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融合跳点搜索和动态窗口算法的AGV路径规划

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云南大学学报(自然科学版) 2024年

作者：郭文豪陈炎余任凭毛亚飞殷雄姚道金华东交通大学电气与自动化工程学院湖北华中电力科技开发有限责任公司自动化部

针对传统跳点搜索（jump point search,JPS）算法在复杂环境下规划的路径存在拓展节点较多、路径不平滑、安全性差以及难以跟随最优路径的问题，提出一种基于改进JPS算法和动态窗口算法（dynamic window approach,DWA）的融合方法.首先... 详细信息

针对传统跳点搜索（jump point search,JPS）算法在复杂环境下规划的路径存在拓展节点较多、路径不平滑、安全性差以及难以跟随最优路径的问题，提出一种基于改进JPS算法和动态窗口算法（dynamic window approach,DWA）的融合方法.首先，改进JPS算法预处理拓展节点时的跳点搜索策略，从路径的起点和目标点交替式搜索路径，提高自动引导车辆（automated guided vehicle,AGV）路径搜索效率；其次，引入环境障碍率优化启发函数，增强AGV路径搜索的安全性和目的性；然后，使用改进的Floyd算法对所得路径处理，以确保最短路径也是安全路径；接着，采用动态切点调整法对转折点平滑处理，使路径符合AGV的动态特性；最后，在DWA算法的评价函数中，对已知障碍物和未知障碍物分类处理，对方位角评价函数进行改进，使动态路径规划兼顾路径全局最优性和实时避障能力.为验证算法的有效性，在不同复杂度的栅格地图中进行对比仿真实验.实验结果表明，改进JPS算法规划的路径相较于传统JPS算法，拓展节点量平均减少23.3%，转弯幅度平均减小45.8%，路径搜索时间平均减少48.1%，路径长度平均缩短5.7%.所提融合算法规划的路径相较于传统融合算法，路径搜索时间平均减少6.1%，路径长度平均缩短0.9%.

关键词：跳点搜索算法 DWA算法融合算法路径规划

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中国铁路技术标准在亚吉铁路中的经济性分析

铁道工程学报 2024年第6期41卷 104-108页

作者：曾扬中铁二院工程集团有限责任公司成都610031

研究目的:通过亚吉铁路的工程建设实践,从分析亚吉铁路沿线的国情、经济发展水平、沿线自然地理特征、施工技术现状和设计方案完善过程入手,分析了亚吉铁路技术标准和工程措施的形成基础和适应条件,形成的埃塞俄比亚铁路设计标准和技术... 详细信息

研究目的:通过亚吉铁路的工程建设实践,从分析亚吉铁路沿线的国情、经济发展水平、沿线自然地理特征、施工技术现状和设计方案完善过程入手,分析了亚吉铁路技术标准和工程措施的形成基础和适应条件,形成的埃塞俄比亚铁路设计标准和技术系统过程。参照中国铁路Ⅱ级的标准,以“技术标准属地化、工程措施实用化、生态环境可持续化”的理念整理出了该条铁路的技术标准;以经济性分析为核心,总结出该标准在当地的工程实践和经济发展中不断完善和创新的经验;提出中国铁路技术标准在亚吉铁路中的经济性分析。研究结论:(1)在亚吉铁路建设中,要以当地经济条件、技术现状、生态环境、可用资源等支撑能力为基础;(2)埃塞俄比亚铁路建设应与经济规划、生产布局相适应;支撑铁路运营的运输、动力、人力等上下游产业链必须协同发展;(3)埃塞俄比亚铁路技术标准需要在当地的工程实践和经济发展中不断完善和创新;(4)本文研究可为中国铁路技术标准走出去的工程实践提供一定的指导作用。

关键词：埃塞俄比亚铁路技术标准完善和创新经济性分析

二氧化碳捕集及封存技术探索研究——以陕煤集团榆林化学公司为例

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煤炭科学技术 2024年第5期52卷 316-323页

作者：肖江宋世杰刘兰兰白治学陕西煤业化工集团榆林化学有限责任公司陕西榆林719000

践行减排降碳措施,落实“双碳”目标是煤化工企业走向高端化、多元化、低碳型发展的重要转型契机。陕煤集团榆林化学有限责任公司谋划400万t/a二氧化碳捕集、运输及封存(CCS)示范项目及开展40万t/a先导试验项目助力国家碳达峰、碳中和... 详细信息

