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DBD等离子体与活化水对马铃薯生长特性及产量的影响

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高电压技术 2024年第4期50卷 1742-1751页

作者：李平陶华杨彭超王超群陈思乐陈兆权安徽理工大学电气与信息工程学院淮南232001 合肥综合性国家科学中心能源研究院合肥230031 安徽工业大学电气与信息工程学院马鞍山243002

等离子体技术在农业生产、生物医学、环境保护等领域有着广泛的应用前景。论文采用多针-板电极制备等离子体活化水装置、板-板电极等离子体直接处理马铃薯装置,对比研究了不同放电功率下等离子体活化水、直接等离子体处理对马铃薯生长... 详细信息

等离子体技术在农业生产、生物医学、环境保护等领域有着广泛的应用前景。论文采用多针-板电极制备等离子体活化水装置、板-板电极等离子体直接处理马铃薯装置,对比研究了不同放电功率下等离子体活化水、直接等离子体处理对马铃薯生长特性及产量的影响。2种装置均呈丝状放电,且放电功率与外施电压正相关;当最佳放电功率匹配时,等离子体活化水、直接等离子体处理均能显著改善马铃薯生长特性及产量。等离子体活化水的放电功率为53 W时,马铃薯植株高度、茎粗、鲜重、叶绿素质量分数及产量分别提升了6.4%、18.9%、25.9%、31.7%及17.5%;直接等离子体处理马铃薯的放电功率为8 W时,植株的各参数值增幅均在10%以上。研究结果表明:放电功率变化时,等离子体活化水的理化参数(pH值、氧化还原电位、电导率、过氧化氢、硝酸根离子、亚硝酸根离子)变化显著;随着放电功率的提升,直接等离子体处理的马铃薯吸水率先增长后下降,种皮刻蚀逐渐明显。论文的研究可为DBD等离子体与活化水在农业生产领域应用提供参考。

关键词： DBD 等离子体活化水直接等离子体处理放电功率马铃薯生长特性

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融合多尺度特征的YOLOv8裂缝缺陷检测算法

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计算机工程与应用 2024年

作者：赵佰亭程瑞丰贾晓芬安徽理工大学电气与信息工程学院安徽理工大学人工智能学院

针对井壁裂缝背景复杂、纵横比差异大导致检测效率低、漏检等问题，提出了一种融合多尺度特征的裂缝缺陷检测模型EDG-YOLO。首先，设计特征提取模块EIRBlock（Efficient Inverted Residual Block），并构建C2fEIR增强主干网络对井壁浅... 详细信息

针对井壁裂缝背景复杂、纵横比差异大导致检测效率低、漏检等问题，提出了一种融合多尺度特征的裂缝缺陷检测模型EDG-YOLO。首先，设计特征提取模块EIRBlock（Efficient Inverted Residual Block），并构建C2fEIR增强主干网络对井壁浅层裂缝特征信息的提取能力；其次，在颈部融合CSP＿EDRAN（CSP Efficient Dilated Reparam Aggregation Networks）实现对裂缝特征信息的复用，促进浅层与深层语义信息之间的交互。同时，嵌入DAM（Dual Attention Module）注意力机制，增强井壁裂缝特征的表达能力；最后，构建轻量级检测头GDetect，借助GSConv模块进一步轻量化网络。在自制井壁裂缝数据集上的实验结果表明，与YOLOv8相比，EDG-YOLO的平均检测精度达到87.4%，提高了2.3个百分点，模型的参数量和计算量分别降低了33%和47%，单幅图像推理时间为13.2ms，满足井下场景的实时检测需求。

关键词：井壁裂缝目标检测 YOLOv8 轻量化注意力机制

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基于预测静置开路电压法的锂电池SOC估算

电源学报 2024年

作者：凌六一张虎张婷杨翀祁靓安徽理工大学电气与信息工程学院安徽理工大学人工智能学院

电池的荷电状态（SOC）估计普遍使用安时积分原理（AH）构建SOC模型再配合滤波算法来实现，针对其收敛速度慢、计算复杂的问题，基于开路电压原理（OCV）和二阶rc电路模型提出预测静置开路电压（PSOCV）法。讨论了前、后项差分离散状态... 详细信息

电池的荷电状态（SOC）估计普遍使用安时积分原理（AH）构建SOC模型再配合滤波算法来实现，针对其收敛速度慢、计算复杂的问题，基于开路电压原理（OCV）和二阶rc电路模型提出预测静置开路电压（PSOCV）法。讨论了前、后项差分离散状态方程的可行性，同时比较了线性插值（LI）拟合与最小二乘法（LS）拟合的参数精度，实验表明LI拟合整体优于LS拟合。LI-PSOCV算法在HPPC和UDDS工况下SOC估算的平均绝对误差（MAE）在1%以下。通过与容积卡尔曼(CKF)比较，表明LI-PSOCV在SOC初值偏离时可以瞬间收敛且运行速度快于CKF。

