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汽车ABS模糊变结构控制设计

吉首大学学报(自然科学版) 2024年第4期 41-49页

作者：陈德政汪石农顾黄一安徽工程大学电气工程学院

针对汽车制动过程中防抱死制动系统(ABS)存在的难以充分利用地面附着系数和高度非线性的问题，提出了一种基于路面识别的ABS模糊变结构控制策略。利用Burckhardt轮胎模型设计路面识别算法，并通过模糊变结构控制调节路面识别算法识别出... 详细信息

针对汽车制动过程中防抱死制动系统(ABS)存在的难以充分利用地面附着系数和高度非线性的问题，提出了一种基于路面识别的ABS模糊变结构控制策略。利用Burckhardt轮胎模型设计路面识别算法，并通过模糊变结构控制调节路面识别算法识别出的最优滑移率。仿真实验结果表明，路面识别算法响应速度快、准确率高；在跃变路面条件下，模糊变结构控制比变结构控制的制动时间减少7%,制动距离缩短6%,控制器输出的抖振幅度得到有效削弱.

关键词：防抱死制动系统路面识别模糊变结构控制最优滑移率

灰色关联分析与FCM融合的光伏阵列状态评估

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重庆工商大学学报(自然科学版) 2024年

作者：王传志吴宏伟汪石农安徽工程大学电气工程学院

【目的】随着光伏发电的大规模应用，工作于自然环境下的光伏阵列故障频发，为了能准确预测光伏阵列的状态，提高光伏发电系统的运行安全性和发电效率，提出灰色关联分析与FCM融合的方法。【方法】首先，通过建立光伏阵列的数学仿真模... 详细信息

【目的】随着光伏发电的大规模应用，工作于自然环境下的光伏阵列故障频发，为了能准确预测光伏阵列的状态，提高光伏发电系统的运行安全性和发电效率，提出灰色关联分析与FCM融合的方法。【方法】首先，通过建立光伏阵列的数学仿真模型，实现I-V曲线仿真数据和测量数据的灰色关联分析，进而计算出光伏阵列的健康指数，并划分出健康、亚健康、异常和故障四种健康等级。然后，针对亚健康或异常等级下且健康指数相近的光伏阵列，采用模糊C均值聚类算法对相应的光伏阵列数据进行聚类得到聚类中心，利用聚类中心与测试数据代入高斯隶属度函数，从而判断出该光伏阵列的状态类型。【结果】利用仿真与实验对该方法进行验证，结果表明，灰色关联分析与FCM融合的方法不仅减少了对光伏阵列运行数据的需求和计算难度；同时能够准确地判断出光伏阵列所处的状态。【结论】灰色关联分析与FCM融合的方法，解决了灰色关联分析不能精确判断光伏阵列状态的问题，而且减少了模糊C均值聚类算法对光伏阵列运行数据的需求量和对光伏阵列所处状态判断的工作量。

关键词：光伏阵列 I-V曲线灰色关联分析模糊C均值聚类

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复杂工况下光伏多峰MPPT研究

重庆工商大学学报(自然科学版) 2024年

作者：杨海挺吴宏伟汪石农安徽工程大学电气工程学院

【目的】光伏阵列在复杂工况下存在多个峰值点，传统的最大功率点跟踪（MPPT）控制算法无法有效跟踪。针对传统算法易陷于局部最优值、收敛速度慢和追踪精度低的问题，提出一种基于改进灰狼优化（IGWO）和扰动观察（PO）混合算法的光... 详细信息

【目的】光伏阵列在复杂工况下存在多个峰值点，传统的最大功率点跟踪（MPPT）控制算法无法有效跟踪。针对传统算法易陷于局部最优值、收敛速度慢和追踪精度低的问题，提出一种基于改进灰狼优化（IGWO）和扰动观察（PO）混合算法的光伏多峰MPPT。【方法】首先，利用GWO算法初始化种群位置得到初始最大功率。然后，进行全局搜索，不断更新灰狼位置，向最大功率点处靠近。最后，达到最大迭代次数和最大功率点位置附近时切换变步长扰动观察法，进行自适应地调整扰动步长，提高系统的局部搜索能力以准确找到最大功率点。【结果】经仿真与实验结果表明，IGWO&PO算法不会陷于局部最优。在收敛速度上，IGWO&PO快于GWO算法和细菌觅食与粒子群混合算法（BFOA-PSO）。在追踪精度上，IGWO&PO比GWO算法提高了4.2%。【结论】IGWO&PO算法解决了传统MPPT算法易陷于局部最优的问题，在优化追踪精度和收敛速度的同时，减小了寻优过程的振荡幅度，提高了光伏发电系统的能量利用效率。

