基于改进禁忌搜索的多目标自动化仓库调度

针对产品质量和路径的多目标自动化立体仓库调度优化问题,为平衡解的收敛性和多样性,提出一种改进的多目标禁忌搜索算法。该算法的改进在于,一方面为Pareto解空间构造可行的初始解,改造了禁忌搜索的邻域结构;另一方面采用惩罚策略,使搜索能够跳出局部最优。面向出入自动化立体仓库的产品在时间上有特定要求的工业生产过程,建立了兼顾质量和路径的多目标优化模型,并运用改进的多目标禁忌搜索算法对其实现了调度优化求解。实例仿真表明,所提算法对仓库调度优化问题在解的质量及求解效率上都取得了较好的效果。

电站仿真技术的研究与发展

电站仿真技术是仿真技术在电力工业中的应用,随着网络技术的发展逐渐从单机仿真发展到基于局域网的仿真,再到现在热门的基于Web的仿真,前两者已趋于成熟,目前基于Web的电站仿真虽已实现但还处于初期,只实现教练员与操作员功能。未来电站仿真软件将在Web的基础上,不断扩展与完善其各种功能,将不仅仅适用于电站工作人员的简单仿真,使用范围也不再受到地域的限制,并且适用于研究电站控制算法的研究人员,可供研究人员在线编写控制算法并在其模型上验证算法,在此基础上本文提出一种基于Web Services的电站仿真平台。

基于动态指标的光伏组件健康程度诊断

为了对光伏组件的健康状况进行诊断,提出了一种基于光伏组件的光生电流,等效串联电阻,等效并联电阻3个指标的光伏组件健康程度定量检测方法。首先利用改进的布谷鸟算法对测量的光伏组件I-U线进行参数辨识,形成实测健康曲线,再利用光伏组件自然老化模型确定理论健康曲线,然后计算实测健康曲线与理论健康曲线之间的偏移量并结合灰色关联分析进行数值校正;定义健康程度H参量计算得到光伏组件健康程度量化值。仿真分析和实验测试结果表明该方法可以对不同环境下的光伏组件健康程度进行有效在线诊断,为光伏组件维护提供参考。

基于SSTDR的光伏连接器故障检测

随着运行时间的增长,光伏连接器会出现氧化、老化、松动等现象,易导致接触不良、发热等问题,最终可能引起断路、电弧等故障,对光伏系统的高效、安全运行造成不良影响。由于光伏连接器故障会引起其等效阻抗的变化,该文采用扩频时域反射法(spread spectrum time domain reflectometry,SSTDR)来进行检测:通过向光伏连接器所在的光伏组件串注入正弦高频信号调制的伪随机序列序列测试信号,分析入射信号与反射信号的相关特性,再与健康状态下的特性进行比较,来实现光伏连接器故障在线诊断。对此进行仿真计算并在4块光伏板组成的光伏组串中进行实验,发现开路故障时包络面积最大可达到5×10^(5),而脱离故障时包络面积最小为0.8×10^(5),二者皆远大于健康时的包络面积0.07×10^(5),可有效诊断光伏连接器是否发生故障。

基于Transformer的三维人体姿态估计及其动作达成度评估

针对人机交互、医疗康复等领域存在的人体姿态分析与评估问题,本文提出了一种基于Transformer的三维人体姿态估计及其动作达成度评估方法。首先,本文定义了人体姿态的关键点及关节角,并在深度位姿估计网络(DPEN)的基础上,提出并构建了一个基于Transformer的三维人体姿态估计模型(TPEM),Transformer的引入能够更好的提取人体姿态的长时序特征;其次,利用TPEM模型对三维人体姿态估计结果,设计了基于加权3D关节角的动态时间规整算法,在时序上对不同人物同一动作的姿态进行姿态关键帧的规整匹配,并据此提出了动作达成度评估方法,用于给出动作的达成度分数;最后,通过在不同数据集上进行实验验证,TPEM在Human3.6 M数据集上实现了平均关节点误差为37.3 mm,而基于加权3D关节角的动态时间规整算法在Fit3D数据集上的平均误差帧数为5.08,展现了本文所提方法在三维人体姿态估计与动作达成度评估方面的可行性和有效性。

基于能量路由器的智能型分布式能源网络技术

可再生能源发电系统因其间歇性和波动性特点不适于独立的自发自用供电系统,需要与其他分布式电网或公共电网互联。在传统电网向能源互联网转型过程中将形成基于能量路由器(energy router,E-router)的智能型分布式能源网络。E-router作为该网络的核心,类比信息互联网的路由器,可以实现大量分布式电源接入低压电网后的能量管理和传输控制。该文在综合E-router应用类型和现有技术基础上,绘制了基于多能量路由器的3层树形架构智能型分布式能源网络,归纳分析了智能型分布式能源网络的典型特征,并从配电网层、微电网层和用户层详述了系统架构、接入能源、运行控制、通信调度和关键部件E-router的技术类型及实现方式。

