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柯西变异的混沌自适应被囊群算法

小型微型计算机系统 2024年第6期45卷 1339-1346页

作者：高典张菁上海工程技术大学电子电气工程学院上海201620

针对被囊群算法(TSA)收敛速度慢,寻优精度低,易陷入局部极值等问题,提出了基于柯西变异的混沌自适应被囊群算法(KZCTSA).首先,采用Circle混沌初始化整个被囊种群,提高种群多样性,提升算法全局搜索能力;其次,引入自适应权重调整算法参数... 详细信息

针对被囊群算法(TSA)收敛速度慢,寻优精度低,易陷入局部极值等问题,提出了基于柯西变异的混沌自适应被囊群算法(KZCTSA).首先,采用Circle混沌初始化整个被囊种群,提高种群多样性,提升算法全局搜索能力;其次,引入自适应权重调整算法参数分配,平衡算法全局寻优和局部开拓能力;最后,使用柯西变异协调算法跳出局部最优能力.通过在10个基准测试函数上与其他算法比较寻优结果,并进行Wilcoxon、Fiedeman秩和检验评价算法性能,结果表明KZCTSA具有更好的求解精度和收敛速度.

关键词：被囊群算法 Circle混沌自适应权重柯西变异

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基于CVMD-TCN-BiLSTM的短期电力负荷预测

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电气工程学报 2024年第2期19卷 163-172页

作者：杨汪洋魏云冰罗程浩上海工程技术大学电子电气工程学院上海201620

短期负荷数据往往掺杂着不同类型的噪声且波动性大,传统的分解序列方法在提取序列特征时并未考虑到高频噪声的影响。针对上述精准预测问题,介绍一种分解去噪、重构分解的CVMD-TCN-BiLSTM组合预测方法。采用互补集合经验模态分解(Complem... 详细信息

短期负荷数据往往掺杂着不同类型的噪声且波动性大,传统的分解序列方法在提取序列特征时并未考虑到高频噪声的影响。针对上述精准预测问题,介绍一种分解去噪、重构分解的CVMD-TCN-BiLSTM组合预测方法。采用互补集合经验模态分解(Complementary ensemble empirical mode decomposition,CEEMD)将原始电力负荷数据分解成一组比较稳定的子序列,联合小波阈值法将含有噪声的高频分量去噪,保留含有信号的低频分量进行累加重构。然后利用变分模态分解(Variational mode decomposition,VMD)对去噪后的数据进行二次信号特征提取,得到一组平稳性强且含不同频率的分量。最后,利用时序卷积网络-双向长短时记忆神经网络对各分量进行了预测,并将预测结果进行迭代,获得完整的预测结果。通过对澳大利亚某地的负荷数据作为实例分析,与传统的负荷预测算法相比,验证了所提模型的有效性。

关键词：互补集合经验模态分解小波阈值变分模态分解分解去噪时序卷积网络双向长短时记忆神经网络负荷预测

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考虑双重SOC的混合储能系统功率协调控制

控制工程 2024年第2期31卷 309-316页

作者：金俊喆武鹏葛传九董祥祥陈蓓上海工程技术大学电子电气工程学院上海201620

为了降低直流微网系统中负载变化或者多源出力变化引起的功率波动,提出一种同时考虑蓄电池和超级电容荷电状态(state of charge,SOC)的混合储能协调控制策略。首先,分析直流微网系统协调控制原理,在此基础上,通过低通滤波器对所需平抑... 详细信息

为了降低直流微网系统中负载变化或者多源出力变化引起的功率波动,提出一种同时考虑蓄电池和超级电容荷电状态(state of charge,SOC)的混合储能协调控制策略。首先,分析直流微网系统协调控制原理,在此基础上,通过低通滤波器对所需平抑功率进行分频,低频功率由蓄电池承担,高频功率及系统开关的高频纹波由超级电容承担,根据频率响应确定了滤波器的时间常数调整原则;然后,将超级电容和蓄电池各自的SOC实时状态作为反馈观测量,根据两者的SOC状态并结合实际功率需求,将系统划分成11个工作模式,分析了不同工作模式下的功率需求,依据不同工作模式下的功率需求进行功率调整,进而实现功率二次分配;最后,将所提策略在4种典型情况下进行仿真验证,实验结果验证了该策略的有效性。

关键词：直流微网混合储能低通滤波功率分配荷电状态

一种应用于旅行商问题的莱维飞行转移规则蚁群优化算法

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计算机应用研究 2024年第5期41卷 1420-1427页

