计及驾驶风格的氢燃料电池有轨电车自适应能量管理策略

半独立路权运行模式下,氢燃料电池混合动力有轨电车驾驶员的驾驶风格影响锂电池荷电状态,从而对整车运行经济性有较大影响。提出一种结合驾驶员驾驶风格的自适应能量管理策略,以提高能量管理策略对工况和驾驶风格的适应性。首先,考虑不同的道路工况对驾驶员驾驶风格的影响,通过K-均值聚类算法对行驶工况进行识别,将行驶工况分为低速、中速、高速3类;引入冲击度和加速度标准差构建基于模糊逻辑的算法,对驾驶风格进行识别,将驾驶风格分为迟钝型、标准型、激进型3类。其次,建立系统瞬时氢耗量最优的目标函数,在满足约束条件的前提下,引入锂电池荷电状态等效因子修正系数,针对不同驾驶风格调整传统等效氢耗最小策略中相应的等效因子,以实现等效因子随驾驶风格的改变实时变化。最后,将该策略与传统等效氢耗最小策略、庞特里亚金极小值策略进行仿真对比分析,结果表明:该策略能实现3个动力源功率分配最优;锂电池和超级电容荷电状态波动曲线相较于其他2种策略最为平滑;在续驶里程结束时混合动力系统氢耗量为1.39 kg,具有最为优越的燃油经济性;母线电压最大偏移率最小;能使3个动力源平稳出力,具有较强的系统稳定性。研究结果为进一步提高有轨电车实际运行中对驾驶风格的适应性提供参考。

多旋翼混合动力无人机自适应能量管理策略仿真

为提高多旋翼混合动力无人机的运行稳定性、输出动力性和能量利用率,利用GT-Power和Simulink进行模型联合搭建,对比基于规则的能量管理策略及等效燃油最小消耗能量管理策略(Equivalent consumption minimization strategy,ECMS),设计开发了基于BP(Back propagation)神经网络优化的自适应ECMS(Adaptive-ECMS,A-ECMS)。仿真研究表明:A-ECMS在运行稳定性上,整体工况转速波动率为7.74%,较基于规则策略和ECMS都有明显降低;A-ECMS在复合扰动下和随机紊流下转速波动率分别为8.32%、7.18%,与基于规则策略和ECMS相比在突发工况下运行更为稳定。A-ECMS能有效提高混合动力系统动力性能,使发动机处于经济工况10 kW;可根据荷电状态(State of charge,SOC)变化实时对电池功率进行调整。A-ECMS平均燃油消耗率为297.585 g/(kW⋅h),整体燃油消耗量为3755.31 g,与基于规则策略和ECMS相比明显较低,在各工况下运行时发动机工况点集中于燃油经济区,有效提高了系统经济性。

结合显著度图和自适应能量线的快速图像缩放

针对Seam Carving图像缩放方法中能量函数的局限性和动态规划算法的复杂性,提出了一种基于图像内容的快速图像缩放方法。结合基于视觉注意力模型的显著度图,完善图像内容的能量描述;同时,提出一种基于图像内容的粗、细能量线自适应机制,与层次加速动态规划一起,加速缩放效率。仿真实验结果表明,该算法在有效保护图像内容的同时,降低了算法的计算复杂度,减少了图像缩放时间。

自适应能量检测器及在失配信号检测中的应用(英文)

自适应能量检测器(AED)是一种信号导向矢量完全未知时有效的检测器,最早根据广义似然比(GLRT)准则得到。该文首先分析了AED一些重要特性。指出AED与根据Rao准则和Wald准则得到的检测器相同,并得到了其精确的统计分布,根据该统计分布进而较容易地推导出AED解析的检测概率(PD)和虚警概率(PFA)。其次利用AED设计了一种信号失配情形下的参数可调检测器。与现有的参数可调检测器相比,新检测器对失配信号的检测具有更好的灵活度。此外,对于匹配信号,新检测器具有更高的检测概率。该可调检测器的这些功能通过调节两个标量参数实现,两个参数被称为可调参数。

抗窄带干扰自适应能量判决门限频域滤波器的研究

在扩频通信系统中,以频域自适应滤波器抑制窄带干扰的技术已经得到广泛应用,但是一般都视直扩信号的频谱为白色谱,即其频域各子带的能量判决门限被定为常数。结合直扩DS信号频谱的特征,应用自适应能量判决门限AET(adaptiveenergythreshold)算法动态地设定各子带的判决门限,借以提高其抗窄带干扰的系统性能。通过仿真证明:基于AET算法的频域自适应滤波器较常规频域自适应滤波器抑制窄带干扰能力有较大地提高。

基于离散Curvelet变换与自适应能量模型的多聚焦图像融合算法

针对当前图像融合算法多采用一个源图像的子带能量函数作为融合系数,导致融合图像质量不理想,提出一种基于离散Curvelet变换与自适应能量模型的多聚焦图像融合算法。利用离散Curvelet对源图像进行多尺度分解,以获取图像的低频子带和高频子带;将低频子带分割成子块,利用离散Curvelet系数来构造平均能量函数,以此建立自适应能量模型;引入信息熵模型,对高频子带所包含的信息量进行度量;通过高频子带所含信息量特征和清晰度特征,完成图像高频子带的融合。实验结果表明：与当前多聚焦图像融合算法相比,所提算法具有更高的融合质量,其输出图像具备更好的细节表现能力。