基于虚拟现实的远程测控系统若干技术的研究

针对传统的组态软件只能实现二维(或伪三维)组态画面的现状,在自主研制的远程测控平台上,进行了虚拟现实在基于Web的远程测控系统中的研究。创建了适用于工业远程监控领域的三维场景式界面,进而提出并实现了模糊速度控制算法和循环距离检测算法。然后采用ActiveX技术实现三维场景和组态软件的无缝链接和动态数据交换,构成基于虚拟现实的远程测控界面。实验运行与实际应用均表明了研究成果的有效性。

基于改进差分算法的电站锅炉主蒸汽温度多变量建模研究

针对主汽温常规单变量串级控制效果差的问题,在分析相关影响因素的基础上,提出了一种主汽温多变量传递函数模型结构。针对标准差分进化算法的缺点,提出了一种随机选择变异策略和自适应调整变异率交叉率的改进算法,并将该算法应用于主汽温闭环多变量传递函数模型辨识。给出了从电厂现场分布式控制系统历史数据库获取有效辨识数据的原则和方法,利用从某1000 MW机组获取的数据进行主汽温多变量模型辨识和校验,校验结果表明了辨识模型的有效性。通过对多变量模型辨识结果的进一步分析,给出了主汽温常规串级控制系统调整和优化的建议。

自抗扰技术在微电网下垂控制策略中的应用

针对传统微电网下垂控制策略中控制参数整定复杂,以及受电网电压、负荷波动影响较大等问题,提出一种基于自抗扰技术的微电网下垂控制策略。该控制策略能够维持微电网在孤岛和并网模式下的稳定运行。自抗扰控制结构较强的抗干扰能力,能够有效抑制各参量的波动,对电网的不确定性干扰具有较好的抑制作用,且设计方法简单易行。仿真结果表明,当负荷发生变化时,该控制策略能够有效地调节微电网内功率的平衡,保证微电网电压和频率的恒定,对微电网起到支撑作用。

增强现实技术在电力系统故障源标识中的应用

在电厂设备维护中,由于线路老化会出现局部放电情况。为了方便工作人员的检验和维修,提出了一种基于增强现实的故障源标识技术。设计了混合跟踪注册模块,跟踪获取电厂中故障源的图像信息,注册得到相机的内外参数矩阵。针对电厂设备体积较大,难一次完全成像问题,设计了边缘检测和图像拼接模块。运用OSTU算法与灰度投影相结合的判断方法完成设备图像边缘检测,并对不完整的图像进行拼接处理。最终通过摄像机标定,得到故障源对应的位置信息,并以全局增强现实的形式显示输出。

脑机接口中基于ICA-RLS的EOG伪迹自动去除

眼电(EOG)伪迹是基于脑电(EEG)的脑机接口系统中最重要的干扰。为自动去除这种干扰,提出了基于ICA-RLS的EOG伪迹自动去除算法。首先,ICA将多个导联EEG信号分解成数目相等的若干个独立分量(ICs)。然后,计算并依据每个IC的峰态系数,自动地从ICs中识别出EOG分量。最后,识别出的EOG分量用作RLS自适应滤波器的参考信号,并用该滤波器对原始EEG进行滤波,在无需记录EOG情况下实现EOG伪迹的自动去除。用提出算法对2008年脑机接口竞赛数据进行处理,从去除伪迹后信号的观察、信息保留完整性和最终分类结果的计算进行评价。与标准的ICA算法相比,提出算法能够更好去除EOG伪迹,同时获取更高的分类正确率。

全移相双有源全桥直流变换器的瞬态电流偏置抑制策略

针对双有源全桥(DAB)直流变换器在功率突变时产生的电流偏置问题,该文提出一种新的瞬态直流偏置抑制策略。首先,以基于全移相调制的双有源全桥直流变换器为研究对象,分析DAB变换器产生直流偏置的原因及危害。然后,在全局电感电流应力最优结果的基础上,对功率在四个工作区域突变时产生的瞬态直流偏置问题进行详细分析,推导各种电流突变情况下的直流偏置表达式,并据此提出一种新的过渡态引入方法,对于不同的功率突变状态可以得到统一的过渡移相角表达式,简化了控制过程。接着,根据所得过渡态结果,提出统一的载波调制方法,并对调制策略的适用性进行分析。最后,通过实验平台验证了所提方法可以有效消除功率突变时产生的电流偏置。

光伏电站中直流电弧故障的噪声强度分析

针对大型光伏阵列中不同位置的直流串联电弧或并联电弧故障,基于电弧静态伏安特性和光伏阵列输出I-V特性,分析电弧的稳态工作点和电阻特性,进而定性推断电弧电流信号噪声的强度关系。结合实验测试,从电弧电流频域分量大小的角度,明确了光伏阵列不同位置的同类型电弧故障检测的难易程度,为大型光伏电站中各种位置的电弧故障有效检测提供了参考。

