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基于MVO算法与改进目标函数的电力系统负荷频率控制

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电力系统保护与控制 2024年第6期52卷 1-14页

作者：李谟发张志文胡斯佳练红海湖南大学电气与信息工程学院湖南长沙410082 湖南电气职业技术学院风能工程学院湖南湘潭411101

针对风电并网时的随机波动功率、负荷频率控制(load frequency control, LFC)系统参数变化所引起的电力系统频率稳定问题,提出了一种基于智能优化算法与改进目标函数的互联电网LFC系统最优PID控制器设计方法。首先,分析了基于PID控制的... 详细信息

针对风电并网时的随机波动功率、负荷频率控制(load frequency control, LFC)系统参数变化所引起的电力系统频率稳定问题,提出了一种基于智能优化算法与改进目标函数的互联电网LFC系统最优PID控制器设计方法。首先,分析了基于PID控制的含风电互联电力系统LFC闭环模型。其次,在时间乘误差绝对值积分(integral of time multiplied absolute error, ITAE)性能指标的目标函数中考虑了区域控制器的输出信号偏差,对优化目标函数进行改进。采用性能优良的多元宇宙优化(multi-verse optimizer, MVO)算法先计算后验证的思路,寻优获得最优PID控制器参数。最后,以两区域4机组互联电力LFC系统为例,仿真验证了基于MVO算法结合改进目标函数所获得的PID控制器,比基于MVO算法所获得的PID控制器,对阶跃负荷扰动、随机负荷扰动、风电功率偏差扰动以及系统的参数变化,具有相对较好的鲁棒性能。并且,对控制器参数也具有相对较好的非脆弱性指标。

关键词：多元宇宙优化算法风电负荷频率控制目标函数互联电力系统渗透率

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钢结构不均匀沉降下抗弯框架结构的地震易损性分析

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太原学院学报（自然科学版） 2024年第1期42卷 1-6页

作者：马艳梅淮南职业技术学院智能与电气工程学院安徽淮南232001

地基沉降不均匀是湿陷性黄土区常见的工程问题之一。为研究不均匀地基沉降对钢结构抗震性能的影响,采用增量动力分析方法,分析钢结构中抗弯框架结构框架的抗震脆弱性。分析了结构地震响应与地基不均匀沉降的关系差异。在此基础上,根据... 详细信息

地基沉降不均匀是湿陷性黄土区常见的工程问题之一。为研究不均匀地基沉降对钢结构抗震性能的影响,采用增量动力分析方法,分析钢结构中抗弯框架结构框架的抗震脆弱性。分析了结构地震响应与地基不均匀沉降的关系差异。在此基础上,根据不同的加速度峰值振幅,对结构的破坏概率进行了分析。分析结果表明,由于不均匀沉降而导致的结构内力重新分配是导致部分构件在地震中失效的原因。在建筑物的平面转角上,由于基础的不均匀性,会导致结构在地震中被进一步破坏。非均匀沉降引起的框架结构的偏移增大。且随着沉降的增加,上层建筑的地震破坏将加剧。

关键词：钢结构不均匀沉降框架结构地震

基于Transformer特征通道融合的舌像分割

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武汉大学学报(理学版) 2024年

作者：薛玮珠张博姚瑶熊玉洁夏春明浙江机电职业技术学院智能制造学院上海工程技术大学电子电气工程学院

针对舌像分割过程中，舌体边缘不连续，复杂背景干扰舌像等问题，提出一种基于Transformer特征通道融合的舌像分割方法。首先通过多级特征融合模块对舌像进行卷积，得到具有位置和特征信息的特征图；然后引入倒置特征金字塔网络模块匹... 详细信息

针对舌像分割过程中，舌体边缘不连续，复杂背景干扰舌像等问题，提出一种基于Transformer特征通道融合的舌像分割方法。首先通过多级特征融合模块对舌像进行卷积，得到具有位置和特征信息的特征图；然后引入倒置特征金字塔网络模块匹配特征维度；最后将U-Net网络的跳跃连接替换成UCTransNet的CTrans模块，进行舌像的特征通道融合，减少背景信息特征的干扰，实现图像的准确分割。本文选取了Dice值、平均交并比（MIoU）作为评价标准，通过在自采集的舌像数据集上进行训练评估和验证，取得了Dice值为96.81%和MIoU值为93.89%的实验结果。提出的方法在舌像数据集上具有较好的分割效果，可以准确的提取舌体特征。该方法可用于舌诊的标准化研究，提高舌诊的准确性和可靠性，且在其他医疗图像数据集上的泛化能力较强。

