基于Master/Slave模式的CT同时代数重建的并行进程

Mastel/Slave模式,又称主从模式,是一种并行程序设计思想。本文介绍了同时代数重建法(SimultaneousAlgebraicReconstructionTechnique,SART),并简化、改进了该算法:讨论了SART算法的并行性和基于Master/Slave模式的并行进程:通过算法复杂度分析和在以客户/服务器((Cient/Serve)模式组建的局域网上的网络并行重建试验,证明了该并行进程能较大地提高SART算法的时间效率。

Master-Worker模式的并行关联规则挖掘算法

随着信息技术迅速发展,数据库的规模不断扩大,从而产生了大量的数据;如果使用传统的数据挖掘技术从庞大的数据中挖掘出有价值的规则、模式等将需要巨大的计算资源,而且会花费很长的时间;在考虑到挖掘的效率,负载平衡,运行环境,节点状态等多方面因素的基础上,文中提出了新的并行数据挖掘算法;各个并行计算单元之间采用全局通讯模式—Master-Worker模式来进行互相通信,降低了并行数据挖掘的通信成本,提高了挖掘的效率,缩短了挖掘的时间;最后,通过worker节点和Master节点的实验,采用一多属性的大数据量的数据库,将实验结果与串行算法进行了比较,实验结果验证了该算法的有效性以及在大数据集挖掘应用中的优越性。

考虑碳排放的新能源电网电力交易动态定价方法

随着“双碳”目标的持续推进,传统的电力交易体系面临新的挑战。为促进实现碳交易与电力交易市场的衔接,文章在考虑区域碳排放的基础上提出了一种基于电网需求侧响应的电能定价方法。首先,考虑碳减排激励及可控负荷参与调峰响应的经济补偿,建立考虑碳排放及调峰成本的负荷调动成本模型;然后,基于博弈思想,将需求侧储能装置及可控负荷作为灵活性资源,制定了需求侧参与的电能定价体系,并构建了1-K型Stackelberg主从博弈决策模型;最后,针对定价问题的非线性特点,采用遗传算法的逆向归纳法对模型进行求解,并进行了实例验证。仿真结果表明,文章提出的考虑区域碳排放的新能源电网电能定价方法能够促进电力系统的最优运营,可实现新型配电网效率、效益双提升。

基于主从控制的逆变器并联系统研究

基于主从控制的逆变器并联系统由 3个采用输出电压瞬时值和滤波电感电流瞬时值双闭环反馈控制的逆变器模块构成 ,通过共用电压调节器实现负载均分 .理论分析证明并联系统的输出阻抗减小 ,输出电压精度提高 .电路仿真结果表明逆变器输出滤波电容和逆变器的电流环放大倍数是影响负载均分的主要因素 .实验结果表明该并联方案可行 ,并联系统具有较好的均流精度 。

基于MPI的主从式并行遗传算法框架

遗传算法是一种求解复杂系统优化问题的有效工具.其本身具有的固有并行性,在并行系统构架下有着非常广阔的应用前景。本文对D.L.Carroll的“遗传算法驱动”进行了改进,加入对当前通用消息传递接口MPI的支持,形成了一个可重用的主从式并行遗传算法框架。并且,针对该框架使用通用遗传算法测试函数,在由两台双至强处理器的工作站组成的COW集群上进行了测试。该框架使不具有并行程序设计经验的用户,可以很方便的构造并行遗传算法程序。

多逆变器并联的均流控制策略

采用多逆变器并联系统是提高电机驱动功率的一种有效方法,但其存在环流和不均流问题。针对这些问题,建立了多逆变器并联系统的数学模型,提出了不均流度概念,建立了环流和不均流度的数学表达式,对引起环流和不均流现象的原因进行了分析,证明了环流产生的原因是并联逆变器输出电压不一致造成的。在上述分析的基础上,提出一种基于主从控制器的硬件电路结构,解决了并联系统存在的环流问题,并通过脉冲延时补偿解决了逆变器输出电流的不均流问题。实验结果验证了所提出方法的正确性。

基于改进Inver-over算子的并行TSP演化算法

设计了基于近邻点初始化和改进Inver-over(反序杂交)算子求解旅行商问题的并行演化算法。该算法执行时,主进程每当收集到各个种群的最好个体并形成精英种群时,就对该种群执行一次Inver-over算子,然后将其中最好的个体发送给各个种群。在PVM(并行虚拟机)并行环境下的实验结果表明,并行后能取得更好的解,并且在主进程中建立精英种群的演化有助于更好更快的收敛。

