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基于改进鲸鱼—粒子群混合算法MPPT的研究

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基于改进鲸鱼—粒子群混合算法MPPT的研究

作者：王法凯太原科技大学

学位级别：硕士

当前科技水平飞速进步,电能成为我们在日常生活中必不可少的一部分,随着化石能源的日益枯竭,污染的日益严重,各国都在努力推动新型能源的开发,以此改善传统能源的结构,减轻一次能源对环境的破坏。太阳能是一种具有可再生性、低污染特征... 详细信息

当前科技水平飞速进步,电能成为我们在日常生活中必不可少的一部分,随着化石能源的日益枯竭,污染的日益严重,各国都在努力推动新型能源的开发,以此改善传统能源的结构,减轻一次能源对环境的破坏。太阳能是一种具有可再生性、低污染特征的清洁环保的能源,尽管光伏发电技术取得了一定的进展,但仍有许多挑战需要解决,其中实现复杂环境下最大功率点追踪就是其中重要一环。当出现局部遮阴时,光伏电池的P-V曲线会呈现出“多峰值”的特性,相对于传统的跟踪算法来说,在面对多峰值特性时无法准确快速追踪到全局最大功率点,容易出现局部最优问题,最终造成最大功率点的追踪失败。目前随着一些智能算法的提出,在追踪全局最大功率方面表现有所进步,但是它们的搜索速度相对较慢,前期输出波形波动较大因此无法发挥其应有的效果。本文提出改进鲸鱼-粒子群混合算法,可以更有效地实现对最大功率点的追踪,从而提高系统的性能。完成的主要工作如下:首先应用MATLAB/Simulink仿真平台搭建了光伏电池模型,对其输出特性曲线进行综合分析,得出电池阵列在不同温度、光照强度下所受的影响不同。实际生活当中,光伏电池在使用过程中出现局部遮阴的现象是非常常见的,因此构建光伏阵列模型,通过恒定温度来控制变量,调节光照强度来模拟局部遮阴的环境条件,来分析对光伏阵列性能的影响,以及外界环境局部遮阴情况下光伏阵列输出特性。在对控制电路进行综合分析后,决定DC-DC转换单元选用Boost升压电路。其次,研究分析了传统的最大功率点追踪的控制方法,简要的阐述了对最大功率追踪的目标和控制原理,对传统算法进行了简单的介绍,对扰动观察法、电导增量法进行仿真模型搭建,并进行对比分析。针对陷入局部最优,介绍了粒子群算法与鲸鱼算法,进而提出一种通过改进算法的收敛因子和引入随机策略因子的改进鲸鱼-粒子群混合算法(IWOA-PSO),优化了跟踪性能,能快速和稳定的对最大功率点进行追踪。最后MATLAB/Simulink仿真平台上搭建了控制模型,将改进鲸鱼-粒子群混合算法仿真结果与粒子群算法和鲸鱼算法进行比较,得出改进鲸鱼-粒子群混合算法的MPP跟踪可以有效解决传统方法陷入局部最优解问题,并且跟踪速度快,输出功率波动小,从而实现对最大功率点的有效追踪,相比其它算法具有很好的优越性。

关键词：光伏发电局部遮阴最大功率点追踪改进鲸鱼-粒子群混合算法

海关突发公共卫生事件应急管理研究——以H海关为例

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海关突发公共卫生事件应急管理研究——以H海关为例

作者：王法凯山西大学

学位级别：硕士

2020年伊始,新型冠状病毒疫情在全球范围内暴发。这一重大的公共卫生事件,是对国家公共卫生应急管理体系的一次检验,也是对海关系统应急处突能力的考验。“疫情就是命令,防控就是责任”,海关系统坚决贯彻落实“坚定信心、同舟共济、科... 详细信息

