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基于电热耦合的矿用变频器温度场分析

电源学报 2024年

作者：程照虎王越荣相史晗中煤科工集团常州研究院有限公司天地(常州)自动化股份有限公司

矿用变频器一般工作在密闭空间下，电热耦合效应显著，易导致热退化和热失效。另外，矿用变频器和电机通常采用长电缆连接，需要考虑电缆带来的高频负面效应。本研究以630kW/1140V四象限矿用变频器为对象，建立其一体化电热耦合模型并... 详细信息

矿用变频器一般工作在密闭空间下，电热耦合效应显著，易导致热退化和热失效。另外，矿用变频器和电机通常采用长电缆连接，需要考虑电缆带来的高频负面效应。本研究以630kW/1140V四象限矿用变频器为对象，建立其一体化电热耦合模型并对其相关特性进行研究分析。首先，建立了矿用变频器的高频电路模型。其次，研究各功率器件损耗受温度影响的机理，分析了部分损耗随温度的非线性关系，推导了各损耗随温度变化的解析模型。最后，分析了高频电路模型、损耗模型以及温度场模型之间的耦合关系，建立了矿用变频器的一体化电热耦合模型。耦合仿真结果表明了电热耦合建模的必要性，实验和仿真结果最大误差仅为0.9℃，验证了所建模型的准确性。

关键词：矿用变频器高频电路模型损耗模型电热耦合

融合跳点搜索和动态窗口算法的AGV路径规划

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云南大学学报(自然科学版) 2024年

作者：郭文豪陈炎余任凭毛亚飞殷雄姚道金华东交通大学电气与自动化工程学院湖北华中电力科技开发有限责任公司自动化部

针对传统跳点搜索（jump point search,JPS）算法在复杂环境下规划的路径存在拓展节点较多、路径不平滑、安全性差以及难以跟随最优路径的问题，提出一种基于改进JPS算法和动态窗口算法（dynamic window approach,DWA）的融合方法.首先... 详细信息

针对传统跳点搜索（jump point search,JPS）算法在复杂环境下规划的路径存在拓展节点较多、路径不平滑、安全性差以及难以跟随最优路径的问题，提出一种基于改进JPS算法和动态窗口算法（dynamic window approach,DWA）的融合方法.首先，改进JPS算法预处理拓展节点时的跳点搜索策略，从路径的起点和目标点交替式搜索路径，提高自动引导车辆（automated guided vehicle,AGV）路径搜索效率；其次，引入环境障碍率优化启发函数，增强AGV路径搜索的安全性和目的性；然后，使用改进的Floyd算法对所得路径处理，以确保最短路径也是安全路径；接着，采用动态切点调整法对转折点平滑处理，使路径符合AGV的动态特性；最后，在DWA算法的评价函数中，对已知障碍物和未知障碍物分类处理，对方位角评价函数进行改进，使动态路径规划兼顾路径全局最优性和实时避障能力.为验证算法的有效性，在不同复杂度的栅格地图中进行对比仿真实验.实验结果表明，改进JPS算法规划的路径相较于传统JPS算法，拓展节点量平均减少23.3%，转弯幅度平均减小45.8%，路径搜索时间平均减少48.1%，路径长度平均缩短5.7%.所提融合算法规划的路径相较于传统融合算法，路径搜索时间平均减少6.1%，路径长度平均缩短0.9%.

关键词：跳点搜索算法 DWA算法融合算法路径规划

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基于遗传算法的自动化立体仓库储位优化研究

机械制造与自动化 2024年第1期53卷 118-122页

作者：周杰研林自动化科技有限公司上海201822

针对自动化立体仓库中货物储位分配策略研究关于多目标数学模型关键性问题。根据立体仓库中货物最佳位置分配的原则和策略,建立合理的货物出入库效率、货架稳定性和货物周转率的3个目标函数模型。根据立体仓库高效性能构建货物存取效率... 详细信息

针对自动化立体仓库中货物储位分配策略研究关于多目标数学模型关键性问题。根据立体仓库中货物最佳位置分配的原则和策略,建立合理的货物出入库效率、货架稳定性和货物周转率的3个目标函数模型。根据立体仓库高效性能构建货物存取效率的调整优化模型,借助MATLAB程序对实际货物储位布局实例进行计算和求解并利用遗传算法获得了最优迭代解。仿真结果表明:采用遗传算法可以有效地优化货物储位分配,降低货架质心来提高稳定性,提高存储效率,改善和提高仓库智能化性能。

