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基于粗大误差补偿和粒子滤波的锂电池SOC估计方法

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控制工程 2024年第7期31卷 1155-1162页

作者：贺亦甲张正江胡桂廷洪智慧温州大学电气数字化设计技术国家地方联合工程研究中心浙江温州325035 国网浙江省电力有限公司永嘉县供电公司浙江温州325100

针对锂电池的荷电状态(state of charge,SOC)估计过程中测量值存在粗大误差的问题,以Thevenin等效电路模型为基础,提出了一种粗大误差补偿粒子滤波(particle filter,PF)算法。该算法可以实时地检测锂电池测量数据中可能存在的粗大误差,... 详细信息

针对锂电池的荷电状态(state of charge,SOC)估计过程中测量值存在粗大误差的问题,以Thevenin等效电路模型为基础,提出了一种粗大误差补偿粒子滤波(particle filter,PF)算法。该算法可以实时地检测锂电池测量数据中可能存在的粗大误差,并对其进行分类与估计,通过补偿机制对异常测量值进行修正,提高算法的抗干扰能力。将该算法应用于锂电池SOC估计过程进行仿真验证,仿真结果表明,该算法具有较强的鲁棒性,在进行锂电池SOC估计时可以有效地抑制粗大误差的影响。

关键词：锂电池荷电状态估计粒子滤波粗大误差

基于迁移QCNN的孪生网络轴承故障诊断方法

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计算机测量与控制 2024年第4期32卷 1-7,21页

作者：王军张维通闫正兵朱志亮温州大学电气数字化设计技术国家地方联合工程研究中心浙江温州325035

轴承故障诊断对于降低旋转机械的损坏风险,进一步提高经济效益具有重要意义;深度学习在轴承故障诊断中应用广泛,但是深度学习模型在训练与测试时容易受到噪声的干扰导致性能下降;并且轴承的工况变化频繁,不同工况下的数据采集困难;对此... 详细信息

轴承故障诊断对于降低旋转机械的损坏风险,进一步提高经济效益具有重要意义;深度学习在轴承故障诊断中应用广泛,但是深度学习模型在训练与测试时容易受到噪声的干扰导致性能下降;并且轴承的工况变化频繁,不同工况下的数据采集困难;对此,提出了一种基于迁移QCNN的孪生网络轴承故障诊断方法,先预训练QCNN获取具有较强判别性的模型参数,将预训练的参数迁移到QCNN作为子网络的孪生网络中,然后正常训练孪生网络获取模型,最后将测试数据与故障数据组成数据对输入模型,即可得到测试数据的故障类型;该方法将QCNN与孪生网络相结合,QCNN中的Quadratic神经元具有强大的特征提取能力,孪生网络共享权重和相对关系的训练方式,使得模型可以缓解噪声和工况数据不平衡问题的影响;实验结果显示,相较与传统机器学习模型和QCNN等模型,所提出方法在面对噪声和工况数据不平衡问题表现更好。

关键词：迁移 QCNN 孪生网络 Quadratic神经元故障诊断

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基于故障旁路特征的电网电弧接地故障辨识

国外电子测量技术 2024年第7期43卷 148-157页

作者：刘鹏辉张亚柠戴瑜兴宋运忠河南理工大学电气工程与自动化学院焦作454003 广东志成冠军集团有限公司东莞523711 温州大学电气数字化设计技术国家地方联合工程实验室温州325035

中性点有效接地供配电系统中电弧接地故障频发,而已有的故障检测方法在电弧耗散功率较小,零休时长较短时存在不足,导致检测准确性偏低。针对此问题,采用故障旁路零序电流特征进行故障辨识。首先,探究了电弧接地故障下故障旁路零序电流... 详细信息

