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基于无人机无线充电系统接收侧轻量化设计

电源学报 2024年

作者：李刚贾龙毕旒宇李英杰陈宇翔彭博北京航天自动控制研究所重庆大学自动化学院

针对无人机无线充电过程中无线充电装置给无人机增加的总重量和飞行阻力使其飞行效率降低以及飞行时间缩短的问题，本文提出了一种基于无人机无线充电系统接收侧轻量化设计方法。首先对耦合机构磁芯材料与尺寸进行优化设计；再通过提升... 详细信息

针对无人机无线充电过程中无线充电装置给无人机增加的总重量和飞行阻力使其飞行效率降低以及飞行时间缩短的问题，本文提出了一种基于无人机无线充电系统接收侧轻量化设计方法。首先对耦合机构磁芯材料与尺寸进行优化设计；再通过提升系统频率实现接收线圈轻量化的优化方法研究并验证其可行性，并从磁芯损耗角度分析提升系统频率对主电路影响；然后结合无人机实际结构使用整体建模分析方法分析无人机碳纤维材料机身对磁耦合机构性能影响；最后，搭建无人机无线充电系统实物模型，进行原系统和升频轻量化系统的性能测试，经过对比实验验证其可行性。

关键词：无人机无线电能传输技术轻量化升频

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速率积分半球谐振陀螺测试方法探讨

导航定位与授时 2024年第2期11卷 1-8+161页

作者：徐海刚梁文伟邱丽玲范淼牛畅北京自动化控制设备研究所

针对速率积分半球谐振陀螺测试精度与使用精度不一致的问题，深入研究了速率积分模式下半球谐振陀螺误差的基本特性，指出造成上述问题的主要原因为现有测试方法仅考虑了振动驻波在固定工作点时陀螺零偏的稳定性，而未考虑驻波在不同工... 详细信息

针对速率积分半球谐振陀螺测试精度与使用精度不一致的问题，深入研究了速率积分模式下半球谐振陀螺误差的基本特性，指出造成上述问题的主要原因为现有测试方法仅考虑了振动驻波在固定工作点时陀螺零偏的稳定性，而未考虑驻波在不同工作点时陀螺零偏的一致性。进一步提出，应基于“如何用，即如何测”的思想，采用全周向的方式考核速率积分半球谐振陀螺的零偏和标度因数性能，提出了相应的测试方法或思路并进行了验证。

关键词：速率积分半球谐振陀螺测试方法全周向零偏标度因数

来源：博看期刊

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高速铁路信号系统碳排放边界划分及分析

交通运输系统工程与信息 2024年第2期24卷 293-303页

作者：苏鹏飞王果闵永智陶金豆李旭东刘昕玥兰州交通大学自动化与电气工程学院兰州730070

准确量化高速铁路信号系统的碳排放量,对高速铁路碳排放核算及低碳化发展有重要意义。本文提出在计算其碳排放时需要综合考虑信号系统相关关联活动的思路,并划分信号系统的碳排放边界;提出基于能源消耗的信号系统碳排放计算方法,进一步... 详细信息

准确量化高速铁路信号系统的碳排放量,对高速铁路碳排放核算及低碳化发展有重要意义。本文提出在计算其碳排放时需要综合考虑信号系统相关关联活动的思路,并划分信号系统的碳排放边界;提出基于能源消耗的信号系统碳排放计算方法,进一步利用碳流理论分析计算信号系统内各设备的相关碳流指标;最后以甘肃省兰州西高铁站为例进行分析,验证本文所提方法的可行性和有效性。结果显示,控制及监测系统的碳排放主要与电力碳排放因子有关,维护保养电码化设备所产生的碳排放平均仅有0.12 kgCO_(2)·d^(-1);信号系统各设备间的平均支路碳流密度为0.0076 kgCO_(2)·kWh^(-1),各设备的节点碳势与支路碳流密度相等。结论表明,各子系统的碳排放量主要和其能耗类型有关,电能消耗引起的间接碳排放是信号系统碳排放的主要组成部分,信号系统相关活动引起的直接碳排放与一次能源消耗成正比。

关键词：铁路运输碳排放边界划分碳流理论信号系统碳排放量计算碳流指标

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Boost型PFC变换器的自适应超螺旋全局滑模控制

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电机与控制学报 2024年第4期28卷 111-119,130页

