检索结果-内蒙古大学图书馆

计量学报 2023年第6期44卷 939-947页

作者：吴忠强胡晓宇马博岩侯林成曹碧莲燕山大学工业计算机控制工程河北省重点实验室河北秦皇岛066004

针对锂电池剩余使用寿命(RUL)难以准确预测的问题,提出一种考虑多种寿命衰退特征与数据时序性的基于粒子滤波改进长短期记忆网络(PF-LSTM)的预测模型,并应用于锂电池的RUL预测。从电池历史充放电老化数据中提取与容量衰退密切相关的健... 详细信息

针对锂电池剩余使用寿命(RUL)难以准确预测的问题,提出一种考虑多种寿命衰退特征与数据时序性的基于粒子滤波改进长短期记忆网络(PF-LSTM)的预测模型,并应用于锂电池的RUL预测。从电池历史充放电老化数据中提取与容量衰退密切相关的健康因子作为LSTM网络的输入,利用PF算法全局优化的能力寻优超参数,包括神经元个数、学习率、节点丢弃率、批尺寸大小、训练步数等6个参数,提高网络的预测能力;引入Dropout层,避免网络过拟合,提高模型的泛化能力。基于NASA PCoE电池数据集进行实验验证,对4块电池在不同预测起始点下的容量估计和寿命情况进行预测,并与经网格搜索的LSTM,SVR等算法进行比较。实验结果表明,PF-LSTM容量估计的RMSE与MAE均在2%以内,且寿命预测误差在3个循环以内,相比于其他算法精度最高。

关键词：计量学锂电池剩余使用寿命预测粒子滤波 LSTM网络健康因子

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基于深度迁移学习和LSTM网络的微电网故障诊断

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计量学报 2023年第4期44卷 582-590页

作者：吴忠强卢雪琴燕山大学工业计算机控制工程河北省重点实验室河北秦皇岛066004

提出一种基于深度迁移学习与长短期记忆网络相结合的微电网故障诊断方法,可对不同结构的微电网进行故障诊断。首先利用小波包变换提取故障特征组成特征向量作为网络输入;其次,利用源域数据样本对长短期记忆网络故障诊断模型进行预训练,... 详细信息

提出一种基于深度迁移学习与长短期记忆网络相结合的微电网故障诊断方法,可对不同结构的微电网进行故障诊断。首先利用小波包变换提取故障特征组成特征向量作为网络输入;其次,利用源域数据样本对长短期记忆网络故障诊断模型进行预训练,并保存相关参数;然后采用迁移学习将预训练模型中的参数迁移至域自适应网络,得到深度迁移学习与长短期记忆网络相结合的模型;最后根据有标记数据(源域数据)和目标域数据对模型进行微调迁移训练,将单一微电网故障诊断模型迁移至其他不同结构微电网。测试结果表明,该方法能高性能地检测和识别不同结构微电网中任何类型的故障,识别结果均方误差为8.5905×10^(-5),相比于自适应调整前的长短期记忆网络模型小2个数量级,识别效果更好,诊断精度有明显提高。

关键词：计量学微电网故障识别深度迁移学习长短期记忆网络小波包分解

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基于图网络与IoU感知的孪生网络目标跟踪算法

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控制与决策 2024年第9期39卷 2867-2875页

作者：陈志旺刁华康袁宇吕昌昊彭勇燕山大学智能控制系统与智能装备教育部工程研究中心河北秦皇岛066004 燕山大学工业计算机控制工程河北省重点实验室河北秦皇岛066004 燕山大学电力电子节能与传动控制河北省重点实验室河北秦皇岛066004 燕山大学电气工程学院河北秦皇岛066004 航空工业天津航空机电有限公司天津300308

传统孪生网络目标跟踪算法采用互相关或者深度互相关的方式对模板帧与检测帧进行相似性度量,无法有效适应极端的目标形变.以无锚点框的目标跟踪算法为基础,设计一种基于图网络的IoU感知目标跟踪算法.首先,以Resnet50为基础,在每个残差... 详细信息

传统孪生网络目标跟踪算法采用互相关或者深度互相关的方式对模板帧与检测帧进行相似性度量,无法有效适应极端的目标形变.以无锚点框的目标跟踪算法为基础,设计一种基于图网络的IoU感知目标跟踪算法.首先,以Resnet50为基础,在每个残差结构后引入通道自适应调整模块NCAM,构造轻量高效且具有通道自适应的特征提取网络.其次,基于图网络设计一种新的模板帧与检测帧的相似性计算方式,将特征图像素点视为图网络的节点,对模板特征与检测特征的图网络节点进行相似性计算以有效应对目标极端形变.最后,在分类部分采用IoU感知的分类损失函数在分类分支与回归分支之间建立联系,改变以往孪生网络目标跟踪算法训练与测试不一致的情况;在回归部分选用CIoU损失计算离线训练阶段的回归损失,得到更加精准的边界框.OTB2015、UAV123、VOT2018与VOT2019数据集上的实验结果验证了所提算法的有效性.

