基于BP-SA混合优化策略的铁路货运量时间序列预测

铁路货运量的时间序列预测可以看为一个从输入到输出的非线性影射。神经网络尤其是BP神经网络,被广泛用于非线性逼近问题。但是,BP算法训练神经网络速度慢、易陷入局部极值。而模拟退火算法(SA)具有很好的全局寻优性。因而提出混合优化策略,即将反向传播算法(BP)和模拟退火算法(SA)结合起来训练神经网络,来实现铁路货运量的时间序列预测。与单纯的BP算法比较,数值计算结果表明BP-SA混合优化策略具有较高的速度和精度。

基于近端策略优化算法的燃料电池混合动力系统综合价值损耗最小能量管理方法

为了降低市域动车组燃料电池混合动力系统运行燃料经济成本,提升燃料电池耐久性,该文提出一种基于近端策略优化算法的能量管理方法。该方法将混合动力系统能量管理问题建模为马尔可夫决策过程,以综合考虑燃料经济性和燃料电池耐久性的综合价值损耗最小为优化目标设置奖励函数,采用一种收敛速度较快的深度强化学习算法—近端策略优化算法求解,实现负载功率在燃料电池和锂电池间的合理有效分配,最后,采用市域动车组实际运行工况进行实验验证。实验结果表明,在训练工况下,所提方法相较基于等效氢耗最小能量管理方法和基于Q-learning能量管理方法,综合价值损耗分别降低19.71%和5.87%;在未知工况下,综合价值损耗分别降低18.05%和13.52%。结果表明,所提方法能够有效降低综合价值损耗,并具有较好的工况适应性。

有轨电车混合储能系统的能量管理策略与容量优化

现代有轨电车混合储能系统的关键问题在于制定高效科学的能量管理策略,其结果可以实现储能元件之间的合理功率分配,影响各个储能元件的性能。文中提出一种改进的新型能量管理策略,根据有轨电车的实际需求,采用带有能量互补的恒定功率比例能量管理策略,对混合储能系统分配负载功率。以系统总质量最小为目标进行容量优化,用Matlab进行算例仿真分析,结果表明,提出的能量管理策略优化了超级电容的工作状态,减轻了系统的质量,能使混合储能系统提供足够的牵引功率并吸收列车的制动能量,可以满足列车的功率需求。

考虑冷热电多能流的混合储能系统三阶段能量优化调度策略

针对综合能源系统(Integrated energy system, IES)中可再生能源(Renewable energy, RE)能量耦合的复杂性和能量波动问题,提出了一种改进的混合储能系统(Hybrid energy storage system, HESS)三阶段能量优化调度。分析了IES中各种器件在不同时间尺度下的功率响应特性,表明三阶段能量优化调度方法可以与包括HESS在内的IES很好地耦合。比较分析了HESS在稳定功率波动和延长储能寿命方面优于单一储能系统的优点,提出了三阶段能量优化调度下超级电容的控制方法。根据日前预测数据,一次能源消耗、运营成本、二氧化碳排放被视为日前滚动优化阶段的优化目标。在日内滚动调整阶段,该方法可以减少RE日前预测误差的影响,实现日内能源调度平衡,确保IES设备的安全运行。考虑到IES中可再生能源比例较高的背景,创新性地利用HESS的优势来改善系统的功率响应特性。仿真结果表明,所提方法在提升系统功率响应速度、延长储能电池(Lithium-ion battery,LiB)寿命和减少碳排量上具有显著提升。

混合动力汽车能效优化与控制策略研究

随着环境问题和能源危机的日益严重,混合动力汽车作为一种节能环保的交通工具,得到了广泛关注。能效优化和控制策略是混合动力汽车研究的重要方向,对于提高汽车性能、降低能耗、减少排放具有重要意义。本文旨在探讨混合动力汽车的能效优化和控制策略,以提高汽车的整体性能和燃油经济性。

面向混合动力焊接机器人的性能优化策略研究

针对混合动力焊接机器人系统,采用综合性能评价和随机森林预测方法对机器人系统能量优化进行了研究,设计了基于熵权法和云模型综合性能评价法的最优控制策略。将随机森林预测方法引入能量管理系统,通过粒子群优化确定均方误差最小的模型参数,以预测机器人的负载功率,并将评价结果应用到预测功率中,进一步优化和提高混合动力焊接机器人系统的性能。实验结果表明,所提优化策略既能提高焊接机器人系统的跟踪精度,又能提高混合焊接机器人系统的稳定性和能量经济性。

