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考虑时间窗及恶化效应的批处理生产调度优化

系统工程理论与实践 2024年第6期44卷 2033-2045页

作者：刘清奇杨华龙张燕大连海事大学交通运输工程学院大连116026

针对工序间有时间窗约束及加工时间呈阶段恶化的批处理生产调度问题,结合批处理生产瓶颈工序随加工批量变动而转移的特点,提出一种基于加工批量计算工序批周期时间的方法.通过加工时间阶段恶化效应对同一批量不同批次工序批周期时间的... 详细信息

针对工序间有时间窗约束及加工时间呈阶段恶化的批处理生产调度问题,结合批处理生产瓶颈工序随加工批量变动而转移的特点,提出一种基于加工批量计算工序批周期时间的方法.通过加工时间阶段恶化效应对同一批量不同批次工序批周期时间的干扰分析,确定“拉”式策略下各工序各批次开始/结束时间的约束关系,以最小化批处理生产完工时间为目标,构建了考虑时间窗约束及阶段恶化效应的非线性规划模型,设计了一种逐步递进算法,并利用Matlab编程求解.案例分析结果显示,加工批量的轻微变动可导致瓶颈工序的转移以及完工时间的大幅跳变;加工时间阶段恶化效应会影响加工批量决策及生产线平衡率,不同阶段恶化率下的最优加工批量及最小完工时间可能存在显著差异,忽略恶化效应所得决策结果在实际执行过程中难以达到预期的效果.研究结论可为批处理加工企业生产优化决策提供有益参考.

关键词：批处理生产调度完工时间时间窗约束阶段恶化效应非线性规划模型 “拉”式策略

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动力定位船舶鲁棒自适应异步自触发控制

哈尔滨工程大学学报 2024年第7期45卷 1376-1383页

作者：姚明启张国庆宋纯羽张显库大连海事大学航海学院辽宁大连 116026

针对动力定位船舶的通信带宽受限、执行器增益不确定性等问题,本文提出了一种异步自触发动力定位控制策略.该策略设计了一种自触发机制,解决了传统事件触发方法需要对触发条件进行连续监控这一约束,即下一触发时刻仅需要根据当前时刻的... 详细信息

针对动力定位船舶的通信带宽受限、执行器增益不确定性等问题,本文提出了一种异步自触发动力定位控制策略.该策略设计了一种自触发机制,解决了传统事件触发方法需要对触发条件进行连续监控这一约束,即下一触发时刻仅需要根据当前时刻的相关信息进行计算.对于具有多个执行器的动力定位船舶,每个执行器的自触发机制相互独立互不影响,即其每个控制器-执行器信道中的控制信号均为异步触发式传输.此外,对于每个执行器设计了一个自适应参数对其增益不确定性进行在线估计和补偿.通过仿真实验对上述控制策略进行验证,仿真结果表明:所提出算法具有较高的定位精度与稳定性能,且极大程度上减少了控制信号的传输次数,相较于对比算法减少了 100 倍传输次数,具有低通信负载的优点,更加符合工程需求.

关键词：动力定位自触发控制增益不确定自适应控制鲁棒控制神经网络反步法非线性控制

来源：博看期刊评论

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公交车生态车速引导与信号优先协同优化模型

中国公路学报 2024年第6期37卷 240-252页

作者：王雅薇李欣胡家华大连海事大学交通运输工程学院辽宁大连116026 大连海事大学综合交通运输协同创新中心辽宁大连116026

由于公交信号优先与节能驾驶的控制目标不一致,导致2种策略难以有效融合以提升公交优先效率和环境效益。针对此问题,提出一种公交车生态车速引导与信号优先协同优化模型,以廊道控制区域内公交车乘客、社会车辆乘客的交叉口延误最小化、... 详细信息

由于公交信号优先与节能驾驶的控制目标不一致,导致2种策略难以有效融合以提升公交优先效率和环境效益。针对此问题,提出一种公交车生态车速引导与信号优先协同优化模型,以廊道控制区域内公交车乘客、社会车辆乘客的交叉口延误最小化、公交车燃料消耗最小化以及公交车实际到站时间与时刻表偏差最小化为目标,考虑车辆运动状态约束、公交站点运营约束以及信号灯约束,基于滚动优化框架对公交车生态车速和信号配时方案进行协同优化。通过基于仿真数据、真实场景的数值试验对所提出模型的有效性进行验证,并针对公交车流量和社会车流量进行了敏感性分析。结果表明,所提模型在不同公交车流量、社会车流量水平下均具有明显优势,与信号优化模型相比,公交车平均交叉口延误在不同公交车流量水平下最大下降幅度达到31.99%,在不同社会车流量水平下最大降幅达到23.13%,燃料消耗在不同公交车流量水平下最大下降幅度达到12.66%,在不同社会车流量水平下最大降幅达到9.61%,社会车辆平均交叉口延误最大降幅均为8.23%;重庆市一条公交廊道的真实场景测试结果表明,所提模型相较于信号优化模型能够保障公交准点率并明显减少公交车速波动,燃料消耗、公交车车均交叉口延误、社会车辆延误降幅分别为7.04%、32.61%、4.37%;所提模型能够在保证公交运营稳定性的同时,获得显著的公交优先和低碳效益,并在一定程度上降低公交优先对社会车辆的影响。

