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基于警戒机制与沙猫群优化的WSN定位算法

华中科技大学学报(自然科学版) 2025年第03期 109-116页

作者：余修武刘胤昊李登峰张可刘永南华大学资源环境与安全工程学院南华大学电气工程学院深圳大学物理与光电工程学院

为了提高无线传感器网络定位算法的精确度，利用改进的沙猫群算法优化基于信号强度指示的定位(LISCSO)算法．首先，利用Tent混沌映射优化初始种群，丰富种群多样性；其次，令平衡参数非线性化并引入麻雀警戒机制，提高算法寻优能力；然... 详细信息

为了提高无线传感器网络定位算法的精确度，利用改进的沙猫群算法优化基于信号强度指示的定位(LISCSO)算法．首先，利用Tent混沌映射优化初始种群，丰富种群多样性；其次，令平衡参数非线性化并引入麻雀警戒机制，提高算法寻优能力；然后，结合高斯和柯西变异的优势，避免陷入局部最优；最后，构建目标函数，利用改进的沙猫群优化算法(ISCSO)进行寻优，计算定位结果．仿真结果表明：ISCSO的初始种群分布更为均匀，为后续寻优建立了基础优势；在多种类型测试函数下具有良好的寻优效果；保持环境参数相同，在不同锚节点数下，LISCSO算法相较于对比算法定位误差降低了16.76%,25.91%,31.36%和12.76%，在不同通信半径下，定位误差降低了14.75%,19.52%,28.30%和11.29%，在不同噪声标准差下，定位误差降低了41.18%,25.93%,45.95%和20.11%，证明LISCSO算法具有更准确的定位结果．

关键词：无线传感器网络定位算法沙猫群优化算法麻雀警戒机制信号强度指示

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五相实心转子感应电机磁场及参数计算

华中科技大学学报(自然科学版) 2025年第1期53卷 28-34页

作者：许浩赵镜红熊义勇王涵铭海军工程大学电气工程学院

针对五相实心转子感应电机磁场分布复杂，转子侧阻抗参数受磁通密度和转差率影响难以准确计算，而子域法计算复杂，不满足电机设计初期快速计算的要求等问题，将电机求解域划分为定子槽载流子域、槽开口子域、气隙子域和实心转子子域，... 详细信息

针对五相实心转子感应电机磁场分布复杂，转子侧阻抗参数受磁通密度和转差率影响难以准确计算，而子域法计算复杂，不满足电机设计初期快速计算的要求等问题，将电机求解域划分为定子槽载流子域、槽开口子域、气隙子域和实心转子子域，结合安培环路定理和静磁学原理对定子槽边界条件进行简化．采用傅里叶级数法对气隙和实心转子交界面条件进行分析，建立用于磁场计算的快速子域模型，求得各子域磁场分布．在此基础上计算转子阻抗和电磁转矩，随后搭建有限元模型并与解析结果进行对比，验证了快速子域模型的正确性．

关键词：五相实心转子感应电机定子槽开口子域快速子域模型磁场解析及参数计算有限元验证

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贵州某酸性矿井涌水的生物氧化治理中试试验

工程科学与技术 2025年第1期57卷 244-252页

作者：胡文杰郑博渊胡鹏飞唐韶泽雷治武胡芳胡鄂明王红强王清良南华大学资源环境与安全工程学院湖南衡阳421200

酸性矿井涌水(AMD)酸性强、重金属含量高,对其进行妥善处理已然成为亟待解决的重大环境问题之一。然而,目前生物法处理AMD在实际应用和资源化利用方向的研究仍在探索阶段。针对这一现状,本文提出了一种细菌氧化—pH分段沉淀—循环沉淀处... 详细信息

酸性矿井涌水(AMD)酸性强、重金属含量高,对其进行妥善处理已然成为亟待解决的重大环境问题之一。然而,目前生物法处理AMD在实际应用和资源化利用方向的研究仍在探索阶段。针对这一现状,本文提出了一种细菌氧化—pH分段沉淀—循环沉淀处理AMD的新技术,在贵州污染源地构建中试装置并进行了半工业试验。结果表明:该酸性矿井涌水中的主要污染因子为铁和铝。温度是影响生物反应器效率的关键因素,反应温度25℃相比10℃时氧化效率提高了1倍以上。结合运行成本和处理效率得出最佳反应条件为曝气量16 Nm^(3)·h^(−1)、中和pH=5;中试系统对Fe^(2+)和Al^(3+)的去除率均在99%以上,对Fe^(2+)的氧化速率高达410 g·h^(−1)。经微生物分类测序表明,变形菌门在各个时期的门水平中都保持绝对优势,属水平上的铁氧化细菌是生物反应器内的最终优势菌群。经pH分段沉淀—循环沉淀8次后,沉淀渣中铁品位最高可达41.15%,有望作为肥料、水泥、絮凝剂等原材料。本文证实了以氧化菌群为核心高效处理AMD的可行性,同时对各类中试试验参数进行了有益的探讨,可为将来AMD生物治理的规模化工业应用提供可信的依据和参考。

