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基于混合蛙跳算法多无人机航点规划

华中科技大学学报（自然科学版） 2015年第S1期43卷 341-344页

作者：薛楷嘉王从庆李志宇南京航空航天大学自动化学院江苏南京210031

提出了一种自适应混合蛙跳算法(SFLA),用于解决寻找源点出发的各个无人机所走路径代价函数总和最小的多无人机航点规划问题.在该优化算法中,对各个航点采用插入分割点的方法进行航点序号整体编码,同时运用交换子交换序的方法对种群中序... 详细信息

提出了一种自适应混合蛙跳算法(SFLA),用于解决寻找源点出发的各个无人机所走路径代价函数总和最小的多无人机航点规划问题.在该优化算法中,对各个航点采用插入分割点的方法进行航点序号整体编码,同时运用交换子交换序的方法对种群中序列个体进行更新.通过对经典混合蛙跳算法加入自适应算子,动态改变进化步长,提高算法收敛速度与精度.通过仿真实验表明所提出的自适应混合蛙跳算法对于解决非对称的多无人机航点规划问题是有效的.

关键词：多无人机航点规划代价函数非对称规划混合蛙跳算法自适应

面向群目标搜索的无人机航迹规划与跟踪控制研究

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面向群目标搜索的无人机航迹规划与跟踪控制研究

作者：薛楷嘉南京航空航天大学

学位级别：硕士

随着社会的进步与技术的创新,无人机产业呈现出了前所未有的发展。航迹规划与航迹跟踪控制一直以来是无人机自主飞行系统的重要组成部分,目前的航迹规划系统常常是针对单架无人机设计的,对于多架无人机的航迹规划来说不仅仅需要考虑单... 详细信息

随着社会的进步与技术的创新,无人机产业呈现出了前所未有的发展。航迹规划与航迹跟踪控制一直以来是无人机自主飞行系统的重要组成部分,目前的航迹规划系统常常是针对单架无人机设计的,对于多架无人机的航迹规划来说不仅仅需要考虑单机的物理性能,环境和通信问题,还需要考虑所派出无人机的数量,无人机航迹之间的关系等问题。同时,四旋翼无人机相较于固定翼无人机有着其独特的飞行优势,从而受到了广泛的关注。然而对于这种欠驱动、非线性、内部参数难以确定的无人机系统来说,其航迹跟踪控制器的设计是比较困难的。因此,根据以上考虑本文主要做了以下工作:首先,本文分析了航迹规划必要性条件和代价约束,如航迹节点距离、无人机剩余飞行时间、任务执行效率、环境地形等,从而建立群目标搜索无人机航迹规划代价模型。同时,也对现有航迹规划算法的优缺点进行了对比,分析了算法的适用范围。其次,进行了面向群目标的无人机航迹规划算法研究,研究了利用交换序与改善进化步长的混合蛙跳算法,使之适用于面向群目标的航迹规划。然后,研究了节点间障碍物的碰撞检测算法,利用障碍物的拓展包围体实施避障飞行;针对节点间存在多个障碍物和多架无人机相交于同一个障碍物的情况进行分析,并得出了相应的避障飞行方案。通过仿真对比,选择出在不同条件下较为适合的多无人机飞行搜索策略。最后,描述了四旋翼无人机非线性模型,研究了四旋翼无人机的跟踪控制问题。针对模型的参数未知,建立了一种与支持向量机相结合的滑模控制方案;设计了一种基于自适应在线支持向量机的补偿器用于补偿无人机飞行过程中的外部干扰。仿真验证与分析表明了所述方法的有效性。

关键词：群目标航迹规划混合蛙跳算法四旋翼无人机航迹跟踪控制支持向量机滑模控制

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氮掺杂分级孔道碳的制备及其锌离子储能特性

中国有色金属学报 2024年第6期34卷 1871-1883页

作者：王甜俞娟谢雨琪彭嘉鑫赵俊楷西安建筑科技大学冶金工程学院陕西省冶金工程技术研究中心西安710055

本文选用生物质材料荷花花粉作为碳源,以不同比例的ZnCl_(2)作为活化剂,采用超声分散、一步碳化活化、高能珠磨等工艺制备出具有天然球形分级孔道结构的生物质衍生多孔碳材料(LPC),通过将其作为水系锌离子电容器(AZIC)的正极材料进行形... 详细信息

本文选用生物质材料荷花花粉作为碳源,以不同比例的ZnCl_(2)作为活化剂,采用超声分散、一步碳化活化、高能珠磨等工艺制备出具有天然球形分级孔道结构的生物质衍生多孔碳材料(LPC),通过将其作为水系锌离子电容器(AZIC)的正极材料进行形貌结构及电化学性能研究。结果表明:ZnCl_(2)和花粉的最佳活化质量比为2∶1,此时LPC的比表面积为1516 m^(2)/g,并表现出了最佳的充放电特性。在0.1 A/g的电流密度下,LPC首次放电比容量达到了69.9 mA·h/g;在5 A/g的电流密度下循环1450圈后的容量保持率为79.9%。这些性能的改善主要归因于LPC的大比表面积、丰富的天然分级孔道结构及氮、氧原子掺杂特性,为Zn^(2+)提供快速的扩散路径及大量的电化学活性位点,诱导其产生了额外的赝电容。