光伏电站中故障电弧信号的传输行为研究

在大型光伏电站中存在数量众多的连接点和连接线缆,表明可能产生电弧故障的潜在发生点很多,故障电弧信号从发生点到达电弧检测单元可能需穿过光伏组件串和连接电缆。为分析光伏系统直流故障电弧信号从故障点传输到检测点可能的信号变化情况,建立大型光伏电站的高频等效模型,分别针对不同位置的串联、并联电弧信号到达直流母线上电弧检测点的传输行为进行仿真及分析。结合实验模拟测试,证实电弧信号主要会受传输线缆寄生参数的影响而导致其频率特性发生一定的改变,在大型光伏电站故障电弧检测过程中的信号特征提取需考虑电弧信号的变化。

基于频域分解的房间冷负荷建模及软测量技术

准确的实时冷负荷是空调运行过程节能的基础,传统的冷负荷计算方法复杂费时,无法满足实时调控的要求。软测量是一种先进的方法,但由于房间冷负荷无法直接测量,因此基于样本数据无法实现软测量模型的参数辨识。针对冷负荷软测量技术的这一瓶颈问题,通过冷负荷的机理分析与建筑能耗仿真软件模拟数据的分析,发现冷负荷在频域中集中分布在以一天为周期的频率点及其二次三次谐波上,利用冷负荷这一频域特性本文提出了一种基于房间温度响应的冷负荷实时软测量技术。该方法通过频域分解,选择不含冷负荷的频域段进行蓄热过程的参数辨识,从而避开了辨识过程对无法实测的实时冷负荷真实值的依赖。基于可测的空调供冷量、房间温度和辨识得到的蓄热系数,就可以利用房间热平衡方程进行冷负荷建模并实现其软测量。通过在建筑能耗仿真平台上的仿真及实际房间的实测实验表明,该方法可以快速有效地实现房间实时冷负荷的软测量,相对于基于机理分析或软件计算的方法更具实用性,同时本方法也为其他难测变量的软测量技术提供了借鉴思路。

基于CVI的气体传感器自动标定系统设计

系统由传感器、流量计、温箱、测试板及计算机软硬件组成。采用LabWindows/CVI编写软件程序,功能包括:控制温箱实现对传感器的定时保温;控制流量计实现对传感器定时定量通入比例气体;通过测试板采集传感器数据;对采集数据自动整理。该软件采用多线程编程,充分发挥CVI函数库的强大功能,保证各项工作同时进行,具有界面友好、运行速度快、成本低、可靠性高的优点。经过PC机与下位机的通讯测试,系统可有效地实现对传感器的自动标定。

快速成形通用软件平台的扫描线实时生成技术

快速成形中的扫描线生成组件与具体工艺紧密结合,通用性较差。该文从软件支持技术的通用性出发,提出了在分层制作过程中实时生成扫描线的方法,设计了面向内存操作的快速算法并进行了通用化处理,其可作为通用组件嵌入到不同快速成形工艺的制作流程中。

基于虚拟现实技术的脑机交互反馈系统设计

为训练受试者调整自身状态,以便于产生适应识别算法的EEG信号,本文设计了基于虚拟现实反馈方式的脑机交互反馈系统。该系统将脑-机接口技术与虚拟现实技术相结合,首先在3DMAX中建立虚拟人模型,然后在虚拟现实中为角色模型添加设计好的动作,最后系统通过实时调用数据库来控制角色模型的动作。仿真结果表明受试者可实时地对虚拟人的反馈动作与自己的想象运动进行比较,及时调整自己以达到想象运动与反馈动作的一致性。研究结果初步证明了该反馈系统的可行性,本研究为BCI反馈系统的设计提供了良好的思路。

基于电流型PWM整流技术的转子变频调速系统

提出了一种基于电流型PWM整流技术的转子变频调速系统,不仅可以提高串级调速系统的功率因数,减少网侧谐波污染,相比于电压型内馈斩波串级调速系统,还可以省去中间直流回路的Boost斩波器,使得系统结构变得更加简单。文中首先介绍了转子变频的主电路及工作原理,并指出其应用于风机、泵类负载进行调速所具有的优点。其次深入分析了转子变频的开关模式及其等效特性,然后给出了基于电流型PWM整流技术的转子变频调速系统的控制框图,最后通过仿真和实验验证了该方案的可行性。

基于Web Services的电站仿真平台(英文)

随着网络技术的发展,第一次提出基于Web Services的电站仿真开放平台WSPS。通过将电站仿真软件SE2000中电站仿真模型中主要功能进行包装并发布,构筑一个基于Web Services的电站仿真开放平台。用户可通过Internet远程调用电站仿真平台验证用户所编写的控制算法,也可通过仿真平台进行仿真实验。本框架的提出通过利用Internet加强了电站仿真资源的共享,减少了重复性投资,有效提高电站仿真软件的开放性。