2020年伊始,新型冠状病毒疫情在全球范围内暴发。这一重大的公共卫生事件,是对国家公共卫生应急管理体系的一次检验,也是对海关系统应急处突能力的考验。“疫情就是命令,防控就是责任”,海关系统坚决贯彻落实“坚定信心、同舟共济、科学防治、精准施策”的要求,坚守口岸疫情防控第一线,与病毒斗、与炎热严寒斗、与各种磨难斗,迅速采取最全面、最严格、最彻底的防控措施,有效应对了全球先后五次疫情的冲击,成功规避了致病力较强的原始株、德尔塔变异株的广泛传播,为外防输入和全国抗疫的阶段性胜利做出了积极贡献。作为口岸突发公共卫生事件的主职部门,海关系统面对突发公共卫生事件应急管理不仅达到了“严防输入”的效果,更成为了维护国内经济社会发展大局的重要基础。本文基于公共卫生事件的特点,通过对国内外研究的学习和整理,归纳突发公共卫生事件应急处置的相关理论、制度、机制,并结合当下海关卫生检疫流程,回顾疫情初期口岸处置措施,利用问卷调查的方式进行调查研究,总结了口岸在新冠病毒感染疫情应急管理过程中存在的旅客通关时间长、专业人员不足、信息化应用缺乏、联防联控不畅通等问题;在对策建议论述中,结合疫情防控面临的新形势新任务,重点针对完善保障体系、构建预防体系、完善处置体系、谋划恢复体系进行叙述。本文目的在于为公共卫生事件处置提供实践参考,提升应急处置能力,巩固口岸疫情防控成效,完善口岸公共卫生管理体系,提高应急保障和各类疫情防控能力。

关键词：海关公共卫生事件应急管理

基于变权重PSO-Elman神经网络的路面附着系数估计

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浙江大学学报（工学版） 2024年第3期58卷 622-634页

作者：王骏骋王法慧浙江理工大学机械工程学院浙江杭州310018

针对传统神经网络权值更新不稳定导致路面附着系数预估精度不高的问题,提出基于变权重粒子群优化(PSO)-Elman神经网络的路面附着系数估计方法.搭建基于7自由度汽车动力学模型的神经网络模型,在Elman神经网络模型中引入粒子群算法降低训... 详细信息

针对传统神经网络权值更新不稳定导致路面附着系数预估精度不高的问题,提出基于变权重粒子群优化(PSO)-Elman神经网络的路面附着系数估计方法.搭建基于7自由度汽车动力学模型的神经网络模型,在Elman神经网络模型中引入粒子群算法降低训练绝对误差,并使用线性权重递减策略对粒子群算法中的权重进行改变,平衡粒子全局和局部搜索能力,实现网络权值矩阵优化;采用傅里叶函数方法拟合出理想滑移率-路面附着系数相关曲线;通过理论分析和仿真验证,证明采用该方法能够提升路面附着系数预估精度.仿真结果表明:在定附和变附路面行驶工况下,相比于传统Elman神经网络,采用变权重PSO-Elman神经网络的路面附着系数估计方法获得的路面附着系数均方根误差分别平均降低了35.62%和19.20%,有效提升了防抱死控制效果.

关键词：车辆状态路面附着系数神经网络粒子群防抱死控制

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SF_6示踪气体在新集二矿1上煤采空区漏风检测中的应用

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煤矿机械 2018年第2期39卷 116-119页

作者：徐庶泽王法凯中煤新集能源股份有限公司新集二矿安徽淮南232170 重庆大学资源与环境科学学院重庆400044

采用连续释放SF6示踪气体法,通过分析井上井下对照图,实地考察新集二矿2101采区1上煤的开采状况及巷道布置情况,结合井下采空区漏风和1上自燃发火情况,查找210107采面可疑漏风源与漏风汇的位置,合理布置释放接收点,利用瞬时释放示踪气... 详细信息

采用连续释放SF6示踪气体法,通过分析井上井下对照图,实地考察新集二矿2101采区1上煤的开采状况及巷道布置情况,结合井下采空区漏风和1上自燃发火情况,查找210107采面可疑漏风源与漏风汇的位置,合理布置释放接收点,利用瞬时释放示踪气体法确定了210107工作面上部210108采空区的漏风方向和漏风速度,在此基础上确定了漏风通道,为矿井自燃发火煤层防灭火工作提供了科学依据。