中性点有效接地供配电系统中电弧接地故障频发,而已有的故障检测方法在电弧耗散功率较小,零休时长较短时存在不足,导致检测准确性偏低。针对此问题,采用故障旁路零序电流特征进行故障辨识。首先,探究了电弧接地故障下故障旁路零序电流的形成机理,揭示了电弧故障特征向故障旁路信号的传递作用。然后,采用梯度积及相关系数指标,描述故障旁路零序电流信号特征,建立辨识判据,实现故障类型判别。最后,仿真结果及实验结果验证了所提方法的有效性。对比分析表明,其相比于已有方法,该方法具有较高的识别精度。特别是在电弧耗散功率小于2×103 W、零休特征不明显的故障场景中,该方法更具识别优势。所提方法拓展了电弧故障辨识手段,可用于预防电弧故障引发的电气火灾。

关键词：电弧故障梯度相关系数故障辨识电气火灾

DoS攻击下的二维离散系统记忆型事件触发控制

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温州大学学报(自然科学版) 2024年

作者：黄俊华黄世沛韩俊威吴畏骆茂森夏涛温州大学电气数字化设计技术国家地方联合工程实验室国网浙江省电力有限公司建德市供电公司国网安徽省电力有限公司宿州市城郊供电公司

研究了遭受拒绝服务（DoS）攻击的二维Roesser模型描述的系统镇定问题.通过DoS攻击的间歇性特征限制DoS频率和DoS持续时间，将原来的二维系统转化为一类切换系统；为了解决触发灵敏性较低而使系统动态性能下降和事件触发延长DoS攻击的... 详细信息

研究了遭受拒绝服务（DoS）攻击的二维Roesser模型描述的系统镇定问题.通过DoS攻击的间歇性特征限制DoS频率和DoS持续时间，将原来的二维系统转化为一类切换系统；为了解决触发灵敏性较低而使系统动态性能下降和事件触发延长DoS攻击的持续时间的问题，提出了一种新的记忆型事件触发条件.此外，利用Lyapunov函数法，提出了一种状态反馈控制器的设计方法，并对闭环系统的指数稳定性进行了分析，利用线性矩阵不等式技术导出了控制器增益矩阵存在的充分条件；利用Darboux方程的仿真算例验证了所提出的事件触发控制方案的有效性.仿真结果表明，在所设计的控制方案下，闭环系统的状态是指数收敛的，能够弥补DoS攻击的恶意影响，减少通信资源的浪费.

关键词：二维系统 DoS攻击记忆型事件触发切换系统指数稳定

一种改进型粒子群算法用于整定孤岛微电网频率控制中的分数阶PID参数

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一种改进型粒子群算法用于整定孤岛微电网频率控制中的分数阶PID...

第35届中国过程控制会议

作者：吴龙杰张正江洪智慧赵升闫正兵温州大学电气数字化设计技术国家地方联合工程研究中心温州大学浙江省低压电器工程技术研究中心

在国家政策和能源发展趋势的驱动下,可再生能源的使用比例逐步提升,使得微电网相关技术迅速发展。其中,孤岛模式下微电网的频率控制备受关注。孤岛微电网的输入是具有随机波动性的能量,故极易出现发用电之间的不平衡,从而导致微电网频... 详细信息

在国家政策和能源发展趋势的驱动下,可再生能源的使用比例逐步提升,使得微电网相关技术迅速发展。其中,孤岛模式下微电网的频率控制备受关注。孤岛微电网的输入是具有随机波动性的能量,故极易出现发用电之间的不平衡,从而导致微电网频率严重波动,因此有必要使用控制器对发电过程进行调控。本文以此为出发点,通过改进粒子群算法整定分数阶PID(FOPID)控制器的参数,从而获得更好的控制性能,减小孤岛微电网的频率波动。针对标准粒子群算法在后期迭代计算中所出现的收敛速度慢和寻优结果精度低的问题进行优化改进,本文提出了惯性权重递减为凸函数、学习因子正弦变化的策略来优化和改进标准粒子群算法,用于整定FOPID参数从而控制孤岛微电网的频率。与其他几种改进策略比较,并使用两种目标函数检验控制效果。仿真结果表明,本文提出的改进型粒子群算法整定的FOPID参数用于控制孤岛微电网频率的效果最好。

