新能源储能波动下的光伏发电预测算法改进

新能源储能系统具有能量的时空平移性,光伏发电已成为未来发电的必然趋势,但是新能源储能自身的波动性使得光伏发电预测不精准。为此,提出了新能源储能波动下的光伏发电预测改进算法。采用储能技术平抑新能源储能波动,缓解波动给光伏发电预测带来的影响。构建光伏发电预测模型,通过光伏发电系统改进结构参数,优化连接权值和阈值。采用升压转换器,选取合适开关控制信号,获取光伏发电最大功率点追踪结果。分析光伏系统实时发电量与时序关联性,采用改进分数阶算法,有效地跟踪光伏发电状态变化,计算光伏发电预测量。由实验结果可知,该算法与实际值存在最大为0.2 kW的误差,其余时间均一致,具有精准预测效果。

基于LSTM和改进TTR算法的车辆辅助驾驶侧翻预警

以提高侧翻预警中对侧翻风险的预测和判断为目标,为了给驾驶员或其他驾驶辅助系统确定对车辆进行控制的介入时机提供重要依据,提出了一种更高效准确的侧翻预警算法.首先建立三自由度车辆预警参考模型;选取相平面法划分侧倾稳定域为侧翻指标,根据三自由度模型响应,设计改进侧翻预测时间(TTR)算法并计算TTR.分析结果表明,相平面侧翻指标接近实际横向载荷转移率(LTR),比LTR常用的表达形式更准确地表述了车辆状态,且改进的TTR也更加接近实际TTR.然后建立长短期记忆网络(LSTM)模型来取代改进TTR算法,提高预警计算效率,模型输出的TTR值作为车辆预警控制的依据.最后通过驾驶员在环(DIL)试验采集数据,对LSTM模型进行训练,并在两种工况下,仿真验证了此侧翻预警方法具有对侧翻风险预测的准确性和更高的实时性.

一种基于改进模型预测控制算法的空间矢量PWM虚拟磁链直接功率控制策略

虚拟磁链定向的空间矢量PWM直接功率控制(VF-DPC-SVM)策略的功率内环PI控制参数整定过程复杂,电压型整流器(VSR)控制稳定性不高、快速性较差。对此,提出虚拟磁链定向的改进模型预测直接功率控制(VF-MPDPC)策略。在功率内环用模型预测控制(MPC)算法代替PI控制器改善VSR的控制系能,并引入内模反馈校正环节在每个采样周期修正功率的预测给定值,通过改进的MPC模型实现对瞬时功率的高精度跟踪。仿真分析表明:改进的VF-MPDPC策略使系统稳态时调整时间短,响应快,电网污染小,输出母线电压质量高,功率纹波小;动态响应鲁棒性高,稳定性能好。

基于改进递推预测误差神经网络算法的极点配置PID控制方法

针对工业控制中系统模型参数通常未知的特点,利用改进递推预测误差算法为基础的神经网络系统参数辨识方法,设计了极点配置自校正数字PID控制器.相比于基于梯度学习算法的神经网络辨识方法和通常的PID控制器,该方法具有参数辨识结构简单、神经元权值调整可持续且计算速度快、所采用的数字PID控制器鲁棒性强等优点.最后的数值仿真结果验证了本文算法及控制方法的有效性.

基于改进Markov预测算法的电磁态势预测技术

在目前的电磁态势预测训练系统中,电磁态势预测算法作为训练辅助对参训人员的行为校正起到重要作用。当前在电磁态势预测方面主要运用Markov预测方法对电磁态势频谱数据进行处理,该方法预测准确率和真实目标值之间存在较大差异。为解决这个问题,提出模糊C聚类方法和Markov预测方法相结合的改进Markov预测算法,并将该方法运用在电磁态势预测模拟训练辅助模块中,可以将预测准确率提升到90%左右,为训练高效、有序的进行提供有力保障。

基于ASRUKF和IMC算法的电力信息物理系统虚假数据注入攻击检测

针对传统电力信息物理系统的虚假数据注入攻击(FDIA)检测精度低问题,提出了基于自适应SageHusa噪声无迹卡尔曼滤波(ASRUFK)和改进马尔科夫链(IMC)预测算法的电力信息物理系统FDIA检测方法。首先,通过加入随机插值调整状态区间,提出了一种改进马尔科夫链(IMC)预测算法;然后,利用ASRUKF和IMC预测算法分别对系统待测数据进行状态估计,根据2种预测算法状态估计结果的偏差值构建随机变量,利用Box-Cox将随机变量转换为服从正态分布的变量;最后,通过双边假设检验实现电力信息物理系统的FDIA检测。在IEEE-14节点和IEEE-30节点系统中验证了所提出方法的有效性和正确性。

基于改进TTR算法的重型车辆侧翻预警系统

重型车辆具有重心高,装载量大,高宽比相对乘用车较大等特点,导致其侧翻稳定极限较低,极易发生侧翻事故。建立重型车辆侧翻预测模型,利用车辆实车试验数据离线辨识技术,辨识出3自由度车辆模型中的关键参数,然后利用改进后的车辆模型进行在线侧翻危险预测及控制,实现车辆动态侧翻特性精确预测。在此基础上,将卡尔曼滤波技术融入到改进侧翻预测时间(Time to rollover,TTR)侧翻预警算法中,选取车辆的横向载荷转移率作为侧翻极限判据,根据当前车辆状态预测未来3 s车辆的侧翻危险程度,并实时计算TTR值,一旦TTR值满足侧翻条件,系统自动触发预警装置。利用侧翻预警系统车载试验平台,对侧翻预警控制系统进行验证。侧翻预警场地试验结果表明:所开发的重型车辆侧翻预警系统可以准确有效地进行车辆侧翻危险程度预警,达到预期的开发设计目标。

改进的灰色拓扑预测在指导考生填报志愿中的应用

改进的灰色拓扑预测结合了GM(1,1)模型、拓扑预测与最小二乘法.它通过对一些具有波动性的少量数据进行分析得出比较接近实际的预测值,较大程度上减少了误差.本文通过使用该算法,很好地对高考考生填报志愿时要报考学校的下一年分数进行了预测,验证了它的实际运用价值.

