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基于柔性阵自修正的水下移动网络定位机制

华中科技大学学报(自然科学版) 2025年第03期 63-69页

作者：苏毅珊王歆睿范榕张瑞涛天津大学电气自动化与信息工程学院深之蓝海洋科技股份有限公司

针对现有水下无人平台编队保持中通信与时间开销较大和欠驱动与阵型确定困难导致被动定位精度低的问题，提出一种基于柔性阵自修正的水下移动网络定位机制．该机制通过低开销快速阵型确定与定位协议和准实时自修正的策略，明显减少基阵... 详细信息

针对现有水下无人平台编队保持中通信与时间开销较大和欠驱动与阵型确定困难导致被动定位精度低的问题，提出一种基于柔性阵自修正的水下移动网络定位机制．该机制通过低开销快速阵型确定与定位协议和准实时自修正的策略，明显减少基阵位置误差．同时针对复杂的水介质环境，引入声速分层效应误差补偿机制，基于球面内插法进行目标位置解算，实现弱通信条件下移动网络对目标的被动定位．仿真与海试结果表明所提方法相较于现有方法具有更好的稳定性与更高精度．

关键词：阵型自修正被动定位柔性阵水下移动网络到达时间差分层效应

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基于SiC器件的高压宽范围直流辅助电源

电工技术学报 2025年第3期40卷 786-799页

作者：王议锋车超昌陈博白昱张向前天津大学电气自动化与信息工程学院天津300072 天津恩特能源科技有限公司天津300100 天津电气科学研究院有限公司天津300180

辅助电源是电力变换装置中的重要组成部分,在太阳能发电站等系统中,需应对高压宽范围输入下的稳定运行挑战。针对单管反激电源在高压宽范围输入导致的高电压应力、高成本以及低效率问题,该文基于级联反激变换器,首先进行了开关模态分析... 详细信息

辅助电源是电力变换装置中的重要组成部分,在太阳能发电站等系统中,需应对高压宽范围输入下的稳定运行挑战。针对单管反激电源在高压宽范围输入导致的高电压应力、高成本以及低效率问题,该文基于级联反激变换器,首先进行了开关模态分析,深入研究计及寄生参数的开关工作过程;然后在此基础上,建立级联反激变换器的精确数学模型,研究了各核心元器件对电路性能的影响,并提出一种参数设计方法;最后基于SiC器件,搭建了一台300~1 500V输入、24 V输出的100 W辅助电源样机,变换器全工况运行中最高效率达到93.4%。结果验证了所设计的高压宽范围辅助电源方案的有效性。在低成本、宽输入范围和高电压应力条件下,保证了辅助电源的高效转换。

关键词： SiC 高压辅助电源反激变换器

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动态系统的实时安全性评估技术

自动化学报 2025年第2期51卷 249-270页

作者：何潇刘泽夷胡嵩乔刘畅周东华清华大学自动化系北京100084 山东科技大学电气与自动化工程学院青岛266590

动态系统的实时安全性评估(Real-time safety assessment,RTSA)在防止潜在安全事故导致重大损失方面发挥着关键作用.随着系统功能和操作环境复杂性的日益增加,开发有效的实时安全性评估技术面临着更大的挑战.鉴于此,阐述动态系统实时安... 详细信息

动态系统的实时安全性评估(Real-time safety assessment,RTSA)在防止潜在安全事故导致重大损失方面发挥着关键作用.随着系统功能和操作环境复杂性的日益增加,开发有效的实时安全性评估技术面临着更大的挑战.鉴于此,阐述动态系统实时安全性评估的概念定义,从环境的平稳性及评估模型的构建方式两个维度出发提出一种分类框架,给出相应的问题描述,较系统地回顾了动态系统实时安全性评估技术的现有进展,讨论针对不同实际系统的部署策略,分析现有技术的发展趋势,探讨实时安全性评估中亟待解决的问题与未来的发展方向.

