基于模型预测控制的光-氢-储耦合系统的功率优化分配方法研究

针对光伏发电存在间歇性和波动性问题,对光—氢—储耦合系统的控制策略进行研究,提出一种模型预测控制(MPC)的“光—氢—储”功率分配方法。首先,构建出光—氢—储耦合系统的整体结构,其中,氢能源系统包括PEM电解槽、氢燃料电池和储氢罐,其次,根据光—氢—储耦合系统的功率平衡方程,构建出状态空间模型,以PEM电解槽功率、氢燃料电池功率作为控制量,明确系统中的多种约束条件,将MPC优化问题调整为二次规划(QP)问题进行求解,利用s-function函数模块构建MPC控制器,完成了系统的闭环仿真。通过仿真分析,验证了所提MPC实时功率分配方法的有效性。

基于改进无模型自适应控制的漂浮式海上风机转矩-变桨协调控制策略研究

针对漂浮式海上风机建模困难、频繁变桨造成的严重疲劳损伤等问题,提出一种基于改进无模型自适应控制的转矩-变桨协调控制策略。该策略不依赖漂浮式海上风机的数学模型,通过集成迭代学习控制策略改进无模型自适应控制方法,设计发电机电磁转矩和桨距角作为控制变量的多输入多输出控制器进行协调控制,允许非零度桨距角下风机用做动能缓冲,在平滑输出功率的同时减少变桨动作量。为证明所提出控制策略的有效性,在多种风场景下,与增益调度PI控制等方法进行了对比实验。结果表明:所提出的控制策略使漂浮式海上风机在满足发电功率平稳性的同时减缓了漂浮平台的俯仰运动,可有效降低漂浮式海上风机的疲劳载荷。

基于均值-方差-偏度的配电网有功-无功随机模型预测控制

针对高比例具有不确定性的可再生能源接入对配电网安全经济运行带来的挑战,提出一种基于均值-方差-偏度的有功-无功随机模型预测控制协调优化策略。首先,在综合考虑有功和无功成本的基础上,基于Fish⁃er-z变换的拉丁超立方采样生成可再生能源出力场景集,进而构建表征不确定性下收益的期望-偏度模型和表征不确定性风险的方差模型。然后,建立权衡收益和风险的三阶近似矩效用函数,提出基于均值-方差-偏度的有功-无功随机模型预测控制协调优化框架。最后,基于线性化潮流方法对所提模型进行线性化处理,在改进的IEEE-37节点系统进行仿真验证。结果表明,所提策略能够有效应对可再生能源不确定性对配电网经济运行与电压质量的影响。

基于Bouc-Wen模型的肌腱-鞘结构非线性位置控制

针对肌腱-鞘结构在传递过程中存在严重摩擦、间隙滞后等非线性因素导致无法精准控制的问题,提出了一种基于BoucWen模型的非线性位置控制器。首先,根据Bouc-Wen模型对肌腱-鞘结构的迟滞进行建模;其次,在输出位置反馈的情况下,提出了一种迟滞观测器以补偿系统的非线性干扰;然后,根据迟滞观测器构建了非线性控制器以实现远端的精确位置控制。同时,还利用Lyapunov稳定性准则分析和证明了肌腱-鞘系统的稳定性和有界收敛性;此外,还考虑了远端外部干扰对系统输出的影响。最后,仿真结果表明所提控制器不仅可以显著改善肌腱-鞘结构的精确控制性能,还能有效抑制外部干扰对系统的影响。与常见的逆前馈控制相比,所提出的控制策略在正弦信号的跟踪误差方面表现出色,其峰值仅为0.011 rad,相较于常规情况下的0.251 rad,显著降低。

