检索结果-内蒙古大学图书馆

计量学报 2025年第3期46卷 383-390页

作者：仝卫国门国悦蔡天娇崔建昕华北电力大学自动化系河北保定071003 河北省发电过程仿真与优化控制技术创新中心(华北电力大学) 河北保定071003

利用气固两相流在管道流动中产生的音频信号包含大量流体信息的特点,将音频信号引入气固两相流检测。提出一种基于音频信号的气固两相流分类的检测方法:对音频信号利用小波包分析进行多尺度分析,其去噪效果优于集合经验模态分解重构方... 详细信息

利用气固两相流在管道流动中产生的音频信号包含大量流体信息的特点,将音频信号引入气固两相流检测。提出一种基于音频信号的气固两相流分类的检测方法:对音频信号利用小波包分析进行多尺度分析,其去噪效果优于集合经验模态分解重构方法。在重构后的音频信号中选取梅尔频率倒谱系数(MFCCs)作为特征,输入到长短期记忆(LSTM)递归神经网络中。实验结果表明,在气固两相流的弯管处上升段所收集到的音频信号的幅值更大,适合安装采样设备。检测方法对实验中6种流动状态的气固两相流分类效果好,准确率为96.11%,证明了音频信号在气固两相流检测中的可行性。

关键词：流量计量气固两相流小波包分解音频信号梅尔倒谱系数长短期记忆递归神经网络

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绿电交易场景下计及温控负荷的高铁站两阶段调度策略

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太阳能学报 2025年第1期46卷 547-556页

作者：陈文颖刘洋刘卫亮张晓雷王昕康佳垚华北电力大学保定市综合能源系统状态检测与优化调控重点实验室保定071003 华北电力大学河北省发电过程仿真与优化控制技术创新中心保定071003 国家能源集团新能源技术研究院有限公司北京102209

考虑绿电交易场景下清洁能源出力的不确定性和负载的波动性,基于随机模型预测控制提出一种计及温控负荷的高铁站两阶段能量优化调度策略。首先,根据热功率平衡原理,建立符合高铁站特性的温控负荷模型,并引入此温控系统参与高铁站两阶段... 详细信息

考虑绿电交易场景下清洁能源出力的不确定性和负载的波动性,基于随机模型预测控制提出一种计及温控负荷的高铁站两阶段能量优化调度策略。首先,根据热功率平衡原理,建立符合高铁站特性的温控负荷模型,并引入此温控系统参与高铁站两阶段调度;其次,应用多元正态分布描述随机变量误差间的概率相关性,采用蒙特卡洛抽样和基于概率距离的场景快速削减方法生成高铁站日内绿电、光伏和负荷的典型场景,基于模型预测控制应用典型场景对日内高铁站用电系统进行滚动优化调度;最后以某高铁站为算例,分析典型季节下引入此温控模型的调度结果,验证所提模型在改善高铁站经济运行、新能源消纳等方面的优势及所提两阶段调度策略的鲁棒性。

关键词：清洁能源需求响应蒙特卡洛抽样绿电交易温控负荷随机模型预测控制

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考虑输入变量时延-特征提取的燃煤电站NO_(x)排放动态建模

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华北电力大学学报(自然科学版) 2025年第1期52卷 110-117页

作者：马宁刘磊杨振勇康静秋董泽华北电力科学研究院有限责任公司北京100045 华北电力大学河北省发电过程仿真与优化控制技术创新中心河北保定071003

针对电站负荷变动工况下锅炉氮氧化物排放浓度难以有效预测的问题,提出了一种考虑输入变量时延-特征提取的电站锅炉氮氧化合物(NO_(x))排放动态建模方法,该方法将主元分析和高斯回归建模相结合,利用主元分析提取输入变量数据特征信息,... 详细信息

针对电站负荷变动工况下锅炉氮氧化物排放浓度难以有效预测的问题,提出了一种考虑输入变量时延-特征提取的电站锅炉氮氧化合物(NO_(x))排放动态建模方法,该方法将主元分析和高斯回归建模相结合,利用主元分析提取输入变量数据特征信息,将提取信息的当前值和历史序列值作为高斯回归模型的输入;此外,锅炉NO_(x)浓度的历史时间序列值作为反馈数据添加到模型的输入中。以某1000 MW超超临界机组锅炉燃烧系统为对象,结合现场实际运行数据建立锅炉NO_(x)排放动态模型。实验结果表明:所建锅炉NO_(x)排放动态模型具有较高的预测精度和较强的泛化性能,对锅炉NO_(x)排放建模及智能控制研究有一定参考价值。

关键词：氮氧化物特征提取高斯回归动态建模

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基于统计域指数的压力类传感器故障检测方法

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中国测试 2025年第05期 110-116页

作者：王印松邵敬雅华北电力大学自动化系保定市综合能源系统状态检测与优化调控重点实验室河北省发电过程仿真与优化控制技术创新中心

针对工业过程中因老化及环境干扰出现的压力类传感器故障问题，提出一种基于统计域指数的传感器故障检测方法。首先，该方法采用长短期记忆（LSTM）神经网络构建预测传感器正常状态下输出的时序模型，由此生成模型预测值和实际测量值的... 详细信息

