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基于象限分割的迟滞软切换VLC-WiFi接入选择算法

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电子测量技术 2024年第1期47卷 63-70页

作者：张慧颖梁士达李月月盛美春马成宇吉林化工学院信息与控制工程学院吉林132022

针对解决无线网络频谱匮乏、用户频繁切换问题,本文提出一种基于象限分割的VLC-WiFi异构接入与迟滞软切换算法。依照三维坐标系将室内分割为4部分建立用户速率模型,获取用户速率,建立遮挡模型模拟VLC链路被遮挡情景。用户依据所在位置... 详细信息

针对解决无线网络频谱匮乏、用户频繁切换问题,本文提出一种基于象限分割的VLC-WiFi异构接入与迟滞软切换算法。依照三维坐标系将室内分割为4部分建立用户速率模型,获取用户速率,建立遮挡模型模拟VLC链路被遮挡情景。用户依据所在位置、象限、遮挡及速率等参数执行接入操作;切换依据迟滞思想将向内切换与向外切换阈值差异化,使切换存在弹性空间从而抑制乒乓效应。在5 m×5 m×5 m室内空间内经过多次实验表明,提出的室内VLC-WiFi异构组网方案水平切换次数降低43.8%,遮挡及垂直切换数降低45.3%,乒乓次数降低52.27%,吞吐量比传统算法提升约5.84%。该算法可以显著降低切换与乒乓次数。因此本文为室内异构网络通信研究提供理论依据。

关键词：光通信 VLC-WiFi网络用户分配乒乓效应吞吐量

基于博弈竞价的区域综合能源系统运营弹性增强策略

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控制理论与应用 2024年第7期41卷 1216-1224页

作者：陈翼邹媛媛李少远上海交通大学电子信息与电气工程学院自动化系上海200240

能源系统故障可能导致巨大的经济损失,因此,提升能源系统的运营弹性具有重要意义.为了提高区域综合能源系统在市场机制下的弹性,本文提出了一种基于博弈的能源竞标策略.首先,建立了区域综合能源系统模型,其中包括能源控制中心、能源枢... 详细信息

能源系统故障可能导致巨大的经济损失,因此,提升能源系统的运营弹性具有重要意义.为了提高区域综合能源系统在市场机制下的弹性,本文提出了一种基于博弈的能源竞标策略.首先,建立了区域综合能源系统模型,其中包括能源控制中心、能源枢纽、储能系统和用户聚合商.为了在市场环境下通过价格引导弹性增强,构建了基于Stackelberg博弈的能源竞标框架,通过调整能源零售价格和需求响应激励价格等策略,以减小能源缺口并降低价格波动.考虑到参与者间的隐私保护,设计了双层迭代定价算法.最后,通过仿真算例说明了所提策略在保证供需平衡的同时有效抑制价格波动,从而降低经济损失.

关键词：区域综合能源系统弹性增强 Stackelberg博弈

分数阶双输入Buck变换器的逆向解耦PIλ控制

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电力系统及其自动化学报 2024年第9期36卷 135-141页

作者：吴家荣杨林广西民族大学电子信息学院南宁530006

为提高分数阶双输入Buck变换器的动静态性能,提出一种逆向解耦PIλ控制。首先,基于状态空间平均法建立双输入Buck变换器的分数阶数学模型,推导其分数阶小信号等效模型。随后,分析能量间的耦合关系。基于逆向解耦方法实现变量间的解耦,... 详细信息

为提高分数阶双输入Buck变换器的动静态性能,提出一种逆向解耦PIλ控制。首先,基于状态空间平均法建立双输入Buck变换器的分数阶数学模型,推导其分数阶小信号等效模型。随后,分析能量间的耦合关系。基于逆向解耦方法实现变量间的解耦,并推导实现分数阶逆向解耦的必要条件。最后,对解耦系统分别设计分数阶PI控制器,并结合分数阶系统的Nyquist判据证明控制系统的稳定性。仿真结果表明,所提控制策略具有良好的抗干扰性能和动静态调节特性。