作者：王业琴杨艳李正豪张卫星李磊淮阴工学院自动化学院江苏淮安223003 南京理工大学自动化学院江苏南京210094

针对Boost型功率因数校正(PFC)变换器,提出一种自适应超螺旋全局滑模控制(ASTTSMC)方法。该方法可以保证PFC变换器在理想工作条件下具备良好的性能,并且在面对负载突变、电网电压波动和电感参数变化等系统不确定性情况下时仍然能够保持... 详细信息

针对Boost型功率因数校正(PFC)变换器,提出一种自适应超螺旋全局滑模控制(ASTTSMC)方法。该方法可以保证PFC变换器在理想工作条件下具备良好的性能,并且在面对负载突变、电网电压波动和电感参数变化等系统不确定性情况下时仍然能够保持全局鲁棒性。在控制律的设计中,采用全局滑模控制作为基准模型,从而确保系统在整个响应过程都具有鲁棒性;同时,切换项采用自适应超螺旋算法,考虑系统不确定项,通过自适应超螺旋算法中的切换增益参数来改善系统潜在的“抖振”现象;此外,基于李雅普诺夫稳定定理证明了所设计控制系统的稳定性。实验结果表明,在理想工作条件下和系统存在不确定性的情况下,该方法都能够有效改善网测电流的质量和提高变换器的功率因数,验证了该方法的有效性和所设计控制器的鲁棒性。

关键词：功率因数校正变换器全局滑模超螺旋算法自适应控制鲁棒控制

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融合视网膜运动感知的视频目标分割

计算机应用与软件 2024年第8期41卷 240-246,302页

作者：吴婷李椋王刚高晋陈明松王以政南华大学湖南衡阳421001 军事认知与脑科学研究所北京100850 中国科学院自动化研究所北京100190

视频目标分割容易受到目标快速运动、目标遮挡等情形的影响,因此高精度的视频目标分割是极具挑战性的任务。利用光流可以促进物体的分割,但运动边界附近区域的光流往往计算得不准确,从而间接影响了基于光流的视频目标分割性能的提升。... 详细信息

视频目标分割容易受到目标快速运动、目标遮挡等情形的影响,因此高精度的视频目标分割是极具挑战性的任务。利用光流可以促进物体的分割,但运动边界附近区域的光流往往计算得不准确,从而间接影响了基于光流的视频目标分割性能的提升。为突破上述局限,结合生物视网膜大细胞通路模型所提取的运动轮廓信息,来辅助计算运动边界区域的光流,并与传统视频目标分割方法前景-背景分割结合,交替更新光流和分割。所提方法在公开数据集DAVIS-2016、SegTrack-v2、YouTube-Objects上的实验结果表明,该方法相比于基线方法其平均分割精度分别提升了2.2百分点、1.3百分点、1.9百分点。

关键词：视频目标分割视网膜模型图割模型光流算法

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切换网络攻击下异构多区域电力系统的负荷频率控制

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电力系统及其自动化学报 2024年

作者：陈沛吕腾王美刚山西大学自动化与软件学院

为应对可再生能源大量并网和网络传输安全问题，本文研究了异构多区域电力系统(Heterogeneous Multi-area Power Systems， HMAPSs)在切换网络攻击下的的负荷频率控制。首先，提出了一种带有能量受限的具有的非周期拒绝服务 (Denial of ... 详细信息

为应对可再生能源大量并网和网络传输安全问题，本文研究了异构多区域电力系统(Heterogeneous Multi-area Power Systems， HMAPSs)在切换网络攻击下的的负荷频率控制。首先，提出了一种带有能量受限的具有的非周期拒绝服务 (Denial of Service， DoS) 攻击和随机虚假数据注入 (False Data Injection， FDI) 攻击在时间域上切换的切换网络攻击模型。接着，设计了一种基于确认(Acknowledgement， ACK) 机制的弹性事件触发方案。进一步，通过Lyapunov稳定性理论和切换系统方法，导出了切换网络攻击下HMAPSs的均方指数稳定性判据。仿真实验结果验证了所提方法的有效性。

关键词：负荷频率控制异构多区域电力系统切换网络攻击弹性事件触发切换系统

基于GO/Mxene复合材料的柔性LC无线湿度传感器研究

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电子测量与仪器学报 2024年第6期 154-160页

作者：张小勇寇海荣尚珍珍杨立波王勇博太原学院智能与自动化系

针对当前湿度传感器在检测范围、灵敏度等方面的不足及实际应用中对无源感知、可弯折能力等的需求，本文对基于GO/Mxene复合材料的柔性LC无线湿度传感器进行了研究。对传感器原理进行分析，设计了一个以聚酰亚胺为基底的柔性叉指电极天... 详细信息