BOPPPS教学模式与线上线下混合式教学融合应用在系统解剖学教学中的学情分析与优化策略

在新一代信息技术和教育改革的背景下,新的教学模式和线上线下(online to offline,O2O)混合式教学应用于教学实践[1-2],很有必要了解每一名学生在教育信息化改革过程的真实状态,以指导广大教师更好地适应新常态的教学模式,越加凸显考察学生学情的必要性和重要性[3]。

ISG型中度混合动力汽车驱动工况控制策略优化

在汽车动力学理论的基础上,通过对基于集成起动机/发电机(Integrated starter/Generator,ISG)的中度混合动力汽车(Medium hybrid electric vehicle,Medium-HEV)的系统效率进行瞬时优化计算,得到ISG型中度混合动力汽车控制策略,确定控制策略中三个关键系数:电池电量切换阈值XSC,发动机充电曲线系数Xe_chg和发动机关闭曲线系数Xe_off,以及它们的取值范围。在Matlab/Simulink仿真平台下,建立ISG型中度混合动力汽车整车仿真模型,将电池电量变化值△SC折算为等效油耗,以ISG型中度混合动力系统综合油耗最小为优化目标优选三个系数的取值,从而确定ISG型中度混合动力系统动力源的匹配和优化控制策略。仿真结果表明,与传统汽车相比,ISG型中度混合动力汽车的油耗降低了36.95%,明显提高了中度混合动力系统燃油经济性。

Plug-in混合动力汽车能量管理策略优化设计

应用PSAT前向仿真软件及矩阵分割全局优化算法,对并联式Plug-in混合动力汽车(PHEV)在不同电能消耗续驶里程(CDR)下的能量管理策略进行了优化设计研究。结果表明:PHEV电能消耗续驶里程越大,优化控制参数对整车经济性影响越小;小CDR优化控制参数的整车平均经济性能好于大CDR优化控制参数;利用优化设计得到的PHEV能量管理策略可以使整车平均等价油耗降至2.70 L/(100 km),相对于原型车经济性提高了近58%。

燃料电池混合动力轿车控制策略与参数优化

以某国产经济型轿车为平台,对其动力总成进行了燃料电池混合动力驱动系统的虚拟改装.为提高其整车的经济性和动力性,使用ADVISOR软件对整车性能进行仿真分析,研究了燃料电池混合动力驱动系统开关控制模式和功率跟随控制模式的特性,确定功率跟随控制模式为适合该车型的控制策略.分析了4种典型驱动工况下不同混合动力度的整车经济性及动力性,其中50%的混合动力度是适用于该车型燃料电池混合动力驱动系统最优配置.在此最优配置下,以最小氢气燃料消耗为目标,优化主减速比、燃料电池的最大和最小工作功率以及蓄电池的充电功率,得到了燃料电池混合动力系统的最佳工作点.

考虑风电不确定性的混合储能容量优化配置及运行策略研究

在考虑风电功率不确定性的基础上,提出一种基于频谱分析确定混合储能系统(HESS)容量的方法,该方法充分利用了超级电容器和蓄电池的优势互补特性,基于此提出储能最优运行策略。利用离散傅里叶变换分解风电不平衡功率得到其频域信息,并利用HESS对不平衡功率进行平抑;提出一种最优截止频率确定方法,并确定HESS中蓄电池和超级电容器的容量大小;基于所确定容量建立以利润最大为目标的机会约束规划储能运行策略模型,并采用整合蒙特卡罗的遗传算法进行求解,从而确定储能的最优运行策略。通过实际数据分析验证了所提模型和方法的有效性。

基于禁忌搜索与微粒群优化算法的混合优化策略算法在目标分配问题上的应用

目标分配是地面防空作战指挥的关键环节。给出问题模型,并提出一种禁忌搜索与改进微粒群算法的混合优化策略用于解决该问题。仿真结果表明,与其它几种智能优化算法相比,该混合优化策略在解决目标分配问题时具有优良的优化性能和时间性能,在问题规模较大时表现更为突出。

Plug-in混合动力汽车能量管理策略全局优化研究

应用动态规划全局优化算法,针对并联式Plug-in混合动力汽车在不同行驶里程下的能量管理策略进行了全局优化研究。结果表明:车辆的行驶里程小于55km时应使用电动机为主的能量管理策略,当车辆的行驶里程大于55km时应使用发动机为主的能量管理策略;在动态规划最优控制下,车辆行驶里程为55km时整车经济性能最佳,行驶里程小于110km时整车平均等价油耗为2.7L/100km,相对于原型车经济性提高了近58%。