关键词：双输入Buck变换器分数阶模型逆向解耦分数阶控制

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甘蔗切种机多刀闭环协同控制系统设计与试验

农机化研究 2024年

作者：李尚平甘伟光郑创锐文春明李凯华李洋广西民族大学电子信息学院

针对课题组研发的预切种式智能甘蔗切种机(下称甘蔗切种机)切种效率不高的问题,设计开发了智能甘蔗切种机多刀闭环协同控制系统。为初步验证系统的有效性,搭建了调刀模拟平台进行试验,结果显示闭环控制平均调刀时间比开环控制少0.21 s... 详细信息

针对课题组研发的预切种式智能甘蔗切种机(下称甘蔗切种机)切种效率不高的问题,设计开发了智能甘蔗切种机多刀闭环协同控制系统。为初步验证系统的有效性,搭建了调刀模拟平台进行试验,结果显示闭环控制平均调刀时间比开环控制少0.21 s。样机试验结果表明:(1)电机脉冲频率f=6 kHz时,调刀电机达到最佳速度120 mm/s,调刀绝对位移误差小于5 mm,相对位移误差6 kHz时,调刀相对位移误差大于5%;当f≥8 kHz时,步进电机出现严重堵步,影响正常工作。(2)调刀速度为120 mm/s时,闭环控制切刀调刀时间为0.95 s/根,调刀效率提高了74.32%。(3)甘蔗传送速度达到0.15 m/s,提高了50%;甘蔗传送间距提升了80%;综合传送效率提升了86.6%。(4)切种合格率达98.02%,伤芽率小于1%,与原系统相比切种机总体切种效率提高83.20%,工作稳定,实现了连续、高效自动切种,满足实际生产要求。

关键词：甘蔗切种机闭环控制协同控制调刀模拟平台

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快速反射镜装配误差扰动抑制方法

激光与光电子学进展 2024年第5期61卷 273-280页

作者：艾志伟陈俊沅嵇建波张慕帆柏元忠桂林航天工业学院电子信息与自动化学院广西桂林541004

为了进一步抑制装配误差扰动对快速反射镜控制系统输出性能的影响,提升系统的跟踪精度,基于干扰观测原理,提出了一种具有内、外双干扰观测环节的扰动抑制方法。分析了快速反射镜组件装配误差对控制系统精度的影响,建立了不平衡力矩扰动... 详细信息

为了进一步抑制装配误差扰动对快速反射镜控制系统输出性能的影响,提升系统的跟踪精度,基于干扰观测原理,提出了一种具有内、外双干扰观测环节的扰动抑制方法。分析了快速反射镜组件装配误差对控制系统精度的影响,建立了不平衡力矩扰动的等效数学模型;利用内环干扰观测环节实现对中高频扰动的抑制,应用外环干扰观测环节补偿内环干扰观测环节的中低频扰动放大作用并提供中低频扰动抑制;分析了提出方法的输入和误差信号传递过程,设计了扰动抑制系统各控制器的控制参数;搭建了虚拟样机仿真测试平台,对控制系统的性能进行了测试。结果显示,加入双干扰观测环节前后,虚拟样机系统的调节时间误差为0.54%,对于15 Hz等效扰动,扰动抑制能力提升了25.23%。理论和实验结果表明,双干扰观测环节的引入可以有效抑制装配误差的扰动。

关键词：仪器测量与计量快速反射镜扰动抑制干扰观测器装配误差

基于连续有限时间扰动观测器的带恒功率负载Boost变换器滑模控制

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电源学报 2024年

作者：莫明贵吴家荣吴伟林广西民族大学电子信息学院

为改善带恒功率负载(CPL) Boost变换器的功率估计精度及提高变换器系统的动态性能，提出一种基于连续有限时间扰动观测器的滑模控制策略。首先，建立变换器系统的非线性数学模型，并基于精确反馈线性化技术将模型转化为鲁诺夫斯基标准... 详细信息

为改善带恒功率负载(CPL) Boost变换器的功率估计精度及提高变换器系统的动态性能，提出一种基于连续有限时间扰动观测器的滑模控制策略。首先，建立变换器系统的非线性数学模型，并基于精确反馈线性化技术将模型转化为鲁诺夫斯基标准型，进而设计扰动观测器估计CPL的总功率值。引入双曲正切函数设计连续有限时间扰动观测器解决传统有限时间扰动观测器调节参数多、输出抖振大等问题。其次，对标准型设计了非奇异快速终端滑模控制器以提升变换器系统的鲁棒性，并基于李雅普诺夫理论证明了闭环系统的稳定性。最后，仿真和实验对比结果均验证了所提控制策略的正确性和优越性。

