ERROR COMPENSATION OF COORDINATE MEASURING MACHINES WITH LOW STIFFNESS

A technique for compensating the errors of coordinate measuring machines (CMMs) with low stiffness is proposed. Some additional items related with the force deformation are introduced to the error compensation aquations. The research was carried on a moving colunm horizontal arm CMM. Experimental results show that both the effects of systematic components of error motions and force deformations are greatly reduced, which shows the effectiveness of proposed technique.

Construction and Implementation Approaches of Ecological Compensation Mechanism for Coordinated Control of Air Pollution in Beijing-Tianjin-Hebei Region

The spatial spillover of air pollution in Beijing-Tianjin-Hebei region makes the territorial governance model inefficient.At the same time,it is facing the contradiction between environmental governance and economic development.So far,there is still no regional long-term mechanism for coordinated governance of air pollution.Ecological compensation theory is becoming an effective guiding theory to coordinate economic and environmental benefits.There is relatively little research on ecological compensation mechanism in the coordinated control of regional air pollution.Ecological compensation mechanism is an effective tool to promote air pollution control.At the same time,regional cooperation can realize the efficient control of air pollution.Scientifically constructing the cross regional cooperative control model of Beijing,Tianjin and Hebei is a favorable way to implement comprehensive control of air pollution.This paper discusses the necessity of ecological compensation mechanism for regional coordinated control of air pollution.Referring to practical experience of provinces and cities that have implemented the ecological compensation mechanism for air pollution control,and the effective way to distribute the compensation amount,compensation subject and compensation standard determination method that can be implemented in Beijing-Tianjin-Hebei region are analyzed,further proposing an effective way to establish an ecological compensation mechanism for regional air pollution collaborative control according to its reality.

Prestiction friction compensation in direct-drive mechatronics systems

LuGre model has been widely used in friction modeling and compensation.However,the new friction regime,named prestiction regime,cannot be accurately characterized by LuGre model in the latest research.With the extensive experimental observations of friction behaviors in the prestiction,some variables were abstracted to depict the rules in the prestiction regime.Based upon the knowledge of friction modeling,a novel friction model including the presliding regime,the gross sliding regime and the prestiction regime was then presented to overcome the shortcomings of the LuGre model.The reason that LuGre model cannot estimate the prestiction friction was analyzed in theory.Feasibility analysis of the proposed model in modeling the prestiction friction was also addressed.A parameter identification method for the proposed model based on multilevel coordinate search algorithm was presented.The proposed friction compensation strategy was composed of a nonlinear friction observer and a feedforward mechanism.The friction observer was designed to estimate the friction force in the presliding and the gross sliding regimes.And the friction force was estimated based on the model in the prestiction regime.The comparative trajectory tracking experiments were conducted on a simulator of inertially stabilization platforms among three control schemes:the single proportional–derivative(PD)control,the PD with LuGre model-based compensation and the PD with compensator based on the presented model.The experimental results reveal that the control scheme based on the proposed model has the best tracking performance.It reduces the peak-to-peak value(PPV)of tracking error to 0.2 mrad,which is improved almost 50%compared with the PD with LuGre model-based compensation.Compared to the single PD control,it reduces the PPV of error by 66.7%.

电-氢微网群功率协调与谐波补偿控制策略

针对“双碳”目标下高比例可再生能源高效消纳难题,将水电解制氢作为弹性负荷接入微电网群,建立电-氢微电网群,提出一种功率协调控制和电能质量提升策略。首先分析交直流子网功率耦合机制,基于互联变换器建立考虑子网优先级的双向功率控制方法,将弹性负荷接入低优先级子网,提出基于实时子网偏差系数计算的分层功率协调控制策略;然后针对由水电解制氢整流器引入的谐波问题,提出基于实时负荷阻抗估计和下垂控制的多台互联变换器协同提升电能质量的控制技术;最后,通过Matlab/Simulink软件平台,搭建环形连接微电网群,仿真实验结果表明所提策略动态响应快,验证了功率协调和谐波补偿控制策略的有效性。

基于C#的最佳抵偿高程面选取软件设计与应用

规范规定建立或选择平面坐标系统的前提条件是测区内投影所引起的长度变形不大于25 mm/km。某测区公路工程施工控制网采用国家坐标系不能满足这一要求,为减小高斯投影长度变形所带来的影响,本研究选用膨胀椭球与重心坐标不变法建立工程抵偿坐标系,并基于C#语言进行抵偿坐标系最佳抵偿面选取软件设计。研究结果表明,该计算方法严密、可靠,软件计算结果快速准确,可以实现抵偿坐标计算的自动化处理,能够满足规范要求,可直接应用于工程生产。

