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变负载机械手轨迹跟踪控制器设计

控制理论与应用 2024年第4期41卷 738-744页

作者：赵兴强刘振朱全民青岛大学自动化学院山东青岛266071 青岛大学山东省工业控制技术重点实验室山东青岛266071 英国西英格兰大学工程设计与数学系英国布里斯托BS161QY

本文针对具有变负载的不确定刚性机械手系统,提出了一种依赖平均驻留时间的神经网络自适应切换控制策略.本控制方案将夹持不同负载的刚性机械手系统视为切换系统,即根据负载的不同将整个系统分为若干子系统,并基于平均驻留时间原则对每... 详细信息

本文针对具有变负载的不确定刚性机械手系统,提出了一种依赖平均驻留时间的神经网络自适应切换控制策略.本控制方案将夹持不同负载的刚性机械手系统视为切换系统,即根据负载的不同将整个系统分为若干子系统,并基于平均驻留时间原则对每个子系统分别设计控制器.在各子系统中,分别采用径向基函数(RBF)神经网络逼近系统结构参数,以避免控制器对系统精确模型的依赖.同时,基于神经网络设计鲁棒补偿项,以抑制集总扰动对系统的影响.然后,利用多Lyapunov函数方法证明了轨迹跟踪误差的一致最终有界性.最后,通过仿真验证,所提出的控制方案不仅可实现变负载机械手期望轨迹的高精度跟踪,而且可有效削弱输入力矩的抖振.

关键词：切换控制器机械手神经网络平均驻留时间自适应控制

高比例户用光伏接入下低压配电网户变关系识别

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电网技术 2024年第3期48卷 1160-1171页

作者：朱音洁赵健宣羿孙智卿上海电力大学电气工程学院上海市杨浦区200090 国网浙江省电力有限公司杭州供电公司浙江省杭州市310016

近年来,随着分布式光伏的发展,用户可参与的户用光伏系统在低压配电网中的并网数量快速增长。针对高比例户用光伏下的低压配电网具备的基本特征,提出一种基于台区配变及用户功率平衡关系的光伏时序功率卷积模型,并在此基础上,采用基于... 详细信息

近年来,随着分布式光伏的发展,用户可参与的户用光伏系统在低压配电网中的并网数量快速增长。针对高比例户用光伏下的低压配电网具备的基本特征,提出一种基于台区配变及用户功率平衡关系的光伏时序功率卷积模型,并在此基础上,采用基于高斯混合模型的电压聚类优化目标函数进行户变关系识别。首先,基于用户-配变功率平衡关系,建立了高比例户用光伏的低压户变关系的多元线性回归模型;其次,提出一种基于Bi LSTM算法的光伏时序识别方法,筛选出光伏瞬时渗透率最高的时序片段;根据已识别的光伏时序片段建立光伏权重矩阵,并引入该矩阵将多元线性回归模型进行加权回归后转化为光伏时序功率卷积模型求解,在平抑光伏波动影响的同时初步识别户变从属关系;然后,提出一种基于高斯混合模型进行电压聚类的优化目标函数作为验证步骤,能够进一步排除验证错误的用户,提高户变关系的准确率;最后,以某地区实际低压配电网为例,分别使用该地区推广户用光伏前后不同时期的历史数据集进行识别,通过识别结果对比,验证了所提方法的有效性和实用性。

关键词：低压配电网户变关系拓扑辨识智能电表户用光伏

考虑低碳需求响应的碳捕集燃煤电厂配置-运行协同优化

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电力自动化设备 2024年第7期44卷 278-286页

作者：乐生铜张亚超朱蜀谢仕炜福州大学电气工程与自动化学院福建福州350108 国网湖南省电力有限公司调度控制中心湖南长沙410004

针对电力系统的低碳经济运行问题,提出一种考虑低碳需求响应的碳捕集燃煤电厂配置-运行协同优化方法。考虑燃煤电厂发电系统和燃烧后碳捕集系统存在强耦合关系,在gCCS平台采集溶剂型碳捕集燃煤电厂的运行数据,采用多元线性回归方法进行... 详细信息

