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微电网储能系统调度日SOC初值确定方法

电源学报 2022年第3期20卷 144-151页

作者：郑健杨耕耿华清华大学自动化系北京100089

新能源微电网孤岛运行时,微电网的经济性和可靠性依赖于储能系统ESS(energy storage system)的功能发挥。在以天为单位的调度中,对ESS功能的需求转化为在综合考虑多天微电网能量需求的情况下对每日ESS的能量调度,其中含电池荷电状态SOC(... 详细信息

新能源微电网孤岛运行时,微电网的经济性和可靠性依赖于储能系统ESS(energy storage system)的功能发挥。在以天为单位的调度中,对ESS功能的需求转化为在综合考虑多天微电网能量需求的情况下对每日ESS的能量调度,其中含电池荷电状态SOC(state of charge)每天初值的确定。通过分析微电网多日供用电典型工况对调度日ESS的SOC初值的不同需求,基于多时间尺度预测和调度方法,提出了一种ESS调度日SOC初值的确定方法。设计了调度模型,引入每日SOC终值下限约束,根据多日工况对ESS的能量需求给出该下限值,进而以该调度模型进行多时间尺度调度确定下一日SOC初值,并作为下一日调度的输入。日调度和确定SOC初值滚动递进,使得基于该ESS的调度计划能够满足微电网多日能量需求。分析和算例说明了该方法的有效性。

关键词：微电网储能系统荷电状态经济性可靠性

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基于滞环反馈时域鲁棒辨识的控制器自整定

控制工程 2022年第4期29卷 684-691,716页

作者：刘清源韩昱城尚超黄德先清华大学自动化系北京100084

现有的滞环反馈自动整定方法大多仅使用频域信息,包含较多近似,因此在处理质量较差的工业数据时精度与鲁棒性较差;此外,现有方法依赖稳定震荡的极限环数据,需要较长的滞环反馈测试时间。针对这些问题,提出一种基于滞环反馈测试的时域鲁... 详细信息

现有的滞环反馈自动整定方法大多仅使用频域信息,包含较多近似,因此在处理质量较差的工业数据时精度与鲁棒性较差;此外,现有方法依赖稳定震荡的极限环数据,需要较长的滞环反馈测试时间。针对这些问题,提出一种基于滞环反馈测试的时域鲁棒辨识与控制器自动整定方法。首先,利用低阶延时模型时域响应Hankel矩阵的低秩特性,提出使用秩约束优化对滞环反馈时域辨识问题进行建模,并使用基于交替方向乘子法的求解方法;然后,给出了算法中超参数和优化初始值的选择方案,并讨论了使用非零初始状态滞环反馈数据进行辨识的方法;最后,提出了基于辨识结果的控制器整定方案。仿真实验结果表明,所提方法与现有方法相比具有更高的辨识精度与鲁棒性,并能取得更好的控制器整定效果。

关键词：滞环反馈自动整定系统辨识滞环反馈测试时域辨识秩约束优化

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微型航空发动机推力矢量系统建模与控制

清华大学学报（自然科学版） 2020年第3期60卷 198-205页

作者：李颖杰吴林峰李春文清华大学自动化系北京100084

以微型航空发动机推力矢量系统为对象,对先进战机缩比验证机的推力矢量系统进行了建模与控制研究。对推力矢量系统建模,采用了机理模型结合试验数据的方法,引入了气动偏角与推力损失系数,对机理模型进行了修正。控制律设计采用改进后的... 详细信息

以微型航空发动机推力矢量系统为对象,对先进战机缩比验证机的推力矢量系统进行了建模与控制研究。对推力矢量系统建模,采用了机理模型结合试验数据的方法,引入了气动偏角与推力损失系数,对机理模型进行了修正。控制律设计采用改进后的广义最小方差方法,在保证响应速度的同时,相比传统广义最小方差方法降低了对控制参数的敏感性。最后在全工况区间对修正后的推力矢量系统进行了控制律的仿真验证,结果表明:所建立的基于改进广义最小方差控制律在经过修正的推力矢量系统模型上,具有良好的控制效果。