关键词：自动化立体仓库储位分配策略多目标优化遗传算法

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基于低频扰动的多分布式电源孤岛检测方法

电力系统保护与控制 2024年第16期52卷 132-140页

作者：杨帆杨志淳陈鹤冲雷杨徐丙垠张新慧国网湖北省电力有限公司电力科学研究院湖北武汉430077 山东科汇电力自动化股份有限公司山东济南250101

针对被动法检测盲区较大和主动法易产生稀释效应的问题,提出基于主、被动结合的多分布式电源(distributed generation,DG)孤岛检测方法。首先,该方法利用有源电力滤波器(active power filter,APF)实现无功功率扰动,即通过扰动APF的q轴... 详细信息

针对被动法检测盲区较大和主动法易产生稀释效应的问题,提出基于主、被动结合的多分布式电源(distributed generation,DG)孤岛检测方法。首先,该方法利用有源电力滤波器(active power filter,APF)实现无功功率扰动,即通过扰动APF的q轴参数来控制其输出频率为2 Hz的无功功率,以扰动孤岛频率周期性波动。然后,利用小波分解和小波重构算法提取频率信号中的低频分量。最后,利用快速傅里叶变换(fast fourier transform,FFT)算法计算2 Hz低频分量的幅值并判断是否越限,以实现多DG孤岛检测。Matlab/Simulink建模仿真结果表明:该方法能够有效地避免稀释效应,实现多DG孤岛检测。

关键词：有源配电网多分布式电源孤岛检测小波分解与重构主、被动结合

基于SOS-LSTM的核电站隐蔽攻击方法研究

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动力工程学报 2024年第6期44卷 930-938页

作者：王东风张雄黄宇邓鉴湧郭峰华北电力大学自动化系河北保定071003 神华科技发展有限责任公司北京100039

针对实现隐蔽攻击需要获取攻击目标高精度估计模型的问题,提出一种基于共生生物搜索算法优化长短期记忆神经网络(SOS-LSTM)的隐蔽攻击方法。首先,将攻击目标的反馈控制器输出和输入信号作为长短期记忆神经网络的数据集,通过训练得到受... 详细信息

针对实现隐蔽攻击需要获取攻击目标高精度估计模型的问题,提出一种基于共生生物搜索算法优化长短期记忆神经网络(SOS-LSTM)的隐蔽攻击方法。首先,将攻击目标的反馈控制器输出和输入信号作为长短期记忆神经网络的数据集,通过训练得到受攻击区域的估计模型,再利用估计模型设计隐蔽攻击器向受攻击对象施加攻击信号。此外,使用SOS算法优化LSTM的网络参数来提升隐蔽攻击器的性能。对核电站一回路控制系统进行隐蔽攻击的仿真实验结果表明,该攻击方法在对目标控制系统输出信号实现预先设定攻击行为的同时具有较高隐蔽性。

关键词：核电站一回路控制系统隐蔽攻击共生生物搜索算法长短期记忆神经网络

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基于LSTM的PCBA批次质量预测

控制工程 2024年第3期31卷 497-502页

作者：王德新俞胜平徐昌国冉海周苏玮东北大学流程工业综合自动化国家重点实验室辽宁沈阳110819 浙江达峰科技有限公司浙江杭州311199

PCBA生产手工插件线产品质量易受人工操作水平等因素影响,且多个产品质量检测环节均在手工插件线末端,导致难以在生产过程中及时把控产品质量。为了及早发现手工插件线的产品质量问题,提出了基于LSTM的PCBA产品批次质量多步预测控制策略... 详细信息

PCBA生产手工插件线产品质量易受人工操作水平等因素影响,且多个产品质量检测环节均在手工插件线末端,导致难以在生产过程中及时把控产品质量。为了及早发现手工插件线的产品质量问题,提出了基于LSTM的PCBA产品批次质量多步预测控制策略,将手工插件线上的FCT质量检测数据经过处理后作为模型的输入特征,建立了基于LSTM的PCBA批次质量预测模型。最后,将所建立的预测模型与BP、RNN和SVR模型以及目前在数据特征分析拟合上表现较好的CNN模型进行比较,仿真结果表明,所提出的模型在电子产品质量的预测中具有更好的效果,可以为PCBA的质量调控提供指导。

关键词：组装印刷电路板质量预测长短期记忆网络双列直插封装

De-DDPM:可控、可迁移的缺陷图像生成方法

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自动化学报 2024年第8期50卷 1539-1549页

作者：岳忠牧张喆吕武赵瑞祥马杰华中科技大学人工智能与自动化学院武汉430074 中国船舶集团有限公司航海科技有限责任公司北京100070

基于深度学习的表面缺陷检测技术是工业上的一项重要应用,而缺陷图像数据集质量对缺陷检测性能有重要影响.为解决实际工业生产过程中缺陷样本获取成本高、缺陷数据量少的痛点,提出了一种基于去噪扩散概率模型(Denoising diffusion proba... 详细信息

