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基于深度强化学习的网联混合动力汽车队列控制

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机械工程学报 2024年第2期60卷 262-271页

作者：郭景华李文昌王班王靖瑶厦门大学机电工程系厦门361102 同济大学汽车学院上海201804 厦门大学自动化系厦门361102

针对网联混合动力汽车队列具有混杂非线性、多动力源混合驱动等特点,提出基于深度强化学习的队列分层控制策略。首先,设计了队列模型预测控制器,基于车车通信获取的车辆状态求解约束条件下满足多性能目标的队列车辆最优期望加速度。其次... 详细信息

针对网联混合动力汽车队列具有混杂非线性、多动力源混合驱动等特点,提出基于深度强化学习的队列分层控制策略。首先,设计了队列模型预测控制器,基于车车通信获取的车辆状态求解约束条件下满足多性能目标的队列车辆最优期望加速度。其次,为提高车辆的燃油经济性,将发动机最优工作曲线和电池特性曲线作为专家知识嵌入深度强化学习算法中。然后,通过分析电池荷电状态、车辆车速以及车辆加速度对智能体动作值的影响来阐明基于深度强化学习(Deep Q network,DQN)的队列能量管理策略是如何根据动作值实现对队列中车辆多系统动力输出之间的协调控制。最后,设计了以电池荷电状态、瞬时燃油消耗率为自变量的奖励值函数,利用最小化损失函数,采用梯度下降法对DQN网络参数进行更新,通过深度强化学习算法实现网联混合动力汽车队列的能量管理控制。试验结果表明,所提出的队列控制策略可以动态规划出队列中车辆期望加速度,实时合理的分配发动机功率与电机功率,最终实现队列中车辆的节能行驶。

关键词：网联混合动力汽车队列深度强化学习模型预测控制节能行驶

基于改进TSO优化Xception的PEMFC故障诊断

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化工学报 2024年第3期75卷 945-955页

作者：张领先刘斌邓琳任宇航北京四方继保自动化股份有限公司北京100085 天津大学电气自动化与信息工程学院天津300072

针对质子交换膜燃料电池(PEMFC)的故障诊断问题,提出了一种利用改进的瞬态搜索优化(TSO)算法优化Xception网络的故障通用诊断方法。首先,对故障数据进行线性判别分析降维和归一化处理,在保留主要特征的前提下降低计算复杂度;其次,引入T... 详细信息

针对质子交换膜燃料电池(PEMFC)的故障诊断问题,提出了一种利用改进的瞬态搜索优化(TSO)算法优化Xception网络的故障通用诊断方法。首先,对故障数据进行线性判别分析降维和归一化处理,在保留主要特征的前提下降低计算复杂度;其次,引入Tent混沌映射和反向学习策略增强TSO算法的全局搜索能力,在训练阶段对Xception神经网络的超参数进行优化;最后,使用充分训练的Xception网络对PEMFC故障进行分类识别,并与经典的分类模型进行对比。在基于实验测量的水管理故障数据和仿真产生的多类故障数据上,Xception均取得了最高的分类准确率,分别为100%和98.08%,这表明Xception对数据特征的提取能力较强,且所提方法能作为一种PEMFC故障的通用诊断方法。

关键词：质子交换膜燃料电池故障诊断 Tent混沌映射反向学习瞬态搜索优化 Xception神经网络

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水载压力对管道超声导波信号的影响研究

仪器仪表学报 2024年第3期45卷 206-213页

作者：胡晓谍林霆威张维煊魏子麒王奕首厦门大学航空航天学院厦门361005 中国科学院自动化研究所北京110007

为了研究水载压力对管道超声导波信号的影响,利用半解析有限元的方法分析了管道导波的频散曲线和波结构,选择L(0,2)模态导波用于实验验证。设计了一个可承受30 MPa压力的防水卡箍,对管道上的压电传感器进行封装。将安装了防水耐压卡箍... 详细信息

为了研究水载压力对管道超声导波信号的影响,利用半解析有限元的方法分析了管道导波的频散曲线和波结构,选择L(0,2)模态导波用于实验验证。设计了一个可承受30 MPa压力的防水卡箍,对管道上的压电传感器进行封装。将安装了防水耐压卡箍的管道放入压力舱中进行打压循环测试,压力在0~30 MPa之间变化。打压过程中采集无损伤及5%损伤的管道超声导波信号,分析水载压力对导波信号的影响。实验结果表明,该防水卡箍具有良好的防水和耐压性能,水载压力对L(0,2)模态导波信号幅值没有显著影响。