针对工业过程中因老化及环境干扰出现的压力类传感器故障问题，提出一种基于统计域指数的传感器故障检测方法。首先，该方法采用长短期记忆（LSTM）神经网络构建预测传感器正常状态下输出的时序模型，由此生成模型预测值和实际测量值的残差信号；然后，通过计算残差信号的移动平均指数（MAI）、移动均方根指数（MRI）、移动方差指数（MVI）和移动能量指数（MEI），并结合四分位距（IQR）方法设计阈值，进行传感器故障检测；最后，利用某320 MW燃煤机组引风机出口烟气压力传感器的历史运行数据进行实验验证，并与传统的残差分析法进行对比。结果表明，该方法在准确率、精确率、召回率和F值方面分别提升11.88%、3.16%、22.15%和14.06%，在压力传感器故障检测方面具备显著优势。

关键词：故障检测统计域指数压力传感器残差分析神经网络

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基于数据驱动的自适应积分滑模预测容错控制

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控制工程 2025年

作者：郝亚峰王印松华北电力大学自动化系保定市综合能源系统状态检测与优化调控重点实验室河北省发电过程仿真与优化控制技术创新中心

针对时滞非线性系统中含有执行器故障和未知外部扰动的一类问题，利用动态线性化技术结合离散积分滑模控制(Discrete integral sliding mode control，DISMC)与预测控制方法，提出了一种数据驱动的自适应积分滑模预测容错控制方法(Data-... 详细信息

针对时滞非线性系统中含有执行器故障和未知外部扰动的一类问题，利用动态线性化技术结合离散积分滑模控制(Discrete integral sliding mode control，DISMC)与预测控制方法，提出了一种数据驱动的自适应积分滑模预测容错控制方法(Data-driven adaptive integral sliding mode predictive fault tolerant control，DAISMPFTC)。首先，利用被控对象的输入输出数据构建含有执行器故障项和输入时滞项的数据模型；其次，利用离散时间预测技术实现系统原始模型中时滞项的隐性表达，同时，采用径向基神经网络(Radial Basis Function Neural Network， RBFNN)逼近模型中的执行器故障;然后，结合预测控制思想将离散积分滑模中的传统切换率改进为最优切换率，推导得出DAISMPFTC控制律并验证了算法的稳定性；最后，通过DAMADICS平台和某液体气化平台进行仿真实验，与PID、无模型自适应控制(Model-free adaptive control，MFAC)等控制方法进行对比，验证了所提方法具有良好的容错能力和跟踪精度。

关键词：数据驱动容错控制执行器故障时滞系统预测控制

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基于改进的分数阶超临界机组水煤比控制方法仿真

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河北大学学报(自然科学版) 2025年第03期45卷 289-298页

作者：李士哲杜毅恒刘帅华北电力大学自动化系华北电力大学河北省发电过程仿真与优化控制技术创新中心

针对超临界机组给煤量与给水流量响应速度不匹配以及工况变动引发的参数摄动问题，提出将燃料-中间点温度控制系统简化为具有参数不确定性的单输入单输出形式，以便确定参数变动范围.设计了一种针对该参数不确定性系统的分数阶定量反馈... 详细信息

针对超临界机组给煤量与给水流量响应速度不匹配以及工况变动引发的参数摄动问题，提出将燃料-中间点温度控制系统简化为具有参数不确定性的单输入单输出形式，以便确定参数变动范围.设计了一种针对该参数不确定性系统的分数阶定量反馈控制方案，并引入多重性能指标以优化控制效果.采用改进的多目标粒子群算法来解决控制系统性能优化与迭代效率之间的平衡并提升参数寻优的准确性.仿真结果表明，所提出的分数阶定量反馈控制系统能够显著提升超临界机组水煤比系统的控制性能，保障机组安全稳定运行.

关键词：超临界机组水煤比控制系统分数阶控制定量反馈理论多目标粒子群算法

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基于电热耦合效应的18650锂离子电池内外温度预测模型

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机械工程学报 2023年第16期59卷 342-352页

作者：谢家乐李增超王光姚天琪华北电力大学自动化系保定071003 华北电力大学河北省发电过程仿真与优化控制技术创新中心保定071003

动力电池的热安全问题正受到学术界和工业界的广泛关注。电池系统的温度信息是制定高效热管理策略的重要参考。针对圆柱形锂离子电池,构建适用于嵌入式应用的低复杂度集总参数温度预测模型。首先,基于等效电路模型,将电池视为各向匀质体... 详细信息

