High-Speed Trains Automatic Operation with Protection Constraints: A Resilient Nonlinear Gain-based Feedback Control Approach

This paper addresses the control design for automatic train operation of high-speed trains with protection constraints.A new resilient nonlinear gain-based feedback control approach is proposed,which is capable of guaranteeing,under some proper non-restrictive initial conditions,the protection constraints control raised by the distance-to-go(moving authority)curve and automatic train protection in practice.A new hyperbolic tangent function-based model is presented to mimic the whole operation process of high-speed trains.The proposed feedback control methods are easily implementable and computationally inexpensive because the presence of only two feedback gains guarantee satisfactory tracking performance and closed-loop stability,no adaptations of unknown parameters,function approximation of unknown nonlinearities,and attenuation of external disturbances in the proposed control strategies.Finally,rigorous proofs and comparative simulation results are given to demonstrate the effectiveness of the proposed approaches.

Advancement in Wide Area Monitoring Protection and Control Using PMU’s Model in MATLAB/SIMULINK

A big step forward to improve power system monitoring and performance, continued load growth without a corresponding increase in transmission resources has resulted in reduced operational margins for many power systems worldwide and has led to operation of power systems closer to their stability limits and to power exchange in new patterns. These issues, as well as the on-going worldwide trend towards deregulation of the entire industry on the one hand and the increased need for accurate and better network monitoring on the other hand, force power utilities exposed to this pressure to demand new solutions for wide area monitoring, protection and control. Wide-area monitoring, protection, and control require communicating the specific-node information to a remote station but all information should be time synchronized so that to neutralize the time difference between information. It gives a complete simultaneous snap shot of the power system. The conventional system is not able to satisfy the time-synchronized requirement of power system. Phasor Measurement Unit (PMU) is enabler of time-synchronized measurement, it communicate the synchronized local information to remote station.

How to Deal with Revolutions in Train Control Systems

Train control systems ensure the safety of railways. This paper begins with a summary of the typical train control systems in Japan and Europe. Based on this summary, the author then raises the following question regarding current train control systems： What approach should be adopted in order to enhance the functionality, safety, and reliability of train control systems and assist in commercial operations on railways？ Next, the author provides a desirable architecture that is likely to assist with the development of new train control systems based on current information and communication technologies. A new unified train control system （UTCS） is proposed that is effective in enhancing the robustness and com- petitiveness of a train control system. The ultimate architecture of the UTCS will be only composed of essential elements such as point machines and level crossing control devices in the field. Finally, a pro- cessing method of the UTCS is discussed.

自动巡航草方格固沙机结构设计分析及试验

针对荒漠化治理对草方格固沙机的需求,提出了一种集底盘、开沟机构、草箱机构、插草机构、覆压沙机构、播种及洒水机构、升降机构与一体的多功能草方格固沙机。分析了“T+一”式草方格种植模式的优势,提出了自动巡航草方格固沙机整体结构方案,并对开沟机构、草箱机构、插草机构、覆压沙机构、播种及洒水机构、升降机构等关键组件的功能和结构进行了详细分析。应用三维建模软件建立虚拟机构模型,对推草和插草机构进行了运动仿真分析,并对整机进行了作业性能试验。结果表明:各机构构件间无干涉,构件运动仿真轨迹符合功能要求,杆件尺寸参数设计合理,机器作业效率高,可有效保证草方格铺设的准确性和有效性,满足机械化固沙的要求,具有良好的通用性和适应性。

Design of precision variable-rate spray system for unmanned aerial vehicle using automatic control method

In order to reduce the use of chemical pesticides in crop plant protection and improve the utilization efficiency of pesticides,it is necessary to study advanced application machinery and application techniques.The use of unmanned aerial vehicle(UAV)for pesticide spraying has the characteristics of less application,strong penetrability,wide applicability and flexible operation scheduling,and has gradually become one of the important development directions in the field of aviation plant protection.However,the operation process of the UAV is often affected by meteorological factors and human manipulation,resulting in poor actual operation with inaccurate spray volume and uneven application.Therefore,to improve the stability and uniformity of the application of the plant protection UAV under variable operating conditions,in this paper a real-time control method was proposed for the application flow rate,and a precision variable-rate spray system was designed based on single-chip microcomputer and micro diaphragm pump that can controls the flow rate of the pump in real time with the changes of the operating state.The response s-peed of the variable-rate spray system was tested.The average control response time of the system was 0.18 s,and the average stability time of the pump flow change was 0.75 s.The test results showed that the system has a quick response to the working state and the adjustment of the target flow of the pump can be quickly completed to realize the variable-rate spray function.The research results can provide a reference for the practical application of plant protection UAV variable-rate spray system.

