对CDIO工程教育视角下的电气工程及其自动化专业改革研究

近年来,社会各行业在人才方面的竞争越来越激励,电气工程以及电气工程自动化专业高度重视人才培养,确保所培养的工程教育人才能够满足行业需要,同时,这也是深化专业改革的基本表现。基于此,从CDIO工程教育视角出发,具体探究电气工程及其自动化专业改革,希望能为相关研究者提供借鉴,不断深化CDIO工程教育理念。

关于电气工程专业研究性实验教学新模式的分析

对电气工程专业研究性试验教学新模式进行研究,能够有效提高电气工程专业研究性试验的教学质量。基于此,对电气工程专业研究性试验及教学进行简单介绍,并对电气工程专业研究性试验教学新模式进行分析,其中主要包括引导学生参加科研项目、将实践教学与科研研究相结合以及组织专业性知识竞赛三方面内容,不断提高电气工程专业研究性教学的教学质量。

基于OBE理念的混合式教学研究与实践——以“机械工程控制基础”课程为例

为进一步促进“机械工程控制基础”课程更加贴合“新工科”内涵建设,顺应工程专业认证要求,针对“机械工程控制基础”课程,首先分析了的特点、教学现状;其次,利用OBE教育理念以及混合式教学方法,提出了融合OBE理念和混合式教学方法的“机械工程控制基础”教学模式,对“机械工程控制基础”课程的教学目标、数学内容、教学活动以及考核评价等过程进行再组织;最后,通过实践证明,该方式能有效提升学生对课程内容的掌握,提高学生运用机械控制技术的能力,具有良好的教学效果。

改进的RRT算法在路径规划中的应用

RRT(Rapid Random Tree)算法生成的随机树路径具有随机性,其规划的路径也相对较长。改进RRT算法从而改进随机树节点的生成,引导随机树节点生成的概率,通过引入人工势场的思想选择生成的新节点,使其朝目标的方向生成,得到所需要的节点。在得到随机树的节点后,应用平滑随机树路径的策略,通过该方法使随机树的路径相对趋于平滑,并缩短了规划路径的长度。通过多次对比实验验证,可以得到改进的RRT算法规划的路径相比未改进算法的路径短,实时性也较好,具有一定的实用性。

融合多传感器的障碍物定位及应用

机器人在使用2D激光雷达或双目相机进行障碍物定位时,会出现障碍物信息缺失或障碍物定位不准确等问题,影响机器人的正常工作。为了获得准确的三维障碍物信息,本文提出了一种融合2D激光雷达和双目视觉的算法进而完成障碍物的定位。以2D激光雷达点云的深度值作为基准,通过拟合双目相机点云深度值的误差方程,对相机点云的深度值进行修正,得到精确的三维相机点云,从而获得准确的三维障碍物信息。大量实验证明,2D激光雷达与双目视觉的融合算法可以获得较为精准的三维障碍物信息。

全天时便携式户外型红外探测气溶胶激光雷达系统设计及应用

介绍了全天时便携式户外型红外探测气溶胶激光雷达的工作原理、系统设计与多种场景应用分析。红外探测气溶胶激光雷达具有大气穿透性强,受天空背景光影响小、对大粒子敏感等特点,在大气气溶胶污染时空分布特征获取、水平能见度监测和垂直边界层监测的应用上取得较好的效果。系统水平扫描可获取大区域颗粒物分布图,及时发现污染源并联合近地面风速风向、颗粒物和一氧化碳浓度等数据评估污染源影响程度,同时能够准确地反演水平能见度,与标准能见度仪比对相对误差均小于20%。激光雷达反演边界层高度采用消光系数梯度法,实验结果与探空气球反演绝对偏差为200 m,能够准确反演边界层高度。该系统能够实时精确地捕获大气气溶胶分布与传输情况,准确反演水平能见度、边界层高度等信息,在大气监测领域具有广泛的应用场景。

适用于非线性负载的逆变器多电压谐波控制策略

针对非线性负载下逆变器输出电压质量差、动态性能不足的问题,在传统双环控制的基础上提出了多电压谐波控制策略。首先,揭示了双环控制三相四线制逆变器非线性负载下输出电压畸变的机理,并分析了逆变输出电压谐波分布的特点。其次,对每相逆变器提出在各低次电压谐波频率的同步坐标系下实现谐波抑制的多电压谐波控制方法,根据不同电压谐波的特点提出基于解耦双同步坐标系的3次电压谐波dq分量构造以及解耦多同步坐标系的5、7次电压谐波dq分量构造的方法,以消除各dq轴信号的交流成分,提高电压谐波控制的性能。进而,在静止坐标系下建立各电压谐波控制环路统一数学模型,阐述了多电压谐波控制器参数的设计方法,并讨论了所提逆变器控制系统的输出阻抗特性和鲁棒性。最后,搭建200 kVA的T形三电平逆变器平台,用实验验证所提多电压谐波控制策略的正确性和有效性。

