge 2012轴承数据集验证了本文方法的有效性,与现有模型的对比试验表明本文方法在实现不同工况下轴承RUL预测迁移问题上表现更好。

电站锅炉-汽轮机系统的LPV鲁棒H_(∞)/H_(2)变增益控制

采用量子粒子群算法辨识得到机炉协调控制系统的全局线性参数变化(LPV)模型,然后通过极值分解组合得到多胞LPV模型。针对多胞LPV模型,在鲁棒H_(∞)/H_(2)变增益控制中引入松弛变量,设计了保守性更低的机炉协调控制系统鲁棒控制器。结果表明:所设计的控制器具有良好的控制效果。

不同气体组分对玉露香梨采后生理及品质的影响

为明确玉露香梨对低O_(2)和高CO_(2)的耐受能力,并筛选出玉露香梨最佳气调参数。对不同O_(2)浓度(1%、3%)和不同CO_(2)浓度(1%、3%、5%)进行正交试验,以普通冷藏为对照,置于(0±0.5)℃条件下贮藏,分别于冷藏300 d和330 d以及对应货架7 d时进行生理指标测定。结果表明,与普通冷藏相比,气调冷藏均有效地抑制了果皮叶绿素含量以及果实硬度、可滴定酸含量的下降,降低了果柄褐变指数及果实货架期呼吸强度、乙烯释放量,但气调冷藏降低了果实维生素C含量,以O_(2)浓度为1%尤为明显。当CO_(2)浓度为5%时,果实可溶性固形物含量下降明显,促进了果实乙醇和乙醛含量的积累,且果心褐变指数较高。因此,玉露香梨可耐受1%O_(2)和3%CO_(2),但不耐受5%CO_(2)。综合果实外观品质和内在品质,玉露香梨最佳气调参数为1%O_(2)+3%CO_(2)。

无装配条件下角接触球轴承旋转精度测量方法研究

角接触球轴承旋转精度检测需在合套状态下进行,增加了检测工序,不满足设计要求的轴承还需重新进行套圈配对。通过分析套圈接触状态,根据几何关系,建立了套圈精度参数解析模型。以7006型号为例,检测了套圈9个周向均布点的精度参数,计算得出的成品轴承径向跳动与旋转精度测量仪检测结果一致。为了得到旋转精度变化规律,采用4种曲线拟合轮廓,分别计算径向跳动变化,线性拟合函数得到的轮廓与检测结果接近。研究了沟曲率半径、沟底直径和壁厚差与旋转精度的关系,沟底直径分布规律影响旋转精度最明显,沟曲率半径几乎没有影响。文中方法可以实现仅检测套圈精度参数条件下即可得到成品轴承旋转精度,不仅有助于套圈配对,还避免了反复拆套合套。

基于动态水印的核电厂蒸汽发生器液位控制系统重放攻击检测方法研究

针对核电厂SG液位控制系统常规分散控制系统(DCS)防范重放攻击能力较弱且不具备有效检测能力的问题,使用动态水印的主动检测方法检测重放攻击,即通过向执行器中注入水印信号并在状态估计器中检测水印信息,从而验证传感器信号的真实性。根据控制系统的结构特性设计了基于动态水印技术的主动检测方案,从而实现对重放攻击的实时检测。结果表明:该检测方案在理论上以及数值仿真中均能检测到重放攻击。

基于置信间隙决策的输电网络不确定性最优传输切换

最优传输切换(OTS)是一种应用较为广泛的通过改变网络拓扑结构提高输电网络灵活性的控制机制。然而,输电网络中往往存在不确定风电及负荷需求,这使得常规最优传输切换方案无法达到预期效果。为此,提出将置信间隙决策理论(CGDT)应用于寻求不确定条件下的鲁棒最优传输切换方案。该文分别采用高斯混合模型和正态分布对风电出力及负荷需求预测误差的概率分布函数进行拟合,将不确定性纳入最优传输切换,并以总发电成本最优为目标,建立了基于置信间隙决策理论的输电网络最优传输切换鲁棒优化模型。采用改进的IEEE 24节点系统进行仿真实验,结果表明,使用所提方法求取的最优传输切换方案具有较强的鲁棒性。

基于LSTM的核电站除氧器水位控制系统隐蔽攻击方法研究

针对实现核电站除氧器水位控制系统的隐蔽攻击需要受攻击对象具备高精度估计模型的问题,提出了一种基于长短期记忆(LSTM)神经网络的隐蔽攻击方法。该方法将核电站除氧器水位控制系统中获得的反馈控制器输出信号与输入信号作为LSTM的数据集,通过训练得到高精度的估计模型,此估计模型被用于设计隐蔽攻击器,向受攻击对象施加攻击信号,从而实现隐蔽攻击。最后,通过仿真实验验证了该方法的有效性和隐蔽性。结果表明:该方法对核电站除氧器的水位造成一定影响的同时具有较高的隐蔽性。

计及高新能源渗透率的储能-火电互补系统调频策略研究

新能源接入现有电网将弱化系统的频率稳定性。充分利用调频资源对提升电网稳定性具有重要意义。火电作为当前调频主要资源有着复杂多变的特性,在不同工况下调频能力也会不同;且随着渗透率提高,传统的下垂控制调频方式逐渐不能满足控制要求。因此,提出一种储能–火电互补频率控制策略,设计了随频率变化自适应调节的出力比重系数,实现了储能出力的自适应调整,并将线性自抗扰控制(Linear active disturbance rejection control,LADRC)应用于火电机组的控制,通过频域法分析典型工业控制对象的LADRC参数调节规律。仿真结果表明,相较于传统下垂控制策略,所提出的储能–火电互补频率控制策略使系统的频率偏差最大值与稳态偏差值显著降低,并且有更好的储能恢复效果。