用于电机传动系统的多逆变器并联控制技术

为了解决用于低压大电流电机传动系统的逆变器并联控制问题,对跟踪参考电流方式的主从式矢量控制系统进行了研究。在建立电机电流和并联逆变器环流等效电路模型的基础上,分析了电机电流和环流的控制原理,提出了跟踪参考电流方式的主从式矢量控制策略,并从电机稳定性能角度研究了电流调节器的设计原则,最后对控制系统性能进行了仿真和实验分析。研究结果表明:该控制策略间接引入了均流环控制,能有效减小并联逆变器之间的环流;通过对电流调节器参数的合理设计,使得电机具有较好的稳定性能和动态性能。

并联变流器的脉宽调制波重构与环流抑制

针对共交流滤波电感和直流母线的三相变流器并联时功率器件开关不同引起的环流问题,提出一种基于脉宽调制波重构的方法来抑制变流器并联时的零序环流。该方法采用主从控制,主控制器通过广播通信的方式将脉宽调制波参数和载波同步信号编码发送给从控制器,在满足采样时钟周期的约束条件下,从控制器根据通过解码载波同步信号和脉宽调制波参数重构出同步性良好的脉宽调制信号,从而达到减少零序环流的目的;并通过分析系统传递函数,研究通信延时对系统稳定性的影响,确定临界稳态通信延迟时间。最后,搭建了并联变流器实验系统,实验结果表明,所提控制策略能够减少零序环流。

多换流器并联的交直流配电网潮流计算方法

针对多换流器并联的交直流配电网潮流计算展开研究,提出了基于虚拟主从策略的潮流计算方法。将多换流器并联的直流母线视为平衡节点,利用该节点上的功率平衡方程以及Udc=f(P)下垂特性方程,将首编号换流器定义为虚拟主换流器,推导得到其功率与其他换流器下垂特性曲线的关系式,实现该换流器功率与母线直流电压的求解;将其他换流器定位为虚拟从换流器,按照P=f(Udc)下垂曲线进行功率更新,解决了多换流器同时控制平衡节点电压的潮流计算难题。通过算例测试验证了所提算法的有效性和正确性。

基于TCP/IP协议的地震资料网络并行处理研究

使用ＴＣＰ／ＩＰ协议将某些地震数据处理软件设计成网络并行处理程序，可极大地提高计算效率。文章详细叙述了实现该方法的一种技术路线，对网络并行程序设计和网络并行处理中会遇到的一些问题进行了讨论，并提出了解决方案。

采用参考电压调节的并联逆变器控制技术

为解决用于大功率电机传动系统的逆变器并联控制问题,就如何改变各逆变器瞬时参考电压的控制方法进行研究。在建立电机电流和并联逆变器环流等效电路模型的基础上,分析电机电流和环流的控制原理,继而提出基于改变逆变器瞬时参考电压的主从式矢量控制策略,并给出系统均流控制具体的实现方法,最后对控制系统性能进行仿真分析。结果表明该控制方法实现了电机电流和并联逆变器环流的独立控制,不仅能有效减小并联逆变器之间的环流,而且电机的动态控制性能仍能达到单个逆变器供电的电机传动系统的性能水平。

复合控制技术在独立光伏并联发电系统中的应用研究

独立光伏发电系统采用环链结构,实现单相光伏逆变器并联供电,以提升系统容量。考虑特定负载对输出电压波形的质量要求较高,采用重复控制器作为电压外环调节器,逆变侧电感电流反馈作为内环调节器。内环电流指令限幅前后的差值作为环链传输信号,实现自动主从控制,提高系统供电的可靠性。重复控制受限于动态性能,将其与PI控制器并联作为电压环,实现复合控制。引入T型滤波器,增强逆变输出高频衰减的能力和各逆变器之间的环流抑制能力。仿真验证了采用复合控制技术的独立光伏并联发电系统具有稳暂态性能好、可靠性高的优点。

凹印机电子轴传动多电机同步控制策略

目的各色组版辊独立运转是电子轴传动印刷机的重要特点,其控制系统中多电机的同步是关键,研究多电机同步控制策略,以保证印刷品质量。方法对比了主从式结构和平行式结构,并应用Matlab对2种不同结构进行建模和仿真研究。结果确定了电子轴传动同步控制的平行式结构策略,并对其进行了改进;提出了采用基于模糊PI算法的速度补偿器,取代耦合系数K1和K2的同步控制结构。结论该策略提高了双电机同步控制系统的同步跟随和抗干扰性能,增强了凹版印刷机电子轴传动多电机的同步协调控制。

