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以项目式教育为核心的“微机原理”课程改革研究

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科技风 2024年第9期 31-33页

作者：游国栋赵双乐李吉祥刘秀红段英宏天津科技大学电子信息与自动化学院天津300222

“微机原理”是一门以微控制器的基本原理为基础的课程,强调实践性与新颖性。“微机原理”课程改革应重视开发与培养学生在项目活动中的能动性、创造性与创新性,侧重因材施教,理论与实践的结合,尊重学生自由发展,改变教育观念,从激发学... 详细信息

“微机原理”是一门以微控制器的基本原理为基础的课程,强调实践性与新颖性。“微机原理”课程改革应重视开发与培养学生在项目活动中的能动性、创造性与创新性,侧重因材施教,理论与实践的结合,尊重学生自由发展,改变教育观念,从激发学生创新意识、提高学生的工程观念与交叉学科学习能力、促进学生创新能力提升、提升学生综合素质、立足学生长远发展等五个方面探索项目式教育方法和多种人才培养方式,努力做到人尽其才并提高课程教学效果,适应国家和社会发展需要,从而体现素质教育、创新教育和项目式教育在课程教学改革中的重要作用。

关键词：课程改革教育观念创新教育素质教育

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基于自适应位置调节的飞蛾扑火MPPT控制方法

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天津科技大学学报 2024年

作者：常振成肖梓跃张书睿刘锐君郗重企游国栋天津科技大学电子信息与自动化学院

为了解决传统光伏阵列最大功率点追踪(maximum power point tracking， MPPT)算法易陷入局部最大功率点(local maximum power point， LMPP)的问题，本文提出一种基于自适应位置调节的飞蛾扑火(adaptive position adjustment for moth-flame optimization algorithm，AMFO)MPPT控制方法，该方法在飞蛾的位置更新机制中引入自适应位置插值策略和自适应权重因子，提高了算法的求解精度和优化速度，使之不易陷入局部最大功率点。将改进后的算法应用于光伏系统MPPT中，仿真实验结果表明：改进后算法相较于传统的飞蛾扑火(moth-flame optimization，MFO)算法、灰狼优化(grey wolf optimizer， GWO)算法和粒子群优化(particle swarm optimization， PSO)算法，在均匀光照和局部遮阴条件下追踪速率和精度均有较大提升。

关键词：光伏阵列最大功率点追踪(MPPT) 自适应位置调节飞蛾扑火算法局部遮阴

基于LSTM网络模型的光伏发电功率短期预测系统

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自动化与仪表 2024年第4期39卷 26-30页

作者：常振成游国栋肖梓跃李兴韫天津科技大学电子信息与自动化学院天津300222

光伏发电受天气因素影响,具有明显的间歇性和波动性特征。该文提出了一种基于LSTM网络模型的光伏发电功率短期预测方法,该方法以STM32单片机为控制核心,实时采集光照辐度、温度、相对湿度、风速等数据。利用相关系数法筛选相关度较高的... 详细信息

光伏发电受天气因素影响,具有明显的间歇性和波动性特征。该文提出了一种基于LSTM网络模型的光伏发电功率短期预测方法,该方法以STM32单片机为控制核心,实时采集光照辐度、温度、相对湿度、风速等数据。利用相关系数法筛选相关度较高的因素,作为LSTM网络模型的输入变量,对未来光伏发电功率进行短期预测。MATLAB仿真实验结果表明,该文所提方法与其他预测模型相比具有较高的预测精度,在晴天与多云天气下预测的MAPE值分别为4.943%和4.997%,有利于我国电力系统的稳定运行和电网工作人员的调度。

关键词： STM32单片机短时预测 LSTM网络模型实时采集光伏发电功率

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婴幼儿看护机器人的设计与开发

自动化与仪表 2024年第4期39卷 74-78页

作者：徐程远游国栋王一评赵双乐天津科技大学机械工程学院天津300222 天津科技大学电子信息与自动化学院天津300222 天津科技大学人工智能学院天津300222