关键词：实时安全性评估动态系统安全事故非平稳环境

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非隔离型低压柔性潮流转供装置共模电流直接闭环抑制策略

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电工技术学报 2025年第1期40卷 152-163,177页

作者：曹晓军何晋伟乔学博韩俊飞王成山天津大学电气自动化与信息工程学院天津300072 南方电网科学研究院有限责任公司广州510663 中国长江三峡集团有限公司科学技术研究院北京100038

非隔离型低压柔性潮流转供装置具有可主动调节配电网潮流、改善电能质量等功能,因其高效率、低成本、高功率密度等优势受到了高度关注。但多端变流器脉宽调制及动态耦合效应会产生复杂共模环流,影响系统安全稳定。为了克服这一难题,提... 详细信息

非隔离型低压柔性潮流转供装置具有可主动调节配电网潮流、改善电能质量等功能,因其高效率、低成本、高功率密度等优势受到了高度关注。但多端变流器脉宽调制及动态耦合效应会产生复杂共模环流,影响系统安全稳定。为了克服这一难题,提出一种基于开关周期平均共模电压直接调制的共模环流指定谐波闭环抑制策略。首先,建立非隔离型柔性潮流转供装置的精准共模电路模型,分析阻抗和主导次共模环流特性,揭示了开关周期平均共模电压和共模环流的关联性;其次,通过双侧变流器零矢量协调分配实现了等效平均共模电压的精准调节,在不影响差模电流动态调节的基础上实现了指定次共模环流的闭环抑制调控;最后,通过实验验证了该方法的可行性和有效性。

关键词：平均共模电压共模电流抑制共模回路三次谐波零矢量

动态闭环不确定性量化理论与智能无人系统应用

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中国科学:技术科学 2025年第1期55卷 1-13页

作者：郭雷李文硕崔洋洋朱玉凯章健淳余翔包为民北京航空航天大学自动化科学与电气工程学院北京100191 北京航空航天大学杭州创新研究院杭州310051 中国航天科技集团有限公司科技委北京100048

干扰和不确定性广泛存在于各类实际系统.对干扰与不确定性的认知与量化是复杂系统设计、分析、控制与决策的关键问题,也是智能系统工程理论研究和实践的重要途径.鉴于无人自主系统的实时、反馈和闭环特征,依赖于开环离线计算分析的不确... 详细信息

干扰和不确定性广泛存在于各类实际系统.对干扰与不确定性的认知与量化是复杂系统设计、分析、控制与决策的关键问题,也是智能系统工程理论研究和实践的重要途径.鉴于无人自主系统的实时、反馈和闭环特征,依赖于开环离线计算分析的不确定性量化方法不再适用.本文结合无人自主系统背景,提出动态闭环不确定性量化理论,重点阐述如何突破多源异质干扰与不确定性闭环精细表征、动态分离估计、同时补偿/抑制/消纳、重构优化决策、智能测试评估和系统自主进化等关键技术,形成“复合表征-分离估计-前馈补偿/反馈抑制/闭环消纳-重构优化-智能测试与进化”的动态闭环不确定性量化理论框架,为实现“安全、绿色、免疫”智能无人系统设计和智能系统工程提供重要理论基石,提升复杂不确定环境下无人系统的自主性、安全性和可靠性.最后,结合若干典型案例说明了动态闭环不确定性量化理论在无人系统的应用.

关键词：无人系统动态闭环不确定性量化多源干扰与不确定性智能测试与进化智能系统工程

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基于样本生成和域适应的电力仪表检测算法

光电子·激光 2025年第4期 401-407页

作者：韩斌于瀚深曾明钟舒桐国网天津市电力公司天津大学电气自动化与信息工程学院

针对目前电力仪表检测数据稀缺、生成数据与真实数据分布差异大、特征提取网络泛化能力不强的问题，提出了一种基于数据生成的无监督目标检测算法。本文首先基于文生图模型生成大量带标注的电力仪表图像；然后，提出了基于样本混合的域... 详细信息

针对目前电力仪表检测数据稀缺、生成数据与真实数据分布差异大、特征提取网络泛化能力不强的问题，提出了一种基于数据生成的无监督目标检测算法。本文首先基于文生图模型生成大量带标注的电力仪表图像；然后，提出了基于样本混合的域适应策略，选取高置信度输出的真实图像与生成图像拼接后进行混合训练，从而缓解生成数据与真实数据分布差异带来的负面影响；最后，增加了掩码一致性模块，使得模型能够学习到更加普适的特征表示，提高在未知场景下的泛化能力。测试结果表明，本文算法相比于仅用生成图像训练的网络在平均精度(mean average precision,mAP)上提升了14.1%,同时比现有的经典域适应算法SWDA Faster R-CNN (strong-weak domain adaptation Faster R-CNN)高出了10.9%。

关键词：深度学习仪表检测图像生成域适应

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基于直流电压补偿的海上风电多端柔直送出系统惯量协调控制

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电网技术 2025年第2期49卷 522-532,I0038,I0039页