关键词：锌离子电容器花粉多孔碳氮掺杂

基于LDV的电力设备表面振动测量及补偿算法研究

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电工技术学报 2024年

作者：赖泽楷关向雨涂嘉毅林建港徐欣灵福州大学电气工程与自动化学院中铝山东新材料有限公司

为实现不同电工材料表面机械振动的非接触测量，搭建了全光纤1550nm激光多普勒测振系统(LDV)，针对不同电工材料表面粗糙度对反射光的影响以及IQ信号不平衡因子对解调波形的影响，提出一种融合材料表面粗糙度光学补偿和正交解调补偿的... 详细信息

为实现不同电工材料表面机械振动的非接触测量，搭建了全光纤1550nm激光多普勒测振系统(LDV)，针对不同电工材料表面粗糙度对反射光的影响以及IQ信号不平衡因子对解调波形的影响，提出一种融合材料表面粗糙度光学补偿和正交解调补偿的综合补偿算法。首先基于射线光学分析不同电工材料表面粗糙度对收发一体光学镜头耦合效率的影响，提出采用平凹-凹凹-平凸透镜方案的光学天线前端补偿算法。分析了IQ信号幅相不平衡对解调结果的影响，通过镜像抑制算法消除该影响，建立不平衡模型验证补偿算法的有效性。搭建了不同电工材料标定平台和气体绝缘开关(GIS)设备振动平台，对所提出的光学和信号补偿算法进行验证。结果表明本文所提光学补偿方法提高了21.92%的不同电工材料表面的激光平均耦合效率，信号补偿前的解调信号存在25.04 dB的镜像干扰比率（IIR），经过IQ信号补偿后，信号的信噪比提高了25.8 dB。验证了所研发的系统能够应用于不同电工设备表面3m～10 m距离和10Hz～2kHz频率范围机械振动的无损带电检测。

关键词：全光纤激光多普勒振动测量射线光学仿真光学天线正交解调补偿

基于格子玻耳兹曼的油浸式变压器瞬态温升模拟与负载能力评估

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电工技术学报 2024年

作者：于文旭关向雨赵俊义涂嘉毅赖泽楷福州大学电气与自动化学院

现场变负荷运行条件下的油浸式变压器动态载荷(DTR)和热寿命损失与设备的瞬态温升密切相关。本文提出了一种耦合电网络的格子玻耳兹曼(LBM)物理在环仿真模型，实现对电网络约束下的DTR实时评估。采用D2Q9模型对流体流动和热格子玻耳兹... 详细信息

现场变负荷运行条件下的油浸式变压器动态载荷(DTR)和热寿命损失与设备的瞬态温升密切相关。本文提出了一种耦合电网络的格子玻耳兹曼(LBM)物理在环仿真模型，实现对电网络约束下的DTR实时评估。采用D2Q9模型对流体流动和热格子玻耳兹曼方程(LBEs)进行求解捕获变压器内部瞬态的油流和温升过程；在Simulink环境中采用等价电流源模型构建多级负载的电网络约束，并将建立的变压器LBM模型作为元件进行数值封装完成物理在环的仿真模型构建。所建立的模型热点温升的稳态和瞬态求解结果与有限体积法(FVM)对比的误差分别为2.60%和6.44%，热点温升变化趋势与变压器负载导则吻合，验证了所提方法的有效性。基于该模型对恒定25℃、夏季和冬季典型环境温度变化下的油浸式变压器负载能力进行了评估，结果显示在相对绝缘寿命损失小于1的前提下，环境温度恒定25℃、夏季典型变化温度和冬季典型变化温度下最大的负载系数分别为1.20、1.10和1.60。本文提出的基于LBM的仿真模型对油浸式变压器温升的实时监测、负载能力评估和动态增容提供了一种有效方法。

关键词：油浸变压器变压器动态载荷格子玻耳兹曼方法相对绝缘寿命

考虑电动汽车优先级需求的两阶段优化调度策略

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电工电能新技术 2024年第4期43卷 20-28页

作者：崔明勇吕静薛思嘉曹朋燕山大学电力电子节能与传动控制河北省重点实验室河北秦皇岛066004 燕山大学电气工程学院河北秦皇岛066004 国网河北省电力有限公司沧州供电分公司河北沧州061000

