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基于双目立体感知和安全区域分割的大型施工机械近电安全距离智能预警方法研究

中国电机工程学报 2025年第7期45卷 2554-2566,I0009页

作者：马富齐王嘉勋贾嵘王波马恒瑞西安理工大学电气工程学院陕西省西安市710054 武汉大学电气与自动化学院湖北省武汉市430072

大型施工机械是电力检修、改造等作业的重要工具,其近电作业过程的安全距离有严格要求,因此,研究施工机械安全距离智能测量方法对保障本质安全生产意义重大。但其作业过程具有作业范围广、带电环境复杂等特点,现有方法表现出明显局限性... 详细信息

大型施工机械是电力检修、改造等作业的重要工具,其近电作业过程的安全距离有严格要求,因此,研究施工机械安全距离智能测量方法对保障本质安全生产意义重大。但其作业过程具有作业范围广、带电环境复杂等特点,现有方法表现出明显局限性。为此,该文提出一种基于双目立体感知和安全区域分割的施工机械安全距离智能测量方法。首先,通过PSMNet立体感知模型获取作业场景的双目视差值,并基于坐标转换的三维重建方法得到作业场景的三维世界空间坐标信息;然后,通过区域元素辨识和Canny边缘检测模型精确识别施工机械位置与安全区域边界;最后,通过监测施工机械与安全区域边界间水平和垂直方向的最小欧式距离变化,实现对大型施工机械作业安全距离的量化及动态预警。实验数据表明,所提方法对于实际施工机械复杂场景的三维空间重建平均误差仅3.3%,对于该场景多元化作业元素的识别精确度达到94.5%,相比现有方法表现出更好的检测性能及实用价值。

关键词：近电作业电力深度视觉安全距离测量双目立体感知安全区域分割

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定转子结构对集中绕组永磁电机中二倍频径向电磁力的影响分析

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电机与控制学报 2025年第1期29卷 132-141,155页

作者：邱小华魏方睿李宗洋杨玉磊李勇赵世伟杨向宇华南理工大学电力学院广东广州510640 广东美芝制冷设备有限公司广东佛山528300 哈尔滨工业大学电气工程及自动化学院黑龙江哈尔滨150001

针对集中绕组永磁电机中二倍频(2 f e)径向电磁力导致的空调压缩机振动与噪声问题,提出一种结合定子磁导偏置及转子谐波注入的抑振技术,实现低阶2 f e径向电磁力有效抑制。首先,基于电磁场理论和有限元分析方法,建立了永磁电机的2 f e... 详细信息

针对集中绕组永磁电机中二倍频(2 f e)径向电磁力导致的空调压缩机振动与噪声问题,提出一种结合定子磁导偏置及转子谐波注入的抑振技术,实现低阶2 f e径向电磁力有效抑制。首先,基于电磁场理论和有限元分析方法,建立了永磁电机的2 f e径向电磁力理论模型,分析了齿槽调制效应以及各阶力波对振动响应产生的影响。其次,提出定子旋转辅助槽创新结构,引入磁导偏置因子,显著降低了3阶2 f e径向电磁力幅值;同时提出了“上升楔形”转子结构,主动引入转子3次谐波,有效抑制了6阶2 f e径向电磁力。最后,通过电机振动测试、压缩机噪声测试以及空调系统噪声实验,分析了定子磁导偏置及转子谐波注入技术对振动噪声的抑制效果,验证了该技术对空调压缩机2 f e振动噪音改善的有效性。

关键词：集中绕组永磁同步电机径向电磁力定子磁导偏置转子谐波注入振动与噪声

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基于免疫模型与改进免疫算法的岛礁分布式供电系统故障定位方法

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中国舰船研究 2025年第2期20卷 89-98页

作者：李维波张茂杰徐成虎张浩方华亮武汉理工大学自动化学院西北民族大学电气工程学院武汉大学电气与自动化学院

[目的]对于由多个分布式电源构成的岛礁电力系统，为了提高其故障定位的快速性和准确性，提出一种基于免疫模型与改进免疫算法的岛礁电力系统故障定位方法。[方法]首先，利用免疫模型将岛礁供电系统区段划分为包含监测点的若干个小区段... 详细信息

