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基于时间分段提高对称网络能控性

控制与决策 2024年第8期39卷 2671-2678页

作者：王立夫寇晓宇孔芝郭戈东北大学秦皇岛分校控制工程学院河北秦皇岛066004

网络结构对实现网络完全能控有很大的影响,在不增加驱动节点的前提下,仅基于网络结构来优化复杂网络的能控性具有重要意义.基于此,提出一种将静态对称网络划分成由多个快照(每个快照是一个静态网络)组成的动态时变网络的方法,利用时变... 详细信息

网络结构对实现网络完全能控有很大的影响,在不增加驱动节点的前提下,仅基于网络结构来优化复杂网络的能控性具有重要意义.基于此,提出一种将静态对称网络划分成由多个快照(每个快照是一个静态网络)组成的动态时变网络的方法,利用时变网络的优势减少驱动节点提高网络能控性;给出由多个快照组成时变对称网络能控性的判据,快照的最优划分,驱动节点数量与快照数量的关系;通过实际例子说明该划分方法的应用过程,并在模型网络和真实网络进行仿真验证,结果表明通过时间分段的方法可以有效减少对称网络中驱动节点的数量,提高网络能控性.

关键词：对称网络能控性时变网络最大匹配无向仙人掌

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基于广义泊松矩泛函的闭环子空间辨识

系统工程与电子技术 2024年第6期46卷 2092-2098页

作者：于淼王友谊魏永涛东北大学秦皇岛分校控制工程学院河北秦皇岛066004

针对连续系统在闭环条件下进行辨识,由于将来输入和噪声的相关性,会导致辨识方法产生有偏估计结果的问题,提出一种基于广义泊松矩泛函的闭环子空间辨识算法。首先,采用广义泊松矩泛函变换得到输入输出信号的滤波器模型,从而得到连续系... 详细信息

针对连续系统在闭环条件下进行辨识,由于将来输入和噪声的相关性,会导致辨识方法产生有偏估计结果的问题,提出一种基于广义泊松矩泛函的闭环子空间辨识算法。首先,采用广义泊松矩泛函变换得到输入输出信号的滤波器模型,从而得到连续系统的输入输出矩阵方程。然后,利用故障诊断领域中的等价空间代替子空间辨识过程中的观测空间进行辨识。最后,为了解决闭环辨识中由反馈控制器产生的估计偏差辨识问题,采用主成分分析法和辅助变量法,达到辨识系统一致性估计的目的。仿真结果验证了所提方法的有效性和精确性。

关键词：子空间辨识闭环辨识广义泊松矩泛函等价空间

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考虑差异化需求的电动汽车充电调度策略

控制与决策 2024年第3期39卷 795-803页

作者：蔡凌郭戈施冷安东东北大学秦皇岛分校控制工程学院河北秦皇岛066004

电动汽车行驶里程短、充电时间长是影响驾驶体验的关键.通过对电网、充电设备进行大规模升级的方法减少充电时间,成本昂贵,因此充分利用现有路网、电网资源,制定智能充电调度策略成为提高驾驶体验的重要手段.考虑到驾驶者对充电时间敏... 详细信息

电动汽车行驶里程短、充电时间长是影响驾驶体验的关键.通过对电网、充电设备进行大规模升级的方法减少充电时间,成本昂贵,因此充分利用现有路网、电网资源,制定智能充电调度策略成为提高驾驶体验的重要手段.考虑到驾驶者对充电时间敏感度的异质性,提出具有差异化的调度策略以满足不同优先级驾驶者的需求.首先,为均衡不同优先级驾驶者的利益,提出一种基于动态截断机制的两优先级队列模型;其次,定义充电站的准入原则,保证高优先级驾驶者对预留桩的使用权及对空闲桩的优先抢占权;然后,提出基于截断机制的双层优化模型CCPQ(charging with cut-off priority queue),在顶层高优先级车辆与充电桩最优匹配的基础上,设计底层低优先级车辆的分配策略优化模型,将最小化低优先级驾驶者的总等待时间构建为凸优化问题;最后,通过仿真验证策略的有效性及优越性.