融合滚动窗口与改进RRT算法的路径规划

RRT算法在未知环境下规划路径,具有缺少目标导向性和不易产生最优解等缺点。对RRT算法进行适当改进,在RRT算法中引入启发函数,使RRT算法在路径规划时具有目标导向性,从而克服了RRT算法方向的随机性问题,优化了规划路径。滚动窗口具有实时探索、滚动规划的特点,常运用在未知环境下移动机器人的路径规划。在滚动窗口里运用改进的RRT算法在未知路径环境下进行路径规划实验,结果显示该算法所规划的路径较短,实时性强。

移动社交媒体特征及其对旅游目的地形象建构的影响

移动互联网时代下,以微信朋友圈和抖音短视频为代表的社交媒体快速发展,通过比较其与传统媒体的不同特点,在分析热门短视频和现象级旅游事件之关联的基础上,阐释二者在旅游目的地形象方面的差异:叙事视角由宏大叙事转向微末叙事,叙事风格由庄重严肃转为轻松诙谐,传播效果由冷静旁观转为深度参与。这表征着从宣传到说服的重要转向。“奇观化”成为社交媒体最显豁的特征,为旅游目的地带来显著影响。

计及风电出力相关性的微电网随机潮流模拟

风速的随机性和相关性影响微电网潮流的分布,随机潮流模拟技术是研究这类问题的一种有效方法。在对风速、风电功率相关性进行分析的基础上,采用copula函数对相关性风速进行建模,并将抽样风速通过功率曲线转换为风电功率,将风电机组模型与潮流计算模型交替迭代,模拟微电网随机潮流。最后通过算例对微电网随机潮流进行仿真,揭示出风速随机性和相关性对微电网随机潮流的影响,为制定调度策略提供依据。

电气类专业课程思政的建设路径与实施策略

为了解决好专业教育和思政教育“两张皮”的问题,课程思政建设需要着力关注思政元素的选择和隐性融入方法。基于电气类专业课程的特点和课程思政的现状,提出从提升教师育人能力、优选思政元素和合理评价体系3个角度开展课程思政教育。以“电路原理”和“自动控制原理”2门专业课程为例,从如何结合学校实际实现价值引领、如何结合课程本身坚定理想信念、如何结合所授知识树立文化自信和如何结合内外资源传授职业规范4个层面,分享了思政元素的挖掘和隐性融入的实践经验。

简论发电厂电气综合自动化系统的构建与应用

电气综合自动化系统包含很多子系统、涉及很多较为专业的知识,其在电厂中的应用,极大的提高了电厂运营效率及服务质量,可以为发电厂的长远发展奠定良好基础.因此,有关电气综合自动化系统的研究受到越来越多业内人士的关注.本文对电厂电气自动化系统的组态模式及构建进行分析,从硬件及软件两个方面入手对测控单元设计进行探讨,以供参考.

LTE基站的工程勘察及选址研究

LTE基站的工程勘察及选址是移动通信工程建设的前序工作,能否选取合适的站点以及能否准确获取基站建设的各种数据将直接影响整个移动通信工程。根据实际工作经验,探讨了在工程勘察及基站选址方面的工作内容及流程,并提出了相关的注意事项,以期对这方面的工作提供一定的指导。

变速抽蓄机组频率响应机理模型与性能研究

变速抽蓄机组是潜在的大容量、灵活可靠、清洁一次调频资源。缺乏频率响应机理模型和性能研究导致定量表达、挖掘、充分发挥该机组一次调频优势遇到瓶颈。提出了一种变速抽蓄机组频率响应机理模型,并基于该模型量化分析了变速抽蓄机组较常规机组、定速抽蓄机组在调频稳定性与动态性能两方面的优势。首先基于调频物理本质,建立了变速机组发电和抽水2种工况下的频率响应模型;其次利用根轨迹法分析了频率下垂系数对3种机组调频稳定性的影响;然后推导了3种机组对应的调频性能指标,并比较了一次调频动态性能;最后通过PSCAD/EMTDC时域仿真验证了机理模型和性能分析的正确性。该研究结果为充分利用变速机组来保障新型电力系统频率稳定提供了有益的理论参考。