关键词：锂离子电池荷电状态预测静置开路电压法二阶rc模型欧拉差分线性插值

结合轻量化YOLOv5s的动态视觉SLAM算法

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电子测量技术 2024年

作者：黄友锐王照锋韩涛宋红萍安徽理工大学电气与信息工程学院安徽理工大学计算机科学与工程学院

针对视觉SLAM在真实环境中易受车辆、行人等运动物体影响而导致位姿估计降低的问题，提出一种结合轻量化YOLOv5s的动态视觉SLAM算法，将改进的轻量级YOLOv5s作为目标检测算法用于判断运动物体；结合提出的动态特征点剔除方法，剔除动态特征点，仅采用静态特征点进行位姿估计和地图跟踪。在TUM数据集进行实验，相较于ORB-SLAM3算法，改进后的算法在高动态序列上的位姿估计精度分别提升了89.29%、65.34%、94.42%，结果表明改进后的算法能够有效剔除动态特征点，提高了视觉SLAM算法在动态环境下的位姿估计精度和定位精度。

关键词：动态SLAM 目标检测光流法 ORB特征点

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欠驱动TORA系统的自耦PID控制策略

控制与决策 2024年第3期39卷 853-860页

作者：熊屹林曾喆昭长沙理工大学电气与信息工程学院长沙410076

针对欠驱动旋转激励平移振荡器(translational oscillations with a rotational actuator, TORA)系统的控制问题,使用一种自耦PID (self-coupling proportional-integral-differential, SCPID)控制方法.该方法首先利用坐标变换使TORA系统的质心映射为Huygens振动中心,以实现新系统控制输入解耦,避免零动态不稳定问题;然后对Huygens振动中心设计平移位置的SCPID控制器,同时获得小球偏转角度的虚拟指令,进而设计小球偏转角度的SCPID控制器,从而实现TORA系统的平衡点跟踪控制;最后在复频域对闭环控制系统的稳定性进行严格的数学分析和证明.仿真及与其他方法的结果对比表明,所设计的控制算法简单高效,在欠驱动控制系统领域具有实际的应用价值.

关键词：欠驱动TORA系统坐标变换 Huygens振动中心自耦PID控制鲁棒稳定性

扩展目标跟踪中基于深度强化学习的传感器管理方法

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自动化学报 2024年第7期50卷 1417-1431页

作者：张虹芸陈辉张文旭兰州理工大学电气工程与信息工程学院兰州730050

针对扩展目标跟踪(Extended target tracking,ETT)优化中的传感器管理问题,基于随机矩阵模型(Random matrices model,RMM)建模扩展目标,提出一种基于深度强化学习(Deep reinforcement learning,DRL)的传感器管理方法.首先,在部分可观测... 详细信息

针对扩展目标跟踪(Extended target tracking,ETT)优化中的传感器管理问题,基于随机矩阵模型(Random matrices model,RMM)建模扩展目标,提出一种基于深度强化学习(Deep reinforcement learning,DRL)的传感器管理方法.首先,在部分可观测马尔科夫决策过程(Partially observed Markov decision process,POMDP)理论框架下,给出基于双延迟深度确定性策略梯度(Twin delayed deep deterministic policy gradient,TD3)算法的扩展目标跟踪传感器管理的基本方法;其次,利用高斯瓦瑟斯坦距离(Gaussian Wasserstein distance,GWD)求解扩展目标先验概率密度与后验概率密度之间的信息增益,对扩展目标多特征估计信息进行综合评价,进而以信息增益作为TD3算法奖励函数的构建;然后,通过推导出的奖励函数,进行基于深度强化学习的传感器管理方法的最优决策;最后,通过构造扩展目标跟踪优化仿真实验,验证了所提方法的有效性.