针对电力系统的低碳经济运行问题,提出一种考虑低碳需求响应的碳捕集燃煤电厂配置-运行协同优化方法。考虑燃煤电厂发电系统和燃烧后碳捕集系统存在强耦合关系,在gCCS平台采集溶剂型碳捕集燃煤电厂的运行数据,采用多元线性回归方法进行模型参数识别,构建其稳态数学模型。应用碳排放流理论计算负荷侧碳排放成本,并根据机组碳排放强度进行碳配额分配,构建低碳需求响应模型。基于此,上层优化模型以电厂配置成本最低为目标函数,满足容量优化配置约束。下层优化模型以运行成本最小为目标函数,满足系统运行约束。采用改进IEEE 24节点系统作为算例进行仿真分析,验证了所提策略的有效性。

关键词：碳捕集双层优化碳排放流优化配置低碳需求响应

基于CNN-SAEDN-Res的短期电力负荷预测方法

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电力自动化设备 2024年第4期44卷 164-170页

作者：崔杨朱晗王议坚张璐李扬东北电力大学现代电力系统仿真控制与绿色电能新技术教育部重点实验室吉林吉林132012 中国农业大学信息与电气工程学院北京100083

基于深度学习的序列模型难以处理混有非时序因素的负荷数据,这导致预测精度不足。提出一种基于卷积神经网络(CNN)、自注意力编码解码网络(SAEDN)和残差优化(Res)的短期电力负荷预测方法。特征提取模块由二维卷积神经网络组成,用于挖掘... 详细信息

基于深度学习的序列模型难以处理混有非时序因素的负荷数据,这导致预测精度不足。提出一种基于卷积神经网络(CNN)、自注意力编码解码网络(SAEDN)和残差优化(Res)的短期电力负荷预测方法。特征提取模块由二维卷积神经网络组成,用于挖掘数据间的局部相关性,获取高维特征。初始负荷预测模块由自注意力编码解码网络和前馈神经网络构成,利用自注意力机制对高维特征进行自注意力编码,获取数据间的全局相关性,从而模型能根据数据间的耦合关系保留混有非时序因素数据中的重要信息,通过解码模块进行自注意力解码,并利用前馈神经网络回归初始负荷。引入残差机制构建负荷优化模块,生成负荷残差,优化初始负荷。算例结果表明,所提方法在预测精度和预测稳定性方面具有优势。

关键词：短期电力负荷预测卷积神经网络自注意力机制残差机制负荷优化

青少年特发性脊柱侧弯矫形器分类比较与数字智能技术的应用进展

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中国组织工程研究 2024年第21期28卷 3418-3423页

作者：朱培坤白金柱山东中医药大学康复医学院山东省济南市250355 中国康复研究中心北京博爱医院脊柱脊髓外科北京市100068 首都医科大学康复医学院北京市100068 首都医科大学骨外科学系北京市100070

背景:矫形器治疗是目前轻中度脊柱侧弯的常用有效治疗方法,可延缓并抑制侧弯进展,降低严重畸形发生率。不同种类矫形器的适应证和应用特点及疗效各不相同。近年的数字化智能化新技术应用促进了新型矫形器的改进研发。目的:对临床上常用... 详细信息