作者：丁增良陈珏邱禧荷上海工程技术大学电子电气工程学院上海201620

针对旅行商问题(TSP)提出了一种基于莱维飞行转移规则的蚁群优化算法。该算法结合了基于莱维飞行和蚁群系统算法(ant colony system,ACS)的转移规则,形成了一种动态权重的混合转移规则,该策略能够有效地帮助算法跳出局部最优,增强全局... 详细信息

针对旅行商问题(TSP)提出了一种基于莱维飞行转移规则的蚁群优化算法。该算法结合了基于莱维飞行和蚁群系统算法(ant colony system,ACS)的转移规则,形成了一种动态权重的混合转移规则,该策略能够有效地帮助算法跳出局部最优,增强全局搜索能力。此外,随机多路径优化3-opt策略通过随机抽取部分路径与当前最优路径组合,增加算法的多样性。当算法陷入停滞时,采用信息素平均随机重置策略重置路径上的信息素浓度,有助于算法跳出局部最优。实验结果显示,所提算法在处理多个不同规模的TSP实例时,与最优解的误差保持在3%以内,证明了该算法在TSP中具备出色的收敛性和避免陷入局部最优解的能力。

关键词：蚁群算法旅行商问题莱维飞行 3-opt

质子交换膜燃料电池密封系统热力耦合仿真研究

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润滑与密封 2024年第7期49卷 82-88页

作者：陈志邢彦锋张小兵杨夫勇曹菊勇上海工程技术大学机械与汽车工程学院上海201600

温度影响质子交换膜燃料电池(PEMFC)的密封性能和力学行为,因而影响其使用寿命和可靠性。为研究PEMFC在热力耦合下的密封性能和力学行为,建立PEMFC单电池和多电池结构的二维模型,研究密封系统在不同工作温度下的应力-应变分布,讨论橡胶... 详细信息

温度影响质子交换膜燃料电池(PEMFC)的密封性能和力学行为,因而影响其使用寿命和可靠性。为研究PEMFC在热力耦合下的密封性能和力学行为,建立PEMFC单电池和多电池结构的二维模型,研究密封系统在不同工作温度下的应力-应变分布,讨论橡胶密封圈压缩比、双极板错位和密封垫尺寸对PEMFC密封性能和力学性能的影响。结果表明:温度对密封圈的Mises应力和膜电极组件(MEA)框架接触压力有很大影响;在不同工作温度下单电池和多电池结构的密封性能相似,应力和接触压力分布差别也不大,因此单电池结构的研究结论可以推广到多电池结构;随着橡胶密封圈压缩比和密封圈尺寸的增加,燃料电池密封性能得到改善;而双极板错位会加剧MEA框架的变形;高应力区出现在橡胶密封圈的横截面内部,容易导致局部应力集中和密封失效。

关键词：质子交换膜燃料电池密封性能热力耦合接触行为

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一种基于MPPT多级扰动的孤岛检测方法

现代电子技术 2024年第20期47卷 81-86页

作者：李学举武鹏陈俊伟陈蓓上海工程技术大学电子电气工程学院上海201620

为确保光伏发电并网系统稳定运行,针对传统的主动式孤岛检测方法对电能质量影响较大、功率损耗较多等问题,提出一种基于MPPT多级扰动的方法来检测并网光伏系统的孤岛状态。该方法通过周期性多级扰动Boost电路的占空比来减小逆变器的有... 详细信息

为确保光伏发电并网系统稳定运行,针对传统的主动式孤岛检测方法对电能质量影响较大、功率损耗较多等问题,提出一种基于MPPT多级扰动的方法来检测并网光伏系统的孤岛状态。该方法通过周期性多级扰动Boost电路的占空比来减小逆变器的有功输出功率,从而在孤岛状态下使并网点电压低于设定的最小阈值,而在并网状态下对其影响可忽略不计。根据并网点电压大小选择占空比的扰动方式,并根据其值实时计算具体扰动量,可有效降低对电网和用电设备的影响,减小功率损耗。在进行参数设计时,要充分考虑恶劣工况下的检测质量,以消除检测盲区。最后,在不同情况下对所提方法进行仿真测试。结果表明,该方法在减小功率损失、提高孤岛检测效率等方面具有显著优势。

关键词：孤岛检测 MPPT多级扰动光伏并网系统光伏发电微网功率损耗

考虑装配偏差的质子交换膜燃料电池密封结构失效数值研究

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润滑与密封 2024年第10期49卷 129-134页

作者：任桂邢彦锋王影曹菊勇缪雪龙上海工程技术大学机械与汽车工程学院上海201600

质子交换膜燃料电池(PEMFC)的密封结构组件在装配过程中不可避免地存在错位偏差,影响电堆的性能和安全性。为研究装配过程中密封构件几何结构和材料参数对密封结构失效的影响,建立PEMFC装配过程中的密封结构数值模型,采用滑移距离和滑... 详细信息