关键词：微型航空发动机推力矢量系统气动偏角推力损失系数改进广义最小方差控制

基于即时交货的离散时间模型及其在炼油过程调度优化中的应用

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控制与决策 2020年第6期35卷 1361-1368页

作者：韩彪江永亨王凌黄德先清华大学自动化系北京100084

针对炼油过程调度优化的离散时间与连续时间建模方法在应用中的局限性,提出一种基于即时交货的离散时间建模方法.该方法总体上采用离散时间表示,通过对成品油交货环节相关部分更加细致的描述,使得交货活动能够在时间片段内部发生,既可... 详细信息

针对炼油过程调度优化的离散时间与连续时间建模方法在应用中的局限性,提出一种基于即时交货的离散时间建模方法.该方法总体上采用离散时间表示,通过对成品油交货环节相关部分更加细致的描述,使得交货活动能够在时间片段内部发生,既可保证对实际问题的准确刻画,又能实现对模型规模的有效控制.以华北地区某炼油厂的改质及调合过程为例,分别建立离散时间模型、连续时间模型以及所提出的基于即时交货的离散时间模型,并结合对3个案例的求解,从不同的角度对3种模型进行对比研究.研究结果表明,所提出的模型兼具原离散时间模型和连续时间模型的优势,能够在不同的情形下保持稳定且优良的性能.

关键词：调度优化离散时间模型连续时间模型基于即时交货的离散时间模型

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基于场景识别的云制造服务推荐

计算机集成制造系统 2020年第8期26卷 2007-2019页

作者：郝予实范玉顺清华大学自动化系北京100084

为了更好地挖掘和组织云制造服务系统中的服务组合场景信息,并据此建立高效的服务推荐算法以辅助用户创建服务组合,提出基于场景识别的云制造服务推荐模型。模型首先对原始服务组合描述进行功能信息重构;然后基于得到的场景综合描述对... 详细信息

为了更好地挖掘和组织云制造服务系统中的服务组合场景信息,并据此建立高效的服务推荐算法以辅助用户创建服务组合,提出基于场景识别的云制造服务推荐模型。模型首先对原始服务组合描述进行功能信息重构;然后基于得到的场景综合描述对服务组合进行应用场景聚类,并为各场景建立加权服务库;最后通过识别用户需求的场景类别,借助各场景加权服务库进行服务推荐。通过实际数据集上的实验结果证明,该方法在推荐效果上有很大提升。

关键词：云制造服务推荐服务组合场景聚类主题模型

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基于图模型的储罐区火灾事故多米诺效应评定

中国安全科学学报 2019年第6期29卷 83-89页

作者：潘世豪窦站李杨师丽清华大学自动化系

为量化原油储罐区域火灾事故中由多米诺效应引发的事故风险,基于图模型提出一种同时考虑初级火灾事故及其扩展概率的多米诺效应评定算法。首先,采用事故树计算储罐的年度初级火灾事故起数的期望值;其次,以产生初级火灾事故的储罐为节点... 详细信息

为量化原油储罐区域火灾事故中由多米诺效应引发的事故风险,基于图模型提出一种同时考虑初级火灾事故及其扩展概率的多米诺效应评定算法。首先,采用事故树计算储罐的年度初级火灾事故起数的期望值;其次,以产生初级火灾事故的储罐为节点,以火灾扩展方向为边构建图模型;然后,基于图模型构建各个节点发生事故的贝叶斯网络;最后,借助贝叶斯网络计算各节点在多米诺效应下发生事故起数的总期望值,并将提出的算法应用到某储罐区火灾事故多米诺效应的评定中。结果表明:相对于仅考虑单一储罐,考虑周围储罐发生事故的多米诺效应后,部分储罐的事故起数的总期望值有明显提高;在事故风险评定中不应忽视多米诺效应这一因素。