背景:矫形器治疗是目前轻中度脊柱侧弯的常用有效治疗方法,可延缓并抑制侧弯进展,降低严重畸形发生率。不同种类矫形器的适应证和应用特点及疗效各不相同。近年的数字化智能化新技术应用促进了新型矫形器的改进研发。目的:对临床上常用的脊柱侧弯矫形器进行分类比较,并阐述近年的数字化智能化等新技术应用进展,为矫形器的临床选择和新型矫形器改进研发提供参考。方法:通过计算机检索PubMed、Embase、IEEE、中国知网、万方医学数据库收录的相关文献。英文检索词为“scoliosis,orthosis,brace,progress,artificial intelligence,digitization”,中文检索词包括“脊柱侧弯,脊柱侧凸,矫形器,支具,进展,人工智能,数字化”,检索时限主要为2012-2022年,最终纳入56篇文献进行综述分析。结果与结论:①脊柱侧弯矫形器对轻中度青少年特发性脊柱侧弯具有较好疗效,通过Hueter-Volkmann定律,加速凹侧脊柱的生长,成功率较高,目前已广泛应用于该领域。②不同种类矫形器的适应证和应用特点及疗效各不相同,临床选择具有针对性。③脊柱侧弯矫形器向更加人性化的方向发展,注重患者的舒适度,制作过程从石膏铸型向计算机辅助制造转型,简洁卫生且矫正精度更高,患者的依从性明显提高。④脊柱侧弯矫形器向着数字化、智能化方向发展,目前已与人工智能、物联网等技术广泛融合,实时监测患者的矫形力、体温、依从性等,为患者提供更加精准的治疗。⑤目前脊柱侧弯矫形器仍存在较多不可忽视的缺陷,如影响发育、肌力下降、身体僵硬等,需要进一步的探索和完善。

关键词：脊柱侧弯矫形器支具分类比较进展人工智能数字化

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考虑3种时延的车辆队列控制系统稳定性

交通运输工程学报 2024年第2期24卷 254-266页

作者：朱旭孙卓张泽华闫茂德长安大学电子与控制工程学院陕西西安710064

针对含输入时延、跟随车之间的通信时延、领航车广播时延的车辆队列控制系统,研究了其内部稳定性和队列稳定性;在内部稳定性方面,提出了一种融合克罗内克和与特征根聚类(CTCR)法的方法,获得了系统内部稳定的充分必要条件;在队列稳定性方... 详细信息

针对含输入时延、跟随车之间的通信时延、领航车广播时延的车辆队列控制系统,研究了其内部稳定性和队列稳定性;在内部稳定性方面,提出了一种融合克罗内克和与特征根聚类(CTCR)法的方法,获得了系统内部稳定的充分必要条件;在队列稳定性方面,为了保证干扰沿车辆队列向后传播不扩散,给出了队列稳定的充分条件,揭示了队列稳定性独立于跟随车之间的通信时延;在此基础上,给出了可保证队列稳定的时延上界与车辆控制器增益设计范围。仿真结果表明:当满足所提稳定性条件时,车辆队列控制系统可同时保持内部稳定和队列稳定;所提内部稳定性方法求解的时延边界是完整、精确的,理论推导结果与仿真试验结果的误差小于0.1 s,且仿真时间比Bézout结式消元快2个数量级,比Sylvester结式消元快3个数量级,表明该方法大幅度降低了传统特征根聚类法的运算量;车间状态误差可在15 s内快速减小并趋近于0;在所有车辆恒速行驶时,车间保持50 m期望安全距离;在领航车以0.4 m·s^(-2)加速和0.6 m·s^(-2)减速过程中,跟随车的速度和加速度随领航车变化,车辆位置误差小于0.5 m,且沿车辆队列向后传播不扩散。

关键词：智能交通车辆队列克罗内克和特征根聚类输入时延通信时延内部稳定队列稳定

基于多绕组变压器的高压无线充电自由定位系统

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电测与仪表 2024年第4期61卷 123-131页

作者：陈晶周洪朱傲武汉大学电气与自动化学院武汉430061

针对电动车辆无线电能传输(wireless power transfer,WPT)系统存在的半导体性能有限和定位困难的问题,提出了一种多对一高压无线充电自由定位系统。该系统采用逆变器串联输入的设计来适应高压应用场景,同时利用多绕组变压器实现逆变器... 详细信息

针对电动车辆无线电能传输(wireless power transfer,WPT)系统存在的半导体性能有限和定位困难的问题,提出了一种多对一高压无线充电自由定位系统。该系统采用逆变器串联输入的设计来适应高压应用场景,同时利用多绕组变压器实现逆变器的等效并联输出和向多路发射回路传输电能的功能,并采用了多对一的设计以扩大电动车的定位范围以实现无线充电的自由定位功能。为分析多绕组变压器的工作机理和研究多对一拓扑的能量传输特性,进行了等效电路分析和MATLAB仿真,并制作实验室原型样机进行了实验验证。基于实验和仿真结果,提出了一种基于多对一WPT拓扑的混合工作模式,可以有效地扩大电动车辆无线充电时的定位范围。研究和分析表明,文中所提出的拓扑结构可以有效地提高系统的输入电压以应用于高压场景,并能有效扩大电动车辆无线充电时的定位范围以实现自由定位。

