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含时滞的不确定性交直流微电网直流母线电压H_∞控制

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电力自动化设备 2024年第4期44卷 184-189,217页

作者：肖伸平廖世英张晓虎郑湘明邓博文湖南工业大学电气与信息工程学院湖南株洲412007 湖南工业大学电传动控制与智能装备湖南省重点实验室湖南株洲412007 湖南工业大学城市与环境学院湖南株洲412007

针对含通信网络延时的不确定性交直流微电网的直流母线电压稳定问题,提出了一种将状态空间法和阻抗分析法相融合的方法,构建具有时滞的范数有界不确定交直流微电网模型。基于系统鲁棒二次稳定的求解,获得了满足H_∞控制性能的时滞无关... 详细信息

针对含通信网络延时的不确定性交直流微电网的直流母线电压稳定问题,提出了一种将状态空间法和阻抗分析法相融合的方法,构建具有时滞的范数有界不确定交直流微电网模型。基于系统鲁棒二次稳定的求解,获得了满足H_∞控制性能的时滞无关型状态反馈控制器的条件。然后应用S-procedure定理,提出一种降低时滞依赖型Lyapunov方法的泛函构造难度且无须再次求导的方法,引用Wirtinger积分不等式和自由矩阵的积分不等式,得到时滞依赖型的H_∞控制器。仿真分析验证了所提控制方法能在一定的通信延时约束下抑制不确定参数对直流母线电压的影响。

关键词： H_∞控制器交直流微电网直流母线电压不确定系统时滞系统

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具有不确定控制增益严格反馈系统的自适应命令滤波控制

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自动化学报 2024年第5期50卷 1015-1023页

作者：吴锦娃刘勇华苏春翌鲁仁全广东工业大学自动化学院广州510006 粤港智能决策与协同控制联合实验室广州510006 广东省智能决策与协同控制重点实验室广州510006

针对一类具有不确定控制增益的严格反馈系统,提出一种基于命令滤波反推技术的自适应神经网络控制方法.该方法采用神经网络对系统中的未知非线性函数进行逼近,并引入命令滤波反推技术克服“计算膨胀”的问题.与现有的命令滤波反推控制文... 详细信息

针对一类具有不确定控制增益的严格反馈系统,提出一种基于命令滤波反推技术的自适应神经网络控制方法.该方法采用神经网络对系统中的未知非线性函数进行逼近,并引入命令滤波反推技术克服“计算膨胀”的问题.与现有的命令滤波反推控制文献相比,本文通过构造自适应误差补偿系统,同时消除滤波器产生的边界层误差和不确定控制增益对系统性能造成的影响.仿真结果验证了所提控制方法的有效性.

关键词：非线性系统命令滤波反推神经网络控制自适应控制

基于DIC的聚丙烯纤维增强混凝土断裂过程分析

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华中科技大学学报（自然科学版） 2024年第2期52卷 103-111页

作者：许颖樊悦王青原周思维哈尔滨工业大学(深圳)土木工程智能结构系统深圳市重点实验室深圳518055 哈尔滨工业大学(深圳)广东省土木工程智能韧性结构重点实验室深圳518055

为探究聚丙烯纤维对混凝土断裂过程的影响,以纤维掺量和长径比为控制变量,共制备9组聚丙烯纤维增强混凝土(PPFRC)预制裂缝梁进行三点弯曲试验,并采用数字图像相关技术(DIC)对裂缝扩展过程进行分析.结果表明:聚丙烯纤维延长了混凝土弹性... 详细信息

为探究聚丙烯纤维对混凝土断裂过程的影响,以纤维掺量和长径比为控制变量,共制备9组聚丙烯纤维增强混凝土(PPFRC)预制裂缝梁进行三点弯曲试验,并采用数字图像相关技术(DIC)对裂缝扩展过程进行分析.结果表明:聚丙烯纤维延长了混凝土弹性阶段,有效提高起裂荷载、峰值荷载和断裂耗能;降低荷载下降速率,使得混凝土具有较强裂后承载能力;聚丙烯纤维减小了混凝土开裂软化尺寸,效果与粗纤维掺量呈正相关,与细纤维掺量呈负相关,与长径比呈正相关;聚丙烯纤维大幅提高了断裂过程区(FPZ)极值长度,降低了裂缝扩展面积.