关键词：酸性矿山废水生物氧化治理资源化利用

小样本下基于原型域增强的Meta-DAE故障诊断

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华南理工大学学报(自然科学版) 2025年第1期53卷 62-73页

作者：马萍梁城王聪李新凯张宏立新疆大学电气工程学院新疆乌鲁木齐830017

滚动轴承作为一种精密的机械元件,已广泛运用于现代工业机械设备中。在轴承运行时,采用合理的方法诊断轴承的故障具有重大的意义。但在实际复杂多变环境下,采集振动信号不仅面临样本量少的问题,还受到噪声干扰、工况变换等因素的影响,... 详细信息

滚动轴承作为一种精密的机械元件,已广泛运用于现代工业机械设备中。在轴承运行时,采用合理的方法诊断轴承的故障具有重大的意义。但在实际复杂多变环境下,采集振动信号不仅面临样本量少的问题,还受到噪声干扰、工况变换等因素的影响,导致故障诊断的准确率低。因此,针对噪声干扰和变工况下的小样本滚动轴承故障诊断问题,该文提出了一种基于原型域增强的元学习去噪模型(Meta-DAE)。首先,构造基于时频图的小样本故障样本集,引入深度卷积生成对抗网络并对数据进行预处理,生成相似分布的伪样本集;然后,将故障样本集输入Meta-DAE模型进行自适应特征提取,Meta-DAE模型采用原型域增强策略,使同类别原型点在嵌入空间中凝聚更紧密;同时,构建了具有降噪性能的编码器,设计了基于原型域增强和去噪的目标函数,通过在小样本下进行模型微调,以提高小样本下模型的噪声鲁棒性和分类准确率。噪声及变工况下小样本故障诊断实验结果表明,相比于其他模型,所提模型在-8dB强噪声干扰下,仅用10个样本微调模型,分类准确率提高了35.78~57.25个百分点,具有较强的噪声鲁棒性。

关键词：小样本故障诊断元学习原型域增强去噪自编码器

可再生能源ALK-PEM联合制氢系统多时间尺度优化运行策略

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电力系统保护与控制 2025年第3期53卷 68-80页

作者：杨胜樊艳芳侯俊杰白雪岩谢紫云新疆大学电气工程学院新疆乌鲁木齐830047

随着用氢需求的逐渐增加,可再生能源制氢系统优化运行的研究已成为一个热门话题。然而,由于风光可再生能源出力的不确定性使得可再生能源制氢系统的优化运行变得复杂。针对风光出力不确定性对系统优化运行的影响,以系统日运行成本最低... 详细信息

随着用氢需求的逐渐增加,可再生能源制氢系统优化运行的研究已成为一个热门话题。然而,由于风光可再生能源出力的不确定性使得可再生能源制氢系统的优化运行变得复杂。针对风光出力不确定性对系统优化运行的影响,以系统日运行成本最低为目标,提出了可再生能源碱性-质子交换膜联合制氢系统多时间尺度优化策略。该策略依据系统中不同设备动态响应能力差异及其在系统中的具体功能,实行多时间尺度的运行调控策略。在日前阶段,构建了可再生能源碱性-质子交换膜联合制氢系统日前分布鲁棒优化模型。在日内阶段,采用滚动优化策略。在实时阶段,先通过超级电容平抑风光功率的剧烈波动,进而以最小化各设备出力调整变化量为目标,提出实时优化运行策略。算例结果表明,通过日前-日内-实时多时间尺度优化运行策略,可以提升系统的运行经济性。

关键词：碱性-质子交换膜联合制氢多时间尺度分布鲁棒滚动优化

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结合迭代学习与扰动观测器的永磁同步电机多源扰动抑制

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振动与冲击 2025年第3期44卷 230-237,250页

作者：冯煜焜姚文熙李武华浙江大学电气工程学院杭州310027

由于电机本体、驱动电路及机械连接等多环节因素影响,传统PI(proportional integral)控制下永磁同步电机在低速运行时易出现较大的转速波动。首先,建立多源性力矩扰动模型与分析转速波动机理,将扰动分为与机械角相关的周期性干扰与非周... 详细信息