基于深度学习的表面缺陷检测技术是工业上的一项重要应用,而缺陷图像数据集质量对缺陷检测性能有重要影响.为解决实际工业生产过程中缺陷样本获取成本高、缺陷数据量少的痛点,提出了一种基于去噪扩散概率模型(Denoising diffusion probabilistic model,DDPM)的缺陷图像生成方法.该方法在训练过程中加强了模型对缺陷部位和无缺陷背景的差异化学习.在生成过程中通过缺陷控制模块对生成缺陷的类别、形态、显著性等特征进行精准控制,通过背景融合模块,能将缺陷在不同的无缺陷背景上进行迁移,大大降低新背景上缺陷样本的获取难度.实验验证了该模型的缺陷控制和缺陷迁移能力,其生成结果能有效扩充训练数据集,提升下游缺陷检测任务的准确率.

关键词：数据增强数据集扩充缺陷图像生成深度学习

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大风区接触网线路参数对附加导线舞动的影响

哈尔滨工业大学学报 2024年第5期56卷 74-83页

作者：赵珊鹏陈智涛张友鹏王思华葛威张鹏飞兰州交通大学自动化与电气工程学院兰州730070 甘肃省轨道交通电气自动化工程实验室兰州730070

针对大风环境下兰新高速铁路接触网附加导线发生剧烈舞动以及线间放电的现象,依据接触网附加导线结构特点,建立了附加导线有限元计算模型,并对附加导线进行找形计算。采用谐波叠加法模拟接触网附加导线处的随机风场,并对导线模型施加风... 详细信息

针对大风环境下兰新高速铁路接触网附加导线发生剧烈舞动以及线间放电的现象,依据接触网附加导线结构特点,建立了附加导线有限元计算模型,并对附加导线进行找形计算。采用谐波叠加法模拟接触网附加导线处的随机风场,并对导线模型施加风荷载,利用无条件稳定Newmark法以及荷载增量法,分析接触网线路参数对附加导线舞动及线间距离的影响规律,并给出相应的舞动防治措施。结果表明:40 m及更小档距对导线在低风速及高风速下的舞动均有明显的抑制效果;将附加导线运行张力提高至6.5 kN,导线阻尼比提高至1.5%及以上能有效降低两条导线的舞动剧烈程度;接触网附加导线的档距过大,运行张力及阻尼比过小,将导致导线舞动时悬挂点张力过大,易引起导线掉线、断线等事故;随附加导线档距减小、运行张力及阻尼比增大,线间最小距离呈递增趋势;不同线路参数下(档距、运行张力及阻尼比)附加导线舞动时线间最小距离均随风速增大出现减小趋势。本研究可为兰新高铁大风区段接触网附加导线舞动及线间放电的防治提供有效的理论依据。

关键词：舞动特性线间最小距离附加导线接触网兰新高铁

任意边界条件下功能梯度阶梯圆柱壳的振动特性研究

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固体力学学报 2024年第4期45卷 520-532页

作者：唐冲王宇李学辉徐自强杨志宏辽宁科技大学机械工程与自动化学院鞍山114051 山西北方晋东化工有限公司阳泉045000

对金属-陶瓷功能梯度材料阶梯圆柱壳在任意边界条件下的振动特性展开了研究.首先,采用Voigt模型和幂函数体积分数得到金属-陶瓷功能梯度材料属性.其次,引入人工弹簧技术,模拟各壳段间的连续耦合及壳体两端的边界条件,并基于一阶剪切变... 详细信息

对金属-陶瓷功能梯度材料阶梯圆柱壳在任意边界条件下的振动特性展开了研究.首先,采用Voigt模型和幂函数体积分数得到金属-陶瓷功能梯度材料属性.其次,引入人工弹簧技术,模拟各壳段间的连续耦合及壳体两端的边界条件,并基于一阶剪切变形理论推导出壳体的能量表达式.最后,选取Chebyshev多项式构造容许函数,基于Rayleigh-Ritz法对任意边界条件下壳体的动力学微分方程进行求解计算,通过与现有文献对比,验证了本文方法的有效性与收敛性.结果表明:体积分数指数增长,壳体固有频率也随之增长;而长径比和厚径比对壳体的振动特性影响均不同,随着长径比的增加壳体的固有频率减小,随着厚径比的增加壳体的固有频率增大;且相较于旋转弹簧,平动弹簧的刚度值对壳体振动特性的影响显著.

关键词：功能梯度材料阶梯圆柱壳任意边界条件振动特性人工弹簧技术