关键词：复杂工况灰狼优化算法变步长扰动观察法最大功率点追踪

基于灰狼算法的半主动悬架模糊PID控制研究

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安徽工程大学学报 2024年第2期39卷 24-31页

作者：顾黄一汪石农陈德政安徽工程大学电气工程学院安徽芜湖241000

为了进一步满足人们对于汽车行驶平顺性与乘坐舒适性的需求,设计了一种汽车半主动悬架的模糊PID控制器。根据悬架系统特性与专家经验选择了合适的模糊控制规则表,并且采用灰狼算法优化模糊PID控制器的量化因子和比例因子。在Matlab/Simu... 详细信息

为了进一步满足人们对于汽车行驶平顺性与乘坐舒适性的需求,设计了一种汽车半主动悬架的模糊PID控制器。根据悬架系统特性与专家经验选择了合适的模糊控制规则表,并且采用灰狼算法优化模糊PID控制器的量化因子和比例因子。在Matlab/Simulink环境下运用高斯白噪声法建立路面激励模型作为悬架系统的输入,通过仿真实验,与无主动控制力的被动悬架和模糊控制的半主动悬架进行对比分析。研究数据表明:采用本文提出的基于灰狼算法优化的模糊PID控制策略后,汽车悬架系统行驶平顺性的三大性能指标,即轮胎动位移、悬架动行程、车身垂直加速度相比无主动控制力的被动悬架系统分别下降了19.23%、6.09%和74.36%,而采用模糊控制策略只下降了16.89%、3.35%和61.81%。仿真数据验证了采用本文所提出的控制策略后,大幅改善了汽车的悬架性能。

关键词：半主动悬架模糊PID控制灰狼算法行驶平顺性

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面向智能电网电压崩溃路径的优化粒子群算法

中国电力 2023年第1期56卷 142-149页

作者：徐杰汪石农高端装备先进感知与智能控制教育部重点实验室(安徽工程大学) 安徽芜湖241000

随着智能电网系统的研究深入,针对复杂智能电网系统的电压崩溃路径,研究了基于智能电网系统的等效模型。通过AGENT图分析了系统脆性关系,采用一种在脆性发生时崩溃路径优化粒子群算法,给出系统内部的脆性对于系统稳定性的影响,发现脆性... 详细信息

随着智能电网系统的研究深入,针对复杂智能电网系统的电压崩溃路径,研究了基于智能电网系统的等效模型。通过AGENT图分析了系统脆性关系,采用一种在脆性发生时崩溃路径优化粒子群算法,给出系统内部的脆性对于系统稳定性的影响,发现脆性激发时崩溃传递路径具有多样性的解,并分析了崩溃路径。基于35 kV智能电网一次系统模型,通过对智能电网脆性电压崩溃路径的预测和控制,有效优化了整个系统性能,对智能电网系统的设计控制具有重要的指导意义。结果表明,智能电网系统节点的崩溃在各子系统层间传递,进而导致整个系统的电压崩溃。

关键词：智能电网粒子群算法等效模型电压崩溃路径

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一种双臂激光测距系统设计和误差分析

电子测量与仪器学报 2022年第10期36卷 18-25页

作者：汪石农程志军任超洋万仕帅安徽工程大学电气工程学院芜湖241000 龙信建设集团有限公司南通226100

长度是7个基本物理量之一,在人们工作和生活中有着广泛的应用场景。本文提出了一种由两个激光测距传感器构成的双臂激光测距系统,可以通过非接触方式测量仪器与空间中任意一点以及空间中任意两点之间的距离,还具备测量阴角、阳角和二维... 详细信息