随着光伏发电渗透率的升高,光伏出力的不确定性会影响电网的安全稳定运行。而利用电动汽车(EV)移动储能的特性可以实现EV和光伏的协同增效。本文基于EV能量调度的灵活性,构建了考虑用户充电需求的EV两阶段优化调度模型:在日前预调度阶段... 详细信息

随着光伏发电渗透率的升高,光伏出力的不确定性会影响电网的安全稳定运行。而利用电动汽车(EV)移动储能的特性可以实现EV和光伏的协同增效。本文基于EV能量调度的灵活性,构建了考虑用户充电需求的EV两阶段优化调度模型:在日前预调度阶段,建立光伏的就地消纳偏差最小、EV充电完成率最大、EV用户出行成本最小的多目标优化函数,并引入充放电系数对EV的充电行为进行优化;在实时调度阶段,负荷聚合商结合各时段EV的实际充电需求,根据调度优先级对优化后的充放电系数修正,保证EV充电的公平性,制定出最优的充放电策略。通过综合考虑EV用户对于充电完成度和充电成本的不同需求,对不同充电模式、不同权重系数进行分析,同时考虑了用户改变充电需求的情况,验证本文所提策略在降低光伏消纳偏差量、满足用户充电需求方面具有明显效果。

关键词：电动汽车充电需求调度优先级就地消纳

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记住我们所追寻的

初中生世界 2024年第Z4期 51-52页

作者：薛恩嘉

“你们真的去观察过吗？”语文老师的话掷地有声，他那强调性的手势停在半空中。教室里安静极了，好似听得见同学们心中的叹息。这是一节令我永生难忘的作文课。又是星期四的下午。课表上的“语文”赫然在目，我知道，又到了每周的作文...

“你们真的去观察过吗？”语文老师的话掷地有声，他那强调性的手势停在半空中。教室里安静极了，好似听得见同学们心中的叹息。这是一节令我永生难忘的作文课。又是星期四的下午。课表上的“语文”赫然在目，我知道，又到了每周的作文课。果不其然，语文老师拿着书本，踏着上课铃声，走进了教室。

关键词：

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阵列式监测传感器研究及算法实现

铁道工程学报 2024年第4期41卷 84-89页

作者：薛骐中国铁路设计集团有限公司天津300308

研究目的:目前基坑深层水平位移自动化监测和路基隧道等构筑物内部形变自动化监测领域中所用测量传感器普遍使用测斜等轮轴测量设备,存在抗压性较差、监测密度不够详细等问题。本文通过研发具有高强度、高稳定性的阵列式传感器,并针对... 详细信息

研究目的:目前基坑深层水平位移自动化监测和路基隧道等构筑物内部形变自动化监测领域中所用测量传感器普遍使用测斜等轮轴测量设备,存在抗压性较差、监测密度不够详细等问题。本文通过研发具有高强度、高稳定性的阵列式传感器,并针对设备监测过程中发生的旋转误差问题研究多轴实时矫正算法,以实现实时、自动化、高精度监测。研究结论:(1)本文通过软硬件结构设计,将加速度传感芯片、磁力传感芯片和温度传感芯片等高度集成,研发了MEMS三维形变监测仪;(2)本文针对各芯片的输出数据进行解算,开发了各节段位移计算方法;(3)本文利用三轴加速度计和三轴磁力计研发了组合旋转角度计算方法,测试证明了在单节段0.5 m条件下,单节绝对精度优于0.1 mm,系统稳定性优于0.2 mm,航向角绝对精度优于0.5°,航向角稳定性优于0.1°;(4)本文研究可为自动化监测领域提供一种新型设备及自动化监测方法。

关键词：阵列式传感器自动化监测旋转角

气候变化与人类活动对河北省马铃薯产量的影响

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生态学杂志 2024年

作者：薛思嘉王朋朋魏瑞江杨梅刘园园李璠河北省气象与生态环境重点实验室承德市气象局河北省气象科学研究所

基于河北省1982—2022年20个气象站观测资料、化肥施用量、有效灌溉面积和马铃薯产量资料，采用相关分析、通径分析和残差趋势法等方法，研究了气候变化和人类活动对马铃薯产量的影响。结果表明：河北省马铃薯生育期内日平均气温、日最... 详细信息

基于河北省1982—2022年20个气象站观测资料、化肥施用量、有效灌溉面积和马铃薯产量资料，采用相关分析、通径分析和残差趋势法等方法，研究了气候变化和人类活动对马铃薯产量的影响。结果表明：河北省马铃薯生育期内日平均气温、日最高气温、日最低气温、0 cm和5 cm地温均显著升高，日照时数显著减少，降水量不显著升高，空气相对湿度不显著降低；马铃薯气象产量波动平均为中幅，2012—2022年以弱幅为主；气候变化和人类活动对马铃薯产量增加的相对贡献率分别为59.07%和40.93%，气候变化是马铃薯产量增加的主导因素。

关键词：气候变化马铃薯产量二次指数平滑法残差趋势法