司法保障视域下实现“双碳”目标的司法与行政协同机制

“双碳”目标已被纳入我国生态文明建设整体布局之中。为如期实现“双碳”目标,必须要有法治化的保障,需要立法、行政、司法等多途径的共同推进与协同发力。当前,我国气候变化应对、碳排放控制相关立法尚不健全且进展缓慢,仍由各类政策及行政措施起主导性作用。在这种情况下,需要充分发挥司法保障机制的作用。从司法保障生态文明建设及其系统性视角,我国司法实践正积极探索司法与行政协同联动机制。为推进“双碳”目标和突破气候诉讼现有局限,还需要在该领域进一步拓展司法与行政协同机制的探索,开展直接针对气候变化法律、政策和事实等问题的诉讼,构建“碳排放影响评价”检察气候行政公益诉讼,探索行政机关作为原告的气候变化生态环境损害赔偿诉讼,并在这些新型诉讼中丰富司法与行政协同机制内涵。

三坐标测量机在精密加工中的误差补偿研究

三坐标测量精度对精密加工过程的质量控制有直接影响,研究三坐标测量误差模型与补偿方法,实现高精度测量对提升精密加工质量意义重大。分析了三坐标测量机的误差来源及分类,重点研究误差建模识别与补偿核心技术,并阐述误差补偿技术在航空航天、半导体集成电路、精密模具等领域中的实际应用情况。研究表明,当前的误差补偿技术可以有效提高三坐标测量机的重复性、重现性和绝对精度,为精密加工提供高效的质量检验与动态控制保障。

基于“先无功–后有功”功率补偿的配电网电压协同控制策略

整县分布式光伏电源的大量开发与利用及分布式电源规模化并网对实现“碳达峰、碳中和”与“乡村振兴”两大国家战略具有重要的现实意义。由于分布式电源发电尖峰和低谷阶段与负荷峰谷时常不同步,进而导致配电系统过/欠电压问题,严重影响了电能质量,甚至威胁系统安全。针对上述问题,本文提出一种基于“先无功–后有功”功率补偿的配电网层级式电压协同控制策略。首先,建立基于“先无功–后有功”功率补偿的配电网层级式电压协同控制框架。其次,结合多微电网节点注入电流与电压的方程与功率–电压灵敏度分析,根据多节点电压越限程度,提出一种基于“先无功–后有功”功率补偿的多智能体协同调节策略,该策略先通过无功补偿器进行无功调节,当电压尚未得到有效治理时,再采用多微电网进行有功调节。再次,为了进一步满足各节点微电网有功功率调节需求,并考虑电网内部源–荷–储运行成本与污染排放,提出一种基于多目标优化的微电网内部分布式源–荷–储优化协调功率控制策略。最后,在MATLAB平台中设计了3种仿真场景以及IEEE测试系统模型对所提控制策略进行了验证。结果表明,所提出的电压协同控制方法在最经济的情况下可以实现各节点电压的综合高效治理,同时,所提出的微电网优化协调功率控制策略能使源–荷–储在绿色经济的供电模式下实时精准地满足电压治理目标下微电网有功调节的需求。仿真实验结果验证了本文所提控制策略的有效性。

基于谱压缩的大斜视TOPS BP图像自聚焦算法

在机动平台大斜视TOPS模式SAR成像时,通过使用地平面直角坐标系BP成像算法,能够在短时间内获取地距平面无畸变的宽幅SAR图像,但实际应用中如何对BP图像快速完成运动误差补偿与旁瓣抑制仍是一个难点。针对此问题,提出了一种改进的谱压缩方法,基于此能够快速实现机动平台大斜视TOPS模式地平面BP图像自聚焦等后续操作。首先,考虑到传统BP谱压缩方法仅适用于聚束成像模式,结合大斜视TOPS SAR虚拟旋转中心理论与波数谱分析,推导出了改进的精确谱压缩函数,能够通过全孔径压缩获得无模糊的地平面TOPS模式BP图像频谱。在此基础上,利用相位梯度自聚焦(PGA)能够快速完成全孔径运动误差估计与补偿。此外,基于提出的改进谱压缩方法得到的无模糊对齐BP图像频谱,可以在方位频域统一加窗实现图像旁瓣抑制。最后,通过仿真数据处理验证了所提算法的有效性。