针对当前湿度传感器在检测范围、灵敏度等方面的不足及实际应用中对无源感知、可弯折能力等的需求，本文对基于GO/Mxene复合材料的柔性LC无线湿度传感器进行了研究。对传感器原理进行分析，设计了一个以聚酰亚胺为基底的柔性叉指电极天线，该天线谐振频率为146 MHz,并利用仿真软件得到了天线上的电场分布。制备了GO/Mxene复合材料，使用扫描电子显微镜和能谱分析仪对GO/MXene复合材料的表面形貌和微观结构等进行了表征，验证了复合材料的结构与组成元素。将所制备的复合材料作为湿度敏感材料置于天线上场强最强处完成了湿度传感器的制作。对传感器性能进行了测试，测试表明该传感器具有较高的灵敏度，在20～70%RH的相对湿度范围内，传感器的灵敏度达到了90.51 kHz/%RH,在70～95%RH的相对湿度范围内，灵敏度达到了651.86 kHz/%RH。同时该传感器的稳定性和响应时间性能良好，可实现人体呼吸监测，在健康检测、机器人皮肤等领域具有一定的应用前景。

关键词：湿度无线呼吸监测氧化石墨烯

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脉冲依赖稳定性

系统科学与数学 2024年

作者：邵林邵汉永曲阜师范大学自动化研究所山东科技大学电子信息工程学院

本文采用类李亚普诺夫泛函法深入研究脉冲系统的稳定性.与通常的李雅普诺夫函数相比,类李亚普诺夫泛函不要求正定也不要求连续,一般地会导致保守性较小的结果.首先,对确定系统,考虑系统当前时刻将脉冲区间划分的前后两个子区间,通过引... 详细信息

本文采用类李亚普诺夫泛函法深入研究脉冲系统的稳定性.与通常的李雅普诺夫函数相比,类李亚普诺夫泛函不要求正定也不要求连续,一般地会导致保守性较小的结果.首先,对确定系统,考虑系统当前时刻将脉冲区间划分的前后两个子区间,通过引进状态及其导数在这两个区间上的多重积分,特别是这些积分和状态、脉冲状态的交叉项,创设新的类李亚普诺夫泛函以推广现有的类李亚普诺夫函数.对类李亚普诺夫泛函导数的估计,则开发使用了系统的积分方程以充分利用系统信息,而采用了高阶积分不等式以降低估计的保守性.根据类李雅普诺夫泛函引理导出了保守性较小的稳定性判据,包括驻留时间区间、驻留时间上限和驻留时间下限稳定性判据.然后,基于这些判据研究了不确定情形,给出了新的鲁棒稳定性结果.这些稳定性和鲁棒稳定性结果具有线性矩阵不等式形式,可用Matlab中的LMI工具箱验证.最后,举例说明了所得稳定性结果具有较小的保守性.

关键词：脉冲系统脉冲依赖稳定鲁棒稳定

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热轧粗轧区域的镰刀弯控制技术的研究与应用

冶金自动化 2024年第05期 61-66+92页

作者：何凌云杨航飞聂军山龚彩军北京首钢自动化信息技术有限公司自动化研究所

热轧粗轧区域的镰刀弯缺陷影响带钢的板形质量及轧制稳定性，镰刀弯的在线检测及控制技术的研究一直是行业关注的热点课题。本研究开发基于图像识别的镰刀弯在线检测及控制技术，通过在机架前后安装高清晰摄像头获取带钢图像，利用图像... 详细信息

热轧粗轧区域的镰刀弯缺陷影响带钢的板形质量及轧制稳定性，镰刀弯的在线检测及控制技术的研究一直是行业关注的热点课题。本研究开发基于图像识别的镰刀弯在线检测及控制技术，通过在机架前后安装高清晰摄像头获取带钢图像，利用图像处理技术对带钢轮廓形状进行测量和识别，并结合轧制过程中的实测数据、设备数据、模型设定数据等构建调弯模型，实现镰刀弯在线自动前馈控制功能。该技术已在国内某热轧产线投入在线应用，镰刀弯方向调节趋势正确率达到95%以上，能够有效降低生产成本和劳动强度，提升产线的自动化水平，具有很高的应用价值和发展前景。

关键词：热轧图像识别镰刀弯前馈控制曲率半径智能化