基于动势能转换的虚拟编组列车动态最小安全间隔

根据安全制动模型,提出一种基于能量转换的虚拟编组列车安全防护方法。将实际项目数据作为前车的运行曲线,仿真计算了后车根据能量转换防护方法所能达到的最小安全间隔,并讨论了制动响应时间和制动能力对安全间隔的影响。结果表明,前后车的紧急制动率差异是决定安全间隔的关键因素。

选矿厂破碎流程自动化控制的设计

破碎工艺流程作为选矿生产的重要环节,其生产的稳定性尤为重要。破碎流程具有设备数量多且大、分布散、物料转运距离远等特点,造成操作人员劳动强度大、设备工作状况异常判断不及时、检测不到位等问题,因此,进行了选矿厂破碎流程的自动化控制设计,包括含细碎缓冲仓的三段一闭路破碎流程的分段连锁启停、全局连锁启停、连锁保护,以及无细碎缓冲仓的三段一闭路破碎流程的连锁控制设计,并提出了特殊生产情况下的解决方案。

电力系统安全自动控制与继电保护研究

文章全面讨论了电力系统安全自动控制与继电保护的重要性和发展策略。首先,介绍电力系统安全自动控制技术的基本概念和作用,强调其在维持电网安全稳定运行中的关键作用。其次,详细阐述安全自动控制和继电保护的基本要求,包括快速性、可靠性、灵敏性,确保系统在面对电网故障时能迅速有效地做出响应。最后,提出完善电力系统继电保护的策略,包括加强技术研发和创新、提升运维人员素质、优化保护配置和策略以及强化与其他系统的协同配合,以提高整个电力系统的性能和可靠性。

疾控中心三级生物安全实验室电气设计探讨

结合上海市疾病预防控制中心新建项目,论述疾控中心三级生物安全实验室概况、特点并分析其电气设计要点,包括实验室供配电设计、电气管线敷设原则、电气消防设计、工艺设备及其辅助设备(送排风机、水处理设备等)备用电源设置、自动控制要点等。

110 kV变电站智能化控制技术的研究

为满足110 kV变电站的智能化控制需求,首先分析了110 kV变电站的设备配置及运行现状,然后基于具体需求制定了110 kV变电站的智能化控制方案,并研究了智能化控制系统的模块搭建、工作模式及具体优势。结果表明,该方案有效提升了变电站的智能化控制水平和监控保护水平,极大保障了矿井供电安全,具有较高推广应用价值。

市域铁路列车自动折返效率提升方法研究

市域铁路是适用于都市圈中心城市城区连接周边城镇组团的轨道交通系统,提供公交化、大运量、快速便捷的交通服务。为提高运输效率,市域铁路要求列控系统满足3 min追踪间隔,而站后折返间隔成为缩短追踪间隔、提高运输效率的最大障碍。应用于莞惠城际的CTCS2+ATO列控系统虽然具备半自动折返功能,但无法满足市域3 min的站后自动折返间隔要求。CTCS2+ATO列控系统应增加自动折返功能,以满足市域铁路需求。建议车载ATP实现快速换端、快速启机,减少换端过程耗时;建议车载ATO实现快速发车、快速运行、快速停车,减少运行过程耗时;建议CTC实现自动办理折入进路、自动办理折出进路,减少进路办理耗时;建议为不同编组列车设置不同的停车点,提升不同编组列车的折返效率;建议优化折返站的车站股道有效长和车站咽喉区长度,尽量减小折返进路长度,提升折返效率。通过以上改进措施,经过实验室验证,可以满足市域铁路的3 min折返间隔要求。

火力发电厂热控保护装置自动检修模式优化

近年来,随着火力发电厂的快速发展,热控保护装置的自动检修模式成为研究的焦点。本文旨在优化火力发电厂热控保护装置的自动检修模式,以提高系统的可靠性和安全性。首先,本文分析了当前火力发电厂热控保护装置自动检修模式存在的问题,包括检修时间过长、影响发电效率以及系统安全风险。随后,本文提出了一种基于信息融合的自动检修模式优化方案,该方案结合了智能诊断技术和远程监控技术,实现了对设备状态的实时监测和自动故障检修。最后,本文为了验证优化方案的有效性设计了一系列实验,并对比了优化前后的检修效果。实验结果表明,优化后的自动检修模式在检修时间、效率和成本方面都取得了显著的改善,验证了优化方案的可行性和有效性。

智能压缩垃圾桶的设计与实现探究

在追求高品质生活和环保意识日益增强的今天,室内生活垃圾的处理成为了一个亟待解决的问题。传统垃圾桶由于空间利用率低、频繁更换垃圾袋等问题,不仅给家庭带来不便,还加剧了白色污染。针对这一挑战,提出了一种创新的室内小型可压缩垃圾桶设计。利用物联网技术,通过单片机AT89S51进行控制,配合小程序实现垃圾的自动压缩,有效减少了垃圾体积,降低了垃圾清理的频率,并减少了垃圾袋的使用。与传统垃圾桶相比,室内小型可压缩垃圾桶在提升家庭使用体验的同时,也有助于减少环境污染,具有显著的实用价值和社会效益。