关键词：深度学习图像分割 Transformer 舌诊

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氧化铜纳米流体喷雾冷却传热性能实验研究

低温工程 2024年第3期 56-63页

作者：黄龙王雨娇江苏海事职业技术学院轮机电气与智能工程学院南京210016

为了研究纳米流体在舰载大功率定向能武器喷雾冷却中的传热规律,以氧化铜纳米流体为工质,采用实验与仿真相结合的方法,分析了工质参数及系统参数影响下喷雾冷却的传热特性。分析结果表明:单相区传热阶段,纳米流体传热均优于纯水,且粒径... 详细信息

为了研究纳米流体在舰载大功率定向能武器喷雾冷却中的传热规律,以氧化铜纳米流体为工质,采用实验与仿真相结合的方法,分析了工质参数及系统参数影响下喷雾冷却的传热特性。分析结果表明:单相区传热阶段,纳米流体传热均优于纯水,且粒径越小,效果越明显,但是当加热功率超过1 000 W时纳米流体对传热的强化作用逐渐削弱,且粒径越小强化作用越小甚至导致换热恶化;纳米流体密度及喷雾流量对传热的影响均呈现出先促进后削弱的变化规律;纳米流体在散热表面温度分布更加均匀方面起到了一定的促进作用;添加质量分数0.004%的分散剂可以降低纳米溶液发泡现象;提升传热系数1.77%,但是当质量分数增至0.007%以上,会使纳米颗粒板结,导致传热弱化。

关键词：喷雾冷却纳米流体粒径质量分数传热系数

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基于指令滤波与观测器的柔性机械臂跟踪控制

组合机床与自动化加工技术 2024年第8期 127-133页

作者：赖悟行佃松宜游星星郭斌郑庭四川大学电气工程学院成都610065 泸州职业技术学院智能制造与汽车工程学院泸州646000

针对复杂工况下单连杆柔性机械臂(single-link flexible manipulator, SLFM)系统的轨迹跟踪控制问题,提出了一种基于指令滤波与观测器相结合的自适应神经网络控制算法。该算法考虑了SLFM系统的未知外部干扰和未建模动态影响。首先,利用... 详细信息

针对复杂工况下单连杆柔性机械臂(single-link flexible manipulator, SLFM)系统的轨迹跟踪控制问题,提出了一种基于指令滤波与观测器相结合的自适应神经网络控制算法。该算法考虑了SLFM系统的未知外部干扰和未建模动态影响。首先,利用单连杆柔性机械臂机理参数间的物理关系构建了其分数阶动力学模型,通过引入全局坐标变换将其转化为严格反馈控制系统;其次,针对SLFM系统状态不完全可测问题,构建了基于神经网络的分数阶状态观测器,并证明了其有效性;然后,利用观测信息设计了SLFM系统的轨迹跟踪控制算法,同时为了克服高阶求导导致的控制误差,提出了基于指令滤波的反步控制机制。理论分析表明,提出的控制方法可以保证闭环系统信号的半全局一致性与有界性;最后,通过数值仿真验证了所提控制方法的可行性和有效性。

关键词：单连杆柔性机械臂(SLFM)系统观测器反步控制指令滤波

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乘马康复混联机器人机构设计与运动分析

工程科学与技术 2024年

作者：叶增林代忠红张良安魏良国陈华马鞍山学院人工智能创新学院马鞍山职业技术学院电气工程学院安徽工业大学机械工程学院江苏绿柏智能科技有限公司

马术治疗是针对脑瘫和自闭症等其他疾病的最热门有效的康复治疗手段之一，但因受到生物马匹康复治疗多种因素的限制导致无法大规模推广应用。针对马术康复治疗需求，设计了一种3-RPS-P型混联乘马康复机器人，其主要由并联机构和移动副... 详细信息

马术治疗是针对脑瘫和自闭症等其他疾病的最热门有效的康复治疗手段之一，但因受到生物马匹康复治疗多种因素的限制导致无法大规模推广应用。针对马术康复治疗需求，设计了一种3-RPS-P型混联乘马康复机器人，其主要由并联机构和移动副机构两部分组成，具有刚度高、承载能力强、灵活度较高的特点。首先，建立了机器人的运动学模型，推导出了机器人运动学逆解解析解，采用牛顿迭代法计算得到机器人运动学正解的数值解，分析了机器人在运动副限制下的工作空间并绘制出了空间图像。然后，利用算例对上述运动理论进行对比分析，结果验证了理论分析的正确性和有效性；在MATLAB环境中将以上运动理论编写成代码，对机器人末端进行路径和轨迹规划设计，联合Solidworks Motion模块对机器人进行运动仿真，仿真过程连续轨迹平滑且与规划设计目标一致，表明机器人可以实现设定的位姿规划运动并进一步验证了理论分析的结果。最后，搭建了乘马康复机器人实验平台，针对运动仿真中的位姿规划开展运动实验，实验结果验证了机构的合理性，表明了该混联乘马康复机器人具备马术治疗所需的运动能力。

