不确定性智能车辆转向系统的容错控制方法研究

对存在执行器死区、故障现象和模型不确定性的智能车辆转向系统的跟踪控制问题进行研究。首先,采用自适应模糊逻辑系统对转向系统中难以建模的非线性项进行在线逼近,并结合动态增益技术为智能车辆转向系统设计了自适应滑模控制器,以补偿系统控制增益未知、执行器死区和故障现象对控制性能的影响。此外,在该滑模控制器的设计中,采用一阶滤波技术消除了滑模控制器对转向系统造成的抖振。最后,结合李雅普诺夫稳定性理论分析可知,所设计的控制器可以实现智能车辆转向系统的渐近稳定,并通过数值仿真和整车实验验证了所设计的控制方法的合理性。

考虑电液伺服系统建模不确定性的一种自适应控制方法

电液伺服系统因具有功率重量比大、响应快、刚度大、维护成本低等优点,广泛应用于工业生产、航空航天、机械制造等领域,在飞行器结构静力/疲劳强度试验中发挥着重要作用。然而,电液伺服系统复杂的物理特性使得对其建立精确的动力学模型非常困难,这为控制器设计带来了很大挑战。本文考虑到电液伺服系统的建模不确定性,基于系统状态空间方程,利用反步法设计了一种自适应鲁棒控制器,在控制过程中系统模型不确定部分能够自适应估计和在线更新。最后,在搭建的仿真平台上进行了跟踪仿真试验,并与PID方法进行对比,验证了所提方法在控制过程中具有更快的响应速度和更高的控制精度。

考虑源荷不确定性电-气储能综合能源系统优化调度控制

针对以新能源为主体的电-气储能综合能源系统源荷随机波动的动态响应问题,搭建了光伏-固体氧化物燃料电池模型,通过电转气技术(power to gas,P2G)将盈余电能转换为氢能可供SOFC使用。以系统频率偏差设计终端滑模函数,提出了一种考虑源荷不确定性的自适应神经网络终端滑模运行控制策略。实现对电解槽和SOFC燃料电池无级功率调节,能够根据实时环境变化和负荷需求迅速做出响应。仿真表明:系统在孤岛运行模式下,相比于其他控制策略,该控制策略下的综合能源系统频率震荡响应更小、弃光量更低。

具有参数不确定性的2DTORA系统振动抑制控制

为解决二维带有旋转执行器的平移振荡器(Two-dimensional Translational Oscillator with Rotational Actua-tor,2D TORA)系统模型参数不确定时的自动控制问题,提出一种2D TORA系统的自适应振动抑制控制方法。通过分析系统的能量和动力学特性,对模型进行整理,设计了一种基于能量的辅助函数。在此基础上设计了自适应控制器与用于估计未知参数的自适应更新律。为进一步增强控制性能,在控制器中加入了包含可驱动量和不可驱动量的振动抑制项。对闭环系统进行了严格的稳定性分析和系统状态变量的收敛性证明。所提控制器能够实现对系统的调节控制,且在弹簧弹性系数等系统模型参数发生改变时仍能保证控制性能。仿真结果表明,该方法在工作效率和鲁棒性方面均具有良好的控制性能。

创新生态系统不确定性条件下后发企业何以实现颠覆性创新——基于SOR模型的动态能力中介作用

创新生态系统被视为培养颠覆性创新的沃土,其日益增加的不确定性为后发企业提供了实现颠覆性创新的机会窗口。将动态能力细分为认知性动态能力与非认知性动态能力两个维度,利用SOR模型构建“条件刺激—能力构建—颠覆行为”的理论框架,试图打开创新生态系统不确定性条件下后发企业实现颠覆性创新的“黑箱”。基于创新生态系统中376份后发企业的样本数据,研究发现:①创新生态系统不确定性不仅对颠覆性创新有显著正向影响,而且对认知性动态能力和非认知性动态能力也有显著正向影响;②认知性动态能力与非认知性动态能力对颠覆性创新有显著正向影响,并且分别在创新生态系统不确定性与颠覆性创新关系中起部分中介作用;③创新生态系统开放度能够正向调节创新生态系统不确定性与认知性动态能力关系。研究有助于指导面对不确定性的后发企业实现“弯道超车”,并且为创新生态系统突破创新迟滞困境提供新思路。