质子交换膜燃料电池(PEMFC)的密封结构组件在装配过程中不可避免地存在错位偏差,影响电堆的性能和安全性。为研究装配过程中密封构件几何结构和材料参数对密封结构失效的影响,建立PEMFC装配过程中的密封结构数值模型,采用滑移距离和滑移角为评判密封结构失效指标,讨论垫片的硬度、尺寸和膜电极(MEA)框架厚度、材料弹性模量对密封结构失效的影响。结果表明:滑移距离和滑移角随着垫片硬度、垫片厚度的增大而增大,随着垫片宽度、MEA框架厚度和材料弹性模量的增大均减小,这表明密封构件的几何参数和材料参数对密封结构的稳定性具有重大影响;选择硬度和厚度较小、宽度较大的密封垫片,较厚和弹性模量较大的MEA框架可以降低错位偏差对密封结构的影响,扩大结构容许的装配误差范围。研究结果有利于对密封结构失效的理解,也可用于指导PEMFC装配工艺的设计。

关键词：质子交换膜燃料电池密封结构错位偏差装配误差膜电极框架

基于注意力机制和多粒度特征融合的跨视角匹配模型

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计算机应用 2024年第3期44卷 901-908页

作者：蔡美玉朱润哲吴飞张开昱李家乐上海工程技术大学电子电气工程学院上海201620

跨视角景象匹配是指从不同平台(如无人机、卫星等)发现同一地理目标的图像。然而,不同图像平台会导致无人机(UAV)定位和导航任务精度较低,现有方法通常只关注图像的单一维度,忽略了图像的多维特征。针对上述问题,提出一种全局注意力和... 详细信息

跨视角景象匹配是指从不同平台(如无人机、卫星等)发现同一地理目标的图像。然而,不同图像平台会导致无人机(UAV)定位和导航任务精度较低,现有方法通常只关注图像的单一维度,忽略了图像的多维特征。针对上述问题,提出一种全局注意力和多粒度特征融合(GAMF)深度神经网络以改进特征表示,提高特征可区分度。首先,GAMF模型结合无人机视角和卫星视角的图像,在统一的网络架构下延展为3个分支,从3个维度提取图像的空间位置、通道和局部特征;然后,建立空间全局关系注意力模块(SGAM)和通道全局注意力模块(CGAM),引入空间全局关系机制和通道注意力机制捕获全局信息,从而更好地进行注意力学习;其次,为了融合局部感知特征,引入局部划分策略,以更好地增强模型提取细粒度特征的能力;最后,联合3个维度的特征作为最后的特征对模型训练。在公开数据集University-1652上的实验结果表明,GAMF模型在无人机视觉定位任务上的平均精准率(AP)达到了87.41%,在无人机视觉导航任务中召回率(R@1)达到了90.30%。验证了GAMF模型能够有效聚合图像的多维特征,提高无人机定位和导航任务的准确性。

关键词：无人机景象匹配定位视觉定位度量学习全局关系注意力深度学习

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基于深度监督隐空间构建的语义分割改进方法

计算机工程 2024年第3期50卷 191-199页

作者：王柏涵姜晓燕范柳伊上海工程技术大学电子电气工程学院上海201600

现有卷积操作在语义分割任务中难以有效捕捉长距离区域间的关系,导致分割结果不符合人类常识。为此,提出一种基于深度监督隐空间构建的语义分割改进方法。采用“特征图-隐空间-特征图”流程,将图像空间的像素特征转换为隐空间中的节点特... 详细信息

现有卷积操作在语义分割任务中难以有效捕捉长距离区域间的关系,导致分割结果不符合人类常识。为此,提出一种基于深度监督隐空间构建的语义分割改进方法。采用“特征图-隐空间-特征图”流程,将图像空间的像素特征转换为隐空间中的节点特征,将区域之间的位置和语义关系转换为节点之间的连接权重,实现了从特征图到隐空间的特征转换。在隐空间构建过程中,使用Kullback-Leibler散度损失函数监督投影矩阵,以避免从特征图到隐空间节点的转换过程中丢失特征;使用InfoNCE损失函数监督节点特征表征与真实标签表征,使得图像特征与标签保持一致。该方法在构建的隐空间上使用图神经网络进行语义推理,学习节点之间的关系,赋予模型学习区域间语义关系的能力,从而改善分割结果中的反常识现象。在公开数据集CityScapes上的实验结果表明,相比基线分割网络,该方法的平均交并比(mIoU)为81.1%,相较于基线分割网络mIoU提升2.6个百分点,能有效提升分割结果。

关键词：语义分割卷积神经网络深度监督图神经网络反常识现象