考虑直流偏置抑制的单相逆变器改进控制方法

为了提升逆变器的控制性能,常采用电压、电流双闭环控制策略。首先分析了用比例控制器构建电感电流控制内环的机理及参数设计,详细讨论了基于准比例积分谐振(proportional integral resonant,PIR)控制的电压外环数学模型和控制器设计方法,给出了双环控制系统的稳定性分析。其次,分析了双环控制无法抑制逆变输出直流偏置的原因,并设计了直流偏置检测电路和抑制策略,以减弱直流偏置对逆变器负载造成的不良影响。最后以10 kW单相逆变器为例,对提出的控制策略和设计方法进行了仿真和实验验证,结果证明了所提控制方案的正确性。

基于最大均值差异测度的装配体相似性研究

基于距离的装配体相似性度量方法由于忽略了对距离分布的分析,在其案例初筛过程中,采用该方法时易导致丢失部分相似的案例。针对这一问题,提出了一种基于最大均值差异(MMD)的装配体相似性度量方法。首先,利用装配体中零部件数量及零部件类型数量、连接数量及连接类型数量,共4个参数,将装配体模型化为一维数据集合;然后,使用最大均值差异(MMD)算法,将表示装配体模型的一维数组映射到再生核希尔伯特空间(RKHS),在该空间内计算出装配体间的距离,并利用离散系数对距离进行了统计学分析;最后,通过基于实例的实验和基于装配体参数生成规则的仿真比较实验对其进行了验证。实验及研究结果表明:在准确度上,MMD算法与欧氏距离(ED)和加权距离(WD)算法一致;在鲁棒性上,无论进行相似性分析的两装配体零部件数量是否一致,该方法的距离分布在零部件数量超过6个后即可达到基本稳定,最高离散系数约为WD算法的23%,距离分布的鲁棒性有了较大程度的增强。

基于BP神经网络的芜湖市社会用电量预测研究

为通过社会用电量分析来反应经济状况,文章采用BP神经网络算法,首先对芜湖市近几年的社会用电量进行分析,再通过Matlab神经网络工具箱构建预测—时间序列模型,最后根据需求获得相应的预测数据。仿真试验表明,该模型找到一条函数曲线很好地拟合已知数据,同时顺利地预测未知数据,所提算法达到预期的效果。

基于小波阈值去噪和自适应变分模态分解的谐波检测方法

为准确检测电力系统的谐波分量,提出一种基于小波阈值去噪和自适应变分模态分解(VMD)的谐波检测方法。在传统VMD算法基础上,通过构建输入信号Hankel矩阵并进行奇异值分解(SVD)的方法,自适应确定模态分解个数;利用改进的小波阈值去噪方法减少噪声的干扰,进一步提高检测精度。仿真实验表明,所提方法能有效地估计谐波的频率和幅值参数,具有较高的检测精度和良好的噪声鲁棒性。

考虑单峰分布的电热综合能源系统风险调度

不确定可再生能源并入电热综合能源系统后将引发系统运行风险,而通过合理量化风险,实现风险可控性和调度经济性平衡是电热综合能源系统风险调度的关键。依据随机风电功率的单峰分布特性构建矩模糊集并以此刻画风电功率的不确定性,同时采用分布鲁棒机会约束方法来刻画系统的运行风险,进而建立了电热综合能源系统的分布鲁棒风险调度模型。在此基础上,从风险发生概率和经济成本的角度,提出了评估不确定风电功率引发运行风险的量化指标:均值风险概率和风险调度成本。最后,以改进的巴厘岛电热综合能源系统为例进行算例分析,验证了所提模型及其风险评估指标的可行性和有效性,并给出了电热综合能源系统的最优调度决策。

基于单片机多场景的智能调光系统设计研究

针对传统道路照明系统能源浪费,管理效率低下的问题,文章介绍了一种用单片机控制红外测距传感器和光敏传感器实现照明强度调节的智慧路灯系统。采用AT89C51单片机作为控制核心,利用红外测距传感器对车辆进行检测,根据人眼视觉暂留效应,运用PWM(Pulse Widthmodulation)技术实现城镇道路的智能调光,进而推动城市照明系统绿色智能化。对于工作电路,文章使用Proteus和Keil软件进行仿真模拟。