关键词：混联乘马康复机器人机构设计运动学工作空间轨迹规划运动仿真

基于可见光-热红外视觉监控的车间工人跌倒检测算法

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控制与决策 2024年第4期39卷 1142-1150页

作者：王鑫刘晓楠高焕兵曾子铭张吟龙沈阳建筑大学电气与控制工程学院沈阳110168 山东建筑大学电气工程学院济南250101 山东建筑大学山东省智能建筑技术重点实验室济南250101 深圳职业技术学院汽车与交通学院广东深圳518055 中国科学院沈阳自动化研究所沈阳110169

为了解决工厂车间视觉监控存在噪声干扰、光线变化、目标遮挡等问题,提出一种基于多模态视觉监控的工人跌倒检测算法.首先,采用热像仪和可见光相机获取车间内全天候监控图像,结合自适应滤波模型对图像进行降噪处理,以抑制环境噪声对监... 详细信息

为了解决工厂车间视觉监控存在噪声干扰、光线变化、目标遮挡等问题,提出一种基于多模态视觉监控的工人跌倒检测算法.首先,采用热像仪和可见光相机获取车间内全天候监控图像,结合自适应滤波模型对图像进行降噪处理,以抑制环境噪声对监控图像的干扰;然后,构建一种改进的人体姿态特征提取网络,通过融合串联时间帧合并模块和位姿残差模块,以简化目标检测的特征图尺度,实现监控图像中工人区域被部分遮挡时姿态的实时、可靠预测;最后,设计人体轴线倾角、人体外接矩形框长宽比以及双膝盖点移动速度作为工人跌倒判别性特征,进而实现车间内工人的跌倒判别.在自建数据集和公开数据集上对所提出方法进行验证,实验结果表明,所提出算法的跌倒检测精度分别为95.6%和96.3%,与对比算法相比具有更好的准确性和实时性.

关键词：多模态跌倒检测轻量化卷积时间帧合并位姿残差融合

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基于乳化的智能型高效油烟废气净化装置研究

计算机测量与控制 2024年

作者：黄晓林杨懿广东松山职业技术学院电气工程学院

餐饮业产生的油烟废气蕴含大量有害气体，而传统抽油烟废气设备将没有经过任何去污染净化处理的油烟废气直接排放到空中，严重污染生活环境，危害人体健康，急需治理；针对治理餐饮业油烟废气污染环境难题，提出一种以提高油烟废气净化... 详细信息

餐饮业产生的油烟废气蕴含大量有害气体，而传统抽油烟废气设备将没有经过任何去污染净化处理的油烟废气直接排放到空中，严重污染生活环境，危害人体健康，急需治理；针对治理餐饮业油烟废气污染环境难题，提出一种以提高油烟废气净化效率为目标进行优化控制的智能装置设计；装置实时监测油烟废气浓度和电解液pH值大小，通过控制超声波雾化强度喷射适量碱性水雾促进油烟废气乳化，又不会过量喷射碱性水雾造成二次环境污染；同时监测环境污染物颗粒浓度，开启负离子发生器，产生适量负离子与油烟废气颗粒结合使油烟废气颗粒变大更容易沉积，提高油烟废气净化效率；沉积的油烟废气沿着管道下流不但自动清洗黏附油垢，而且方便收集循环再利用；实验结果表明，装置不仅净化油烟废气控制有效，而且提升环境空气质量，既节能又环保，特别适合在食堂、街头地摊等规模使用排油烟废气地方，具有较好的实用性和广泛的应用前景。

关键词：油烟净化净化效率净化装置智能控制

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航测像控点测量与布设下的智能施药作业研究

农机化研究 2024年第4期46卷 221-224,229页

作者：麻丽明沈海军王贵丽周燕河北机电职业技术学院电气工程系河北邢台054000

以果树喷雾施药智能控制为研究对象,利用植保无人机进行果树施药区域像控点测量,结合激光雷达进行施药区域的精准获取,再利用工控机对像控测量点数据和激光雷达数据进行分析计算,生成施药喷头精准控制指令,并发送至主控制器,驱动喷头推... 详细信息

以果树喷雾施药智能控制为研究对象,利用植保无人机进行果树施药区域像控点测量,结合激光雷达进行施药区域的精准获取,再利用工控机对像控测量点数据和激光雷达数据进行分析计算,生成施药喷头精准控制指令,并发送至主控制器,驱动喷头推杆电机调节电动推杆的位移值,完成施药喷头的智能化控制。试验结果表明:该控制方法能够满足果树树冠的喷雾施药需求,且可对施药喷头进行精准化智能控制。

关键词：智能施药机器人像控点测量主控制器激光雷达