作者：朱介北史美琦索之闻俞露杰李斌天津大学电气自动化与信息工程学院天津市南开区300072 国网天津城东供电公司天津市河东区300250 国网经济技术研究院有限公司北京市昌平区102209

为实现海上风电-多端柔直送出系统(offshore wind farms+voltage source converter-based multi-terminal DC,OWF+VSC-MTDC)对主网的频率支撑,该文提出了一种基于直流电压补偿的惯量协调控制(DC voltage compensationbased inertia coordinated control,VICC)方案,通过改变MTDC直流电压建立海上电网与主网的频率联系,使海上风电机组感应到主网频率动态后,通过其附加的超级电容充放电来模拟同步机的惯量响应。依据网侧换流站中建立的有功功率-直流电压-频率(P-udc-f)双下垂控制,分析了OWFs惯量功率影响下的MTDC直流电压-主网频率的非线性耦合特征。基于此提出了依据本地信息量测的直流电压补偿控制方案,以抵消OWFs惯量功率对频率传递的影响,使风电场精确模拟主网频率动态,为主网提供精准惯量支撑。此外,该文构建了OWF+VSC-MTDC系统的小信号模型,并对关键参数进行了稳定性分析与优化。最后,在MATLAB/Simulink环境中搭建了包含OWF+VSC-MTDC的电力系统模型,在负荷投切和电网故障工况下对VICC方案进行了验证和评估。结果表明,VICC方案可以在无通信条件下精确耦合海上电网频率与主网频率,使OWFs通过VSC-MTDC为主网提供精准惯量支撑,显著提升主网的频率稳定。

关键词：无通信频率响应惯量模拟海上风电场多端柔性直流输电系统

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基于多尺度特征融合SSDLite的光伏组件缺陷检测

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太阳能学报 2025年第1期46卷 669-675页

作者：项新建汤卉肖家乐王世乾张颖超王磊浙江科技学院自动化与电气工程学院杭州310023 杭州申昊科技股份有限公司杭州311121

为了应对光伏组件缺陷检测中人工检测速度缓慢以及使用YOLO等深度学习模型时速度较慢且硬件成本高的问题,提出一种基于SSDLite的多层特征融合轻量化目标检测方法。该方法采用MobileNetV2作为SSDLite模型的骨干网络,并从中提取3个不同层... 详细信息

为了应对光伏组件缺陷检测中人工检测速度缓慢以及使用YOLO等深度学习模型时速度较慢且硬件成本高的问题,提出一种基于SSDLite的多层特征融合轻量化目标检测方法。该方法采用MobileNetV2作为SSDLite模型的骨干网络,并从中提取3个不同层次的特征层进行特征融合。针对不同缺陷的尺寸特点,对模型中的先验框的大小也进行了重新设计。在MobileNetV2的瓶颈结构中引入CBAM注意力机制,以提高模型的检测精度。相比传统的SSDLite模型,该文模型平均精度从65.8%提高至72.4%,虽然速度略微下降,但已基本满足实际应用的需求。

关键词：光伏组件目标检测深度学习 SSDLite 多层特征融合 MobileNetV2

基于连续时间表示的炼钢-连铸过程调度建模与求解

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控制工程 2025年第1期32卷 148-157页

作者：李显昱黄德先尚超亓鲁刚清华大学自动化系北京100084 唐山惠唐物联科技有限公司河北唐山063000

面向某钢铁企业在炼钢-连铸阶段的复杂生产调度问题,提出了一种基于连续时间表示的调度建模方法。依据炼钢-连铸过程的每个浇次中各炉次的保序性,针对每一台生产设备,将每个炉次的作业开始与结束时间作为决策变量,并根据避免作业冲突的... 详细信息

面向某钢铁企业在炼钢-连铸阶段的复杂生产调度问题,提出了一种基于连续时间表示的调度建模方法。依据炼钢-连铸过程的每个浇次中各炉次的保序性,针对每一台生产设备,将每个炉次的作业开始与结束时间作为决策变量,并根据避免作业冲突的原则构建约束;同时,定义离散决策变量,保证炉次在同一类生产设备中进行作业的唯一性。最终,调度模型被构建为一个混合整数规划问题,从而便于使用商业求解器高效求解。在同一生产计划中对基于不同时间表示方法的调度模型进行仿真测试,仿真结果表明,所提方法能够在要求的运行时间内得到满足工艺要求的最优决策,在工程应用中具有可行性。

关键词：炼钢-连铸过程连续时间表示调度优化混合整数规划