关键词：混凝土聚丙烯纤维数字图像相关断裂过程区三点弯曲试验

集成LCC-S拓扑的二维全向无线电能传输系统无盲区能量捕获方法研究

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中国电机工程学报 2024年第10期44卷 4038-4049,I0024页

作者：张献王冉王奉献苑朝阳李慕松杨庆新代中余省部共建电工装备可靠性与智能化国家重点实验室(河北工业大学) 天津市北辰区300130 新能源电力变换传输与智能控制天津市重点实验室(天津理工大学) 天津市西青区300382

针对二维全向无线电能传输技术存在空间磁场完整度与电流控制策略复杂度的竞争问题,该文提出一种集成LCC-S拓扑的二维全向无线电能传输系统无盲区能量捕获方法。该系统以二维正交线圈为电磁耦合机构,并将其集成于LCC-S型补偿拓扑。同时... 详细信息

针对二维全向无线电能传输技术存在空间磁场完整度与电流控制策略复杂度的竞争问题,该文提出一种集成LCC-S拓扑的二维全向无线电能传输系统无盲区能量捕获方法。该系统以二维正交线圈为电磁耦合机构,并将其集成于LCC-S型补偿拓扑。同时提出一种自调整参数设计方法,实现系统在二维空间内产生时均旋转磁场以及系统的零相角输入。通过场-路耦合有限元模型分析系统在二维空间内磁场分布情况,随时间峰值磁场强度矢量轨迹为圆形。搭建集成型二维全向无线电能传输的实验样机,实验结果表明,该系统实现单一电源驱动下无盲区的二维全向电磁能量捕获。

关键词：全向无线电能传输拓扑集成时均旋转磁场零相角输入

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岩棉复合保温外模板承载力及温度效应分析

哈尔滨工业大学学报 2024年第1期56卷 130-138页

作者：赵建军付佳欣李爽结构工程灾变与控制教育部重点实验室(哈尔滨工业大学) 哈尔滨150090 土木工程智能防灾减灾工业和信息化部重点实验室(哈尔滨工业大学) 哈尔滨150090

为了提高建筑外围护结构施工效率及解决传统外保温系统长期存在的易脱落和易着火问题,提出了一种集保温和建筑模板于一体的岩棉复合保温外模板(RW-CIEF)体系。RW-CIEF由内到外依次为内侧加强层、岩棉保温芯材、黏结层、保温过渡层以及... 详细信息

为了提高建筑外围护结构施工效率及解决传统外保温系统长期存在的易脱落和易着火问题,提出了一种集保温和建筑模板于一体的岩棉复合保温外模板(RW-CIEF)体系。RW-CIEF由内到外依次为内侧加强层、岩棉保温芯材、黏结层、保温过渡层以及外侧加强层。以哈尔滨市为例,基于全寿命周期成本(life cycle cost,C lc)确定了岩棉保温芯材的最佳厚度。采用有限元分析与理论计算相结合的方法探求了RW-CIEF在工程中的可行性,分析了RW-CIEF的抗弯性能、施工承载力及温度效应下的应力和变形,讨论了开槽形式、开槽宽度、开槽深度以及开槽间距对RW-CIEF抗弯性能的影响。结果表明:RW-CIEF的抗弯性能理论计算结果与有限元分析结果有较高的一致性;开槽处理可有效提高RW-CIEF的抗弯性能,综合抗弯性能、热工特性及加工角度,建议开槽形式选用对应开井字槽或对应开纵槽,开槽深度和宽度均为10 mm,开槽间距为150 mm;设计的RW-CIEF满足施工承载力,可保证外围护结构保温工程施工质量;由温度效应产生的最大拉应力和压应力均未超过RW-CIEF的外侧加强层承载力,反映出RW-CIEF出现夏季空鼓或冬季开裂现象的可能性极小。提出的RW-CIEF体系可为外围护结构保温工程及建筑模板工程未来研究方向提供一种新的思路和方法。

关键词：岩棉复合保温外模板抗弯性能开槽处理施工承载力温度效应

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基于纳什均衡博弈的多无人机对地攻击目标分配方法

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控制与决策 2024年第4期39卷 1361-1369页

作者：王浩丞罗贺马滢滢王国强合肥工业大学管理学院合肥230009 过程优化与智能决策教育部重点实验室合肥230009 安徽省空天系统智能管理工程研究中心合肥230009

研究一种新的多无人机对地攻击目标分配问题.该问题中攻击方试图通过无人机击毁防御方的高价值目标,防御方试图通过发射拦截导弹对无人机进行拦截,但攻防双方无法事先观察到对方实际采取的目标分配方案.通过分析防御方的拦截导弹目标分... 详细信息

研究一种新的多无人机对地攻击目标分配问题.该问题中攻击方试图通过无人机击毁防御方的高价值目标,防御方试图通过发射拦截导弹对无人机进行拦截,但攻防双方无法事先观察到对方实际采取的目标分配方案.通过分析防御方的拦截导弹目标分配方案对攻击方收益的影响,将问题构建为一个零和矩阵博弈模型,模型的策略空间随无人机、高价值目标、拦截导弹数量的增加呈爆炸式增长.鉴于此,现有算法难以在有效时间内对其进行求解,提出一种基于两阶段邻域搜索的改进Double Oracle(DO-TSNS)算法.实验结果表明,相较于DO、UWMA和DO-NS算法,DO-TSNS算法能够更有效地求解考虑防御方具有拦截行为的多无人机对地攻击目标分配问题.