SPWM逆变电源的自动主从并联控制技术

本文提出了一种可用于分布式发电系统或大容量UPS系统的逆变电源并联控制技术———自动主从并联控制技术。这种控制技术以并联的逆变电源输出功率的特性为基础,并采用自动主从控制策略来实现逆变电源的同步并联运行。实验装置以DSP为核心,并以带电容电流反馈的高性能SPWM逆变电源为基础,采用自动主从并联控制技术实现了逆变电源的并联运行。实验结果表明,逆变电源之间的均流效果很好。

多Agent主从粒子群分布式计算框架

面向大规模复杂优化问题,提出了一个基于并行粒子群优化的分布式Agent计算框架.框架中使用一个主群(master swarm)来演化问题的完整解,并使用一组从群(slave swarm)来并行优化一组子问题的解,主群和从群通过交替执行来提高问题的求解效率.采用异步组结构,主群/从群中的各类Agent共享一个解群,并通过相互协作,对解群进行构造、改进、修补、分解和合并等演化操作.该框架可用于求解复杂的约束多目标优化问题.通过一类典型运输问题上的实验,其结果表明,所提出的方法明显优于另外两种先进的演化算法.

基于并行改进遗传算法的三维电阻率反演方法

计算效率极低是阻碍遗传算法用于三维电阻率反演的瓶颈,使得很多对改善反演效果和搜索质量有利但又很耗时的改进方法无法应用到遗传算法中。针对上述问题,基于遗传算法天然的并行计算特性,提出了新的多重主从并行计算策略及其算法。提出了初始群体的严格均布产生方法,以提高初始群体接近最优解的概率;提出了基于交叉个体适应度差异的比例随机算术交叉算法,以保证优良个体的遗传竞争优势;建立了混合变异算法,将传统的随机变异算法与线性反演中确定性搜索优化算法相结合,即保持了变异的随机性又控制了优化方向。最后将并行改进遗传算法用于合成算例和实际应用案例中,发现并行改进遗传算法的计算效率显著提高,且在寻找最优解、压制假异常、提高反演效果方面具有明显优势,为实际工程中电阻率探测的三维成像提供了有效途径。

一种改进的电压电流混合控制的并联逆变器

采用了电压模块、电流模块混合的并联逆变器系统。模块中增加了主逆变器仲裁电路,使得电压模块在出现故障时可以动态切换。电压控制环和电流控制环均采用滑模变结构控制,使得模块鲁棒性增强,对模块间的相互影响不敏感。实验结果验证,该方法提高了系统的稳定性,而且使负载平均分配,较好地实现了逆变器的并联。

基于主从式控制三电平变流器并联的储能系统

针对现有大功率储能系统在可靠性、集中式工作中存在的不足,研究了基于主从式三电平变流器并联技术的大功率储能系统。分析了现有的变流器并联技术,结合大功率储能系统多装置并联高可靠性、大容量扩容等特点,确定了基于主从式三电平变流器并联技术的大功率储能系统方案,分析了在dq0坐标系下的变流器并联均流控制算法和三电平变流器的中点电位平衡问题,结合Matlab/Simulink仿真模型对所构建的变流器并联系统进行仿真,并结合实验系统进行了2台变流器的并联实验,仿真及实验结果表明储能系统在空载与带载情况下均能正常工作,满足高可靠性要求。

基于占空比同步的电力电子变压器低压交流端口模式切换控制

多端口电力电子变压器是面向未来智能配电网的关键设备,正示范应用于新能源发电、交直流混合电网和数据中心供电系统中。当多台电力电子变压器集群运行时,能够提供互联、共享、互补、优化的能力,但需要互联端口模式切换控制的支撑。该文依托电力电子变压器集群示范工程,提出一种基于占空比同步的交流端口模式切换控制,能够不依赖端口控制策略的同构性,而有效减小切换过程的暂态冲击。该文通过谐波线性化方法分析了并联逆变器系统阻抗特性,对切换过程中出现的振荡问题进行了分析,提出基于改进阻尼和分步同步切换策略,提高了切换过程的稳定性。在两台MA·A级电力电子变压器互联系统上,实验验证了所提控制的有效性。