[目的]对于由多个分布式电源构成的岛礁电力系统，为了提高其故障定位的快速性和准确性，提出一种基于免疫模型与改进免疫算法的岛礁电力系统故障定位方法。[方法]首先，利用免疫模型将岛礁供电系统区段划分为包含监测点的若干个小区段，根据监测的故障电流信号来确定故障点所在的小区段，从而最大限度地缩小故障判定范围；然后，针对该小区段故障点进行编码，并借助改进免疫算法生成抗体种群，进而对故障区段快速地进行二次精确定位，同时大幅降低计算量。[结果]根据典型岛礁供电系统的Matlab仿真验证结果，免疫模型与改进免疫相结合的算法可以实现岛礁电力系统在不同故障工况下的快速故障定位，具有定位精度高、计算量小、求解速度快等优势。[结论]研究成果可为岛礁电力系统设计提供参考。

关键词：电力系统分布式电源岛礁供电故障分析免疫算法

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基于混合威布尔分布的智能电能表维修周期预估方法

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电测与仪表 2025年第2期62卷 217-224页

作者：都正周黄亚娟张志颖吴莉莉苏文斌李维波河南许继仪表有限公司河南许昌461000 武汉理工大学自动化学院武汉430070

智能电能表作为智能配电网中重要的数据采集设备,承担着原始电能数据采集、计量和传输的重要任务,提高其可靠性对电力部门实现信息集成、分析优化和信息展现至关重要。合理选择智能电能表的维修周期,对提高智能电能表的可靠性影响重大... 详细信息

智能电能表作为智能配电网中重要的数据采集设备,承担着原始电能数据采集、计量和传输的重要任务,提高其可靠性对电力部门实现信息集成、分析优化和信息展现至关重要。合理选择智能电能表的维修周期,对提高智能电能表的可靠性影响重大。针对智能电能表的时钟错误、电池欠压和事件记录异常三个主要故障为例,采用混合威布尔分布对智能电能表联合体可靠性寿命进行分析,并结合维修费用来选择最小维修费用周期。实际算例表明,所提出的智能电能表预防性维修周期预估方法可为智能电能表的维修和更换提供分析依据,既可提高智能电能表的可靠性,又能节省人力和物力。

关键词：智能电能表混合威布尔分布可靠度预防性维修

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基于PSO-hpRPM算法的滑翔制导炮弹弹道优化

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控制与决策 2025年第5期40卷 1733-1741页

作者：管军叶双慧易文俊江苏科技大学自动化学院南京理工大学瞬态物理全国重点实验室

针对滑翔制导炮弹在坏境高动态、状态强耦合等复杂多约束情况下弹道优化效率低、优化效果不理想等问题,提出一种基于粒子群-hp自适应Radau伪谱(PSO-hpRPM)算法的滑翔制导炮弹弹道优化方法,该方法融合PSO算法全局搜索能力强和hpRPM算法... 详细信息

针对滑翔制导炮弹在坏境高动态、状态强耦合等复杂多约束情况下弹道优化效率低、优化效果不理想等问题,提出一种基于粒子群-hp自适应Radau伪谱(PSO-hpRPM)算法的滑翔制导炮弹弹道优化方法,该方法融合PSO算法全局搜索能力强和hpRPM算法局部优化能力出色的特点,能够解决滑翔制导炮弹在复杂多约束情况下的弹道优化问题.首先,建立滑翔制导炮弹动力学模型和弹道优化问题的约束条件和目标函数;然后,分别采用hpRPM、PSO和PSO-hpRPM方法进行滑翔弹道优化求解,并对3种方法进行对比研究;最后,为了进一步验证所提出算法的优越性,采用灰狼优化算法(GWO)、鲸鱼(WOA)与hpRPM算法相结合,设计GWO-hpRPM算法和WOA-hpRPM算法,并对3种混合优化算法进行仿真对比研究.研究结果表明:所提出PSO-hpRPM算法在同时满足复杂多约束条件下,优化得到的最远滑翔弹道射程为70 170.75 m,平均迭代收敛步数为6.6步,综合性能较其他算法更佳,优化效果良好.