复杂不确定性系统的仿人智能自主控制策略

为克服液压机械系统底层控制中因复杂不确定性导致的难以实施精准控制难题,文章探讨了基于仿人智能的自主控制策略,总结了底层控制中存在的控制难点与控制作业过程的控制论特性,讨论了液压机械复杂不确定性作业过程的控制策略,并基于自动控制理论与仿人智能控制思维的融合,研究并构造了与液压机械作业过程控制特性相匹配的基本控制算法。然后以挖掘机液压机械系统的一阶不确定性过程控制为例,采用仿真实验验证了仿人智能自主控制策略的合理性、可行性与有效性。仿真对比研究结果表明,采用基于仿人智能的控制是对具有复杂不确定性的液压机械系统底层实现自主控制的首选策略。

考虑新能源出力不确定性的电力系统风光储协同控制方法

当前的电力系统风光储协同控制方法由于新能源出力的随机波动,使得协同控制效果并不好。因此文章研究考虑新能源出力不确定性的电力系统风光储协同控制方法。通过选取合适的新能源出力不确定性目标函数,并对函数制订约束条件,构建基于新能源出力不确定性的协同控制模型,实现电力系统风光储协同控制。

考虑风电不确定性的电气综合能源系统混合尺度调控

为改善电-气互联综合能源系统中风电出力不确定性和多能传输差异对调控过程的影响,提出了基于改进小波融合算法的混合尺度调控方法.首先采用区间数学的方法,对系统中风电功率不确定性进行表示并给出风电处理策略.其次,考虑到不同能源传输特性的差异,提出了改进的小波融合算法,即先对电力网络中传感器信号数据进行多个不同小波基的多尺度分解,再对天然气系统信号数据中使用相同小波基分解的信号在混合尺度上实施加权数据融合,进行不同小波基的逆变换后得到融合信号.最后基于所搭建仿真模型,对比分析了不同调控方法的调控效果.结果表明本文所提方法的调控结果优于DMPC(分布式模型预测控制)滚动优化调控结果,且在改善了系统运行经济性的同时也提高了系统稳定性.

计及源荷不确定性的电力系统静态电压稳定极限预警方法研究

针对源荷双侧不确定性问题,对电力系统静态电压稳定极限进行预警研究。首先通过数学推导与理论分析证明快慢系统在分叉及噪声双重诱导发生临界转变的过程中,系统变量的方差系数趋势变化显著。由于存在噪声诱导失稳,电压变化趋势观测难度增大,固定阈值趋势检测方法会失效。其次,对新能源电力系统节点电压的临界转变特点和扰动情况进行分析,提出基于临界转变电压崩溃预警方法。针对噪声导致的趋势预测困难问题,基于量测数据,利用贝叶斯变点检测,对节点电压的方差进行实时监测,并根据贝叶斯变点检测得到的概率在趋势发生显著变化之初预警节点电压崩溃,并通过仿真计算验证该方法的有效性。

经济政策不确定性、投资者情绪与银行系统性风险传染

面对经济政策不确定性和投资者情绪,银行业需承担应对经济衰退、化解银行风险和实现经济高质量稳定增长的责任。本文利用MVMQ-CAViaR模型测度了2008—2021年所有上市银行的系统性风险,构建面板门限回归模型和面板平滑转换模型,研究在投资者情绪转换作用下经济政策不确定性影响银行系统性风险多重传染的边际效应结构变化。研究表明:投资者情绪具有显著的区制转换效应,使经济不确定性影响银行系统性风险多重传染的净边际效应,以指数转换模式发生结构变化。据此提出正确处理经济政策不确定性与银行系统性风险的关系,投资者要保持理性情绪以及监管部门要加强监管的建议。