基于能力、机会、动机-行为模型的护理干预在血糖控制不良2型糖尿病患者中的应用

目的 探讨基于能力、机会、动机-行为模型(capability, opportunity, motivation-behavior, COM-B)的护理干预在血糖控制不良2型糖尿病患者中的应用效果。方法 选取2021年12月-2022年9月笔者所在医院收治的血糖控制不良的2型糖尿病患者为研究对象,采用随机数字表法将其分为对照组和观察组,各55例。对照组接受常规护理,观察组在对照组基础上给予基于COM-B模型的护理干预,比较2组血糖控制情况、自我效能以及生活质量。结果 干预3个月后,观察组随机血糖和糖化血红蛋白均低于对照组(t=3.380,P<0.001;t=26.907,P<0.001),糖尿病自我效能量表得分高于对照组(t=-12.019,P<0.001),糖尿病生存质量特异性量表得分低于对照组(t=9.899,P<0.001)。结论 基于能力、机会、动机-行为模型的干预能够改善血糖控制不良2型糖尿病患者的血糖水平,提高其自我效能,促进其生活质量的提升。

基于机-土耦合模型的铁路路基连续压实质量控制方法

连续压实技术可有效保障路基压实质量,但由于连续压实检测方法和常规检测方法的检测范围相差较大,导致现场试验结果离散性较大,限制了连续压实技术的进一步推广。为建立连续压实检测结果与路基物理力学性质的关系,建立了考虑压路机行驶的机-土耦合模型,并提出了模型参数确定方法。分析了土体剪切模量对振动轮加速度时频域特性、机-土相互作用力以及连续压实质量控制指标的影响,并与路基碾压足尺模型试验结果进行对比。结果表明,模型能够准确反映机-土系统的动力特性。基于机-土耦合模型,提出了一种铁路路基连续压实质量控制方法,实现了根据铁路路基设计参数直接确定连续压实质量控制指标的合格值,为铁路路基连续压实质量控制提供了理论依据和新的实现方法。

基于信息-动机-行为技巧模型的知信行健康宣教及护理在消化性溃疡合并上消化道出血患者中的应用效果

目的研究基于信息-动机-行为技巧模型(IMB)的知信行健康宣教及护理在消化性溃疡合并上消化道出血患者中的应用效果。方法选择2021年3月至2022年10月安徽省安庆市立医院接受治疗的患者82例,根据随机数字表法将其分为对照组与观察组,各41例。对照组采用常规知信行宣教及护理进行干预,观察组在对照组的基础上给予基于IMB模型的知信行宣教及护理。比较两组干预前与出院1个月后药物依从性、疾病不确定感、自我效能。结果出院后1个月,两组依从性得分均高于干预前,且研究组高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。出院后1个月,两组疾病不确定感各项得分均低于干预前,且观察组低于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。出院后1个月,两组自我效能得分均高于干预前,且观察组高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。结论基于IMB模型的知信行健康宣教及护理,能够有效提高消化性溃疡合并上消化道出血患者的治疗效果,值得推广运用。

常泰长江大桥组合索塔锚固结构钢-混传剪构造足尺模型试验研究

常泰长江大桥索塔锚固结构采用钢箱-核芯混凝土组合结构,为研究该新型组合索塔锚固结构钢-混传剪构造的受力特性,进行钢-混传剪构造足尺模型试验研究。制作2个锚固结构足尺节段试验模型,通过压剪试验研究锚固结构的荷载~滑移曲线及应力、应变分布等受力特性,并通过有限元模型分析锚固结构的传力机理和各组件的内力分配比例,推导剪力钉剪力计算方法。结果表明:在2.14倍单索最大索力荷载作用下,锚固结构保持弹性状态,钢壁板未产生明显滑移,钢-混界面最大滑移不超过0.25 mm,该锚固结构中钢-混传剪构造至少具有2.14倍的安全系数;荷载作用下,剪力钉剪力从上至下逐渐增大,锚腹板附近底部3排剪力钉剪力较大,钢-混传剪构造至少存在剪力钉和界面摩擦力2种传剪机制,钢-混传剪构造的承载能力显著提高;钢-混传剪构造受力过程分为粘结力传力阶段和局部滑移阶段,剪力钉剪力分布不仅与沿剪切方向长度分布有关,也与荷载的大小线性相关。

