检索结果-内蒙古大学图书馆

仪器仪表学报 2025年第1期46卷 21-28页

作者：杨金显桂书琦贺紫薇李龙玺河南理工大学电气工程与自动化学院焦作454003 河南省煤矿装备智能检测与控制重点实验室焦作454003

针对随钻磁力计测量误差导致解算钻具方位角偏差的问题,提出一种基于磁惯性白鲸优化算法(MIBWO)的随钻磁力计误差参数识别方法。首先,建立磁力计输出误差模型,构造目标函数,利用磁力计数据与加速度和陀螺仪数据之间的联系建立约束条件... 详细信息

针对随钻磁力计测量误差导致解算钻具方位角偏差的问题,提出一种基于磁惯性白鲸优化算法(MIBWO)的随钻磁力计误差参数识别方法。首先,建立磁力计输出误差模型,构造目标函数,利用磁力计数据与加速度和陀螺仪数据之间的联系建立约束条件。然后,针对白鲸优化算法(BWO)在随钻环境下寻优磁误差参数的不足,提出了逐维自适应小孔成像反向学习策略,设计3个自适应学习因子来调整个体搜索磁误差参数的步长和方向,引入了黄金正弦搜索策略,对BWO进行改进得到了MIBWO。最后,通过模拟和实钻实验进行验证,实验结果表明:MIBWO辨识出的磁力计误差参数对磁力计误差补偿效果显著,解算的方位角绝对误差平均值由5.1°降低至0.9°,该方法能够有效提升磁力计的测量精度。

关键词：磁力计白鲸优化误差参数识别方位角

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基于MICOA的随钻加速度计误差在线补偿

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电子测量与仪器学报 2025年第1期39卷 187-194页

作者：杨金显贺紫薇河南理工大学电气工程与自动化学院焦作454003 河南省煤矿装备智能检测与控制重点实验室焦作454003

为了提高随钻加速度计测量精度,设计一种基于磁惯性长鼻浣熊算法的加速度计误差在线补偿方法。首先,根据误差来源建立误差补偿模型;利用陀螺仪和磁强计建立重力夹角与磁重力夹角约束条件;将加速度真值与理论值模值之差设置为目标函数。... 详细信息

为了提高随钻加速度计测量精度,设计一种基于磁惯性长鼻浣熊算法的加速度计误差在线补偿方法。首先,根据误差来源建立误差补偿模型;利用陀螺仪和磁强计建立重力夹角与磁重力夹角约束条件;将加速度真值与理论值模值之差设置为目标函数。其次,在长鼻浣熊算法基础上,根据递推重力加速度确定误差参数的初始搜索边界,同时根据当前误差参数、最优误差参数、边界值三者的相对距离缩小边界;再设计分界点筛选初始误差参数,使算法最初就朝着高质量解的方向搜索,同时保留部分劣解以增加误差参数多样性;接着在算法的全局探索阶段设计参数使其根据加速度计当前误差参数与误差参数平均值之间的误差来调整加速度计误差参数的搜索范围;最后,将重力模值之比设为深度开发阈值,构造高斯变异个体向量使加速度计误差参数跳出局部最优。实验结果表明:经MICOA补偿之后,加速度误差减小,井斜角范围降低了约62.5%,不同钻进角度下,井斜角均方根误差与标准差均能保持在1°以下。

关键词：随钻测量加速度计长鼻浣熊算法误差补偿井斜角

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自适应渐消并行扩展H_(∞)滤波SoC估计

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电机与控制学报 2025年第2期29卷 136-145页

作者：钱伟王亚丰郭向伟赵大中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

锂电池荷电状态(SoC)的高精度估算是新能源电动汽车能量管理及稳定运行的重要依据。针对SoC估计,提出一种自适应渐消并行扩展H_(∞)滤波(AFPE_HIF)估计方法。首先,建立双极化(DP)等效电路模型;其次,建立自适应渐消扩展H_(∞)滤波(AFE_H... 详细信息