关键词：示踪气体SR 连续定量释放采空区漏风检测

智慧社区建设赋能老旧小区治理转型的理论解释——基于S市T社区的案例研究

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电子政务 2024年第6期 28-38页

作者：王法硕王欣然华东师范大学公共管理学院复旦大学社会发展与公共政策学院

老旧小区如何开展智慧社区建设是一个具有较强现实意义但已有研究较少涉及的重要问题。基于S市T社区开展智慧社区建设的中国故事,提出“蝴蝶模型”解释智慧社区建设何以赋能老旧小区治理转型。研究发现,社区党组织负责人是智慧社区建设... 详细信息

老旧小区如何开展智慧社区建设是一个具有较强现实意义但已有研究较少涉及的重要问题。基于S市T社区开展智慧社区建设的中国故事,提出“蝴蝶模型”解释智慧社区建设何以赋能老旧小区治理转型。研究发现,社区党组织负责人是智慧社区建设的核心行动主体,现实治理问题倒逼智慧社区建设议程启动。在精准识别行动者目标及损益基础上,核心行动者一方面运用党建引领“三驾马车”与动员国企履行社会责任实现对重要行动者的征召,另一方面通过技术赋能与情感治理获得了居民的认可、满意和对社区事务的积极参与,最终形成了囊括所有社区治理利益相关者的行动者网络并持续提升运行效能。研究提供了通过智慧社区建设赋能老旧小区治理转型的理论解释,丰富了技术赋能城市社区治理的研究成果。

关键词：智慧社区社区智能化治理转型社区治理

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基于区间二型模糊逻辑的制动防抱死控制

交通运输工程学报 2024年第3期24卷 238-250页

作者：王骏骋吕林峰王法慧浙江理工大学机械工程学院浙江杭州310018

针对传统模糊逻辑制动防抱死控制抗干扰能力较弱,在面对不同路面附着系数及理想滑移率时滑移率控制效果较差的问题,提出了一种区间二型模糊逻辑制动防抱死控制系统和方法;控制系统以滑移率误差为输入,利用区间二型模糊集合描述了滑移率... 详细信息

针对传统模糊逻辑制动防抱死控制抗干扰能力较弱,在面对不同路面附着系数及理想滑移率时滑移率控制效果较差的问题,提出了一种区间二型模糊逻辑制动防抱死控制系统和方法;控制系统以滑移率误差为输入,利用区间二型模糊集合描述了滑移率误差及其变化率,并经模糊化、模糊推理、模糊降型、解模糊化4个步骤得到理想制动力矩输出;根据上、下隶属度函数确定的模糊变量隶属度计算模糊规则激活度区间,以增强系统的抗干扰能力,并保证滑移率精准跟踪;基于MATLAB/SIMULINK软件,针对搭载了提出的控制器与传统控制器的车辆,模拟了在不同路面附着条件下的防抱死控制性能,并搭建了防抱死硬件在环平台,进行了验证分析。研究结果表明:在区间二型模糊逻辑制动防抱死控制下,车辆在低附着系数路面下前、后轮滑移率误差均方分别下降了52.96%和57.36%,制动距离缩短了0.24 m,制动时间降低了0.04 s;在中附路面下前、后轮滑移率误差均方分别下降了65.15%和73.32%,制动距离缩短了0.36 m,制动时间降低了0.05 s;在高附着系数路面下前、后轮滑移率误差均方分别下降了47.20%和39.57%,制动距离缩短了0.19 m,制动时间降低了0.02 s。由此可见,相比于传统模糊逻辑制动防抱死控制,提出的区间二型模糊逻辑制动防抱死控制在不同制动条件下均能取得更好的滑移率控制效果。