基于规则修正的同轴并联混合动力客车瞬时优化能量分配策略

同轴并联混合动力客车因其动力总成构型较传统构型改动小、能量传递效率高且易于实现多模式运行而在公交客车领域得到广泛的应用。应对复杂瞬变的公交工况,如何设计高效的能量分配策略实现混合动力客车的高效节能已成为近期的研究热点。针对同轴并联构型混合动力客车建立逆向仿真模型,在分别对规则式能量分配策略和瞬时优化分配策略分析的基础上,考虑发动机切入/退出动力系统时机对于整车燃油经济性的影响,提出一种基于规则修正的瞬时优化能量分配算法。将发动机切入/退出判定引入到瞬时优化算法中,并对该策略进行仿真与道路试验验证。实车验证结果表明所提出的策略能够提升节油率约5%,是一种具有实际应用前景的并联混合动力客车能量管理方法。

混联型混合动力汽车能量管理策略优化

对一种混联型混合动力系统运行工况进行了分析。基于发动机、电机和蓄电池的效率图,建立了混联型混合动力汽车充电工况和放电工况的系统效率模型。放电工况以系统放电效率最大为优化目标,充电工况根据蓄电池荷电状态不同,分别以系统充电效率最大、系统充电效率与充电功率乘积最大为优化目标,对混合动力系统能量管理策略进行了优化研究,获得了汽车在不同运行条件下的发动机、电动机和发电机的最优控制转矩及转速。燃油经济性仿真结果显示,该混合动力系统在NEDC循环工况下的整车燃油消耗降低36.95%。

基于动态规划的混合动力商用车能量管理策略优化

考虑混合动力商用车部件基本的动态特性,在Matlab/Simulink中建立了整车前向仿真细化模型。应用动态规划理论获得整车燃油经济性的最优控制策略,包括能量分配和换挡控制策略。基于动态规划的最优控制策略,抽取出能够应用于实车控制的改进规则作为控制策略。采用重型车辆实际行驶工况的仿真结果表明,基于动态规划优化方法改进的整车控制策略可显著提高燃油经济性。

混合H桥级联型多电平逆变器调制策略优化控制

为提高混合H桥级联型多电平逆变器的运行性能,提出了一种新型锯齿载波交错相移混合调制策略。该调制策略把复杂的混合拓扑"化归"到已有调制策略的拓扑,再利用重构的调制波进行调制。该策略充分利用调制波的自由度,在三相正弦波中注入特定的混合分量进行优化控制,使得相电压在1/3基波周期内不进行PWM调制,并能保证输出线电压质量。所提出的优化控制方法能提高15.5%直流电压利用率,还能减少1/3高频功率开关的开关次数,优化了逆变系统的运行性能。实验结果验证了提出方法的可行性和有效性。

基于多目标遗传算法的混合动力电动汽车控制策略优化

混合动力电动汽车是一个高度复杂的非线性系统,并且影响其控制策略的参数较多,要对这样的系统进行优化,常规的优化算法显得无能为力,模型的精确程度也直接影响了选取参数的可靠性。应用汽车动力性、排放性高级模拟分析软件AVLCRUISE,联合Matlab/Simulink软件,建立合动力电动城市客车整车动态性能仿真分析模型,以百公里油耗和排放指标为优化目标,运用多目标遗传优化算法,针对欧洲、日本及中国的城市公交循环工况对混合动力系统工作模式的选择和能量流的分配进行全局优化,减少了运算时间,获得一组可靠的可行解,精确地确定出控制逻辑参数。该解集在很大程度上同时提高了原车的燃料经济性和排放性能,并且为混合电动车的设计和控制提供了一个适宜的选择范围,设计者可以按不同的要求进行不同的方案选择。

插电式串联混合动力汽车发动机起停控制策略的优化

利用AVL-CRUISE软件对某插电式串联混合动力汽车进行整车建模与仿真,并在不同的行驶循环工况和车辆行驶里程下优化发动机的起停控制策略。结果表明:根据不同的行驶循环工况和行驶里程来修正发动机起停时刻的SOC值,可以有效缩短发动机的运行时间,从而降低油耗和能量损失。该方法也可为增程型电动汽车发动机的起动控制提供参考。

混合白鲸优化算法求解柔性作业车间调度问题

针对柔性作业车间调度问题(flexible job-shop scheduling problem,FJSP),提出一种混合白鲸优化算法(hybrid beluga whale optimization,HBWO)对其求解,旨在最小最大化完工时间。采用既定策略改进标准白鲸优化算法(beluga whale optimization,BWO),加快其收敛速度;基于机器选择和工序排序问题设计双层编码方案,解决FJSP离散化问题;采用主动编码及种群初始化策略,提高求解质量;基于工序的开始和结束时间确定关键路径和关键块,注重各工序时间维度;引入贪心思想至基于关键路径的混合变邻域搜索策略中,加大勘测搜索空间及减少无效搜索;此外,引入遗传算子防止算法陷入局部最优;通过35个标准算例的仿真实验与分析,证明了算法在求解FJSP问题中具有有效性。