基于DMA与改进GPC算法的超细缝合线直径控制技术

针对传统超细医用可吸收缝合线的线径检测速度慢、精度低,且因缝合线成形过程不易控制导致线径不均的问题,提出了一种适用于此类缝合线的快速测量与高精度控制方法,并设计了对应的控制系统.该系统基于嵌入式系统STM32,搭载线阵电荷耦合器件(charge-coupled device, CCD)图像传感器、14位CCD信号处理器AD9822、直接存储器访问(direct memory access, DMA)以及改进的自适应广义预测控制(generalized predictive control, GPC)算法.将该控制技术应用于JK1601型纺丝机上可以制作出了满足美国药典第32版要求的缝合线样本,且线径的均匀性从原来的74.6%提升到95%以上.

改进的广义预测控制在PLC上的实现及应用

改进的广义预测控制算法在继承广义预测控制算法的基本特征和优点的基础上,避免了求解Diophantine方程所带来的大量运算,减少了计算工作量,节省了时间。文中使用Matlab/Simulink对该控制算法进行仿真研究,同时,将所设计的改进的广义预测控制算法,嵌入WinCC全局脚本文件,使用S7-300 PLC作为控制器,应用于"THJFCS-1型现场总线过程控制系统实验装置",对双容水箱的液位进行控制,实验结果表明运用该算法有较快地响应速度,超调量较小,对设定值跟踪表现也良好。

改进GPC算法在永磁同步电机控制系统中的应用

为了使永磁同步电动机(PMSM)矢量控制系统适用于更高要求的场合,在给出PMSM在d-q旋转坐标系中的模型表达式和传动系统机械运动方程的基础上,推导出了系统的基于受控自回归积分滑动平均(CARIMA)模型。基于此模型和金元郁等提出的改进广义预测控制算法(JGPC)设计出了适用于PMSM驱动系统的速度环的改进广义预测控制器。仿真实验表明,JGPC控制器可以很好的跟踪给定速度曲线,辨识出的参数跟实际电机的相关参数一致,且动态及稳态性能良好。

基于自适应神经模糊推理系统的连续搅拌反应釜系统的改进广义预测控制

连续搅拌反应釜(continuously stirred tank reactor,CSTR)是典型的非线性、大滞后的化工对象。为克服传统控制方法难以建立其机理模型的难点,基于对实际工业现场采集得到的大量输入输出数据,提出采用自适应神经模糊推理系统(adaptive-network-based fuzzy inference system, ANFIS)的方法,得到CSTR系统较理想的输入输出关系规则库,即CSTR系统的T-S模糊模型。最后,通过改进的广义预测控制(Jin’s generalized predictive control, JGPC)算法对CSTR系统的浓度进行控制,并与常规的广义预测控制(generalized predictive control,GPC)算法、比例-积分-微分(proportion integral differential,PID)控制算法进行对比,仿真结果显示,JGPC算法的控制效果优于GPC算法和PID控制算法,证明了方法的有效性。

一种自适应无人机集群网络恢复方法

为解决无人机集群网络因节点失效造成网络性能和网络可靠性下降的问题,提出了一种自适应无人机集群网络恢复方法。通过信号稳定性和链路负载度对集群内部的通信代价进行评估,并结合图论构建无人机集群网络通信模型。同时,通过鲸鱼算法对灰色滚动预测进行优化,利用优化后的预测模型对通信代价进行提前评估。算法根据通信代价矩阵的预测值找到待恢复节点之间的最短路径,并利用负载均衡算法对恢复后的路径进行优化,实现无人机网络的性能恢复。仿真结果表明,该方法在无人机集群网络失效时可以快速进行拓扑重构,恢复通信节点之间的链路连接,并使网络具有良好的生存性和抗毁性。

智能汽车换道避障路径规划与跟踪控制

为了提高智能汽车换道行驶的安全性,提出一种智能汽车换道避障的控制方法。基于驾驶员的换道行为数据,对实际驾驶员的换道行为进行分析,通过聚类分析得到不同车速区间下换道过程中的方向盘转角数据;借助商业场景软件PreScan对换道轨迹进行还原,对传统的模型预测控制(Model Predictive Control,MPC)算法进行改进,以实际驾驶员的换道轨迹作为控制算法的输入,开发了一套仿驾驶员换道系统,并基于dSPACE仿真机柜搭建一套模型在环(Model In Looping,MIL)测试平台,对开发的仿驾驶员换道系统的策略与性能进行仿真测试。结果表明,仿驾驶员换道系统可以较好地避开障碍物完成换道操作,并且保持较好的安全性与稳定性。

一种陶瓷坯体烘干控制系统设计

坯体烘干是陶瓷生产中一个非常重要的过程,目前应用较广泛的烘干技术为热风烘干,为了保证烘干的质量,重点对热风烘干控制系统进行了研究。首先,分析热风烘干系统,确定控制要求,再通过绝对湿度求解相对湿度的方式对系统耦合的指标即温度、湿度进行解耦处理,最后利用改进的广义预测算法实现温湿度系统的自动控制,经仿真研究,此方案可以实现烘干系统的有效控制。进一步将所设计的控制系统应用于现实,搭建系统可实施性平台,以S7-1200PLC为控制核心,在温湿度信号处理方面采用了STM32处理器,并增设了实时监控系统,经工程实践研究,所构建的平台具有可行性。