关键词：电动汽车充电策略区分服务预约截断优先级队列凸优化

基于多步信息辅助的Q-learning路径规划算法

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系统仿真学报 2024年第9期36卷 2137-2148页

作者：王越龙王松艳晁涛哈尔滨工业大学控制与仿真中心黑龙江哈尔滨150001

为提升静态环境下移动机器人路径规划能力,解决传统Q-learning算法在路径规划中收敛速度慢的问题,提出一种基于多步信息辅助机制的Q-learning改进算法。利用ε-greedy策略中贪婪动作的多步信息与历史最优路径长度更新资格迹,使有效的资... 详细信息

为提升静态环境下移动机器人路径规划能力,解决传统Q-learning算法在路径规划中收敛速度慢的问题,提出一种基于多步信息辅助机制的Q-learning改进算法。利用ε-greedy策略中贪婪动作的多步信息与历史最优路径长度更新资格迹,使有效的资格迹在算法迭代中持续发挥作用,用保存的多步信息解决可能落入的循环陷阱;使用局部多花朵的花授粉算法初始化Q值表,提升机器人前期搜索效率;基于机器人不同探索阶段的目的,结合迭代路径长度的标准差与机器人成功到达目标点的次数设计动作选择策略,以增强算法对环境信息探索与利用的平衡能力。实验结果表明:该算法具有较快的收敛速度,验证了算法的可行性与有效性。

关键词：路径规划 Q-learning 收敛速度动作选择策略栅格地图

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基于稀土层状化合物制备透明陶瓷研究进展

硅酸盐学报 2024年第3期52卷 1100-1116页

作者：郭皓张涛朱琦东北大学沈阳材料科学国家研究中心东北大学联合研究分部沈阳110819 东北大学材料各向异性与织构教育部重点实验室沈阳110819

稀土层状氢氧化物在保留无机层状化合物离子交换性、可插层性及可剥离性的基础上,拥有稀土离子独特的光、电、磁及催化性能,具有广泛的应用场景,是近年来无机层状化合物研究的热点。本文围绕稀土层状氢氧化物(LRHs)的研究发展历程,主要... 详细信息

稀土层状氢氧化物在保留无机层状化合物离子交换性、可插层性及可剥离性的基础上,拥有稀土离子独特的光、电、磁及催化性能,具有广泛的应用场景,是近年来无机层状化合物研究的热点。本文围绕稀土层状氢氧化物(LRHs)的研究发展历程,主要综述了LRHs的结构特性、可控合成和纳米片剥离,以及现阶段在透明陶瓷及薄膜制备中的应用,重点关注基于LRHs制备陶瓷材料技术的发展及优越性,总结了LRHs及其作为前驱体制备的功能陶瓷的结构及物化特性,展望了未来LRHs高效合成及结构设计的研究方向,为今后LRHs在更多领域的规模化应用提供参考。

关键词：稀土层状氢氧化物纳米片剥离透明陶瓷透明陶瓷薄膜

基于区块链和简短可链接环签名的安全电子投票方案

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东北大学学报（自然科学版） 2024年第5期45卷 619-627页

作者：吴淇毓杨帆周福才冯达东北大学软件学院辽宁沈阳110169

围绕当前多数电子投票方案存在中心化、未能实现匿名投票等问题,提出基于区块链和简短可链接环签名的安全电子投票方案.通过设计一个简短可链接环签名方案,结合区块链技术,构造了一个具体、安全、高效的电子投票方案,给出了其系统模型... 详细信息

围绕当前多数电子投票方案存在中心化、未能实现匿名投票等问题,提出基于区块链和简短可链接环签名的安全电子投票方案.通过设计一个简短可链接环签名方案,结合区块链技术,构造了一个具体、安全、高效的电子投票方案,给出了其系统模型、算法形式化定义以及详细描述.与已有方案相比,该方案允许大规模人员投票,且支持多个投票选项以及自动计票等多个功能.安全分析和实验结果表明,该方案在满足匿名性、不可伪造性和隐私性等更多安全目标的同时在计算开销方面仍具有优势.