践行减排降碳措施,落实“双碳”目标是煤化工企业走向高端化、多元化、低碳型发展的重要转型契机。陕煤集团榆林化学有限责任公司谋划400万t/a二氧化碳捕集、运输及封存(CCS)示范项目及开展40万t/a先导试验项目助力国家碳达峰、碳中和。在借鉴神华10万t CCS示范项目经验基础上,依据已建180万t/a乙二醇项目中产生的CO_(2),设计了高纯(98.94%)和低纯(77.78%)2种超临界CO_(2)封存流程;结合对鄂尔多斯盆地东部三叠系、二叠系咸水层的认识,找寻了3套物性较好且CO_(2)封存潜力巨大的地质咸水层(刘家沟组、石千峰组、石盒子组);在深入CO_(2)储存层盖层及存储容量评估分析,认为CO_(2)在超过1000 m的咸水层封存环境最佳;通过设计4口注入封存井并结合数值模拟方法对40万t/a CO_(2)的封存运行机制进行研究分析得出理论可行;设计采用PNX测井、井下光纤传感及地表InSAR等监测方法搭建起CO_(2)从井筒到储层再到储层扩散一体化的监测监控管理平台;从CCS当前经济技术成本、产业政策发展以及机遇挑战现状展望出煤化工开展CCS非常具有潜力。

关键词：减碳降碳二氧化碳捕集、运输及封存咸水层 “双碳”目标

存在未知时滞非线性系统的迭代变区间预测迭代学习控制

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控制理论与应用 2024年第4期41卷 701-715页

作者：余琼霞田丰臣孙俊杰侯忠生河南理工大学电气工程与自动化学院河南焦作454000 焦作煤业(集团)有限责任公司铁路运输处河南焦作454000 青岛大学自动化学院山东青岛266071

本文针对机理模型未知的非线性非仿射多入多出(MIMO)离散时间系统,研究了系统同时存在未知时滞和迭代变化运行时间区间的预测迭代学习控制(PILC)问题.首先利用未知时滞的上下界信息建立了一种新型的动态线性化(DL)模型,理论分析表明该... 详细信息

本文针对机理模型未知的非线性非仿射多入多出(MIMO)离散时间系统,研究了系统同时存在未知时滞和迭代变化运行时间区间的预测迭代学习控制(PILC)问题.首先利用未知时滞的上下界信息建立了一种新型的动态线性化(DL)模型,理论分析表明该模型能够等价描述本文所考虑的存在未知时滞的未知非线性系统.同时,设计一种新的数据补偿机制用以处理由于系统运行时间区间迭代变化而引起的数据丢失问题.基于所建立的DL模型和数据补偿机制,设计了能够同时处理未知时滞和迭代变化运行时间区间的预测迭代学习控制方法.通过严格的理论分析同时给出了建模误差和跟踪控制误差的收敛性质.最后,通过仿真进一步验证了所提方法的有效性.

关键词：迭代学习控制预测迭代学习控制未知时滞迭代变区间

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深部矿井煤炭−地热协同开采系统研究

煤炭科学技术 2024年第3期52卷 87-94页

作者：刘琪苏伟张瑞瑛李延朋冯绪杨亮中煤西安设计工程有限责任公司陕西西安710054

在煤炭资源深部开采趋势下,矿井高温热害问题日益严重,引起矿井高温热害的热源实质为可持续利用的地热能,在进行煤炭开采的同时将深部矿井地热能提取并进行资源化利用,是建设绿色矿山、降低矿井碳排放的创新途径。总结了国内外深部矿产... 详细信息