关键词：汽车工程制动防抱死抗干扰能力滑移率区间二型模糊逻辑模糊降型隶属度函数硬件在环

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微反应器内颜料红57连续化合成工艺研究

化工学报 2024年

作者：王法军陈安徐建鸿深圳清华大学研究院微流控绿色制造研发中心深圳智微通科技有限公司清华大学化学工程系

偶氮色淀颜料属于重要的有机颜料品种之一，被广泛的应用在各类工业领域。利用微反应器技术实现颜料红57的连续化合成，对于偶氮色淀颜料生产技术的革新有重要意义。首先搭建微反应器系统，并在系统内对重氮化反应、偶合反应、色淀化反... 详细信息

偶氮色淀颜料属于重要的有机颜料品种之一，被广泛的应用在各类工业领域。利用微反应器技术实现颜料红57的连续化合成，对于偶氮色淀颜料生产技术的革新有重要意义。首先搭建微反应器系统，并在系统内对重氮化反应、偶合反应、色淀化反应过程进行反应条件优化，在最优的反应条件下，重氮盐的收率大于99%，颜料红收率大于99%，颜料红色淀后的固体回收率接近100%。最后，采用不同碱金属盐或者碱土金属溶液进行色淀化反应，实现对颜料色光的调控。其中，Sr2+、Ba2+色淀后色光偏亮，同时偏红偏黄；Zn2+、Mg2+、Mn2+色淀后色光偏暗，同时偏绿偏蓝。

关键词：微反应器微尺度重氮化反应偶合反应色淀化反应偶氮色淀颜料

煤与瓦斯突出过程中层裂煤体的结构演化及破坏规律

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中国矿业 2014年第9期23卷 107-111页

作者：吴爱军蒋承林王法凯西南科技大学环境与资源学院四川绵阳621010 中国矿业大学安全工程学院江苏徐州221016 山东能源集团贵州矿业集团公司贵州贵阳734200

通过对煤与瓦斯突出物理模拟实验残留煤样的研究而发现,在突出过程中一般会依次产生三种结构的层裂体:")"型的凹面体、"I"型的平面体与"("型凸面体。经分析,层裂煤体的结构演化是地应力、瓦斯压力、煤体的物理力学性质以及缸体壁面的约... 详细信息

通过对煤与瓦斯突出物理模拟实验残留煤样的研究而发现,在突出过程中一般会依次产生三种结构的层裂体:")"型的凹面体、"I"型的平面体与"("型凸面体。经分析,层裂煤体的结构演化是地应力、瓦斯压力、煤体的物理力学性质以及缸体壁面的约束等因素共同作用的结果。根据这三种层裂体的结构形状,分别建立了相应的板壳力学模型,通过计算确立了它们破坏临界值的大小关系:凹面体最大,平面体次之,凸面体最小;据此结果进一步推论得出:随着层裂煤体的演化,所需破坏而发生突出的动力随之减小,突出将变得更加容易。

关键词：煤与瓦斯突出孔洞层裂状煤体结构演化失稳

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基于混合自适应选择模型的燃气轮机建模

中国电机工程学报 2024年第7期44卷 2737-2747,I0019页

作者：张宝凯中国大唐集团科学技术研究总院有限公司华东电力试验研究院安徽省合肥市230031

单轴燃气轮机联合循环机组作为参与电网调峰谷、调频的重要装备,其运行性能直接关系到电网安全。为提高电网可靠性,该文提出一种基于混合形式自适应选择算法模型(hybrid-form adaptive selection algorithm model,HASAM)。首先,结合厂... 详细信息

单轴燃气轮机联合循环机组作为参与电网调峰谷、调频的重要装备,其运行性能直接关系到电网安全。为提高电网可靠性,该文提出一种基于混合形式自适应选择算法模型(hybrid-form adaptive selection algorithm model,HASAM)。首先,结合厂家控制策略组态逻辑与偏互信息确定与燃机计算功率相关的变量作为建模对象;然后,利用量子粒子群QPSO辨识模型、深度置信网络DBN算法以及ELMAN算法构建子模型;最后,针对不同工况,结合QPSO优化的DBN分类模型自适应选择子模型进行燃机计算功率预测。基于9E燃气轮机工况数据验证结果表明,提出的算法能够准确的预测燃气轮机计算功率。

关键词：数据驱动燃气轮机自适应选择预测