关键词：电子投票区块链简短可链接环签名安全计算去中心化

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基于改进JH-2模型的氟金云母本构关系开发与模拟

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东北大学学报（自然科学版） 2024年第6期45卷 837-842,849页

作者：马廉洁于学荞韩智斌潘帅东北大学秦皇岛分校控制工程学院河北秦皇岛066004 东北大学机械工程与自动化学院辽宁沈阳110819

基于JH-2理论模型,建立了针对脆性材料有限元仿真改进的JH-2离散化模型,以此为本构模型对DEFORM软件的用户端模块进行了二次开发并对工程陶瓷的切削力进行了仿真分析.通过氟金云母车削试验,对比了JH-2离散化模型和J-C理想化模型的仿真效... 详细信息

基于JH-2理论模型,建立了针对脆性材料有限元仿真改进的JH-2离散化模型,以此为本构模型对DEFORM软件的用户端模块进行了二次开发并对工程陶瓷的切削力进行了仿真分析.通过氟金云母车削试验,对比了JH-2离散化模型和J-C理想化模型的仿真效果,分析了切削速度、进给速度和切削深度三种工艺参数对切削力仿真的影响并验证了JH-2模型的准确性和可靠性.试验结果表明,切削力仿真值与试验值变化趋势相同且精度良好,相比于J-C理想化模型,JH-2离散化模型模拟的脆性材料加工形貌更符合实际情况.因此,在针对工程陶瓷的有限元研究中,改进的JH-2离散化模型相对于J-C模型在理论分析和仿真预测上均具有显著优势.

关键词： JH-2模型脆性材料 DEFORM软件二次开发工艺参数

大模型辅助的大型海上风电场集电系统拓扑优化

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高电压技术 2024年第7期50卷 2894-2905页

作者：张孝顺李锦诚郭正勋东北大学信息科学与工程学院沈阳110819 东北大学佛山研究生创新学院佛山528311

集电系统拓扑优化是大型海上风电场规划建设的核心问题,本质上是一个涉及多约束、多目标的复杂混合整数优化问题。针对该问题,提出了一种基于大语言模型(large language model,LLM)辅助的大型海上风电场集电系统拓扑优化方法。首先,基... 详细信息

集电系统拓扑优化是大型海上风电场规划建设的核心问题,本质上是一个涉及多约束、多目标的复杂混合整数优化问题。针对该问题,提出了一种基于大语言模型(large language model,LLM)辅助的大型海上风电场集电系统拓扑优化方法。首先,基于大语言模型辅助对风电机组群进行聚类,通过链式提示法使LLM理解优化目标,并利用LLM将大型海上风电场分割为若干小型区域,以降低优化问题维度,提升求解速度和质量。然后,构建集电系统拓扑优化模型,基于混合整数线性规划求解器,获得海上风电场的最优集电系统拓扑设计方案。最后,利用1个含有75台风电机组的大型海上风电场系统进行方法性能验证,仿真结果表明:与传统优化技术相比,所提方法获得的聚类风机数量更加均衡,在考虑拓扑功率损耗的同时,生成的拓扑方案经济性最优。LLM在集电系统拓扑辅助优化中具有较高的有效性,为海上风电场集电系统拓扑设计优化提供了一种新思路。

关键词：大语言模型集电系统拓扑优化海上风电场混合整数线性规划聚类算法

考虑执行器非线性的固定时间全局预设性能车辆队列控制

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自动化学报 2024年第2期50卷 320-333页

作者：高振宇孙振超郭戈东北大学秦皇岛分校控制工程学院秦皇岛066004 东北大学流程工业综合自动化国家重点实验室沈阳110004

针对含有执行器非线性的车辆队列控制系统,提出一种固定时间全局预设性能控制(Global prescribed performance control, GPPC)控制方法.首先,设计一种平滑等效变换,在同一框架下解决死区及饱和问题,同时消除执行器非线性固有拐点问题.其... 详细信息

针对含有执行器非线性的车辆队列控制系统,提出一种固定时间全局预设性能控制(Global prescribed performance control, GPPC)控制方法.首先,设计一种平滑等效变换,在同一框架下解决死区及饱和问题,同时消除执行器非线性固有拐点问题.其次,构造两个新型性能函数,并基于此提出一种全局预设性能控制算法,实现如下目标:1)保证跟踪误差在固定时间内收敛到预定稳态区域;2)消除初始误差必须已知的限制;3)减小误差的超调量.然后,基于上述等效变换及预设性能控制算法,设计一种固定时间滑模队列容错控制方案,实现固定时间单车稳定及队列稳定.最后,通过MATLAB仿真实验,验证了所提算法的有效性.

关键词：车辆队列执行器非线性全局预设性能控制固定时间稳定

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