关键词：粒子群算法惯性权重学习因子孤岛微电网分数阶PID 频率控制

来源： cnki会议评论

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爆破挤淤填石地基沉降模型试验及预测分析

岩石力学与工程学报 2024年

作者：王军冯莹陈晟凯秦伟张金荣倪俊峰温州大学建筑工程学院浙江省软弱土地基与海涂围垦工程技术重点实验室滨海软土地基防灾减灾技术浙江省工程研究中心超软土工程技术与智能化监测浙江省国际科技合作基地温州市交通压电工程技术重点实验室

爆破挤淤法是处理滨海深厚软弱土地基的有效方法之一。为了探明爆破挤淤填石地基爆后沉降演化规律，开展了爆破挤淤填石沉降模型试验，采用整式填石替代碎石，减少碎石沉降的随机性造成的测量误差。研究了不同填石尺寸及爆破设计参数下... 详细信息

爆破挤淤法是处理滨海深厚软弱土地基的有效方法之一。为了探明爆破挤淤填石地基爆后沉降演化规律，开展了爆破挤淤填石沉降模型试验，采用整式填石替代碎石，减少碎石沉降的随机性造成的测量误差。研究了不同填石尺寸及爆破设计参数下填石地基的沉降特性并开展了沉降预测分析。研究结果表明：填石断面越宽或越高，爆后填石沉降越大，爆破挤淤置换处理的淤泥厚度越大，但沉降稳定的时间越长；炸药埋深越大，爆后填石沉降呈减小趋势，存在最佳的炸药埋深。结合福建宁德某路基工程的现场实测结果，将决定系数、预测误差、最终沉降量作为模型有效性检验指标，提出了用于预测爆后填石地基沉降的方法，并对比分析了现场和试验沉降发挥特性，验证了预测模型的合理性，为相关工程实践提供技术指导。

关键词：基础工程爆破挤淤法填石地基沉降分析预测方法

不同初始固结度欠固结软土中单桩负摩阻力模型试验研究

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岩石力学与工程学报 2024年第8期43卷 2042-2055页

作者：谷川杨益挺秦伟王军刘龙庆余楠温州大学建筑工程学院浙江温州325035 浙江省软弱土地基与海涂围垦工程技术重点实验室浙江温州325035 超软土工程技术与智能化监测浙江省国际科技合作基地浙江温州325035 浙江省滩涂整治工程及生态保护协同创新中心浙江温州325035 温州市交通压电工程技术重点实验室浙江温州325035

欠固结软土地基主固结尚未完成,在工程建设及使用过程中易产生过大沉降,引起桩基产生负摩阻力。鉴于现有研究缺乏对欠固结土欠固结程度的定量分析,更是鲜有软土欠固结程度对桩基负摩阻力特性影响方面的研究,本文定义初始固结度表征土体... 详细信息

欠固结软土地基主固结尚未完成,在工程建设及使用过程中易产生过大沉降,引起桩基产生负摩阻力。鉴于现有研究缺乏对欠固结土欠固结程度的定量分析,更是鲜有软土欠固结程度对桩基负摩阻力特性影响方面的研究,本文定义初始固结度表征土体的欠固结程度,考虑堆载工况,开展3组不同初始固结度下的单桩模型试验,探究不同初始固结度桩周土、不同堆载等级下桩基负摩阻力规律,获得负摩阻力系数和中性点深度。研究结果表明:初始固结度对桩基负摩阻力影响显著,随着土体初始固结度的增大(即欠固结程度的降低),桩身沉降、土体沉降、桩身轴力以及桩侧负摩阻力均呈减小趋势,且其影响在不同加载等级下基本相似。初始固结度U_(z)=0.25,0.50和0.75下负摩阻力系数均值分别为0.545,0.351和0.147,对比U_(z)=0.25情况,U_(z)=0.50和0.75下的负摩阻力系数分别降低35.6%和73.0%。初始固结度增大引起中性点下移,但是下移速率会随着初始固结度的增大而逐渐降低,U_(z)=0.25,0.50和0.75下中性点深度分别为0.53,0.75和0.76倍的有效桩长。此外,当初始固结度相同时,荷载等级的增加引起负摩阻力系数小幅上升、中性点深度小幅下降,但总体影响不大。研究成果可为欠固结土中桩基负摩阻力分析和设计提供技术参考。