在煤炭资源深部开采趋势下,矿井高温热害问题日益严重,引起矿井高温热害的热源实质为可持续利用的地热能,在进行煤炭开采的同时将深部矿井地热能提取并进行资源化利用,是建设绿色矿山、降低矿井碳排放的创新途径。总结了国内外深部矿产和地热能共采现状,从工艺流程和关键设备方面分析了煤炭−地热协同开采的可行性,最终提出一种煤炭−地热协同开采系统。该系统总体采用闭式循环,包括地面热能利用系统和井下取热系统,通过在预采煤层水平钻孔并布置同轴套管换热器提取煤层地热能,并由地面热泵机组将从井下开采的低品位地热能进行利用。秉承“先采热、后回采”的时间和空间协同原则,预先在回采工作面前向划分采热工作面,提出顺序采热、交替采热2种模式,确保采热过程对采煤过程无干扰。分析了空间协同设计、煤层钻孔、高效采热和智能监控调控等关键技术,对煤炭开采和地热能提取进行井下空间协同设计,提出基于煤层注水的同轴套管换热器布置工艺,使用快捷装配式同轴套管换热器可进行多种组合实现高效采热,构建智能监控调控平台并提出相关优化模型,构建取热量计算模型,提出智能控制采热方式。简化煤系地层传热过程,构建煤层采热传热模型,可根据回采工作面实际情况和出口风流参数对回采工作面采热能力进行计算评估。根据煤层采热传热模型,分析得出煤层初始温度、煤炭运输量、回采工作面出口风流温度、风流含湿量变化量是决定煤层采热量的关键参数。定义回采工作面风流含湿量不变且回采工作面出口风流等效温度不高于28℃时的采热量为煤层最大采热量。系统的应用将会使深部矿井热害资源化,不仅解决了煤炭开采热害问题,而且实现了深部矿井地热能综合利用。

关键词：矿井热害防治地热能利用煤热共采同轴套管换热

基于改进INFO-Bi-LSTM模型的SO_(2)排放质量浓度预测

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动力工程学报 2024年第4期44卷 641-649页

作者：王琦柴宇唤王鹏程刘百川刘祥山西大学自动化与软件学院太原030013 山西河坡发电有限责任公司山西阳泉045011

针对火电机组SO_(2)排放质量浓度的影响因素众多,难以准确预测的问题,提出一种改进向量加权平均(weighted mean of vectors,INFO)算法与双向长短期记忆(bi-directional long short term memory,Bi-LSTM)神经网络相结合的预测模型(改进IN... 详细信息

针对火电机组SO_(2)排放质量浓度的影响因素众多,难以准确预测的问题,提出一种改进向量加权平均(weighted mean of vectors,INFO)算法与双向长短期记忆(bi-directional long short term memory,Bi-LSTM)神经网络相结合的预测模型(改进INFO-Bi-LSTM模型)。采用Circle混沌映射和反向学习产生高质量初始化种群,引入自适应t分布提升INFO算法跳出局部最优解和全局搜索的能力。选取改进INFO-Bi-LSTM模型和多种预测模型对炉内外联合脱硫过程中4种典型工况下的SO_(2)排放质量浓度进行预测,将预测结果进行验证对比。结果表明:改进INFO算法的寻优能力得到提升,并且改进INFO-Bi-LSTM模型精度更高,更加适用于SO_(2)排放质量浓度的预测,可为变工况下的脱硫控制提供控制理论支撑。

关键词：炉内外联合脱硫烟气SO_(2)质量浓度 INFO算法 Bi-LSTM神经网络 Circle混沌映射自适应t分布

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基于延时补偿的新能源惯性时间常数评估方法

电力系统自动化 2024年第8期48卷 101-110页

作者：朱介北朱学科陈彬彬俞露杰聂川杰黄伟煌郭铸天津大学电气自动化与信息工程学院天津市300072 广西电网有限责任公司广西壮族自治区南宁市530023 南方电网科学研究院有限责任公司广东省广州市510663

新能源惯量响应正逐步成为并网规程的新要求及辅助服务市场的新产品,其惯量响应性能的测试与惯性时间常数的评估,有助于满足相应并网规程要求和清算辅助服务产品经济效益,但惯量响应性能测试标准中未涉及惯性时间常数的评估方法。为此,... 详细信息