锂电池荷电状态(SoC)的高精度估算是新能源电动汽车能量管理及稳定运行的重要依据。针对SoC估计,提出一种自适应渐消并行扩展H_(∞)滤波(AFPE_HIF)估计方法。首先,建立双极化(DP)等效电路模型;其次,建立自适应渐消扩展H_(∞)滤波(AFE_HIF)算法。通过设计新型衰减因子对误差协方差自适应更新,降低旧数据对SoC估计的影响,提高传统扩展H_(∞)滤波(E_HIF)的跟踪速度及估计精度;最后,基于并行运算的思想,提出AFPE_HIF算法,减小自适应渐消扩展H_(∞)滤波算法的运算量。实验结果表明,本文所提AFPE_HIF算法平均绝对误差为0.449 9%,均方根误差为0.710 3%,相比于传统EKF、E_HIF及同类型改进H_(∞)滤波算法具有更高的估计精度和鲁棒性。

关键词：锂电池荷电状态双极化模型衰减因子自适应渐消扩展H_(∞)滤波并行运算

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一种新型交错并联准Z源高增益变换器

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太阳能学报 2025年第3期46卷 272-279页

作者：张涛李云飞张丽韩庆林张亚飞白文龙河南理工大学电气工程与自动化学院焦作454003 河南省智能装备直驱技术与控制国际联合实验室焦作454003 河南省煤矿装备智能检测与控制重点实验室焦作454003

针对传统交错并联高增益变换器往往需要较大的占空比才可以达到较高输出电压的问题,提出一种新型交错并联准Z源高增益变换器(IPSCN-QZS)结构,通过将传统的交错并联高增益变换器的电感元件更改为准Z源网络同时加入开关电容单元共同构成... 详细信息

针对传统交错并联高增益变换器往往需要较大的占空比才可以达到较高输出电压的问题,提出一种新型交错并联准Z源高增益变换器(IPSCN-QZS)结构,通过将传统的交错并联高增益变换器的电感元件更改为准Z源网络同时加入开关电容单元共同构成升压结构,实现高电压增益。首先,详细分析IPSCN-QZS变换器的工作原理,推导出电压增益,二极管以及开关管电压应力。然后,搭建一个947 W的试验样机进行验证,实验结果与Matlab/Simulink仿真软件以及理论分析的结果一致,验证了IPSCN-QZS变换器的正确性和可行性。

关键词：高增益开关电容准Z源变换器交错并联

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基于脉冲细分的多参量分布式光纤传感系统

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压电与声光 2025年第1期47卷 196-202页

作者：孙抗赵雯婧赵来军河南理工大学电气学院河南省煤矿装备智能检测与控制重点实验室河南焦作454003

现有的分布式光纤传感系统通常只针对单一参量,当实际运行于复杂环境时,需要多种传感系统与技术集成以监测多个参量。利用相敏光学时域反射仪(φ-OTDR)和布里渊光学时域反射仪(BOTDR)对不同物理参量敏感的特性,设计了一种集成的分布式... 详细信息

现有的分布式光纤传感系统通常只针对单一参量,当实际运行于复杂环境时,需要多种传感系统与技术集成以监测多个参量。利用相敏光学时域反射仪(φ-OTDR)和布里渊光学时域反射仪(BOTDR)对不同物理参量敏感的特性,设计了一种集成的分布式光纤传感系统,并基于瑞利散射与布里渊散射信号同时传感分离检测,在单根传感光纤上实现同一调制脉冲下的振动、温度、应变多参量监测。为了在维持集成系统脉冲的同一调制下提升BOTDR空间分辨率,采用脉冲细分叠加原理分析布里渊散射信号,在不改变脉冲宽度的基础上突破声子寿命限制,提升空间分辨率。经实验验证系统表明,在50 km传感距离下,基于瑞利散射以10 m空间分辨率可实现振动定位,基于布里渊散射引入脉冲细分叠加可将空间分辨率提升至1 m检测温度与应变,且布里渊频移量与温度、应变变化具有较高的线性拟合度,实现了多参量监测。