机器人三维视觉实验平台坐标系标定实验设计

为了探究机器人工作站的高精度坐标系标定方法,搭建了一个由工业机器人、双目结构光相机以及单轴转台组成的机器人三维视觉实验平台。研究了定位误差补偿方法、工业机器人工具中心点标定方法、工业机器人与双目结构光相机的手眼标定方法以及双目结构光相机与单轴转台的坐标系标定方法,并形成了实验平台的坐标系综合标定方法,最后测试了标定后的综合精度。实验结果表明,工业机器人与双目结构光相机之间的平均标定误差为0.442~0.689 mm,机器人三维视觉实验平台的综合标定误差为0.399~0.696 mm,能完全满足焊接、涂胶、切割等机器人离线编程应用的精度要求。

能源汇集系统中多模式接入储能的协调控制及优化设计方法

随着能源汇集系统中新能源设备接入比例不断增加,光伏、负荷的不确定性将带来电能质量问题,给电网稳定运行带来挑战,为解决此问题,通过储能接入实现系统电压和功率的补偿控制。首先,分析电网电压与功率之间的耦合影响机理;然后,利用串联型接入储能和并联型接入储能针对电网中的电压波动与功率波动进行协调补偿;最后,基于储能的协调控制对不同接入模式的储能传输容量进行优化设计,满足能源汇集系统补偿需求,保障系统稳定运行。通过仿真算例验证了所提协调控制及优化设计方法的有效性,能够降低储能设计总量,具有实际应用价值。

抑制高压直流故障引起风电场暂态过电压控制策略

针对高压直流系统故障时引起送端风电场暂态过电压问题,分析了直流故障对送端暂态电压变化的影响机理,发现故障后交流系统无功盈余是造成电压骤升的根本原因。提出了一种基于分布式调相机和双馈风机(DFIG)无功电压协调控制策略,在风电场并网母线处配置新能源分布式调相机,利用其独特的无功调节特性稳定风电场并网电压,提高风电场的低压或高压穿越能力;在直流系统发生换相失败和直流闭锁严重故障时,DFIG通过改变网侧和转子侧变流器无功参考参与系统无功调节,配合分布式调相机改善故障期间系统电压,并在故障后稳态期间控制DFIG风电场退出无功调节,确保故障恢复后风电场的经济运行。通过PSCAD软件仿真结果表明:在系统发生换相失败和直流闭锁故障后,提出的无功协调控制策略可有效抑制故障后风电场暂态电压变化,提升了风机运行可靠性和经济性。

区际补偿对粮食产销区省际横向利益补偿的启示借鉴

探索省际横向利益补偿机制是健全主产区利益补偿机制的重要组成部分,对新时期保障国家粮食安全、端牢中国饭碗具有重要意义。通过梳理并剖析新安江跨省流域生态补偿、美国水土保持补偿、江苏南北合作帮扶、德国州际财政平衡的生态补偿和区际补偿的典型案例,旨在为我国新时期构建科学合理高效的粮食产销区省际横向利益补偿机制提供参考借鉴。研究表明,中央统筹布局、区际协调发展、科学合理核算、要素扶持对接、动态改进完善是建立粮食产销区省际横向利益补偿机制的关键所在。因此,应以完善顶层设计健全体制机制、以增强内生动力推动协调发展、以科学核算标准实现精准施策、以加强产销合作构建联结机制、以多元主体参与完善利益补偿,构建多元主体共同参与的利益补偿机制。

考虑用车紧急度的电动汽车充电引导及协调补偿策略

电动汽车(EV)车主在选择充电站时,由于对旅行成本和时间成本存在不同偏好,易造成一些站点拥挤,而其他站点闲置。此外,急需充电的车主无法获得优先,导致满意度极低。为此,基于交通路况对不同紧急充电需求的车主进行充电引导,通过协调补偿策略为具有紧急充电需求车主提供优先充电,并建立不同紧急充电需求的EV充电引导及协调补偿优化模型。采用连续平均算法和CPLEX求解器求出最优路径解,再结合基于参考点的第三代非支配遗传算法求解模型。以Nguyen-Dupius路网为例验证模型,并进行灵敏度分析,结果表明,尽管紧急充电需求引导及协调补偿优化模型会增加总旅行成本,但是车主的平均满意度明显升高,针对不同车主进行协调补偿,更体现协调补偿策略的有效性。

分布式静止串联补偿器相间协调控制方法

分布式静止串联补偿器(DSSC)是一种串联型分布式柔性交流输电装置,功率模组串联接入交流线路。为快速、平稳地处理DSSC的各相模组故障,本文提出相间协调控制策略,通过引入热备用控制机制,在三相DSSC的某一相出现模组故障后,将非故障相指定模组转为热备用状态并输出零电压,同时提升各相正常模组的输出电压,从而保持DSSC输出总电压不变,在避免对交流电网造成不平衡扰动的同时,保证模组故障不影响线路稳态潮流。在湖州分布式潮流控制器(DPFC)示范工程中,通过开展模组故障模拟试验,验证了相间协调控制方法的可行性和有效性。