新能源惯量响应正逐步成为并网规程的新要求及辅助服务市场的新产品,其惯量响应性能的测试与惯性时间常数的评估,有助于满足相应并网规程要求和清算辅助服务产品经济效益,但惯量响应性能测试标准中未涉及惯性时间常数的评估方法。为此,文中提出了一种基于延时补偿的新能源惯性时间常数评估方法。首先,基于电网模拟器生成系统可能存在的频率变化率和频率偏移量,依据惯量关键评价指标合理选取全动态过程分析的时间节点,以提高分析精度;然后,对惯量响应过程中的有功功率-频率延迟环节进行计算和补偿,以消除延迟造成的评估误差;最后,设计了一种依据差分化同步机摇摆方程的惯量连续评估算法,实现对新能源惯量的准确评估。在RT-LAB半实物平台搭建了新能源惯量评估实验环境,验证了所提算法在不同延时场景下评估结果的准确性。

关键词：新能源惯量响应评估方法延时补偿

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基于延时补偿的新能源惯性时间常数确定方法

电力系统自动化 2024年

作者：朱介北朱学科陈彬彬俞露杰聂川杰黄伟煌郭铸广西电网有限责任公司南方电网科学研究院有限责任公司天津大学电气自动化与信息工程学院

新能源新型惯量响应正逐步成为并网规程的新要求及辅助服务市场的新产品，其惯量响应性能的测试与惯性时间常数的确定，有助于满足相应并网规程要求和清算辅助服务产品经济效益。已有相关文献对新能源惯量响应的测试方法和响应性能评估... 详细信息

新能源新型惯量响应正逐步成为并网规程的新要求及辅助服务市场的新产品，其惯量响应性能的测试与惯性时间常数的确定，有助于满足相应并网规程要求和清算辅助服务产品经济效益。已有相关文献对新能源惯量响应的测试方法和响应性能评估做出了规定，但未涉及惯性时间常数该关键参数的确定方法。为此，文中提出了一种基于延时补偿的新能源惯性时间常数确定方法。首先，基于电网模拟器生成系统可能存在的频率变化率和频率偏移量，依据惯量关键评价指标合理选取全动态过程分析的时间节点，提高分析精度；然后，对惯量响应过程中的有功功率-频率延迟环节进行计算和补偿，以消除延迟造成的评估误差；最后，设计了一种依据差分化同步机摇摆方程的惯量连续评估算法，实现对新能源惯量的准确评估。在RT-LAB半实物平台搭建了新能源惯量评估实验环境，验证了所提算法在不同延时场景下评估结果的准确性。

关键词：新能源惯量响应惯量评估延时计算

SiC陶瓷的磨削去除机理及参数对磨削力影响

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东北大学学报（自然科学版） 2024年第4期45卷 548-554页

作者：周云光田川川王书海陈晗东北大学机械工程与自动化学院辽宁沈阳110819 中航沈飞民用飞机有限责任公司辽宁沈阳110850 秦皇岛瑞方机械有限公司河北秦皇岛066000

为探究SiC陶瓷的磨削去除机理及磨削参数对磨削力影响规律,基于SPH(smoothed particle hydrodynamics)法建立了单磨粒冲击SiC陶瓷仿真模型,分析了SiC磨削裂纹产生和扩展机制;通过单因素试验分析了v_(s),v_(w)和a_(p)对SiC磨削去除机理... 详细信息

为探究SiC陶瓷的磨削去除机理及磨削参数对磨削力影响规律,基于SPH(smoothed particle hydrodynamics)法建立了单磨粒冲击SiC陶瓷仿真模型,分析了SiC磨削裂纹产生和扩展机制;通过单因素试验分析了v_(s),v_(w)和a_(p)对SiC磨削去除机理、法向磨削力和切向磨削力的影响规律.结果表明,磨粒冲击导致中位裂纹和横向裂纹产生,随着磨粒压入深度的增加,横向裂纹向材料近表面区域扩展,当横向裂纹扩展至材料表面形成脆性断裂;随着v_(s)的增大,v_(w)和a_(p)的减小,磨削表面产生的凹坑区域和凹坑深度减小,塑性去除区域变大,法向磨削力和切向磨削力均呈减小趋势.研究成果为SiC构件的高效低损伤加工提供重要依据.

关键词：磨削去除机理磨削力 SiC陶瓷 SPH

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