关键词：管道超声导波水载压力半解析有限元

适用于直流链式储能的电池簇荷电状态自均衡控制策略

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电力系统自动化 2024年第2期48卷 159-166页

作者：张文昕赵志勇于华龙王继慷赵志芳韩峰北京四方继保自动化股份有限公司北京市100085

电池储能系统凭借其可提高可再生能源消纳能力的优势逐渐成为电网关键环节,其中的生产、使用环节导致的电池不一致性是影响储能系统容量和寿命的重要因素。在直流型高压级联链式储能的拓扑结构基础上采取分级控制策略,基于电压模式和功... 详细信息

电池储能系统凭借其可提高可再生能源消纳能力的优势逐渐成为电网关键环节,其中的生产、使用环节导致的电池不一致性是影响储能系统容量和寿命的重要因素。在直流型高压级联链式储能的拓扑结构基础上采取分级控制策略,基于电压模式和功率模式的一级控制,针对链式电池储能系统电池荷电状态(SOC)不均衡的问题,提出了一种控制参数自适应的SOC自均衡控制策略。该策略综合考虑电池SOC偏差、各模块电容电压水平、直流系统电压控制裕度以及输出调制比上下限,实时计算均衡系数。实验结果验证了所提策略能够在SOC偏差较大以及满功率充放电切换的极端工况下,实现SOC自均衡,均衡效率较高。

关键词：链式变换器变流器电池储能系统荷电状态均衡

面向可编程逻辑控制器的工业软件高效编译方法

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计算机集成制造系统 2024年

作者：汪洋李从飞韩兵朱明李袁微邓华桑毅国电南京自动化股份有限公司

风力发电等工业场景下控制设备的功耗、计算能力相对受限，在进行复杂可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller， PLC)软件的程序编译任务时面临高延迟、服务质量下降等问题，风电行业等工业软件应用也因此面临挑战。为了解决... 详细信息

风力发电等工业场景下控制设备的功耗、计算能力相对受限，在进行复杂可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller， PLC)软件的程序编译任务时面临高延迟、服务质量下降等问题，风电行业等工业软件应用也因此面临挑战。为了解决这些挑战，提出了一种面向PLC、尤其是IEC61131-3标准的工业软件高效编译方法，在支持端边协同的工业环境下进行建模，通过智能化方法解析编译任务的相关计算属性，构建一个多编译任务的博弈模型并设计了算法进行求解。另外，为了提高系统的编译准时率，以优先级排序的方式决定每个编译任务获取计算资源的顺序，保证了在降低整体编译时间的同时对准时率做出优化，降低编译延迟，维持工业设备的服务质量。实验结果表明，该方法有效地利用了边缘服务器提供的计算能力，避免了编译任务的大量超时，其性能在端边协同的场景下得到了充分的验证。

关键词：可编程逻辑控制器 IEC61131-3标准边缘计算工业互联网

考虑通信流量控制的配电网线路5G差动保护方案

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浙江电力 2024年第7期43卷 29-36页

作者：薛明军徐胜邹磊张灏李进张涛国电南京自动化股份有限公司南京211100 南京国电南自电网自动化有限公司南京211153

针对5G通道承载配电网线路差动保护业务时数据流量大的问题,提出了考虑通信流量控制的配电网线路5G差动保护方案。从差动数据的发送频率、报文内容和报文类型入手,优化发送策略、简化数据格式、提高报文效率,并在此基础上优化差动保护... 详细信息

针对5G通道承载配电网线路差动保护业务时数据流量大的问题,提出了考虑通信流量控制的配电网线路5G差动保护方案。从差动数据的发送频率、报文内容和报文类型入手,优化发送策略、简化数据格式、提高报文效率,并在此基础上优化差动保护数据同步方案和CT(电流互感器)饱和判别逻辑,大幅降低了数据流量,且不影响差动保护的性能,同时仍具备通道监视的功能。最后通过实验验证了该方案具备工程应用推广价值,为5G通信技术承载配电网差动保护业务的实用化提供了借鉴。