关键词：弹道优化粒子群优化 hp自适应Radau伪谱启发式算法滑翔制导炮弹混合优化算法

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基于联邦知识蒸馏的跨语言社交媒体事件检测

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清华大学学报(自然科学版) 2025年第5期65卷 854-866页

作者：周帅帅朱恩昌高盛祥余正涛线岩团赵子霄陈霖昆明理工大学信息工程与自动化学院昆明理工大学云南省人工智能重点实验室

社交媒体事件检测是指从各类社交媒体的内容中挖掘热点事件。在实际情况中，由于数据稀缺，社交媒体事件检测在低资源的情况下表现较差。现有的方法主要是通过跨语言知识迁移等方式来缓解低资源问题，但忽略了数据隐私问题。该文提出了... 详细信息

社交媒体事件检测是指从各类社交媒体的内容中挖掘热点事件。在实际情况中，由于数据稀缺，社交媒体事件检测在低资源的情况下表现较差。现有的方法主要是通过跨语言知识迁移等方式来缓解低资源问题，但忽略了数据隐私问题。该文提出了基于联邦知识蒸馏的跨语言社交媒体事件检测方法FedEvent,旨在将富资源客户端知识蒸馏到低资源客户端。该框架通过结合参数高效微调技术和三组对比损失，实现非英文语义空间到英文语义空间的有效映射，并采用联邦蒸馏策略，在保障数据隐私的前提下实现知识的迁移。此外，还设计了一套四阶段生命周期机制以适应增量场景。在真实数据集上进行实验证明了该框架的有效性。

关键词：社交媒体事件检测低资源联邦知识蒸馏跨语言知识迁移

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基于暂态功率脉冲因子的柔性直流输电线路故障检测

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电力系统保护与控制 2025年第7期53卷 133-143页

作者：曾志辉郑莹莹韦延方王晓卫李佳音河南理工大学电气工程与自动化学院河南焦作454003 河南省煤矿装备智能检测与控制重点实验室河南焦作454003 西安理工大学电气工程学院陕西西安710000

为解决直流电网故障电气量急剧变化对电网造成的不利影响,利用限流电抗器的边界特性,提出了一种基于暂态功率脉冲因子的柔性直流输电线路故障检测。首先,利用故障后各电气量发生急剧变化的特点,提出将Savitzky-Golay滤波与正负极保护测... 详细信息

为解决直流电网故障电气量急剧变化对电网造成的不利影响,利用限流电抗器的边界特性,提出了一种基于暂态功率脉冲因子的柔性直流输电线路故障检测。首先,利用故障后各电气量发生急剧变化的特点,提出将Savitzky-Golay滤波与正负极保护测量点的功率变化率结合作为启动判据。其次,建立发生不同故障时柔性直流电网的等效电路图,推导出故障后直流线路上限流电抗器两端暂态功率大小特点,利用脉冲因子提取功率变化量构成区内、外故障判据。最后,计算正负极保护测量点b处功率的脉冲因子之比,构建故障选极判据。仿真结果表明,所提故障检测方法能准确识别故障类型,且在不同工况下未出现误判情况,对柔性直流电网故障检测具有一定的适应性。

关键词：柔性直流电网暂态功率 Savitzky-Golay滤波脉冲因子故障检测

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一种电流密度均匀分布的平面变压器绕线宽度优化方法

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电工技术学报 2025年第6期40卷 1816-1827页

作者：安少亮吴庆王博彦徐义轩吴红飞西安理工大学电气工程学院西安710000 南京航空航天大学自动化学院南京211106

针对平面变压器印制电路板(PCB)绕组每层绕线温度分布不均与损耗大的问题,该文提出一种电流密度均匀分布的平面变压器绕线宽度优化方法。首先,详细讨论了PCB绕组电流密度有效值的时不变性与计算方法,分析了交直流电阻的数学关系。然后,... 详细信息