动力电池的热安全问题正受到学术界和工业界的广泛关注。电池系统的温度信息是制定高效热管理策略的重要参考。针对圆柱形锂离子电池,构建适用于嵌入式应用的低复杂度集总参数温度预测模型。首先,基于等效电路模型,将电池视为各向匀质体,利用基本的电热效应推导出温度预测质点模型。在此基础上,对电池的卷绕部和外壳进行区别研究,分别对表层散热、热传导时延以及可逆热效应进行细化建模,并对相关参数开展试验辨识,构建改进的分部模型以预测电池的核心(内部)和表层(外部)温度。最后,以18650锂离子电池为对象,在不同温度及负载条件下的试验结果表明,分部模型比之质点模型的温度预测性能有明显的改善,分部模型在多种不同工作条件下均能保持较高的可靠性;在混合脉冲激励条件下,经过10 min的开环仿真,分部模型温度预测误差约1℃。

关键词：锂离子电池核心温度表层温度电热耦合温度预测模型

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基于核直接分解的过热蒸汽系统故障诊断方法

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控制理论与应用 2023年第5期40卷 825-832页

作者：王光杨晶惠徐一平焦建芳华北电力大学河北省发电过程仿真与优化控制技术创新中心河北保定071003 华北电力大学自动化系河北保定071003

为提高过热蒸汽系统的运行效率并减少非紧要故障的报警率,本文提出一种质量相关的非线性故障检测与诊断方法.首先,利用核函数将过程变量映射到高维特征空间以消除原始变量之间的非线性耦合.然后,在特征空间进行核直接分解得到两个正交... 详细信息

为提高过热蒸汽系统的运行效率并减少非紧要故障的报警率,本文提出一种质量相关的非线性故障检测与诊断方法.首先,利用核函数将过程变量映射到高维特征空间以消除原始变量之间的非线性耦合.然后,在特征空间进行核直接分解得到两个正交子空间,并在两个子空间中分别设计统计量指标进行质量相关的故障检测.在此基础上,利用偏微分贡献图提取每个变量对联合统计量指标的贡献率,并根据贡献率大小最终确定故障变量.仿真结果表明,所提出的方法能够准确区分影响过热蒸汽温度和不影响过热蒸汽温度的故障,有效降低了非紧要故障的报警率,提高了过热蒸汽系统的运行效率.

关键词：过热蒸汽系统质量相关故障诊断核直接分解贡献图

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无人艇轨迹跟踪的预设性能抗扰控制研究

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信息与控制 2022年第3期51卷 271-279页

作者：焦建芳胡正中华北电力大学河北省发电过程仿真与优化控制技术创新中心河北保定071003

针对海洋环境干扰下的无人艇轨迹跟踪问题,提出一种预设性能轨迹跟踪抗扰控制方法。首先,该方法通过引入具有约束作用的性能函数设计预设性能反演控制器。同时采用干扰观测器精确补偿外界未知扰动,并引入带σ修正漏项自适应律对海洋环... 详细信息

针对海洋环境干扰下的无人艇轨迹跟踪问题,提出一种预设性能轨迹跟踪抗扰控制方法。首先,该方法通过引入具有约束作用的性能函数设计预设性能反演控制器。同时采用干扰观测器精确补偿外界未知扰动,并引入带σ修正漏项自适应律对海洋环境干扰的界进行估计,实现了无人艇轨迹跟踪抗扰控制,且同时保证其暂态性能和稳态性能。然后根据李雅普诺夫稳定理论证明闭环系统所有状态最终一致有界,且跟踪误差能收敛到预设的区域内。最后通过仿真实验验证了所提算法的有效性。

关键词：预设性能控制轨迹跟踪干扰观测器反演法自适应

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基于注意力机制的光伏热斑识别

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太阳能学报 2023年第2期44卷 453-459页

作者：孙海蓉李帆华北电力大学自动化系保定071003 华北电力大学河北省发电过程仿真与优化控制技术创新中心保定071003

为解决光伏的红外热图像含有大量噪声且不同状态红外图像分布不均衡导致的热斑难以识别的问题,以Vision Transformer(ViT)模型为基础,利用卷积神经网络改进模型特征提取,利用紧凑多头自注意力机制改进模型结构,提出一种光伏红外图像热... 详细信息

为解决光伏的红外热图像含有大量噪声且不同状态红外图像分布不均衡导致的热斑难以识别的问题,以Vision Transformer(ViT)模型为基础,利用卷积神经网络改进模型特征提取,利用紧凑多头自注意力机制改进模型结构,提出一种光伏红外图像热斑识别模型ConCViT,利用CIFAR-10数据集对注意力权值进行预训练,以低信噪比小样本光伏红外图像为数据集,训练出高准确率的热斑检测模型。实验结果表明,ConCViT模型比传统卷积神经网络的识别准确率高12.02%,比深度卷积自编码网络的识别准确率高4.14%,并具有更快的收敛速度。

关键词：光伏组件图像识别卷积神经网络热斑效应自注意力机制预训练

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