关键词：多参量光纤传感脉冲细分空间分辨率在线监测

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联合改进滑模观测器的自适应卡尔曼滤波荷电状态估计

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电工技术学报 2025年第6期40卷 1984-1994页

作者：钱伟王浩宇郭向伟李万河南理工大学电气工程与自动化学院焦作454003 河南理工大学河南省煤矿装备智能检测与控制重点实验室焦作454003

锂电池荷电状态(SOC)的精确估计对于提高电池能量利用率、保障电池安全运行具有重要意义。针对模型不确定性导致基于卡尔曼滤波(KF)的SOC估计方法精度低的问题,提出一种联合改进型滑模观测器(ISMO)的自适应扩展卡尔曼滤波(AEKF)算法,以... 详细信息

锂电池荷电状态(SOC)的精确估计对于提高电池能量利用率、保障电池安全运行具有重要意义。针对模型不确定性导致基于卡尔曼滤波(KF)的SOC估计方法精度低的问题,提出一种联合改进型滑模观测器(ISMO)的自适应扩展卡尔曼滤波(AEKF)算法,以实现SOC高精度估计。首先,基于双极化(DP)等效电路模型建立融合饱和函数的ISMO,以降低传统滑模观测器的抖振。其次,设计一种新型自适应衰减因子,以降低过往陈旧测量数据对扩展卡尔曼滤波估计结果的影响,并基于融合饱和函数的ISMO,实现联合ISMO的AEKF估计方法设计。最后,基于自主实验平台获取实测模拟工况数据搭建仿真模型,验证了所提ISMO_AEKF算法在不同工况下,相比于AEKF、ISMO_EKF和其他同类型联合算法,具有更高的估计精度及鲁棒性。

关键词：荷电状态饱和函数滑模观测器自适应衰减因子卡尔曼滤波

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基于改进YOLOv8s的X射线图像违禁品检测算法

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计算机工程与应用 2025年第6期61卷 141-149页

作者：颜志明李新伟杨艺河南理工大学电气工程与自动化学院河南焦作454000 河南省煤矿装备智能检测与控制重点实验室河南焦作454000

X射线图像违禁品尺寸多变、相互遮挡是小模型目标检测方法检测精度低的主要因素,为了在模型参数受限情况下提高违禁品检测精度,提出一种改进的小型YOLOv8SP违禁品检测网络。针对违禁品大小不一和小目标难以识别的问题,设计了一种多尺寸... 详细信息

X射线图像违禁品尺寸多变、相互遮挡是小模型目标检测方法检测精度低的主要因素,为了在模型参数受限情况下提高违禁品检测精度,提出一种改进的小型YOLOv8SP违禁品检测网络。针对违禁品大小不一和小目标难以识别的问题,设计了一种多尺寸空间金字塔池化模块,采用密集连接方式实现多尺度特征提取;针对违禁品相互遮挡造成的漏检问题,设计了一种并行注意力模块提升遮挡物体的特征提取能力。大量实验证明,YOLOv8SP在极小的规模上对SIXray数据集的检测精度达到94.27%,相比于原网络提升2.13个百分点,检测速度(FPS)为115;与同类网络相比在精度和运算速度上也具有明显优势,证明了设计算法的有效性。

关键词： X射线违禁品检测 YOLOv8s 注意力机制参数受限

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考虑富氧燃烧电厂与掺氢燃气设备联合运行的综合能源系统优化调度

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热力发电 2025年第1期54卷 78-87页

作者：孙昊翔段俊东河南理工大学电气与自动化学院河南焦作454150 河南省煤矿装备智能检测与控制重点实验室河南焦作454003

富氧燃烧技术和天然气混氢技术在降低系统碳排放以及促进新能源消纳方面具有良好的工程应用前景。针对含高比例可再生能源的综合能源系统燃烧后捕集模式效率低下,以及电转气过程中所产生的氧气和反应热未被充分利用等问题,将电转气过程... 详细信息