关键词：精确反馈线性化连续有限时间扰动观测器非奇异快速终端滑模恒功率负载

面向高速多目标测距测速的微波光子雷达系统及算法研究

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光通信技术 2024年

作者：卿国能朱正元朱康奇华楠张振荣郑小平广西大学计算机与电子信息学院清华大学电子工程系

为解决多啁啾线性调频波（LFMW）在高速多目标场景下测距测速出现假目标的问题，本文采用三频段LFMW实现高速多目标距离和速度的测量，利用三频段观测不变性，有效剔除了假目标。同时，本文设计并搭建了基于三频段LFMW的微波光子雷达测... 详细信息

为解决多啁啾线性调频波（LFMW）在高速多目标场景下测距测速出现假目标的问题，本文采用三频段LFMW实现高速多目标距离和速度的测量，利用三频段观测不变性，有效剔除了假目标。同时，本文设计并搭建了基于三频段LFMW的微波光子雷达测距测速系统，进一步基于三频段LFMW设计了多目标测距测速算法与假目标剔除算法，并在FPGA上搭建信号处理平台实现。实验表明，对最大速度达20马赫的10个待测高速目标实现了运动参数的实时测量，最大测距与测速误差分别为58cm与24m/s。

关键词：高速多目标距离和速度测量假目标三频段线性调频波微波光子雷达 FPGA

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基于微波光子的多目标测距测速技术研究

光通信技术 2024年

作者：卿国能朱正元朱康奇华楠张振荣郑小平广西大学计算机与电子信息学院清华大学电子工程系

为解决多啁啾线性调频波（LFMW）在多目标场景下测距测速出现错误目标的问题，本文采用三频段LFMW实现多目标距离和速度的测量，利用三频段观测不变性，有效剔除了错误目标。同时，本文设计并搭建了基于微波光子的多目标测距测速验证系... 详细信息

为解决多啁啾线性调频波（LFMW）在多目标场景下测距测速出现错误目标的问题，本文采用三频段LFMW实现多目标距离和速度的测量，利用三频段观测不变性，有效剔除了错误目标。同时，本文设计并搭建了基于微波光子的多目标测距测速验证系统，进一步基于三频段LFMW设计了多目标测距测速算法与错误目标剔除算法，并在FPGA上搭建信号处理平台实现。实验表明，对模拟产生的最大速度达20马赫的10个待测目标的回波信号，实现了运动参数的实时测量，最大测距与测速误差分别为58cm与24m/s。

关键词：多目标距离和速度测量错误目标三频段线性调频波微波光子 FPGA

无刷直流电机短反馈分数阶PID滑模的优化控制

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兵器装备工程学报 2024年第9期45卷 291-299页

作者：郭志坚于少娟山西工程技术学院电气与控制工程系山西阳泉045000 太原科技大学电子信息工程学院太原030024

针对无刷直流电机(BLDCM)的非线性、强耦合、多变量及参数时变等特性,导致其调速系统的控制性能欠佳的问题,提出了一种灰色预测短反馈分数阶PID滑模优化控制算法。引入内分泌激素调节中的超短反馈算法构成系统双层反馈机制,补偿自身的... 详细信息

针对无刷直流电机(BLDCM)的非线性、强耦合、多变量及参数时变等特性,导致其调速系统的控制性能欠佳的问题,提出了一种灰色预测短反馈分数阶PID滑模优化控制算法。引入内分泌激素调节中的超短反馈算法构成系统双层反馈机制,补偿自身的输出信号;系统反馈环节,引入GM(1,1)模型灰色预测,用灰色预测值取代测量值进行超前控制运算。针对分数阶PID型滑模趋近律参数,采用了一种改进蜣螂优化算法进行寻优,实现更加精确的控制。仿真模拟对比实验结果表明,经蜣螂算法优化的灰色预测短反馈分数阶PID滑模控制下的无刷直流电机调速控制系统,具有比常规PID控制更出色的响应速度、控制精度和鲁棒性等性能。

关键词：无刷直流电机灰色预测分数阶控制滑模控制超短反馈算法改进蜣螂算法