DoS攻击下火电-光伏电力系统模型预测负荷频率控制技术

随着新能源及数字化技术在电力系统中的广泛应用,系统的随机性、波动性、分散性明显增强,给电网频率安全稳定带来巨大挑战。针对DoS攻击对光伏发电及火力发电混合电力系统带来的负荷频率失稳影响,首先,设计网络化电力负荷频率控制系统模型,并提出了一种带有缓存的模型预测控制方法;其次,考虑DoS攻击方能量受限情况,设计具有约束的DoS攻击模型;再次,通过设计的最优目标成本函数,构造增广矩阵,利用基于DoS攻击模态的分类讨论方法对火电-光伏电力系统进行渐进稳定性分析;最后,仿真结果表明,相较于之前负荷频率控制方法,所提出的模型预测控制可以有效减少DoS攻击对系统负荷频率异常波动的影响。

基于特性的牵引车-半挂车刚柔组合车架动力学模型研究

商用车较大的车架柔性会影响到整车的操纵稳定性和乘坐舒适性,尤其是在共振时车架柔性会放大对车辆运动品质的影响。为实时模拟牵引车-半挂车的车架运动,采用基于总成特性的建模技术路线,根据运动响应频域将车架运动解耦为低频刚体运动和高频柔体运动,并将车架模型模块化划分为基于多体动力学的刚体车架模块、基于模态综合法的柔体车架模块,然后将两模块求解结果叠加形成刚柔组合车架模型。最后,将车架模型嵌入牵引车89DOF-半挂车73DOF整车模型中,针对某款商用车进行仿真,通过对比实车场地试验结果,验证了模型的有效性。

基于信息-动机-行为技巧模型的护理干预对功能性消化不良患者心理状态及胃肠动力的影响

目的分析基于信息-动机-行为技巧(IMB)模型的护理干预对功能性消化不良患者的作用。方法选取2022年12月—2023年6月新乡医学院第一附属医院收治的160例功能性消化不良患者为研究对象,根据随机数字表法将其分为对照组和观察组,每组80例。对照组患者应用常规护理干预,观察组患者在对照组基础上应用基于IMB模型的护理干预。比较2组患者干预前后心理状态、胃肠动力及生活质量情况。结果干预后,2组患者汉密尔顿焦虑量表(HAMA)及汉密尔顿抑郁量表(HAMD)评分均有所下降,且观察组低于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。干预后,2组患者胃肠激素一氧化氮(NO)、血清胃动素(MTL)和血清胃泌素(GAS)水平均有所改善,观察组各指标水平均优于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。干预后,2组患者胃肠道生活质量指数(GIQLI)评分均有所提高,且观察组高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。结论基于IMB模型的护理干预有利于缓解功能性消化不良患者的焦虑、抑郁情绪,能有效增强患者胃肠动力及活力,提高患者生活质量。

基于投影寻踪模型的水-能源-粮食-人口系统安全评价

河北省作为京津冀城市圈中不可或缺的一部分,其水、能源、粮食、人口等资源安全稳定对于整个区域经济和社会的发展尤为重要。为了深入了解河北省水-能源-粮食-人口系统的安全状况,将人口因素纳入水-能源-粮食系统进行分析,构建水-能源-粮食-人口系统的安全评价指标体系,运用基于麻雀算法改进的投影寻踪模型对河北省2010—2019年水-能源-粮食-人口系统安全进行时空演变综合评价。结果表明:在研究期,河北省水-能源-粮食-人口系统安全等级逐渐升高,各市的水-能源-粮食-人口系统安全差异性降低;河北省各市水-能源-粮食-人口系统安全等级值在1.32~3.95之间,说明该系统安全处于不安全、亚安全、安全3个等级。建议河北省根据自身资源优势,合理分配资源,实现水、能源、粮食和人口的协调发展。