三坐标测量机辅助工装检测误差补偿策略研究

随着先进制造技术的迅猛发展,对零件精度的要求也在不断提升,而误差检测的准确性是确保零件精度的重要前提。在三坐标测量机的工作过程中,运动轴的几何误差会显著影响检测结果。为提高检测精度和效率,设计了一款用于三坐标测量机的辅助工装,并通过对主要运动方向进行微调,实现对工件检测误差的精准补偿。以齿轮误差检测为例,根据检测系统的拓扑结构,可以推导出Houston较低序号物体阵列,建立含工装和齿轮的几何误差传递模型。研究结果为检测误差补偿提供了理论依据,也为其他多轴运动的误差传递模型提供了参考。

带自适应谐波补偿功能的光伏并网控制策略

为了使含有源电力滤波器(active power filter,APF)功能的光伏并网逆变器在指令电流超过逆变器的限值时具有良好的谐波补偿效果,分析了传统比例式限流和指令电流跟踪方法的不足,提出了一种自适应谐波选取限流与准比例谐振(proportional resonant,PR)电流协调控制相结合的并网控制策略。自适应谐波选取限流策略可以在逆变器容量超限时针对性地选取危害大、含量高的谐波分量进行补偿,提高限流措施的有效性;准PR电流协调控制策略可以对指令电流中的各谐波分量进行单独控制,进一步提高谐波补偿的精确性。仿真结果表明,所提控制策略可以提高不同并网场景下的谐波补偿效果,验证了其可行性和有效性。

基于LuGre摩擦补偿的机器人关节EPCH与反步协调控制

为了提高机器人关节在运行时的控制性能,提出了机器人系统的摩擦补偿与协调控制策略。首先,根据LuGre摩擦模型建立了旋转矢量(rotary vector,RV)减速器的动力学方程,在摩擦模型参数未知和内部状态变量不可测的情况下分别构造摩擦参数自适应律和状态观测器,对RV减速器内部存在的滚动摩擦进行补偿。然后,设计误差端口受控哈密顿(error port-controlled Hamiltonian,EPCH)控制器与反步控制器进行协调控制,并对高斯函数、双曲正切函数、反正切函数和复合分式函数进行综合对比分析。分析结果表明,高斯函数为最优协调函数,故将其用于协调控制策略中。仿真和实验结果表明,LuGre摩擦补偿策略减小了系统的稳态误差,协调控制策略可以使机器人系统同时具有优越的快速性与准确性。

异质性功能区间横向生态补偿分摊机制研究:一个新分析框架

基于福利经济学与生态文明理念,通过人口、生态、经济与社会各子系统耦合协调性测度的普适模型,预估了重点生态功能区、重点开发区生态产品供给、需求的强度和等级,综合最优协调性差距和空间外溢的距离衰减等因素,设计了两类区域间的生态产品价值横向补偿分摊系数体系,构建了网络式生态产品价值横向交易运行模式,并以2010—2019年为例进行了测算分析。所得结论强调了生态产品供给和需求区域的补偿机制的重要性,指出供给区域的能力与需求区域的强度影响补偿水平,同时强调生态资源使用者应承担部分责任,并提出动态调整横向补偿机制、拓宽横向交易机制但保留中央政府补偿、逐步过渡至市场交易、推广联动补偿等政策建议,以期实现更公平、有效的生态资源管理。

“共护一江水”的降碳力量:来自跨省流域横向生态保护补偿机制的实证研究

在区域生态治理中协同降碳,是实现双碳目标的重要抓手。本文以新安江、九洲江、汀江-韩江三大流域为例,考察在跨省流域实施横向生态保护补偿机制的协同降碳作用。研究发现,该政策通过促使沿线地区采取优化能源结构、限制高碳密集型行业企业进入等源头防治方式,释放出较大的协同降碳效应。不过需要注意的是,“共护一江水”的协同降碳效应存在一定的经济代价,沿线地区出现了减产现象。进一步研究发现,相比作为补偿区的下游地区,作为受偿区的上游地区实现了更大的降碳效应,这主要得益于上游地区采取了创新驱动减排的策略,不仅通过节能技术应用大幅降低能源强度,还鼓励企业从事绿色自主创新。本文的研究能为全面推广跨省流域横向生态保护补偿机制、协同推进减污降碳提供有益的政策依据。