在现代科学育婴理念普及以及消费观念升级的影响下,智能母婴产品迎来巨大的发展空间。该文设计了一种婴幼儿看护机器人,基于Jetson Nano,通过激光雷达与ROS集成,可以获取机器人周围环境的信息,并进行地图构建、路径规划等任务。顶端将... 详细信息

在现代科学育婴理念普及以及消费观念升级的影响下,智能母婴产品迎来巨大的发展空间。该文设计了一种婴幼儿看护机器人,基于Jetson Nano,通过激光雷达与ROS集成,可以获取机器人周围环境的信息,并进行地图构建、路径规划等任务。顶端将舵机二维云台与USB高清摄像头配合使用,结合Mean Shift目标追踪算法自动转动摄像头调整看护角度,并使用YOLO目标检测算法对监控的实时视频流中的婴幼儿人脸进行关键点的定位表情判断等,检测到婴幼儿啼哭、处于消极状态或者危险情况时,及时提醒看护人,看护人还可以通过前端页面实时查看婴幼儿状态。

关键词：婴幼儿看护 Jetson Nano ROS YOLO Mean Shift

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基于多任务学习的青光眼智能诊断

天津科技大学学报 2024年第2期39卷 59-64页

作者：魏宏博武劲圆陈磊冯梓毅游国栋天津科技大学电子信息与自动化学院天津300222 天津市第一中心医院天津300192

为了提高青光眼检测的准确率,降低青光眼的危害,本文提出一种基于多任务学习的青光眼智能诊断方法,将U-Net网络和VGG16网络结合,U-Net网络和VGG16网络共用U-Net网络的编码器部分,通过U-Net网络得到杯盘比(cup-to-disc ratio,CDR),并且将... 详细信息

为了提高青光眼检测的准确率,降低青光眼的危害,本文提出一种基于多任务学习的青光眼智能诊断方法,将U-Net网络和VGG16网络结合,U-Net网络和VGG16网络共用U-Net网络的编码器部分,通过U-Net网络得到杯盘比(cup-to-disc ratio,CDR),并且将CDR作为眼底图像的特征之一输入VGG16网络,实现眼底图像的青光眼分类。实验使用REFUGE挑战数据集进行验证,网络模型在训练后得到的工作特性曲线下面积为0.9788,且视盘和视杯的分割准确率分别达到0.8745和0.9624,对比其他使用相同数据集的方法,本方法具有更高的青光眼分类准确率。

关键词：青光眼诊断图像分割图像分类多任务学习

逆变器启动工况下光伏直流串联电弧故障识别方法

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高电压技术 2023年

作者：赵双乐刘志峰侯晓鑫于佳丽游国栋天津科技大学电子信息与自动化学院河北工业大学电气工程学院

由于光伏系统逆变器启动时，最大功率点跟踪(maximum power point tracking，MPPT)等内部控制算法会引起电流瞬态变化，干扰直流串联电弧故障诊断装置对故障特征的正确识别，造成误动作。针对逆变器启动情况下的电弧故障检测装置易出现... 详细信息

由于光伏系统逆变器启动时，最大功率点跟踪(maximum power point tracking，MPPT)等内部控制算法会引起电流瞬态变化，干扰直流串联电弧故障诊断装置对故障特征的正确识别，造成误动作。针对逆变器启动情况下的电弧故障检测装置易出现误动作问题，提出一种基于无量纲特征量和灰色关联度的故障检测方法。首先分析了电弧故障RLC等效振荡模型，可知电弧电流信号在频域具有较宽的频带。然后分别对逆变器工况与电弧故障实测电流的频域特性进行了对比，发现正常工况与故障在1～20 kHz和40～60 kHz范围的频谱在波峰陡峭度、所处位置等存在差别，使用峭度、偏度、峰值因子、冲击因子、裕度因子、波形因子等提取频谱特征，计算灰色关联度进行故障识别。最后，分别使用模拟平台和实际光伏系统进行试验验证，结果表明方法可有效避免逆变器启动造成的干扰，提高了故障识别的准确度。

