基于隐式协作缓存机制的WSN网络能耗优化算法

针对无线传感器网络(Wireless Sensor Networks,WSN)节点间缓存空间压力造成计算、存储、通信能力差的问题,提出一种基于隐式协作缓存机制的WSN网络能耗优化算法。在明确WSN网络数据采集机制的基础上,使用远端节点缓存内容的隐式协作,降低网络节点间缓存空间压力,平衡节点间的缓存替换率;以传感器到基站的距离、节点剩余能量以及节点分散比重作为优化指标,获得选举簇头无线传感器网络能耗优化算法。仿真结果表明,所提方法可以降低WSN节点能耗,使WSN网络中不同节点能量消耗相对平衡,有效延长了WSN网络使用周期。

基于准线性近似方法的SAR图像海浪参数反演研究

本文根据相干斑噪声的时间快变特征和非海浪纹理现象的时间缓变特征,基于交叉谱提出了一种对相干斑噪声和大尺度非海浪纹理的抑制的方法,进而结合SAR图像谱和海浪谱之间的准线性映射关系,基于SAR数据对海浪参数进行了反演。在反演过程中,首先仿真分析了不同海况下准线性近似法的海浪反演能力,结果表明:风浪引起的方位向截断效应会显著影响反演精度,因此该方法在低风速时的涌浪反演精度更高。通过将基于Sentinel-1卫星2020年的波模式SAR数据的反演结果与欧洲中期天气预报中心(European Centre for Medium-Range Weather Forecasts,ECMWF)提供的再分析数据进行对比,发现高海况海浪有效波高反演结果明显偏低,而且该反演误差与风速、方位向截断波长之间存在显著相关性。为了提高有效波高的反演精度,本文进一步给出了海浪有效波高反演误差与风速、方位向截断波长之间的经验校正函数模型,结果显示,通过该模型修正后的海浪有效波高反演结果与ECMWF数据和浮标测量数据具有良好一致性。

基于供需两侧协同优化的电动汽车V2G充放电负荷时空分布预测研究

为准确预测电动汽车的V2G充放电负荷,以调节电网负荷峰谷差,保证供电稳定性,提出了一种基于供需两侧协同优化的电动汽车V2G充放电负荷时空分布预测方法。构建供需两侧协同优化目标模型,利用鲸鱼优化算法迭代求解,得出最优充放电负荷曲线,据此明确最优充放电时段。采集不同空间区域最优充放电时段内的充放电负荷影响指标,并以此为输入,构建基于多元线性回归的预测模型,实现电动汽车V2G充放电负荷时空分布预测。试验结果表明,采用所提出的方法得到的负荷预测模型具有较大的决定系数,表明该方法的预测结果更接近实际负荷,具有较高的预测准确性。

机械臂外力的时延强跟踪Kalman估计与自学习控制

为了提高机械臂与环境交互过程中的接触力估计精度和关节控制精度,提出了基于时延强跟踪Kalman滤波的接触力估计方法和基于熵-自学习控制网络的关节角位置控制方法。建立了机械臂系统的关节驱动模型和动力学模型;基于时延估计理论,建立了4自由度机械臂系统的时延模型;在Kalman滤波中引入了渐消因子,使估计残差强行正交,从而提出了基于时延强跟踪Kalman的接触力估计方法。以接触力误差和关节位置误差为输入,以关节力矩为输出构建了自学习控制网络,并提出使用熵聚类确定网络结构和参数,从而设计了熵-自学习控制网络。经仿真验证,基于时延强跟踪Kalman的估计误差区间分布小于标准Kalman和文献[12]柔顺控制,且分布密度在0误差处极高;熵-自学习控制网络对期望轨迹的绝对跟踪误差和收敛时间远小于自学习控制网络和变阻抗阻尼控制。仿真结果验证了本文接触力估计方法和角位置控制方法的优越性。

基于北斗卫星导航技术的配电自动化 通信终端设计

为了提高配电自动化通信终端的通信可靠性和抗干扰性,设计了基于北斗卫星导航技术的配电自动化通信终端。具体设计配电自动化通信终端总体架构、通信终端载体和通信终端运行主程序,在北斗控制单元中编写信息传入速率控制程序,调控终端功率大小,实现信号传入速率控制,采用射频信号处理程序对射频信号进行滤波和放大。测试结果表明:设计的配电自动化通信终端通信收发损失程度均在5以下,信噪比均大于10,说明该终端的通信可靠性较高、通信抗干扰性较强。

油菜籽双螺旋压榨出油率的影响因素分析

为探究榨油生产线上影响油菜籽出油率的关键因素,对油菜籽的双螺旋压榨进行了实验分析,探索了油菜籽种类、物料含水率、主轴转速和轧胚机间隙大小对出油率的影响,并对结果进行了方差分析。研究结果表明:轧胚机间隙大小对出油率的影响显著,产地和含水率以及主轴转速的影响不显著,其因素主次顺序为轧胚机间隙大小>油菜籽产地>油菜籽含水率>主轴转速;对SSYZ120/12双螺旋榨油机而言,最佳的物料含水率为6%,轧胚机间隙为3 mm,最佳主轴转速为16 r/min。