关键词：交通工程节能驾驶滚动规划网联公交信号灯优先

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路测环境下无人驾驶小巴复杂场景运行评价

交通运输系统工程与信息 2024年第4期24卷 300-310页

作者：马千里王通邵帅贾鹏大连海事大学综合交通运输协同创新中心辽宁大连116026 大连海事大学航运经济与管理学院辽宁大连116026

以无人驾驶小巴为代表的客运自动驾驶工具在公交微循环中发挥着重要作用,为实现无人驾驶技术的商业化规模运用,除了传统的车辆性能测试外,还需评估其在复杂场景下的表现。由于测试数据缺乏,评价模型适用场景单一和评价方法主观等问题,... 详细信息

以无人驾驶小巴为代表的客运自动驾驶工具在公交微循环中发挥着重要作用,为实现无人驾驶技术的商业化规模运用,除了传统的车辆性能测试外,还需评估其在复杂场景下的表现。由于测试数据缺乏,评价模型适用场景单一和评价方法主观等问题,导致以往评价偏差较大。本文针对无人驾驶小巴的表现构建综合评价体系,并在实测数据的基础上,采用博弈论组合赋权的优劣解距离法(Technique for Order Preference by Similarity to Ideal Solution,TOPSIS)模型,对车辆在复杂场景下的表现进行综合评价。选取驾驶安全性、乘坐舒适性、车辆智能性及车辆高效性这4个评价维度,并细分为12个客观评价指标。首先,通过实地测试采集无人驾驶小巴在运行场景中的数据;其次,利用基于博弈论的组合赋权法,对层次分析法和熵权法获得的权重进行组合;最后,为验证模型的有效性,运用TOPSIS模型对3条具有不同复杂度的测试路线进行综合评价值的计算。结果显示,无人驾驶小巴表现评价中,准则层的重要程度排序为车辆智能性、驾驶安全性、乘坐舒适性、车辆高效性,指标层敏感指标则为自动驾驶状态、平均角速度。基于博弈论组合赋权的TOPSIS模型对不同场景复杂度路线进行的无人驾驶小巴表现评价结果与实际运行情况一致,展示了方法的有效性。

关键词：智能交通车辆评价实地测试自动驾驶组合赋权法

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不同展向位置非连续鼓包对跨声速压气机转子性能的影响

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工程热物理学报 2024年第1期45卷 77-84页

作者：杨嗣涵杨旭东韩吉昂郭重佳大连海事大学船舶与海洋工程学院大连116026

为提高跨声速压气机气动性能,本文针对NASA Rotor 37,采用数值模拟方法研究了吸力面不同展向位置非连续鼓包对其气动性能的影响。结果表明,随着非连续鼓包逐渐靠近叶顶,鼓包能更有效地对激波前气体进行预压缩,降低逆压梯度,从而减小激... 详细信息

为提高跨声速压气机气动性能,本文针对NASA Rotor 37,采用数值模拟方法研究了吸力面不同展向位置非连续鼓包对其气动性能的影响。结果表明,随着非连续鼓包逐渐靠近叶顶,鼓包能更有效地对激波前气体进行预压缩,降低逆压梯度,从而减小激波强度。同时对于激波与附面层的相互作用的抑制效果也逐渐增强,能有效地使激波干扰所产生的附面层分离延后,改善流动情况,降低损失。相比原型转子,在60%~90%叶高范围布置非连续鼓包时,压气机转子效率在整个流量范围内均有提升,最高效率增加了0.25%,总压比提升了0.13%。

关键词：跨声速压气机转子非连续鼓包展向位置气动性能数值模拟

永磁容错游标轮缘推进电机改进模型预测转矩控制

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控制理论与应用 2024年第5期41卷 923-930页

作者：安达朱景伟李想乔田怀郑杰阳大连海事大学船舶电气工程学院辽宁大连116026

为提高永磁容错游标轮缘推进电机(FTPMV-RDM)在正常状态和一相开路故障状态下的控制性能,本文提出了一种基于电压矢量预选的改进模型预测转矩(MPTC)控制方法.针对六相独立H桥逆变器提供的备选电压矢量数量多导致MPTC系统计算量大的问题... 详细信息

为提高永磁容错游标轮缘推进电机(FTPMV-RDM)在正常状态和一相开路故障状态下的控制性能,本文提出了一种基于电压矢量预选的改进模型预测转矩(MPTC)控制方法.针对六相独立H桥逆变器提供的备选电压矢量数量多导致MPTC系统计算量大的问题,首先,采用直接转矩控制中利用转矩、磁链误差及定子磁链位置信息确定预选电压矢量,减少MPTC系统中电压矢量的枚举次数.然后,利用价值函数进行二次筛选得到最优电压矢量.为了实现开路故障下的容错控制,提出了一种更换备选电压矢量表的开路故障容错控制策略.实验结果表明,基于电压矢量预选的FTPMV-RDM模型,本文预测转矩控制算法能够在无故障和一相开路故障下抑制电流畸变,进而有效降低转矩和磁链脉动.