关键词：无线电能传输多对一无线充电多绕组变压器自由定位

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加工条件对亚油酸氧化形成呋喃的影响

中国食品学报 2024年第4期24卷 278-284页

作者：张青李刘滨张梁朱梦婷茶树生物学与资源利用国家重点实验室安徽农业大学茶与食品科技学院合肥230036

呋喃是2B级致癌物(可能使人类致癌),主要形成于食品热加工过程,多不饱和脂肪酸(PUFAs)氧化是形成呋喃的重要途径,然而PUFAs形成呋喃的研究尚处于起步阶段。本研究选用亚油酸为代表性脂肪酸,采用顶空进样-气相色谱-质谱联用法(HS-GC-MS)... 详细信息

呋喃是2B级致癌物(可能使人类致癌),主要形成于食品热加工过程,多不饱和脂肪酸(PUFAs)氧化是形成呋喃的重要途径,然而PUFAs形成呋喃的研究尚处于起步阶段。本研究选用亚油酸为代表性脂肪酸,采用顶空进样-气相色谱-质谱联用法(HS-GC-MS)探究加工条件(温度、时间、pH值、含水量、金属离子、多酚)对亚油酸氧化形成呋喃的影响。结果表明,随着加热温度的升高和加热时间的延长,呋喃含量呈现增长趋势。随着水分添加量的增加(0~100μL),促进效果呈先上升后降低最后趋于稳定的规律。添加Cu^(+)、Cu^(2+)和Fe^(3+)等变价金属离子可显著促进亚油酸氧化形成呋喃(P<0.05),而加入K^(+)、Na^(+)和Ca^(2+)等金属离子对呋喃的形成没有显著影响。与中性条件相比,酸性条件对呋喃形成没有显著影响,而碱性条件可显著抑制呋喃的形成(P<0.05),抑制率达56.64%。此外,添加多酚类物质,如表儿茶素没食子酸酯(ECG)、杨梅素、奎宁酸、对香豆酸、绿原酸可显著抑制呋喃的形成(P<0.05),其中杨梅素抑制效果最好,抑制率最高可达55.54%。本研究结果可为脂质热加工过程中呋喃的调控提供一定的理论参考。

关键词：亚油酸呋喃热加工抑制顶空进样-气相色谱-质谱联用法

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基于一种新型正弦幅值积分器的谐波检测方法

电力系统保护与控制 2024年第2期52卷 39-47页

作者：苗长新祝宇航赵文鹏刘家明中国矿业大学电气工程学院江苏徐州221116

针对基于瞬时无功理论的ip-iq谐波检测法结构复杂、响应速度慢等问题,提出了一种采用改进正弦幅值积分器结构的谐波电流检测方法。首先,利用二阶广义积分器的输出滤波特性及正弦幅值积分器的极性选择特性,使其相结合构造出了一种滤波性... 详细信息

针对基于瞬时无功理论的ip-iq谐波检测法结构复杂、响应速度慢等问题,提出了一种采用改进正弦幅值积分器结构的谐波电流检测方法。首先,利用二阶广义积分器的输出滤波特性及正弦幅值积分器的极性选择特性,使其相结合构造出了一种滤波性能更强,同时具有频率及极性选择作用的新型积分器。然后,利用该积分器快速准确地提取基波正序分量,并有效应用于谐波检测环节中。当电网电压存在直流偏置问题时,该积分器所构造的锁相环也能准确锁定电网频率及相位信息。最后,理论分析及仿真实验结果表明:该方法无需进行瞬时对称分量分离,就可提取出电网电压及负载电流基波的正负序分量,计算量小,谐波检测更精确。

关键词：谐波检测正弦幅值积分器基波正序分量直流偏置锁相环

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