基于激光雷达的机器人定位信息处理技术分析

以激光雷达技术为基础,分析机器人定位信息处理技术的应用。该文对激光雷达原理进行说明,并建立激光雷达数据模型,将其应用在机器人运行中,根据实际优化机器人定位信息处理和方位,最后开展仿真试验,得出结论。结果显示,在机器人定位信息处理中,将激光雷达技术应用于其中,可以取得更好的应用效果,包括提高方位准确性、提高机器人的应用效率等。表明激光雷达技术在机器人定位信息处理中的应用,具有重要的现实意义。

基于权值的新能源集控电量均衡CSMA/CA改进算法

针对新能源集控任务下发过程中,单个节点电量消耗较大,直接影响电量均衡的问题,提出一种基于权值的新能源集控电量均衡CSMA/CA改进算法。建立电池等效模型,通过计算健康系数推导新能源集控节点当前电量。计算各个电池当前电量与预期之间的差值,当60%以上节点的差值大于设定的阈值,认为电量存在不均衡的问题。利用熵权法与CSMA/CA算法计算三个关键变量的权值,即NB、CW和BE,并赋权,实现CSMA/CA算法改进,以此动态调控任务,实现新能源集控电量均衡消耗。结果表明:利用权值改进后,电量均衡度平均值明显更高。这种方法为促进电量均衡提供新思路。

机械传动双轴系翻袋离心机自动控制系统设计

为有效提升机械传动双轴系翻袋离心机的生产效率和设备智能性,设计了一个自动控制系统。用文献综述法对机械传动双轴系翻袋离心机特点进行分析,对自动控制系统整体结构、翻袋控制、软件部分进行设计。基于设计成果投产试运行,该机械在自动控制系统作用下,可较好地实现物料离心分离,在实际生产中具有一定的应用价值,可进一步推广使用。

低压配电变压器三相负荷不平衡下的线损率小生境遗传分析算法

三相负荷不平衡是导致线损率增长的主要原因,因此解决了三相负荷不平衡问题就能从根本上将线损控制在允许范围内,实现有效降损。在此背景下,针对传统遗产算法应用效果差的问题,研究一种低压配电变压器三相负荷不平衡下的线损率小生境遗传分析算法。利用均方根电流法计算三相电能损耗并计算其占据供电负荷的比例,得出线损率。结合线损数值,构建换相成本最小化目标函数,利用小生境遗传分析算法求解约束条件下的最优换相方案,通过换相调整,促进低压配电变压器三相负荷平衡化,实现降损。测试结果表明:与换相前相比,换相调整后的低压配电变压器三相负荷不平衡度降低,线损率减小,说明所提换相方案起到了线损控制的作用。

基于绿色发展理念的现代风景园林设计思路研究

随着生态环保概念的越发重视,现代风景园林设计应遵守量化原则,降低浪费,促进低碳环保。本文阐述了绿色发展理念的定义与特点,结合相关园林设计案例,从景观规划、材料使用、绿色技术等方面集中探讨绿色发展理念如何在现代风景园林设计中进行融合利用,从不同角度梳理了现代风景园林设计思路,旨在为现代风景园林设计实现对自然资源的有效保护和可持续利用提供参考建议。

基于历史文化传承的街区园林景观设计研究

老旧街区园林景观设计大多数都存在历史韵味,不单单是为了美化城市,更是对本土历史文化的有机传承。文章以街区园林景观设计为研究对象,分析了目前城市街区园林景观设计中存在的问题;结合老旧街区现状,提出了真实性、完整性、延续性景观设计原则;并从设计思路、设计功能、设计形式等方面提出了基于历史文化传承的街区园林景观设计策略,旨在为老旧街区景观更新设计提供参考建议。

低碳环保理念下的乡村景观设计应用研究

乡村景观设计是由自然生态环境,农耕文明形态、人文生态环境共同作用下的景观生态综合体。文章阐述了乡村景观设计的概念、设计目的及元素分类;提出了低碳环保理念下的乡村景观设计原则;结合低碳环保理念内涵,从空间设计、细部设计、材料应用等层面提出了乡村景观设计策略,旨在为实现美丽乡村生态环境设计助力。

地域文化元素在现代风景景园林设计中的应用研究

地域文化元素和现代风景园林之间有着密切联系,可作为园林景观设计中的主要创作元素类型和灵感来源。文章阐述了地域文化元素的概念与特征;从景观布局、艺术装饰、建筑风格、功能开发等方面分析了地域文化元素在现代风景园林设计中的应用范畴;结合现代园林设计思路,从元素提取、表现手法、氛围营造等方面提出了设计策略,旨在为相关领域的研究提供参考。