关键词： 5G通信流量差动保护保护装置配电网

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A军工研究所成本管理存在的问题与优化措施

财务与会计 2024年第3期 67-68页

作者：宋勤青岛杰瑞自动化有限公司

一、军工研究所成本管理现存主要问题(一)员工成本管控意识淡泊,成本管控缺乏系统性和精细化管理A军工研究所部分员工认为成本管控仅属于财务部职责,缺乏节约成本的自觉性与积极性。同时,研究所内部各部门、各层级存在重产品质量、重科... 详细信息

一、军工研究所成本管理现存主要问题(一)员工成本管控意识淡泊,成本管控缺乏系统性和精细化管理A军工研究所部分员工认为成本管控仅属于财务部职责,缺乏节约成本的自觉性与积极性。同时,研究所内部各部门、各层级存在重产品质量、重科技成果转换、轻成本管控现象,导致A军工研究所对成本管控缺少重视。另外,研发人员不了解所使用原材料的市场价格情况,无法在研发环节筛选出高性价比原材料或价格相对低廉的替代原材料以供采购人员采购。

关键词：成本管控军工研究所精细化管理研发人员科技成果转换采购人员产品质量高性价比

融合磨粒特征和工艺参数的粗糙度智能预测研究

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机械工程学报 2024年第7期60卷 224-235页

作者：方从富李弘扬沈剑云吴贤华侨大学机电及自动化学院厦门361021

针对加工对象受磨削工具表面状态和工艺参数的综合影响而造成表面粗糙度难以有效准确预测问题,提出了融合磨粒特征和工艺参数的表面粗糙度智能预测方法。基于采集的金刚石磨粒图像,利用图像处理技术提取了工具表面的单位面积磨粒数、磨... 详细信息

针对加工对象受磨削工具表面状态和工艺参数的综合影响而造成表面粗糙度难以有效准确预测问题,提出了融合磨粒特征和工艺参数的表面粗糙度智能预测方法。基于采集的金刚石磨粒图像,利用图像处理技术提取了工具表面的单位面积磨粒数、磨粒分布均匀性和磨粒出刃高度三个关键特征信息,并评价了提取的特征信息的有效性。在此基础上,提出了融合磨粒特征和工艺参数的粗糙度智能预测算法,开展了YG8硬质合金铣磨加工实验,并将加工结果与预测结果进行对比。结果表明:提出的智能算法可以提高粗糙度预测的准确性和稳定性,其预测的准确率可达到95.6%,而基于传统工艺参数回归模型的准确率仅为86.3%,所提出的方法为粗糙度智能预测提供了参考。

关键词：磨粒加工图像处理特征信息智能算法粗糙度

基于DBO-VMD和IWOA-BILSTM神经网络组合模型的短期电力负荷预测

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电力系统保护与控制 2024年第8期52卷 123-133页

作者：刘杰从兰美夏远洋潘广源赵汉超韩子月临沂大学自动化与电气工程学院山东临沂276002 雅砻江流域水电开发有限公司四川成都610000

新能源在现代电力系统中占比不断提高,其负荷不规律性、波动性远大于传统电力系统,这就导致负荷预测精度不高。针对这个问题,提出了蜣螂优化(dung beetle optimizer,DBO)算法优化变分模态分解(variational mode decomposition,VMD)与改... 详细信息

新能源在现代电力系统中占比不断提高,其负荷不规律性、波动性远大于传统电力系统,这就导致负荷预测精度不高。针对这个问题,提出了蜣螂优化(dung beetle optimizer,DBO)算法优化变分模态分解(variational mode decomposition,VMD)与改进鲸鱼优化算法优化双向长短期记忆(improved whale optimization algorithm-bidirectional long short-term memory,IWOA-BILSTM)神经网络相结合的短期负荷预测模型。首先利用DBO优化VMD,分解时间序列数据,并根据最小包络熵对各种特征数据进行分类,增强了分解效果。通过对原始数据进行有效分解,降低了数据的波动性。然后使用非线性收敛因子、自适应权重策略与随机差分法变异策略增强鲸鱼优化算法的局部及全局搜索能力得到改进鲸鱼优化算法(improved whale optimization algorithm,IWOA),并用于优化双向长短期记忆(bidirectional long short-term memory,BILSTM)神经网络,增加了模型预测的精确度。最后将所提方法应用于某地真实的负荷数据,得到最终相对均方根误差、平均绝对误差和平均绝对百分比误差分别为0.0084、48.09、0.66%,证明了提出的模型对于短期负荷预测的有效性。

关键词：蜣螂优化算法 VMD 改进鲸鱼算法短期电力负荷预测双向长短期记忆神经网络组合算法