长度是7个基本物理量之一,在人们工作和生活中有着广泛的应用场景。本文提出了一种由两个激光测距传感器构成的双臂激光测距系统,可以通过非接触方式测量仪器与空间中任意一点以及空间中任意两点之间的距离,还具备测量阴角、阳角和二维垂直度的功能。本系统测量误差从理论上被分析,并通过MATLAB软件进行了仿真。实际的实验测试表明,测量距离在1 m以内时绝对误差能控制在1 mm以内,测量距离在50 m以内时相对误差能控制在1‰的数量级。同时,重复性测量实验和测量不确定度评定验证了本系统的误差指标,也为本系统的改进指明了方向。本仪器还具有功耗低、成本低和便于便携化等优势,因此有着广阔的应用前景。

关键词：双臂测距激光测距角度编码器垂直度测量误差分析

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多工况下自动泊车系统停车位识别方法研究

电子测量与仪器学报 2022年第9期36卷 174-182页

作者：汪永旺汪石农姜灏周倪青李志晋安徽工程大学电气工程学院芜湖241000 奇瑞汽车股份有限公司芜湖241000

针对自动泊车系统需要对多工况下的停车位进行正确识别的问题,提出了一种基于摄像头和超声波传感器进行距离和视觉信息融合的停车位识别方法。该方法首先通过摄像头和超声波传感器对停车位进行识别,识别成功则输出停车位类型,否则融合... 详细信息

针对自动泊车系统需要对多工况下的停车位进行正确识别的问题,提出了一种基于摄像头和超声波传感器进行距离和视觉信息融合的停车位识别方法。该方法首先通过摄像头和超声波传感器对停车位进行识别,识别成功则输出停车位类型,否则融合摄像头、超声波传感器和车轮速传感器的信息得出车辆的车身姿态特征参数,通过模糊推理方法输出相应的停车位类型。然后,多工况下停车位识别仿真模型在MATLAB上被搭建,并针对不同的停车位场景进行了仿真分析,仿真结果表明了该方法的合理性和可靠性。最后,在多工况下对该方法进行了实车实验,停车位识别正确率超过了90%,表明了该方法具有实际应用的可行性。

关键词：信息融合模糊推理停车位识别

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一种三目激光测距系统的设计与验证

海南热带海洋学院学报 2022年第5期29卷 90-96页

作者：万仕帅汪石农安徽工程大学电气工程学院安徽芜湖241000

针对工程建筑、大地测量和地形勘察等测绘领域需要同时对多点之间距离进行测量的问题,提出了一种三目激光测距系统。系统通过三个尾端装有激光测距传感器的旋臂链接配合,同时利用角度传感器测量旋臂之间的夹角,以STM32F103RCT6为微处理... 详细信息

针对工程建筑、大地测量和地形勘察等测绘领域需要同时对多点之间距离进行测量的问题,提出了一种三目激光测距系统。系统通过三个尾端装有激光测距传感器的旋臂链接配合,同时利用角度传感器测量旋臂之间的夹角,以STM32F103RCT6为微处理器实时计算得出三个待测点相互之间的距离,最后通过显示模块和蓝牙模块显示并传输测量数据。系统不仅保证了测量的高精度,还在激光测距的基础上附加了测量垂直度和阴阳角的功能,实现了一机多用的目标,拓宽了测量工具的使用范围和工作场所。

关键词：激光测距角度测量 STM32 一机多用

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太阳电池最大功率点参数求解方法研究

太阳能学报 2018年第8期39卷 2305-2309页

作者：汪石农陈其工高文根安徽工程大学检测技术与节能装置省级重点实验室

针对太阳电池最大功率点参数求解问题,首先基于太阳电池理想电路模型得出理想最大功率点参数求解公式,再结合一般电路模型进而推导出精确的最大功率点参数求解公式。然后,引入标准测试条件下的最大功率点电压和最大功率点电流,进而得出... 详细信息

针对太阳电池最大功率点参数求解问题,首先基于太阳电池理想电路模型得出理想最大功率点参数求解公式,再结合一般电路模型进而推导出精确的最大功率点参数求解公式。然后,引入标准测试条件下的最大功率点电压和最大功率点电流,进而得出最大功率点参数的近似线性估算公式。基于多晶硅、单晶硅和非晶硅的5种太阳电池求解仿真实验验证该文求解方法的有效性,相对误差能满足实际应用需求。

关键词：太阳电池数学模型参数提取最大功率点跟踪