富氧燃烧技术和天然气混氢技术在降低系统碳排放以及促进新能源消纳方面具有良好的工程应用前景。针对含高比例可再生能源的综合能源系统燃烧后捕集模式效率低下,以及电转气过程中所产生的氧气和反应热未被充分利用等问题,将电转气过程中不同阶段的产物供给富氧燃烧电厂和燃气机组,建立富氧燃烧电厂与掺氢燃气设备联合运行的综合能源系统。在引入奖惩式阶梯碳交易机制的基础上,建立以碳交易成本、购气成本、煤耗成本等综合成本最低为目标的综合能源系统低碳经济调度模型。算例仿真分析表明,所建模型能够有效降低运行成本和系统碳排放量。该研究可为综合能源系统的发展提供参考。

关键词：综合能源系统富氧燃烧低碳优化碳交易电转气

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基于NPC五电平和H桥混合级联的10 kV静止无功发生器

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电力系统保护与控制 2025年第6期53卷 87-100页

作者：杜少通吴鹏昆周娟朱军谭兴国郭向伟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 中国矿业大学电气工程学院江苏徐州221116

针对10 kV电网的级联型静止无功发生器存在器件数量多、耐受电网电压不平衡能力弱的缺点,提出新的混合级联型静止无功发生器(new hybrid cascade static var generator,NHC-SVG)拓扑并建立控制系统。NHC-SVG拓扑由五电平中点嵌位型(neut... 详细信息

针对10 kV电网的级联型静止无功发生器存在器件数量多、耐受电网电压不平衡能力弱的缺点,提出新的混合级联型静止无功发生器(new hybrid cascade static var generator,NHC-SVG)拓扑并建立控制系统。NHC-SVG拓扑由五电平中点嵌位型(neutral-point clamped,NPC)功率单元和H桥级联型功率单元混合级联构成。首先采用最近电平逼近调制与载波相移调制混合实现NHC-SVG的调制。其次,基于调制输出波形建立NPC五电平功率单元中点电位的数学模型,找到中点电位失衡的原因。并采用调节NPC功率单元电平变化时刻相对应的触发角度和注入二倍频谐波电流的方法实现中点电位平衡,进而建立NHC-SVG控制系统。最后以电网电压平衡且直流侧取10%的裕量为设计条件,对10 kV/5 Mvar的NHC-SVG进行算例分析和仿真研究。结果验证了NHC-SVG的有效性,且其补偿额定电流时可耐受电网电压不平衡度大于4。

关键词：五电平混合级联静止无功发生器电压控制电压不平衡

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三重移相下的双有源桥变换器结合ZVS的最小电流应力控制

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电工电能新技术 2025年第1期44卷 45-56页

作者：孙标广邓旭哲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

为了在减小双有源桥(DAB)变换器电流应力的同时兼顾开关管的软开关(ZVS),本文提出一种三重移相下的双有源桥变换器结合ZVS的最小电流应力控制策略。该策略首先引入三重移相控制,并结合DAB变换器在此控制模式下的数学模型与功率特性分析... 详细信息

为了在减小双有源桥(DAB)变换器电流应力的同时兼顾开关管的软开关(ZVS),本文提出一种三重移相下的双有源桥变换器结合ZVS的最小电流应力控制策略。该策略首先引入三重移相控制,并结合DAB变换器在此控制模式下的数学模型与功率特性分析,发现三重移相控制能够使DAB变换器在全功率范围内高效传输能量。为了寻求电流应力最小化的最优解,该策略采用基于Karush-Kuhn-Tucker(KKT)条件的优化方法并充分考虑DAB变换器的ZVS特性。在全功率范围内成功确定了能够实现电流应力最小化的最优移相角组合。将本文提出的控制策略与传统的三重移相控制策略进行对比分析,所提策略在实现所有开关管ZVS能力的同时,显著降低了电流应力,从而大幅提升了DAB变换器的整体性能与效率。最后,基于本文所提控制策略搭建了实验样机,实验结果表明其在降低电流应力和实现ZVS方面的有效性。

关键词： DAB变换器三重移相控制最小电流应力零电压开关 KKT

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