基于恐惧-回避模型的康复护理方案在老年慢性心力衰竭患者中的应用

目的减轻老年慢性心力衰竭患者康复运动恐惧心理,促进其运动康复。方法便利抽取70例心内科住院老年慢性心力衰竭患者,按入院时间分为两组各35例;两组均行常规治疗护理,同时对照组行常规康复护理,干预组构建和实施基于恐惧-回避模型的康复运动方案,持续干预至出院后1个月评价效果。结果干预后干预组心功能指标显著优于对照组(均P<0.05),心脏病运动恐惧得分、明尼苏达州心力衰竭生活质量得分显著低于对照组(均P<0.05);运动方案实施过程中未发生运动相关不良事件。结论对老年慢性心力衰竭患者实施基于恐惧-回避模型的康复运动方案能减轻患者运动恐惧心理,改善心功能,提高生活质量。

外圆磨削18CrNiMo7-6力模型及表面完整性研究

为了准确和有效地控制磨削参数对磨削力及表面完整性的影响,通过解析法,以磨粒与材料间的塑性变形、压痕理论以及剪切应变效应为理论依据,建立了三阶段的磨削力理论模型。选定棕刚玉砂轮进行磨削试验,探究了磨削参数对磨削力的影响以及磨削参数和磨削力对表面完整性的影响,通过外圆横向磨削正交试验获得了外圆磨削最优工艺参数。结果表明,外圆磨削力模型法向磨削力和切向磨削力的预测平均误差分别为5.56%和7.08%;砂轮径向进给速度f_(r)对磨削力的影响最大,磨削宽度b次之,工件转速n_(w)和砂轮粒度的影响较小;f_(r)和b对残余应力的影响较大,砂轮粒度对表面粗糙度的影响最大;随着磨削力的增大,表面粗糙度值一直增大,残余应力先减小后增大,沿深度方向残余应力最大值先增大后减小,在试验所取参数条件下,影响残余应力的深度分布范围基本在20~40μm;最优工艺参数组合如下:f_(r)=0.15 mm/min,n_(w)=120 r/min,b=10 mm,砂轮粒度80。

纬编双面移圈织物多层弹簧-质点结构模型构建与实现

纬编双面移圈织物工艺结构复杂多变,现有系统在进行设计开发时难以直观地展示出织物的组织结构特点。为实现纬编双面移圈织物的组织结构模拟,本文提出了一种纬编双面移圈织物多层弹簧-质点结构模型。首先建立了成圈、集圈、移圈线圈几何结构模型,接着分析了纬编双面移圈织物结构特征,并在传统弹簧-质点模型的基础上构建了多层弹簧-质点模型,然后采用牛顿第二定律和Velocity-Verlet数值积分法求解了多层弹簧-质点模型的最终位置,最终提出了一种纬编双面移圈织物结构模拟的算法流程。本文建立的多层弹簧-质点结构模型能够反映纬编双面移圈织物的组织结构,具有较好的结构模拟效果。

语义增强图像-文本预训练模型的零样本三维模型分类

目前,基于对比学习的图像-文本预训练模型(CLIP)在零样本3维模型分类任务上表现出了巨大潜力,然而3维模型和文本之间存在巨大的模态鸿沟,影响了分类准确率的进一步提高。针对以上问题,该文提出一种语义增强CLIP的零样本3维模型分类方法。该方法首先将3维模型表示成多视图;然后为了增强零样本学习对未知类别的识别能力,通过视觉语言生成模型获得每张视图及其类别的语义描述性文本,并将其作为视图和类别提示文本之间的语义桥梁,语义描述性文本采用图像字幕和视觉问答两种方式获取;最后微调语义编码器将语义描述性文本具化为类别的语义描述,其拥有丰富的语义信息和较好的可解释性,有效减小了视图和类别提示文本的语义鸿沟。实验表明,该文方法在ModelNet10和ModelNet40数据集上的分类性能优于现有的零样本分类方法。

