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元能源系统——能源网络与元宇宙的碰撞

智能系统学报 2024年第4期19卷 766-766页

作者：张承慧山东大学控制科学与工程学院山东大学新能源控制国家级工程研究中心国务院学位委员会第八届学科评议组教育部科技委信息学部中国自动化学会

能源是人类文明发展的基石,也是推动全球经济和社会进步的核心驱动力,涉及世界各国的根本安全和万物众生的福祉昌延。回溯历史,跨越时空,我们见证了人类如何通过掌控能源种类形式,一次次地推动社会变革与文明进步。从起初依赖自然的“... 详细信息

能源是人类文明发展的基石,也是推动全球经济和社会进步的核心驱动力,涉及世界各国的根本安全和万物众生的福祉昌延。回溯历史,跨越时空,我们见证了人类如何通过掌控能源种类形式,一次次地推动社会变革与文明进步。从起初依赖自然的“钻木取火”,跃进到“煤炭与蒸汽机结合”开启工业革命的序幕,再到现代化的“石油与内燃机”带来产业革命。能源利用的演进经历了天翻地覆的变化,塑造了以化石能源为主导的传统能源体系。然而,过度依赖化石能源和传统能源运营的固有时空限制,导致供能的脆弱性和不稳定性,导致能源浪费、环境污染和生态危机等严重问题。因此,以“双碳战略”为引领,探索新路径、转变能源模式,构建“清洁、低碳、安全、高效”的现代能源体系,已成时代亟需,也将是未来的必然选择!

关键词：能源体系钻木取火时空限制化石能源能源系统能源网络能源利用传统能源

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可编程计算机控制器在纸机传动系统中的应用

中国造纸 2004年第8期23卷 16-19页

作者：汪明张承慧山东大学控制科学与工程学院山东济南250061

针对纸机的工艺特点 ,提出了以可编程计算机控制器 (PCC)来实现传动控制系统的设计方案。这种方法充分利用了PCC的特点组成分层递阶式交流变频网络控制系统 ,大大节约了设计时间 ;由于PCC具有高的响应速度 ,强大的通信功能 ,并采用分时... 详细信息

针对纸机的工艺特点 ,提出了以可编程计算机控制器 (PCC)来实现传动控制系统的设计方案。这种方法充分利用了PCC的特点组成分层递阶式交流变频网络控制系统 ,大大节约了设计时间 ;由于PCC具有高的响应速度 ,强大的通信功能 ,并采用分时多任务处理方式 ,因而提高了纸机传动控制系统通信速度与质量 ,使得系统稳定性高、实时性好且易于扩展。

关键词：纸机传动控制现场总线 PCC 变频调速

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一类双线性随机系统M量测不定LQ控制

自动化学报 2013年第2期39卷 159-167页

作者：邢国靖张承慧崔鹏山东大学控制科学与工程学院济南250061

研究了带有乘性噪声和受扰动观测的离散时间随机系统不定线性二次(Linear quadratic,LQ)最优输出反馈控制问题.对此类问题而言,二次成本函数的加权矩阵不定号,并且最优控制具有对偶效果.为在最优性和计算复杂度间进行折衷,本文采用了一... 详细信息

研究了带有乘性噪声和受扰动观测的离散时间随机系统不定线性二次(Linear quadratic,LQ)最优输出反馈控制问题.对此类问题而言,二次成本函数的加权矩阵不定号,并且最优控制具有对偶效果.为在最优性和计算复杂度间进行折衷,本文采用了一种M量测反馈控制设计方法.基于动态规划方法,将未来的测量结合到当前控制计算当中的M量测反馈控制可以通过倒向求解一类与原系统维数相同的广义差分Riccati方程(Generalized difference Riccati equation,GDRE)得到.仿真结果表明本文提出的算法与目前普遍采用的确定等价性方法相比具有优越性.

关键词：双线性随机系统不定LQ控制 M量测反馈乘性噪声

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基于改进混沌优化的多目标遗传算法

控制与决策 2011年第9期26卷 1391-1397页

作者：王瑞琪张承慧李珂山东大学控制科学与工程学院济南250061

针对多目标遗传算法存在的缺陷,提出了基于改进混沌优化的多目标遗传算法.引入基于改进Tent映射的自适应变尺度混沌优化方法细化搜索空间和高效寻优,结合非支配排序的群体分级机制和精英保留等多目标优化策略,保持种群多样性的同时保证... 详细信息

针对多目标遗传算法存在的缺陷,提出了基于改进混沌优化的多目标遗传算法.引入基于改进Tent映射的自适应变尺度混沌优化方法细化搜索空间和高效寻优,结合非支配排序的群体分级机制和精英保留等多目标优化策略,保持种群多样性的同时保证了进化向Pareto最优解集的方向进行.多目标测试函数的数值仿真和电力系统无功优化的算例分析表明了该算法的有效性和可行性.