关键词：桩基工程欠固结土固结度负摩阻力中性点

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具有执行器饱和的正线性系统的事件触发控制

控制理论与应用 2024年第7期41卷 1304-1312页

作者：杨庚佼郝飞张霖温州大学数理学院浙江温州325035 北京航空航天大学自动化科学与电气工程学院北京100191

尽管事件触发控制策略在提升通信效率方面效果显著,但在实际运用过程中,可能会因为触发次数的减少而导致系统稳定性下降.针对这一问题,本文提出了一种新的事件触发控制策略,实现了执行器饱和正线性系统在通信效率和系统稳定性之间的平衡... 详细信息

尽管事件触发控制策略在提升通信效率方面效果显著,但在实际运用过程中,可能会因为触发次数的减少而导致系统稳定性下降.针对这一问题,本文提出了一种新的事件触发控制策略,实现了执行器饱和正线性系统在通信效率和系统稳定性之间的平衡.首先,引入权重因子构建了一种线性加权事件触发机制,并基于该机制和凸包技术设计了事件触发状态反馈饱和控制器;其次,利用线性余正Lyapunov函数方法,在事件触发机制下分别建立了一般吸引域估计和最大吸引域估计下闭环系统正性和稳定性的充分条件.这些条件可以退化为时间触发机制下的条件,从而实现通信效率和系统性能之间的平衡;再次,给出了事件间隔时间的严格正下界,从而避免了Zeno行为,即系统在有限时间内进行无限次触发;最后,通过一个仿真例子验证了所提出的事件触发控制策略的有效性和优越性.

关键词：正线性系统事件触发机制执行器饱和镇定余正Lyapunov函数 Zeno行为

基于RTP晶体的271 cm^(−1)拉曼频移五阶斯托克斯激光

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强激光与粒子束 2024年第6期36卷 54-58页

作者：王京金鑫鑫王严毅王鸿雁李志红段延敏朱海永温州大学电气与电子工程学院温州市微纳光电器件重点实验室浙江温州325035 青岛海泰光电技术有限公司山东青岛266100

报道了端面泵浦被动调Q激光驱动RbTiOPO4晶体拉曼实现271 cm^(−1)频移高阶斯托克斯激光输出。采用Nd:YAG与Cr4+:YAG键合设计来降低腔内的损耗,并使激光系统更紧凑,从而提升腔内光子功率密度,有利于拉曼频移向高阶斯托克斯激光转换。设... 详细信息

报道了端面泵浦被动调Q激光驱动RbTiOPO4晶体拉曼实现271 cm^(−1)频移高阶斯托克斯激光输出。采用Nd:YAG与Cr4+:YAG键合设计来降低腔内的损耗,并使激光系统更紧凑,从而提升腔内光子功率密度,有利于拉曼频移向高阶斯托克斯激光转换。设计不同频移的一阶斯托克斯激光对应在不同腔内振荡,利用与基频光模式匹配的差异来抑制687 cm^(−1)频移的一阶斯托克斯激光,最终获得较纯的271 cm^(−1)频移的五阶斯托克斯激光输出。在泵浦功率8.1 W下,获得了平均输出功率230 mW的1244 nm波长激光,对应的脉冲宽度和重复频率分别为2.9 ns和11.7 kHz。1244 nm波段的激光正好与水中OH−1吸收峰对应,在地表植被和行星水含量的检测等领域有重要的应用。

关键词： RTP晶体拉曼激光被动调Q 五阶斯托克斯光