基于自适应能量聚集和动态规划的体视算法

为了得到准确、稠密的视差图,提出了一种利用自适应能量聚集和动态规划的立体匹配算法。该算法首先根据颜色相似性和空间距离计算窗口内所有像素的视差支持权值,并利用自适应能量聚集方法得到视差空间图;然后引入一种加强顺序约束和遮挡约束的动态规划的方法,求得参考图像中所有扫描线上的最优路径并处理遮挡问题;最后使用一些国际标准立体图像进行了实验。结果表明,与传统的动态规划算法相比,本算法可以减少典型的条纹状瑕眦,同时保持目标边缘的清晰,在视差不连续区域和大的无纹理区域均能取得很好的效果。

基于节点双向选择的水声传感网络自适应能量优化分配

针对水下传感器网络节点能量负载不均衡以及水下节点路径传输损耗过大等问题,为了平衡网络的节点能量分配,提高网络能量的利用效率,提出了一种基于节点双向选择的水声网络自适应能量优化分配算法。基于节点的剩余能量情况提出下一跳候选节点的双向选择方法,防止剩余能量过低的节点在传送数据时由于传输损耗过大而中止,充分考虑节点剩余能量和传输损耗之间的权衡,提出了最优转发节点的竞争公式,再通过比较候选节点的竞争值来选举最佳的下一跳节点。实验仿真表明,自适应能量优化分配算法能够有效地提高水下传感器网络的能量利用效率,并通过与对比算法组的比较证明了算法在能量优化上的有效性。

城轨地面式混合储能系统自适应能量管理与容量优化配置研究

采用地面式混合储能系统能有效提升城轨牵引供电系统中再生制动能量的利用。该文针对传统固定阈值策略下,空载电压波动和发车间隔变化导致的储能系统回收再生制动能量效果差的现象,在双闭环控制的基础上,提出基于模糊逻辑的充放电阈值自适应调整策略。此外,考虑到电池和超级电容在功率密度、能量密度和价格方面的差异性,提出一种考虑节能率的综合经济效益最优的混合储能系统容量配置方法。构建包含电池/超级电容的全寿命周期成本和变电站耗电费用的容量配置目标函数,以北京八通线实际线路为例,利用并行遗传算法对该目标进行寻优求解,并分析节能率约束条件对容量配置结果的影响。此外,对所提出的充放电阈值自适应调整策略进行仿真研究,并在北京八通线梨园站1MW混合储能样机上完成了实验验证。

依托路由规则的自适应能量优化分簇无线传感器网络路由算法

针对分簇无线传感器网络中节点能量负载不均衡导致簇头在任务较多的情况下过早死亡,以及路由能量损耗较大等问题,提出一种自适应能量优化分簇的路由算法。在簇头选举和竞争半径的计算上通过权衡系数充分考虑了竞选节点的剩余能量与距离情况,延长了簇头的生命周期。以路由规则的形式来制定簇头间转发数据是采用单跳路由还是多跳路由,在保证簇头不会过早死亡的情况下最大化减少路由的能量损耗。实验仿真结果表明,自适应能量优化分簇的路由算法可以延长网络节点的生命周期,减少能量损耗。

燃料电池混合动力客车自适应能量管理策略

为了降低氢耗以及延长燃料电池的寿命,针对燃料电池混合动力客车设计了一种自适应能量管理策略。根据燃料电池客车动力系统构型建立了整车能耗模型。基于庞特里亚金极小值原理(PMP)对系统的能量管理问题进行了离线求解,得到了协态变量与电池荷电状态(SOC)的关系。通过对PMP进行改进,设计了一种对不同工况具有适应性的在线能量管理策略,称为A-PMP能量管理策略。与线性规划能量管理策略(LPEMS)和自适应等效燃料消耗最小策略(A-ECMS)进行了比较,仿真结果表明:A-PMP能量管理策略在不同工况下都具有较好的适应性和燃料经济性。

协作通信中基于DSTC的自适应能量分配方案

基于协作AF(Amplify and Forward)通信模型,提出了一种基于分布式空时分组码的自适应能量分配方案。该方案首先以最小化中断概率为准则,在源节点与中继节点之间根据信道状态信息情况,决定是否放大转发中继节点接收信号。然后,在中继节点采用最优功率分配策略,实现整个系统的最优化传输。仿真显示了所提出的两种自适应方案与传统自适应方案、非自适应方案,以及在不同调制制度下的性能比较。仿真结果表明,与传统非自适应方案相比,所提方案1的误码率性能提高了约5 d B。