关键词：储罐火灾多米诺效应图模型贝叶斯网络风险评估

线上教学必须思想上线——清华大学自动化系2020年春季线上教学纪实

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自动化博览 2020年第10期37卷 10-15页

作者：张昕陈峰石宗英清华大学

新年伊始,疫情爆发,清华大学明确要求"延期开学、如期上课",线上教学势在必行.自动化系按照学校的部署,进入了没有硝烟的"临阵"状态,提出"线上教学必须思想上线",以此作为线上教学的思想纲领,指导全体教职员工踏上疫情下在线教学的第一... 详细信息

新年伊始,疫情爆发,清华大学明确要求"延期开学、如期上课",线上教学势在必行.自动化系按照学校的部署,进入了没有硝烟的"临阵"状态,提出"线上教学必须思想上线",以此作为线上教学的思想纲领,指导全体教职员工踏上疫情下在线教学的第一线.本文记述了自动化系2020年春季线上教学历经的各种努力,包括如何积极推动线上教学、如何精准保障线上教学、如何形成五大门派富有特色的教学风格,并展示了所取得的阶段性丰硕成果.此外,对线上教学的优劣势,文章还给出了深刻反思和思想感悟,对未来自动化专业教学改革可能会有所借鉴.

关键词：自动化专业自动化教学线上教学网络课堂

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粗糙面散射对太赫兹雷达成像的影响

清华大学学报（自然科学版） 2019年第5期59卷 388-393页

作者：欧湛郑小平耿华清华大学自动化系北京100084

传统毫米波安检雷达成像基于点目标假设而忽略了散射的影响,但随着频率提升至太赫兹(THz)频段,目标表面应视为粗糙而须考虑散射的影响。该文采用微扰法(SPM)求解粗糙表面的后向散射系数,在传统安检雷达成像模型的基础上模拟了不同粗糙... 详细信息

传统毫米波安检雷达成像基于点目标假设而忽略了散射的影响,但随着频率提升至太赫兹(THz)频段,目标表面应视为粗糙而须考虑散射的影响。该文采用微扰法(SPM)求解粗糙表面的后向散射系数,在传统安检雷达成像模型的基础上模拟了不同粗糙度下的成像结果。通过与Lambert表面和理想镜反射表面的模拟成像结果对比,分析了粗糙度和频率等散射关键参数对太赫兹成像结果的影响。结果表明:在太赫兹安检雷达成像场景下,材料表面后向散射角越宽,成像质量越好;后向散射特性曲线的角宽度和形状共同影响成像分辨率和峰值旁瓣比;提高电磁波频率有利于粗糙表面成像。

关键词：太赫兹雷达成像粗糙面散射微扰法

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具有预设性能的近距离星间相对姿轨耦合控制

系统工程与电子技术 2019年第5期41卷 1103-1109页

作者：陶佳伟张涛清华大学自动化系北京100084

针对存在系统不确定性和外界干扰的接近绕飞阶段跟踪航天器相对目标航天器的姿态与轨道一体化控制任务,设计了一种具有预设性能的鲁棒反演控制器。该控制器能预先设计系统的稳态与暂态性能,保证相对姿轨跟踪误差满足预先设计的性能指标... 详细信息

针对存在系统不确定性和外界干扰的接近绕飞阶段跟踪航天器相对目标航天器的姿态与轨道一体化控制任务,设计了一种具有预设性能的鲁棒反演控制器。该控制器能预先设计系统的稳态与暂态性能,保证相对姿轨跟踪误差满足预先设计的性能指标要求;为避免传统反演控制方法中存在的"微分膨胀"问题,引入滑模微分器对虚拟控制量的导数进行估计;同时利用自适应控制技术估计不确定模型参数及包含滑模微分器估计误差和外界干扰的集总干扰上界,并引入鲁棒补偿项处理这些不确定性带来的影响。理论分析证明所设计的控制方法能保证相对姿轨跟踪误差满足预设性能指标要求,仿真结果验证了所设计控制方法的有效性。

关键词：预设性能相对姿轨耦合控制滑模微分器鲁棒自适应控制