关键词：永磁容错游标轮缘推进电机模型预测转矩控制容错控制电压矢量预选

基于二次流控制规律的非轴对称端壁造型优化设计

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航空动力学报 2024年第2期39卷 193-211页

作者：尤付浩李相君鲁庆崔义强朱政宇大连海事大学船舶与海洋工程学院辽宁大连116026

针对高负荷轴流压气机端壁角区分离问题,提出了一种多局部控制端壁二次流、适用于多工况的端壁造型方法,在选取参数的同时考虑结合优化,通过少量参数来控制型面变化。该方法的思想是定义对端壁二次流有不同影响的表面单元,然后通过几何... 详细信息

针对高负荷轴流压气机端壁角区分离问题,提出了一种多局部控制端壁二次流、适用于多工况的端壁造型方法,在选取参数的同时考虑结合优化,通过少量参数来控制型面变化。该方法的思想是定义对端壁二次流有不同影响的表面单元,然后通过几何叠加的方式将它们的影响组合起来。而后将该方法应用到多目标优化设计中。优化结果表明:高负荷叶栅的总压损失系数在设计点降低0.03,大攻角点降低0.05时,与传统方法相比,新方法的优化设计过程收敛更快,计算时间更短。最优造型设计规律是在叶片通道内构造一个吸力侧上升、压力侧下沉的端壁面,同时局部抬高吸力面角区,前缘至凸起部位上坡平缓。流场分析表明,该方法在控制变量较少的情况下,对端壁几何形状产生了清晰直观的影响。同时有效结合表面单元在二次流控制中的作用,抑制角区分离。由此可见,新开发的端壁造型优化设计方法与以往的研究相比具有一定的优势。

关键词：角区分离端壁造型流动控制优化设计压气机

一种基于快速傅里叶建模方法的开关磁阻电机模型预测控制

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中国电机工程学报 2024年第14期44卷 5764-5775,I0028页

作者：任萍朱景伟赵燕荆哲许爱德大连海事大学船舶电气工程学院辽宁省大连市116026 大连海事大学信息科学技术学院辽宁省大连市116026

为快速准确地建立开关磁阻电机模型,提高模型预测控制性能,该文提出一种基于快速傅里叶建模方法的模型预测控制策略。一方面采用傅里叶级数对磁链和转矩特性进行解析建模,并推导转矩预测模型;另一方面结合分扇区的思想控制电机换相进而... 详细信息

为快速准确地建立开关磁阻电机模型,提高模型预测控制性能,该文提出一种基于快速傅里叶建模方法的模型预测控制策略。一方面采用傅里叶级数对磁链和转矩特性进行解析建模,并推导转矩预测模型;另一方面结合分扇区的思想控制电机换相进而简化代价函数,并在每个扇区内只设计两个预选电压矢量,有效减小了预测控制的计算负担。另外,扇区的位置和宽度可根据转速和负载的变化而变化,增强了算法的适用性。仿真和实验与传统的模型预测控制方法进行对比,并考虑到低、高速以及转速和负载突变的不同工况,结果表明所提算法的转矩脉动更低,转矩电流比更高。

关键词：开关磁阻电机(SRM) 预测转矩控制非线性建模转矩脉动扇区位置和宽度计算

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基于分区过滤-增量验证的图编辑相似查询

计算机学报 2024年第2期47卷 375-395页

作者：王习特白梅王朝金马茜李冠宇大连海事大学信息科学技术学院辽宁大连116000

图编辑相似查询问题是指从图集G中查询出所有与查询图q的图编辑距离(Graph Edit Distance,GED)在给定阈值τ内的数据图.由于GED计算是NP-Hard问题,现有的研究多采用过滤-验证框架进行查询,对未能过滤掉的图采用A*-GED算法验证.本文提出... 详细信息

图编辑相似查询问题是指从图集G中查询出所有与查询图q的图编辑距离(Graph Edit Distance,GED)在给定阈值τ内的数据图.由于GED计算是NP-Hard问题,现有的研究多采用过滤-验证框架进行查询,对未能过滤掉的图采用A*-GED算法验证.本文提出了分区过滤-增量验证框架PFIV来处理图相似查询问题,在增强过滤效果的同时,还能加快验证速度.首先,在过滤阶段提出了2种分区策略,用来加快分区速度.(1)映射顶点顺序策略:在分区过程中,基于图的特征信息和结构信息提出分区时顶点的映射顺序,尽快过滤掉不相似的图,减少计算量;(2)分区结束条件策略:在分区过程中,设置分区结束条件,加快不相似图的过滤速度.其次,在验证阶段提出了增量验证策略,利用过滤阶段保留的映射结果,设计状态空间树,进行增量验证,加快验证阶段的计算.最后,通过大量实验验证了PFIV能够高效地处理图编辑相似查询问题,对比原有算法,查询效率提高8%~17%,并证明了所提出策略的有效性.

关键词：图相似 GED 分区过滤增量验证图数据