污染源自动监控系统在环境保护工作中的应用

污染源自动监控系统是环境保护领域的重要技术手段。基于某市的污染源自动监控系统运行数据,分析该系统在大气污染和水污染防治中的应用效果。结果表明,污染源自动监控系统能够有效监测主要污染物浓度变化趋势,识别污染事件并溯源,为环境管理决策提供科学依据。同时,探讨污染源自动监控系统在噪声污染、固体废物污染、土壤污染监控中的应用潜力。针对系统运行中存在的问题,提出了优化监测设备、加强数据质量控制和改进数据分析方法等建议,以进一步提高污染源自动监控系统在环境保护工作中的效能。

一种自动监测站多功能电源模块的方案研究

针对水利自动监测站设备的电源供电问题,提出了一种基于Mini-PCIe模块的多功能电源模块方案。该方案通过集成电源转换和控制等功能,实现结构简单、体积小、移植方便、运维便捷的效果。同时,采用各类瞬态抑制稳压管配合光电隔离芯片实现防雷击与浪涌,保证AC采样通道的安全。该方案具有较高的电源转换效率、丰富的功能和良好的安全性能,可广泛应用于各类场景。

CCUS工程中二氧化碳输送管道的HALOPA分析研究

由于CO_(2)长距离大规模运输技术刚起步,存在诸如泄漏风险等的挑战。应用复合式风险评估分析方法(HALOPA),采用“HAZOP+LOPA+HSE风险矩阵”的形式,对CCUS项目中CO_(2)输送管道的风险进行辨识与评估,对可能的事故场景与后果进行等级定级,根据分析定级结果,针对性地提出了可以降低现有风险等级的防范措施。结果表明:CO_(2)输送管道最主要的风险集中在管线泄漏,未来需重点关注增压泵出口温度、压力以及换热器管程出口温度等指标。

邯钢新区方坯直送控制系统设计

小方坯连铸机是钢铁企业实现节能减排的重要环保设备。主要介绍了河钢邯钢涉县新区连铸方坯生产线铸坯的自动输送出坯直轧的PLC控制逻辑和过程,重点对液压剪切机、输送辊道、出坯辊道、直轧辊道、活动挡板1、活动挡板2、铸坯测温仪表等相关设备的控制逻辑进行研究。方坯直送控制系统在邯钢新区连铸方坯生产线上线稳定后,实现了铸坯自动热送直轧,提高了生产效率,节约了人力成本,降低了能源消耗。

海上气田离心式压缩机并联联合自动运行技术

某超深水气田离心式压缩机作为海上气田天然气外输的主要设备,在2021年投产前未实现过并联联合自动运行控制。超深水气田投产初期外输天然气压缩机采用并联自动控制时,深水气田立管段塞流引起的气田气量短时巨幅波动,并联自动运行的压缩机会频繁出现卸载、超载、并联机组运行冲突,导致外输天然气产品不合格和生产关停。根据超深水气田段塞流情况下气量短时波动的特点,提出了离心式压缩机并联联合自动运行技术。在深度剖析压缩机运行控制保护程序的基础上,通过对转速控制和防喘振控制程序的升级实现了离心式压缩机并联联合自动运行控制,让并联运行的压缩机融合为一体,能够有效地提升短时气量波动下压缩机并联稳定运行。经过近两年的实际运行,验证了该技术的有效性和可靠性,实现海上气田国内首创离心式压缩机并联联合自动运行。

探究U888信号系统区段异常故障的影响分析

在城市轨道交通信号系统中,基于通信的列车控制系统(CBTC)是目前国内运营线路的主要系统。对于列车定位及车地通信正常的CBTC列车而言,若区段故障,降级列车安全防护包络蔓延至故障区段,则会使得联锁认为区段被占用,将破坏进路防护信号机的自动开放条件。结合苏州3号线唯亭站发生的区段特殊故障实际案例,当ATS界面显示棕光带、紫光带交替闪烁故障后,分析列车安全防护包络与区段故障的影响,为运营行车管理提供相应的应对措施和处理方法,提升行车指挥效率。

绿色环保焚烧自动化控制策略研究及应用

本文聚焦于绿色环保焚烧自动化控制策略的研究与应用,探讨该技术在废物处理中的创新性解决方案。通过深入剖析传感器网络、数据处理技术、污染控制设备的协同工作,强调了实时监测与智能调控策略的核心意义。其应用领域涵盖了城市固体废物、医疗废物、工业废物以及能源回收与发电等多个方面。同时也指出该技术在提高废物处理效率、资源回收和能源利用方面的潜在贡献,为实现环保与可持续发展目标提供了具有良好前景的应用方案。