基于规划路径能耗预测的PHEV全局自适应能量管理

新能源汽车智能化能量管理是先进汽车技术研究的重要领域,是进一步提升整车燃油经济性能的关键。针对插电式混合动力汽车(Plug-in hybrid electric vehicle,PHEV)能量全局化管理与控制的实时性和最优性难以兼顾的难题,开展了基于能耗预测的全路径自适应能量管理研究,提出了以等效燃油消耗最小化为目标的全规划路径PHEV自适应控制算法。最后,基于MATLAB/Simulink的建模与仿真分析验证了所提控制算法对实际行驶工况、里程和整车能量状态的变化具有较好的跟随性和自适应性,全路径近似全局性优化控制效果明显,较好地改善了整车的燃油经济性。

一种基于自适应能量滤波的快速车牌定位方法

提出一种快速的车牌定位方法。根据车牌在水平方向上能量高且集中的特点,先通过自适应的高通能量滤波快速地粗分割出车牌的候选区域,再根据车牌较细致的纹理特征对候选区域进行校验和修正,最终得到车牌的精确位置。实验结果表明,该方法的车牌定位正确率在99%以上,每次定位只需50～60ms。

基于NSCT结合显著图与区域能量的红外与可见光图像融合

针对传统的红外与可见光图像融合出现的清晰度和对比度偏低,目标不够突出的问题,本文提出了一种基于Non-subsampledContourlet(NSCT)变换结合显著图与区域能量的融合方法。首先,使用改进的频率调谐(Frequency-tuned,FT)方法求出红外图像显著图并归一化得到显著图权重,单尺度Retinex(Single-scale Retinex,SSR)处理可见光图像。其次,使用NSCT分解红外与可见光图像,并基于归一化显著图与区域能量设计新的融和权重来指导低频系数融合,解决了区域能量自适应加权容易引入噪声的问题;采用改进的“加权拉普拉斯能量和”指导高频系数融合。最后,通过逆NSCT变换求出融合图像。本文方法与7种经典方法在6组图像中进行对比实验,在信息熵、互信息、平均梯度和标准差指标中最优,在空间频率中第一组图像为次优,其余图像均为最优结果。融合图像信息量丰富、清晰度高、对比度高并且亮度适中易于人眼观察,验证了本文方法的有效性。

移动Ad hoc网络中基于能量的自适应广播策略

为了在广播中避免产生广播风暴,提出了能量自适应转发的泛洪广播算法。该算法使用自适应调节转发概率的方法来减少信息不必要的重传,通过剩余能量最高的邻节点进行转播,减少了分组在网络中的重复传输,降低节点间的竞争和碰撞,有效抑制了泛洪。分析和仿真表明自适应广播策略比传统的泛洪方法具有明显的优越性,提高了传输成功率。

能量自适应的无线传感器网络分簇路由协议

为有效解决无线传感器网络中的"热区"问题,提出了一种能量自适应的非均匀分簇路由协议。协议采取非均匀的分簇结构,使靠近基站的簇范围减小到合理的范围,即在靠近基站的区域内,每个簇由较少的无线传感器节点构成,这些节点的主要工作是负责转发其它簇的信息,从而有效减少其能量消耗速率。同时,协议在通信路由的过程中还综合考虑了簇头与中转节点的距离以及中转节点的能量消耗率。实验结果表明,该协议有效解决了"热区"问题,并且延长了无线传感器网络的生命周期。

一种能量自适应的降噪阈值函数

为探讨非平稳信号降噪的有效算法,基于Donoho阈值降噪思路,提出了一种能量自适应的降噪阈值函数.仿真实验结果显示,其效果优于Donoho软硬阈值降噪和付里叶频谱分析降噪的效果.探讨了四种常用的小波降噪的效果,同时也研究了能量自适应函数中的常数M对降噪效果的影响.结果说明,不同的小波降噪,存在一M值,降噪效果最好.

无线传感器网络中基于低能量自适应聚类层次协议的多帧通信机制

基于低能量自适应聚类层次(Low-Energy Adaptive Clustering Hierachy,LEACH)的通信协议,提出了适用于无线传感器网络的Multi-frame LEACH多帧通信机制。通过定量分析传感器节点的通信能量消耗,建立了聚类首领剩余能量与通信流量的关系模型。MF-LEACH通信机制加入了聚类状态检查阶段,阐述了可用的规则;在数据传输阶段,应用预测策略动态决定传输数据帧的数量。初步的研究表明:Multi-frame LEACH能更有效节省能量,提高通信效率。

手掌纹脉的自适应共轭鉴别能量分析认证算法

在手掌纹脉图像识别的研究中,多模态融合可以多方面提高生物特征系统的性能。由于错位干扰,掌纹和掌脉的纹理特征编码难以实现双模态同时配准的特征级融合,也难以直接对特征数据进行筛选和压缩。采用离散余弦变换分别提取非接触式掌纹和掌脉特征,避免了匹配配准的平移操作。对特征空间共轭拓展,解决了特征维数和表征形式的兼容性问题。通过特征级融合有效保留了原始鉴别信息,并对特征进行有效归一化处理,实现了分量选择的自适应性。通过提出的自适应共轭鉴别能量分析算法对共轭特征分量进行排序,避免了掩膜窗口的优化问题,筛选出更高鉴别性的分量组合。通过与现有掩膜以及单模态认证方案的对比,验证了手掌纹脉图像特征融合算法在普适性、稳定性和认证精度等方面的有效性。