一种复合机器人结构设计与有限元分析

复合机器人是集成了工业机器人和移动机器人各自的优点,在各自的基础上进一步发展出现的新产品。该文首先介绍工业机器人和移动机器人的特点、复合机器人具有的优势及复合机器人的发展现状,然后根据具体的设计需求确定复合机器人的整体结构、关键技术指标。通过对复合机器人组成的各个功能模块进行具体的设计分析和功能分析之后确定相关的研发策略,其中工业机器人采用已有成熟产品进行应用。对于中间控制箱体中的焊接框架,作为复合机器人的主要承载部件和关键零部件,详细分析了其受力情况,利用SolidWorks软件自带的有限元工具进行了静力学的仿真校核,从理论上给出了结构设计的可靠性和用螺钉连接安装方式的稳定性后,通过详细设计,研制复合机器人的样机并将样机按对应的需求指标进行实验测试,进一步验证该复合机器人设计的可行性。通过市场推广在CNC上下料行业的实际应用证明,该复合机器人能够有效地提高生产效率,降低工人劳动强度,具有较高的使用价值。

考虑状态受限的微电网二次电压与频率固定时间控制

该文研究孤岛交流微电网二次电压和频率的固定时间精确控制问题,基于多智能体一致性方法,提出考虑状态受限的自适应模糊固定时间二次电压控制器和基于控制障碍函数的二次频率控制器。在多智能体一致性控制中,将每一个分布式电源视为一个非线性智能体,智能体之间通过稀疏网络进行通信。在电压控制器设计中,采用反馈线性化后未知变量的自适应模糊估计提高控制器的自适应能力,并引入新的滑模面使电压控制器在固定时间内收敛。考虑到系统状态受限问题,分别采用障碍Lyapunov函数和控制障碍函数设计电压与频率控制器,使系统状态在预设的约束范围内。频率控制器的设计还考虑了有功功率的精确分配问题,给出了严格的固定时间收敛及稳定性证明。在Matlab/Sim Power System环境下,对微电网负载变化及大干扰下的仿真验证了所提控制器的有效性。

基于约束优化的木材燃烧多光谱真温测量

木材具有易燃性,在燃烧时产生的大量热辐射会对周围环境造成极大破坏,所以需要对木材燃烧的真温值进行实时监测。多光谱辐射测温是有效的非接触测量方法,该方法需要假设发射率模型进行真温反演,当发射率未知时,无法准确反演真温值。针对此问题,首先,将多光谱温度反演问题转换为约束优化问题;然后,利用坐标轮换约束优化算法求解被测目标温度值;最后,使用多光谱辐射测温仪对燃烧状态的红松木火焰进行真温测量,并与热电偶测量结果进行对比。根据实验结果表明:多光谱辐射测温法得到的结果最大绝对误差为28.174 K,最大相对误差为2.252%。验证了坐标轮换约束优化法的实用性与可行性,为后续木材燃烧火焰温度高精度测量提供了有效的依据。

一种五自由度无线电磁定位系统实现方法

为了实现电磁跟踪系统无线精准定位,设计一种新型五自由度无线电磁定位系统实现方法.首先,通过磁偶极子模型分析9个阵列线圈的磁场分布规律,建立感应线圈的定位模型.其次,由STM32单片机产生的正弦信号通入发射线圈产生电磁场,接收传感器线圈耦合出感应电动势,经过放大滤波电路传入PC机进行幅值提取,导入定位方程组.最后,使用先验知识的反向传播神经网络(PKBPNN)标定初值,结合LM优化算法得出感应线圈的3维位置信息和2维方向信息,在软件定位界面显示空间定位信息.在实际实验中该系统的平均位置误差在±2 mm内,平均方向误差±0.5°内.该方法具有定位精度高、工作稳定、不易受外界干扰等优势,可应用于计算机辅助微创手术.

基于WHD-CRM的群体机器人故障检测

使用交叉调节模型(CRM)进行故障检测,是一种重要的基于人工免疫模型的群体机器人故障检测方法.针对CRM在不同群体行为下,检测群体机器人故障通用性受限的问题,通过研究行为特征在不同群体行为下的影响力等级,提出了使用加权汉明距离的交叉调节模型(WHD-CRM).相比于CRM,WHD-CRM对不同群体行为的机器人行为特征赋予了不同的权值,获得了更加精确的中间结果(亲和力值),进而提高了各类群体行为下检出故障机器人的概率.实验结果表明:相比于使用原始CRM,WHD-CRM的故障检测率提高了13%.

基于AR技术的10 kV变电站作业安全态势视觉识别模型

为了分析10 kV变电站定期检修作业难度,降低风险,同步识别安全态势,研究一种基于AR技术的10 kV变电站作业安全态势视觉识别模型。采用三维激光扫描仪采集10 kV变电站场景的三维点云数据,利用Delaunay算法,完成了三维虚拟场景构建。建立了虚拟人物模型,借助AR设备进行变电站检修作业跟踪,通过对比虚拟人物的标准作业动作,判断检修人员在作业过程中存在的不当行为,发出报警信号。实验结果表明,应用所研究模型,小样本的识别准确率为100%,40帧图像匹配结果较为完善。