针对平面变压器印制电路板(PCB)绕组每层绕线温度分布不均与损耗大的问题,该文提出一种电流密度均匀分布的平面变压器绕线宽度优化方法。首先,详细讨论了PCB绕组电流密度有效值的时不变性与计算方法,分析了交直流电阻的数学关系。然后,推导了环形绕组直流电阻的表达式,利用数学归纳法详细证明了电流密度分布均匀时环形绕组内外径之比的约束条件,并给出了考虑绕组间隙的绕组宽度修正公式,揭示了电流密度有效值与绕组损耗同时最优的内在联系。最后,基于六路绕组输出反激变换器的标准型号磁心,采用两种绕组宽度排布方法对变压器的电流密度、绕组损耗和发热情况进行对比分析,通过有限元仿真与实验验证了所提的绕组电流密度分布均匀时PCB绕组宽度设计方法的正确性与普适性。

关键词：平面变压器绕组内外径等比电流密度数学归纳法

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基于双向JPS算法的室外移动机器人2.5D路径规划

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控制工程 2025年第2期32卷 233-241页

作者：刘晓茜刘海鹏毛剑琳方奇文昆明理工大学信息工程与自动化学院云南昆明650500

针对室外移动机器人在不平坦地形上使用A*算法进行路径规划时冗余节点过多导致路径搜索时间长的问题,采用双向跳点搜索算法来解决。首先,为保证机器人在2.5D地图上的安全性,引入了最大爬坡度;其次,通过位运算快速识别出路径中的关键点,... 详细信息

针对室外移动机器人在不平坦地形上使用A*算法进行路径规划时冗余节点过多导致路径搜索时间长的问题,采用双向跳点搜索算法来解决。首先,为保证机器人在2.5D地图上的安全性,引入了最大爬坡度;其次,通过位运算快速识别出路径中的关键点,并在评价函数中加入了高度参数来评估下一节点,极大减少了搜索过程中的冗余节点;同时,采用双向交替的搜索方式提高了算法的效率;最后,为了验证算法的有效性,在MATLAB上与传统的A*算法进行比较。仿真结果表明,改进后的算法在2.5D地图上提高了搜索速度,保证了机器人路径规划的安全性,满足了路径规划的要求。

关键词： 2.5D地图双向跳点搜索 A*算法位运算

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基于Patches-CNN的模拟电路故障诊断

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计算机工程与科学 2025年第1期47卷 35-44页

作者：吴玉虹王建昆明理工大学信息工程与自动化学院云南昆明650504

深度学习在故障诊断中应用广泛,但目前基于深度学习的模拟电路故障诊断模型复杂度较高,难以在边缘设备上部署。针对该问题,为了进一步提高故障诊断精度,提出了一种简单且轻量化的Patches-CNN模拟电路故障诊断深度学习模型。首先,将输入... 详细信息

深度学习在故障诊断中应用广泛,但目前基于深度学习的模拟电路故障诊断模型复杂度较高,难以在边缘设备上部署。针对该问题,为了进一步提高故障诊断精度,提出了一种简单且轻量化的Patches-CNN模拟电路故障诊断深度学习模型。首先,将输入的图像分割成patches,并通过Patches Embedding算子转换为词向量(tokens),作为ViT风格的同质结构的输入,利用轻量化算子GSConv进行特征提取和获取token之间的信息,可以有效地提高模型的故障诊断精度。其次,添加层归一化可以防止模型梯度爆炸和加快模型收敛,为了提升模型的非线性,采用GELU激活函数。最后,将Sallen-Key带通滤波电路和Four-Opamp双二阶高通滤波电路作为实验对象。实验结果表明,该模型可以实现故障的准确分类与定位。

关键词：模拟电路故障诊断深度学习同质结构层归一化

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