关键词：多目标优化遗传算法混沌映射

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水工业系统的优化调度及其遗传算法求解

计算机集成制造系统-CIMS 2003年第8期9卷 645-651页

作者：张承慧廖莉李洪斌山东大学控制科学与工程学院山东济南250061

讨论了水工业系统优化调度的基本问题和国内外研究现状。重点探讨了水工业系统水厂泵群机组的优化调度问题,建立了相应的数学模型。在用遗传算法求解模型的过程中,通过改进变量编码策略,缩小搜索空间,有效地提高了算法求解速度。与经典... 详细信息

讨论了水工业系统优化调度的基本问题和国内外研究现状。重点探讨了水工业系统水厂泵群机组的优化调度问题,建立了相应的数学模型。在用遗传算法求解模型的过程中,通过改进变量编码策略,缩小搜索空间,有效地提高了算法求解速度。与经典非线性规划约束变尺度算法相比,仿真实验表明了遗传算法的优越性。最后,给出了水工业系统优化调度计算机监控系统的应用实例。

关键词：水工业系统优化调度变频调速遗传算法非线性规划

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热电厂风机变频调速效率优化控制策略

电力系统自动化 2002年第11期26卷 32-36页

作者：张承慧李洪斌山东大学控制科学与工程学院山东省济南市250061

利用变频调速技术进行风机改造是节能降耗、改善系统性能的重要途径。针对风机的运行工况 ,分别对单台风机运行、多台并联和串联运行提出了效率最优控制策略。单台运行可解析地确定调速比 ,而串并联运行需建立优化模型 ,利用非线性规划... 详细信息

利用变频调速技术进行风机改造是节能降耗、改善系统性能的重要途径。针对风机的运行工况 ,分别对单台风机运行、多台并联和串联运行提出了效率最优控制策略。单台运行可解析地确定调速比 ,而串并联运行需建立优化模型 ,利用非线性规划求解模型来确定调速比。在建模时综合考虑了运算量和求解精度 ,具有较高的实用性。采用 MATLAB进行仿真实验 ,结果表明该方法是有效的。最后给出了实验结果及应用效果。

关键词：热电厂风机变频调速效率优化控制策略锅炉

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供水泵站优化运行最小流量偏差控制策略研究

机械工程学报 2004年第3期40卷 100-105页

作者：张承慧张希华程金山东大学控制科学与工程学院济南250061 山东大学

供水泵站的效率优化控制和调度是一类复杂的有约束非线性规划问题,其建模及求解问题都比较麻烦。针对***流量偏差模型的不足,提出一种符合水泵并联运行特性的最小流量偏差效率优化改进模型,并改进了简化高效区约束条件,明显缩短了优化... 详细信息

供水泵站的效率优化控制和调度是一类复杂的有约束非线性规划问题,其建模及求解问题都比较麻烦。针对***流量偏差模型的不足,提出一种符合水泵并联运行特性的最小流量偏差效率优化改进模型,并改进了简化高效区约束条件,明显缩短了优化求解时间,而求解精度不受影响。介绍了一种有效的城市供水系统的短期负荷预测方法,其总体平均误差只有1.7％,能较精确地预测出3～4天内的用水量。大量的试验结果证实了优化模型的有效性,新模型易于满足工程上的实时性要求,具有较高的应用价值。研究成果已用于实际工程,取得良好的应用效果。

关键词：供水泵站优化调度负荷预测非线性规划最优控制

基于多变量相空间重构和卡尔曼滤波的冷热电联供系统负荷预测方法

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中国电机工程学报 2016年第2期36卷 399-406页

作者：赵峰孙波张承慧山东大学控制科学与工程学院

文中设计一种新型的基于多变量相空间重构和卡尔曼滤波的冷热电联供系统负荷预测方法。首先选择冷热电负荷及与负荷密切相关的天气因素的历史时间序列组成多变量时间序列,然后运用混沌理论和C-C方法重构多变量相空间,最后建立多变量相... 详细信息

文中设计一种新型的基于多变量相空间重构和卡尔曼滤波的冷热电联供系统负荷预测方法。首先选择冷热电负荷及与负荷密切相关的天气因素的历史时间序列组成多变量时间序列,然后运用混沌理论和C-C方法重构多变量相空间,最后建立多变量相空间的自回归模型并采用卡尔曼滤波方法预测冷热电负荷。以中国北方某医院冷热电联供系统的8月份历史负荷数据和天气数据验证该冷热电负荷预测方法。结果表明,与采用单变量相空间重构和卡尔曼滤波预测方法相比,文中设计的负荷预测方法充分考虑冷热电负荷中多个变量的相互耦合关系,可有效提高负荷的预测精度。算例分析验证了该冷热电负荷预测方法的可行性和有效性。

关键词：能源互联网冷热电联供系统负荷预测多变量相空间重构卡尔曼滤波

离散时间Lipschitz非线性时变时滞系统H_∞估计:Krein空间方法

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控制与决策 2012年第11期27卷 1621-1626,1632页

作者：赵辉宏张承慧山东大学控制科学与工程学院济南250061

研究一类离散时间Lipschitz非线性时变时滞系统的H∞估计问题.通过状态扩展方法,将时变时滞系统转化为具有时变参数的无时滞系统.结合H∞性能指标和Lipschitz非线性条件,构造不定二次型并建立与Krein空间2估计的联系.运用新息分析方法和... 详细信息

研究一类离散时间Lipschitz非线性时变时滞系统的H∞估计问题.通过状态扩展方法,将时变时滞系统转化为具有时变参数的无时滞系统.结合H∞性能指标和Lipschitz非线性条件,构造不定二次型并建立与Krein空间2估计的联系.运用新息分析方法和Krein空间投影公式,给出了H∞估计器存在的充分条件和基于Riccati方程的估计器递推算法.最后,通过仿真算例验证了所提出算法的有效性.

关键词： Lipschitz非线性时变时滞系统 H∞估计 Krein空间新息分析