关键词：传感器管理扩展目标跟踪深度强化学习双延迟深度确定性策略梯度信息增益

电机控制器直流侧前置双有源桥DC-DC变换器的模型预测与应力优化混合控制

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电工技术学报 2024年第12期39卷 3787-3801页

作者：关维德李涛钟健王旭红夏向阳长沙理工大学电气与信息工程学院长沙410114

将双有源桥DC-DC变换器置于电动汽车动力电池与电机逆变器之间,可以根据电机实时转速动态调节系统直流母线电压,提升电机驱动系统的能量变换效率。然而,直流母线电压的大范围变化会带来双有源桥DC-DC变换器电流应力剧增的挑战。为此,该... 详细信息

将双有源桥DC-DC变换器置于电动汽车动力电池与电机逆变器之间,可以根据电机实时转速动态调节系统直流母线电压,提升电机驱动系统的能量变换效率。然而,直流母线电压的大范围变化会带来双有源桥DC-DC变换器电流应力剧增的挑战。为此,该文分析直流母线电压动态变化条件下双有源桥DC-DC变换器的电流应力变化规律及优化方法,在此基础上提出一种模型预测与应力优化混合控制策略,将电流应力优化控制嵌入到模型预测控制中,在降低电流应力的同时还能提高系统的稳态和动态性能。另外,为了抑制模型参数失配对模型预测控制的不利影响,提出一种基于输出反馈的误差校正方法,以提高模型预测控制的参数鲁棒性。原型样机实验结果验证了所提控制策略的正确性和有效性,为直流侧前置双有源桥DC-DC变换器的电机控制器设计与控制提供了理论依据。

关键词：双有源桥 DC-DC变换器模型预测控制电流应力优化

基于等效电路模型和数据驱动模型融合的SOC和SOH联合估计方法

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电工技术学报 2024年第10期39卷 3232-3243页

作者：刘萍李泽文蔡雨思王文夏向阳长沙理工大学电气与信息工程学院长沙410114

针对电池SOC与SOH估计结果相互影响,单独估计准确度不高的问题,该文提出了一种基于等效电路模型和数据驱动模型融合的SOC和SOH联合估计方法。通过构建考虑老化和SOC的电池二阶RC等效电路模型,采用带遗忘因子的递推最小二乘法,在不同SOC... 详细信息

针对电池SOC与SOH估计结果相互影响,单独估计准确度不高的问题,该文提出了一种基于等效电路模型和数据驱动模型融合的SOC和SOH联合估计方法。通过构建考虑老化和SOC的电池二阶RC等效电路模型,采用带遗忘因子的递推最小二乘法,在不同SOC和SOH的情况下,对电池的参数进行在线辨识,实现电池参数在线辨识与电池SOC和SOH估计的耦合。以锂离子电池自SOC=20%到恒流充电阶段结束所需时间为输入,电池SOH值为输出,训练GPR模型,实现电池SOH估计。将输出的SOH估计值与电池的额定容量相乘,得到电池的实际容量,更新二阶RC状态空间方程,采用扩展卡尔曼滤波算法对电池进行SOC估计,实现电池SOH估计和SOC估计之间的联合。采用牛津大学电池退化数据集和NASA随机使用电池数据集进行算法验证,结果表明,所提联合估计方法能够在电池的生命周期内较准确地跟随锂离子电池SOC和SOH的真实值。

关键词：锂离子电池荷电状态健康状态高斯过程回归带遗忘因子的递推最小二乘法

基于凝聚层次聚类的接地网定向支路减维腐蚀诊断优化方法

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高电压技术 2024年第4期50卷 1723-1730页

作者：谢炀杨鑫黄亚飞朱子茵黎昊聪胡君瑶长沙理工大学电气与信息工程学院长沙410114

为了更有效地对接地网水平支路导体的腐蚀故障情况进行诊断,采用模型仿真方法对基于电网络理论的接地网腐蚀诊断方法进行分析,针对现有接地网腐蚀诊断模型存在的缺陷,提出了一种基于凝聚层次聚类的接地网定向支路减维腐蚀诊断优化方法... 详细信息

为了更有效地对接地网水平支路导体的腐蚀故障情况进行诊断,采用模型仿真方法对基于电网络理论的接地网腐蚀诊断方法进行分析,针对现有接地网腐蚀诊断模型存在的缺陷,提出了一种基于凝聚层次聚类的接地网定向支路减维腐蚀诊断优化方法。该方法通过分析恒定直流激励下接地网各支路电阻变化对于端口的灵敏度规律,利用支路端口灵敏度对接地网可及端口进行凝聚层次聚类,以选出最优端口测量组合;然后采用定向支路减维方法对各端口电阻方程进行支路筛选,将灵敏度低于判定阈值的导体支路划为未知支路,高于判定阈值的导体支路划为健康支路,以降低腐蚀诊断模型的病态程度和计算维度。在某模拟变电站接地网上对该方法进行了仿真验证,结果显示优化后的整体诊断相对误差仅为3.07%,远小于普通接地网腐蚀诊断的6.74%,证明该方法能显著提高接地网腐蚀诊断精度,可为接地网腐蚀诊断提供理论指导。

关键词：接地网腐蚀诊断支路端口灵敏度凝聚层次聚类定向支路减维

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