冰水赋存演化下冻结土石混合体-结构界面强度劣化机制及模型

温升下冻结土石混合体-结构界面层孔隙内冰水赋存改变极易诱发强度劣化,而目前界面强度劣化机制及劣化规律定量表征的相关研究存在空白。制备0%,15%,30%,45%等4种含石率组合体试样,通过核磁共振、直剪试验研究了正融过程冰水赋存演化下界面强度劣化特性,结合莫尔-库仑准则首次提出以薄膜水及毛细水含量变化率为参变量的强度劣化模型。得到结论:含石改变界面孔隙结构分布使毛细水占比升高;温升下界面抗剪强度劣化程度随含石率增加而降低;正融后不同含石率界面黏聚力衰减程度均大于内摩擦角衰减程度;黏聚力、内摩擦角与未冻水含量关系曲线分别呈阶段非线性特点及两阶段线性特点,其实质在于薄膜水及毛细水发育使得界面黏聚力和内摩擦角产生不同程度及形式的劣化。模型分析表明:随含石率升高,薄膜水及毛细水劣化系数具有“此消彼长”的特性,颗粒间及颗粒与结构接触面滑动摩擦强度和咬合摩擦强度劣化比例系数分别呈现下降、上升趋势。

基于米特-霍恩模型的高校实验室安全管理制度执行困境及路径优化

为提高高校实验室安全管理规范相关文件的执行效果,以国家教育部、省教育厅、某高校发布的实验室安全管理相关制度为对象,引入米特-霍恩模型分析高校实验室安全管理制度的执行路径,并运用文本分析法寻找文件中与其作用因素相关的关键词,进行制度执行过程中的困境分析。研究结果表明,在实验室安全管理方面,高校可能会面临多重困境,包括实验室危险因素的多样化、实验室安全经费的不足、制度执行主体之间的交流分层化、职能重叠、制度执行者缺乏足够的实施驱动力等问题。文章对实验室安全管理制度执行进行了路径优化,旨在健全我国高校实验室安全监管机制,降低高校实验室事故发生率。

基于视觉-语言预训练模型的零样本迁移学习方法综述

近年来随着人工智能(AI)技术在计算机视觉与自然语言处理等单模态领域表现出愈发优异的性能,多模态学习的重要性和必要性逐渐展现出来,其中基于视觉-语言预训练模型的零样本迁移(ZST)方法得到了国内外研究者的广泛关注。得益于预训练模型强大的泛化性能,使用视觉-语言预训练模型不仅能提高零样本识别任务的准确率,而且能够解决部分传统方法无法解决的零样本下游任务问题。对基于视觉-语言预训练模型的ZST方法进行概述,首先介绍了零样本学习(FSL)的传统方法,并对其主要形式加以总结;然后阐述了基于视觉-语言预训练模型的ZST和FSL的区别及其可以解决的新任务;其次介绍了基于视觉-语言预训练模型的ZST方法在样本识别、目标检测、语义分割、跨模态生成等下游任务中的应用情况;最后对现有的基于视觉-语言预训练模型的ZST方法存在的问题进行分析并对未来的研究方向进行展望。

基于改进教师-学生模型的色情音频事件检测

为保障青少年身心健康,国家日益重视色情信息的监管工作。针对传统色情音频检测无法精准定位事件起止时间的问题,提出一种基于半监督学习的改进教师-学生模型。将无标签、弱标签、强标签数据作为训练集输入,通过多层神经网络提取音频的帧、段特征,随后迭代优化帧、段所产生的分类损失以及教师-学生模型和段分类模型之间的一致性损失。在真实数据集上,实验结果表明当时间容忍度为5 s时,色情类别召回率达到94.3%,F1得分可达到83.4%。