计及源-荷不确定性的屋顶集成光储系统容量配置

利用建筑屋顶光伏发电是提高终端能源消费结构中可再生能源占比和降低用户能源成本的有效措施。针对建筑楼宇的屋顶集成光储(RIPVS)系统容量配置问题,提出计及源-荷不确定性的容量优化配置决策方法。在对光伏出力和负荷进行源-荷不确定性建模的基础上,以气象因素构建源-荷耦合气象特征集,运用K-均值聚类方法实现源-荷场景集削减,以刻画源-荷不确定性;建立以RIPVS系统全寿命周期成本最小化为目标的多场景容量优化配置模型,通过求解该模型获得反映备选方案技术经济的多维度指标,利用改进熵权法最终确定最优方案。以某商业楼宇的RIPVS系统容量配置为例,验证了所提决策方法的有效性。

基于改进深度强化学习的SCR脱硝系统复合控制研究

针对选择性催化还原(Selective catalytic reduction,SCR)脱硝系统延迟大、扰动多等特点,提出了一种基于改进双延迟深度确定性策略梯度(Twin delayed deep deterministic policy gradient,TD3)的SCR脱硝系统复合控制策略。首先,提出了一种融合多步时序差分(Muti-step temporal-difference,MSTD)和优先经验回放(Prioritized experience replay,PER)的改进TD3算法。该算法在策略更新时使用MSTD计算回报,同时利用PER选择重要的经验进行学习,以此提高TD3算法的策略学习能力并加速算法的学习过程。其次,通过设计多维状态观测,综合考虑SCR脱硝系统的前馈信号和验证反馈信号来实现SCR脱硝系统的复合控制,进而维持出口NOx浓度的稳定性。最后,进行仿真实验验证,结果表明基于MSTD-PER-TD3算法的复合控制策略能更有效地克服入口NOx浓度波动对出口NOx浓度的影响,并具有优秀的抗干扰能力和鲁棒性。

考虑风光不确定性的综合能源系统容量-成本两阶段规划优化研究

针对综合能源系统规划面临可再生能源波动性强、出力不确定性等问题,文章提出了一种考虑风光不确定性的综合能源系统容量-成本两阶段规划优化方法。首先,运用拉丁超立方抽样生成基础风、光场景集,并基于改进的k-means算法进行场景削减;其次,以运行成本最低、碳减排最优、污染物减排最优构建多目标优化模型;最后,提出系统容量-成本两阶段规划优化求解策略,并选取南方某商业园区进行规划仿真。仿真结果表明,文章所构建的综合能源系统两阶段规划模型能够在保证系统经济性的同时兼顾环保性,并满足用户多种用能需求。

经济政策不确定性、国际资本流动与银行系统性风险

文章采用系统性风险指数(SRISK)测算银行系统性风险,并构建MS-VECM模型,验证经济政策不确定性和国际资本流动对银行系统性风险的非线性动态调整机制及其结构变化。研究表明:经济政策不确定性、国际资本流动与银行系统性风险之间存在着显著相互作用的长期均衡关系及短期误差修正作用;该长期均衡及其锚定调整下的短期误差修正都存在着显著的区制结构变化;收敛、稳定与扩张三个区制状态都具有非对称性特征。

考虑源荷双重不确定性的多源系统鲁棒模糊动态综合环境经济调度

“双碳”目标下,以风电、光伏、光热发电为主的源端新能源规模化并网以及荷端供给需求和种类的多样性使得系统源荷平衡受到极大影响,给新型电力系统运行带来严峻挑战。基于此,以风电-光伏-光热-火电联合发电系统为研究对象,提出一种考虑源荷双重不确定性的鲁棒模糊动态综合环境经济调度模型。首先,分别基于鲁棒理论和模糊理论对多源系统源荷不确定因素建模,同时构建鲁棒模糊数学模型并推导其等价确定模型;其次,综合考虑各种环境经济因素,构建多源系统鲁棒模糊动态综合环境经济调度模型;然后,根据其等价确定转化思想对模型进行转化并采用基于差分进化的粒子群算法求解;最后,基于新疆哈密电网实际数据和改进IEEE-39节点系统,验证所建模型的寻优效果在环境经济上的可行性、有效性及优越性。