由于电机本体、驱动电路及机械连接等多环节因素影响,传统PI(proportional integral)控制下永磁同步电机在低速运行时易出现较大的转速波动。首先,建立多源性力矩扰动模型与分析转速波动机理,将扰动分为与机械角相关的周期性干扰与非周期低频干扰两部分;然后,提出一种结合迭代学习控制与扰动观测器的扰动抑制策略,利用控制误差对周期性扰动进行在线学习,利用反馈状态量结合学习信息对低频非周期扰动进行观测,将两部分结果共同补偿到电磁力矩,实现对多源性扰动的抑制;最后,在给出所提控制器结构基础上,分析了所提控制策略的有效性与收敛性,给出控制器主要参数设计方式。试验结果表明,所提控制策略相较于传统控制策略整体动态性能相近,在稳态时相较于PI(proportional integral)控制将转速波动抑制到1/4以下,相较于传统抑振策略整体转速波动在1/2以下,在负载力矩突变时相较于PI控制速度变化在1/2以下,证明所提算法在多源性扰动抑制方面的有效性与优越性。

关键词：永磁同步电机多源性扰动迭代学习控制扰动观测器

应对直流闭锁故障的调相机励磁控制参数优化策略

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电力系统保护与控制 2025年第1期53卷 125-134页

作者：苑田润李凤婷尹纯亚新疆大学电气工程学院新疆乌鲁木齐830017

针对直流闭锁故障引起的暂态过电压问题,提出了一种调相机励磁系统控制参数优化策略。首先,引入暂态电压影响因子量化分析了直流闭锁故障下调相机无功出力对暂态电压的影响。基于调相机的暂态特性分析,明确了励磁系统控制参数对调相机... 详细信息

针对直流闭锁故障引起的暂态过电压问题,提出了一种调相机励磁系统控制参数优化策略。首先,引入暂态电压影响因子量化分析了直流闭锁故障下调相机无功出力对暂态电压的影响。基于调相机的暂态特性分析,明确了励磁系统控制参数对调相机暂态无功出力的影响机理。其次,推导建立了直流闭锁故障下调相机动态无功出力与暂态过电压的量化关系,并量化分析了调相机暂态无功出力与励磁控制参数之间的关系。提出了一种抑制过电压的励磁系统控制参数优化策略,可实现直流闭锁故障下调相机暂态无功调节能力的深度挖掘。最后,在PSCAD仿真平台中搭建含调相机的交直流混联系统,仿真验证了所提出的励磁参数优化策略具有较好的暂态过电压抑制能力。

关键词：调相机暂态过电压直流闭锁励磁系统

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适用于超大规模海上风电并网的直流送出系统

电力自动化设备 2025年第1期45卷 106-114页

作者：章浅诺张哲任金砚秋徐政浙江大学电气工程学院浙江杭州310027

随着海上风电的超大规模开发,亟须提高输电廊道的利用率,实现超大规模海上风电并网的经济性和高效性。提出了适用于超大规模海上风电并网的直流送出系统构建方案,介绍了该系统的网架结构和电压等级、主接线方式、换流器拓扑以及陆上汇... 详细信息

随着海上风电的超大规模开发,亟须提高输电廊道的利用率,实现超大规模海上风电并网的经济性和高效性。提出了适用于超大规模海上风电并网的直流送出系统构建方案,介绍了该系统的网架结构和电压等级、主接线方式、换流器拓扑以及陆上汇集站结构。在此基础上,提出了适用于该系统的交直流故障处理策略,包括系统平波电抗器配置、直流耗能装置配置和交直流故障处理策略。在PSCAD/EMTDC时域仿真软件中搭建了±500 kV/10000 MW海上风电直流送出系统的仿真模型,对交直流故障进行仿真,验证了所提方案及其交直流故障处理策略的可行性。

关键词：远海风电直流送出系统交直流故障处理模块化多电平换流器

通讯切换条件下状态不可测多智能体二部编队控制

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控制与决策 2025年第3期40卷 973-980页

作者：傅乐平郑维王洪斌燕山大学电气工程学院

针对切换通讯拓扑环境下,研究高阶线性多智能体系统在状态不可测时的二部编队控制问题.构造全维状态观测器对状态完全不可测系统进行状态观测,基于状态观测器对多智能体系统进行分布式控制器的设计,将线性积理论与分布式控制结合对系统... 详细信息

针对切换通讯拓扑环境下,研究高阶线性多智能体系统在状态不可测时的二部编队控制问题.构造全维状态观测器对状态完全不可测系统进行状态观测,基于状态观测器对多智能体系统进行分布式控制器的设计,将线性积理论与分布式控制结合对系统进行重构.应用图论、矩阵分析和Lyapunov等相关知识对重构系统进行稳定性分析,给出重构系统在切换通讯拓扑环境下最终实现二部编队时连通图总驻留时间所满足的条件.此外,在对抗网络环境下,给出系统状态未知时可行时变编队满足的条件,并在控制器中引入二部编队补偿函数,提高系统能够组成的二部编队队形数量,具有实际应用意义.最后,通过数值仿真验证了所提出方法的有效性.

关键词：多智能体系统二部编队控制高阶线性系统拓扑切换观测器型协议时变编队