关键词：对地攻击无人机目标分配零和矩阵博弈 Double Oracle算法

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考虑状态受限和一致性的微电网二次控制

控制理论与应用 2024年第1期41卷 183-188页

作者：吴忠强程洪强燕山大学工业计算机控制工程河北省重点实验室河北秦皇岛066004

为解决交流微电网下垂控制产生的偏差问题,本文采用二次控制对分布式电源输出电压和频率进行调节.将微电网看成分布式多智能体系统,智能体间通过稀疏网络进行通信,运用多智能体一致性协议,本文提出一种基于障碍Lyapunov函数和自适应模... 详细信息

为解决交流微电网下垂控制产生的偏差问题,本文采用二次控制对分布式电源输出电压和频率进行调节.将微电网看成分布式多智能体系统,智能体间通过稀疏网络进行通信,运用多智能体一致性协议,本文提出一种基于障碍Lyapunov函数和自适应模糊系统的二次电压和频率控制器.采用障碍Lyapunov函数设计控制器,不但能保持系统的稳定性,还可使输出的电压和频率限制在预设的范围内.采用自适应模糊系统可对系统中的一些参变量的变化进行估计,提高了控制器的鲁棒性.本文给出了严格的稳定性证明.通过对负载变化,以及拓扑结构改变等的仿真测试,验证了所提方案的有效性.

关键词：微电网多智能体系统自适应模糊系统障碍Lyapunov函数 Backstepping

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基于知识蒸馏的钢铁高炉煤气系统建模方法

控制理论与应用 2024年第3期41卷 428-435页

作者：金锋陈薇琳赵博识赵珺王伟工业装备智能控制与优化教育部重点实验室辽宁大连116024 大连理工大学控制科学与工程学院辽宁大连116024 马鞍山钢铁股份有限公司能源环保部安徽马鞍山243003

钢铁企业高炉煤气系统具有波动性大、时变性强、不确定性高等特点,对其未来产消趋势进行准确的建模预测有助于企业的高效决策与节能减排.文章提出了一种基于知识蒸馏的高炉煤气系统建模方法,为了提高训练过程中的拟合精度,在教师网络中... 详细信息

钢铁企业高炉煤气系统具有波动性大、时变性强、不确定性高等特点,对其未来产消趋势进行准确的建模预测有助于企业的高效决策与节能减排.文章提出了一种基于知识蒸馏的高炉煤气系统建模方法,为了提高训练过程中的拟合精度,在教师网络中建立了基于长短期记忆网络的序列到序列模型来提取样本的中间特征.进而,提出了融入教师模型中间特征的知识蒸馏策略,建立了考虑中间特征蒸馏损失与预测均方误差的损失函数,对知识蒸馏过程及预测偏差进行评估.通过国内大型钢铁企业高炉煤气系统实际运行数据的实验验证,表明了本文所提建模方法的有效性,可为后续的能源系统优化调度提供支撑.

关键词：知识蒸馏时间序列高炉煤气系统钢铁企业

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面向任务的重叠联盟结构生成计算复杂性

控制理论与应用 2024年第1期41卷 163-171页

作者：张国富宋晓晓苏兆品岳峰合肥工业大学计算机与信息学院安徽合肥230601 合肥工业大学智能互联系统安徽省实验室安徽合肥230009 合肥工业大学工业安全应急技术安徽省重点实验室安徽合肥230601

传统的重叠联盟形成问题大都聚焦智能体,鲜有从任务视角出发.为此,本文首先构建了一种面向任务的重叠联盟结构生成模型,并分析了其解空间和相关决策问题的计算复杂性.此外,基于流网络分别设计了相应的孤立联盟、重叠联盟、重叠联盟结构... 详细信息

传统的重叠联盟形成问题大都聚焦智能体,鲜有从任务视角出发.为此,本文首先构建了一种面向任务的重叠联盟结构生成模型,并分析了其解空间和相关决策问题的计算复杂性.此外,基于流网络分别设计了相应的孤立联盟、重叠联盟、重叠联盟结构成功性判别算法和最优重叠联盟结构生成算法.分析结果表明,判别孤立联盟、重叠联盟、重叠联盟结构的成功性的时间复杂度均与智能体数和任务数呈多项式关系,而搜索最优重叠联盟结构的时间复杂度与智能体数和任务数呈指数关系.最后,通过仿真实验验证了上述结果.

关键词：多智能体系统重叠联盟结构生成计算复杂性成功性判别流网络