计及风光不确定性的风-光-光热联合发电系统中光热电站储热容量优化配置

传统新能源电站之间联合形式单一且未考虑风光出力不确定性,弃风、弃光现象严重。为此,提出了一种考虑风光不确定性的风-光-光热联合系统的光热电站储热容量优化配置策略,利用电转热技术使风光电站和光热电站有效耦合,明确联合系统框架与原理;采用改进拉丁超立方抽样方法抑制风光出力的不确定性。最后,构建基于风光出力典型场景的光热电站储热容量双层优化配置模型,并进行算例求解,结果表明所提方法显著降低了系统总投资与运行成本,提高了清洁能源消纳能力。

考虑源荷不确定性及用户侧需求响应的综合能源系统多时间尺度优化调度

针对能源系统源荷不确定性及设备功率波动的问题,提出一种考虑源荷不确定性和用户需求响应的综合能源系统多时间尺度优化调度策略。首先,根据源荷各自特性,分别运用鲁棒优化方法和随机优化方法来处理源荷不确定性问题。其次,基于电、热和气负荷在不同时间尺度下的调度特点和响应差异,设计对应不同时间尺度的需求响应模型,并建立日前—日内两阶段的多时间尺度优化模型,以购能成本、系统运行成本、碳排放成本最小为日前调度目标,在日内调度阶段进一步考虑设备调节惩罚和削减补贴需求响应费用。最后,通过算例验证该模型和方法,在考虑源荷不确定性和需求响应的情况下,所提方法能够发挥多能源互补优势,有效促进能源供需平衡,降低源荷不确定性对综合能源系统的影响。

考虑风光不确定性与灵活性指标的园区综合能源系统最优调度

针对风光高渗透率的园区综合能源系统调度过程中灵活性不足的问题,提出一种考虑风光不确定性与功率型灵活性指标的园区级综合能源系统日前调度策略。在调度模型中通过机会约束理论对风光的不确定性提供备用服务,利用功率型灵活指标对灵活性供给进行量化评价,在此基础上构建兼顾经济成本与灵活性供给的日前优化调度模型,采用混合整数规划的方法求解;仿真结果表明,该调度策略有效保证了系统运行的灵活性与经济性。

计及多元不确定性的综合能源系统优化配置

综合能源系统的优化配置关键在于设备选型与数量配置,而能源负荷负荷和可再生能源出力预测误差以及故障发生的不确定性将直接影响配置方案的合理性以及经济性.为此,本文提出一种考虑源–网–荷多元不确定性的综合能源系统多目标–机会约束规划方法.考虑可再生能源出力与负荷需求预测误差引起的不确定性,本文构建了满足置信概率的能量供需平衡约束;针对供能网络中设备N-1故障引起的不确定性,提出调整裕度模型,进而构建了调整裕度与N-1设备能量缺额的机会约束.对于获得的帕累托解集,采用信息熵与逼近理想排序法构建多准则评价模型,以确定最优的系统配置.将本文方法应用于某区域综合能源系统的最优结构设计,实验结果表明,本文方法的有效性与可靠性.

汽车制动器系统稳定性响应的不确定性和相关性分析

在制动噪声现象中,汽车制动器系统参数不可避免地存在着不确定性和相关性,使得系统响应亦可能同时存在一定的不确定性和相关性,针对该问题开展了制动器系统稳定性响应的不确定性和相关性分析研究。采用多椭球凸模型描述系统参数的不确定性和相关性,以不稳定模态阻尼比表征系统稳定性响应。将多椭球凸模型分别与蒙特卡罗仿真、一阶摄动法和二阶摄动法相结合,提出了三种系统稳定性响应的不确定性分析方法;结合蒙特卡罗仿真和一阶摄动法,分别提出了两种系统不确定响应的相关性分析方法;基于不确定性和相关性分析方法,提出了建立系统响应椭球域的组合方法。通过算例分析验证了方法的有效性。分析结果表明,所提出的方法可有效地求得系统稳定性响应的边界区间、相关系数和椭球域,并且该方法具有较高的计算精度和效率。