关键词：直流串联电弧光伏系统逆变器启动灰色关联度无量纲特征量 RLC振荡模型峭度偏度

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基于氢气储能的热电联供微电网容量优化配置

太阳能学报 2022年第6期43卷 428-434页

作者：张继红阚圣钧化玉伟张新游国栋张自雷内蒙古自治区光热与风能发电重点实验室内蒙古科技大学信息工程学院包头014000 北京交通大学机械与电子控制工程学院北京100089 天津科技大学电子信息与自动化学院天津300457

以光伏系统、氢燃料电池、电解槽、储氢罐构建的热电联供微电网为研究对象,制定初始投资成本等年值以及年运行成本最小的优化目标,提出热电联供微电网热负荷满足率评价指标,针对系统运行的基本约束设计微电网控制综合策略,并以某地历史... 详细信息

以光伏系统、氢燃料电池、电解槽、储氢罐构建的热电联供微电网为研究对象,制定初始投资成本等年值以及年运行成本最小的优化目标,提出热电联供微电网热负荷满足率评价指标,针对系统运行的基本约束设计微电网控制综合策略,并以某地历史源荷数据为参考,建立满足工程应用的数学模型,采用粒子群优化算法进行求解,得到氢气储能的孤岛型微电网热电需求基本方案。从应用层面论证氢气储能替代电池储能的可行性,并进行微电网系统容量优化配置,可满足居民负荷供能需求,提高系统运行经济性,预期具有较好的应用前景。

关键词：微电网氢气储能燃料电池热电联供容量优化配置

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基于作物病害胁迫声发射的精准施药

农业工程学报 2011年第3期27卷 205-209页

作者：王秀清游国栋杨世凤天津科技大学电子信息与自动化学院天津300222

作物病害胁迫声发射技术是当前植保信息化研究的重要内容。该文在分析作物病害胁迫的程度与声发射、环境因子之间的关系的基础上,设计了基于作物病害胁迫声发射机理的精准施药模糊控制模型,提出了适用于现场环境的精准施药自学习模糊算... 详细信息

作物病害胁迫声发射技术是当前植保信息化研究的重要内容。该文在分析作物病害胁迫的程度与声发射、环境因子之间的关系的基础上,设计了基于作物病害胁迫声发射机理的精准施药模糊控制模型,提出了适用于现场环境的精准施药自学习模糊算法。并利用MATLAB对系统模型进行了仿真。结果表明,该模型可方便地控制系统的施药量变化,并能达到较满意的控制效果。该研究为作物精准施药的智能控制提供了一种新的控制思路及方法。

关键词：作物病害胁迫声发射技术精准施药自学习模糊控制系统

基子双CPU控制的高压防爆开关测控系统的设计

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矿山机械 2009年第2期37卷 9-13页

作者：游国栋天津科技大学电子信息与自动化学院天津300222

采用双CPU设计了一种新型的矿用高压防爆开关测控系统,并着重介绍了其硬件组成、结构特点和软件框图,特别是在模拟量采集中采用了交流采样方式。设计了锁相环同步采样电路,大大提高了信号的采样精度试验表明:采用双CPU系统设计模式,大... 详细信息

采用双CPU设计了一种新型的矿用高压防爆开关测控系统,并着重介绍了其硬件组成、结构特点和软件框图,特别是在模拟量采集中采用了交流采样方式。设计了锁相环同步采样电路,大大提高了信号的采样精度试验表明:采用双CPU系统设计模式,大大增强了系统的可靠性,提高了保护、显示和通讯的处理速度该测控系统性能稳定,运行可靠,具有广阔的应用前景。

关键词：双CPU 高压防爆开关测控系统锁相环同步采样