关键词：目标跟踪孪生网络图网络 IoU感知通道自适应调整 CIoU

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考虑控制饱和的连铸结晶器振动位移系统预设性能控制

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控制与决策 2023年第2期38卷 413-420页

作者：马壮方一鸣许淼李强燕山大学河北省工业计算机控制工程重点实验室河北秦皇岛066004 唐山学院河北省智能数据信息处理与控制重点实验室河北唐山063000

针对伺服电机驱动的连铸结晶器控制系统执行器输入饱和和状态受限问题,同时考虑系统存在负载扰动、参数摄动等不确定性问题,提出一种基于扩张状态观测器的跟踪误差预设性能反步控制策略.首先,针对执行器输入饱和问题,建立系统的数学模型... 详细信息

针对伺服电机驱动的连铸结晶器控制系统执行器输入饱和和状态受限问题,同时考虑系统存在负载扰动、参数摄动等不确定性问题,提出一种基于扩张状态观测器的跟踪误差预设性能反步控制策略.首先,针对执行器输入饱和问题,建立系统的数学模型;然后,采用一种线性扩张状态观测器实时观测系统时变负载扰动、参数摄动等不确定性,并对观测误差的收敛性进行分析;接着,针对伺服电机电流饱和与跟踪误差预设性能控制问题,通过引入辅助状态变量确保系统跟踪误差限定在允许范围内,设计基于扩张状态观测器的反步(Backstepping)控制器;最后,根据Lyapunov稳定性理论证明闭环系统的稳定性,并通过系统仿真验证所提出控制策略的有效性.

关键词：连铸结晶器执行器饱和预设性能扩张状态观测器反步控制

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考虑状态受限的微电网二次电压与频率固定时间控制

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电工技术学报 2023年第15期38卷 4107-4119页

作者：吴忠强程洪强燕山大学工业计算机控制工程河北省重点实验室秦皇岛066004

该文研究孤岛交流微电网二次电压和频率的固定时间精确控制问题,基于多智能体一致性方法,提出考虑状态受限的自适应模糊固定时间二次电压控制器和基于控制障碍函数的二次频率控制器。在多智能体一致性控制中,将每一个分布式电源视为一... 详细信息

该文研究孤岛交流微电网二次电压和频率的固定时间精确控制问题,基于多智能体一致性方法,提出考虑状态受限的自适应模糊固定时间二次电压控制器和基于控制障碍函数的二次频率控制器。在多智能体一致性控制中,将每一个分布式电源视为一个非线性智能体,智能体之间通过稀疏网络进行通信。在电压控制器设计中,采用反馈线性化后未知变量的自适应模糊估计提高控制器的自适应能力,并引入新的滑模面使电压控制器在固定时间内收敛。考虑到系统状态受限问题,分别采用障碍Lyapunov函数和控制障碍函数设计电压与频率控制器,使系统状态在预设的约束范围内。频率控制器的设计还考虑了有功功率的精确分配问题,给出了严格的固定时间收敛及稳定性证明。在Matlab/Sim Power System环境下,对微电网负载变化及大干扰下的仿真验证了所提控制器的有效性。

关键词：微电网固定时间障碍Lyapunov函数自适应模糊估计分布式二次控制控制障碍函数

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低能量密度下波浪能发电装置及控制方法综述

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太阳能学报 2025年第4期46卷 654-662页

作者：王振春彭建国黄勇燕山大学智能控制系统与智能装备教育部工程研究中心秦皇岛066004 河北省工业计算机控制工程重点实验室燕山大学秦皇岛066004

首先系统探讨波浪能发电领域的研究现状,详细介绍波浪能发电的基本原理、装置分类,列举常规环境和低密度环境下波浪能转换装置的应用实例。其次,从无源阻尼控制、无功控制和智能控制等多个角度介绍波浪能转换装置的控制方法及其在低能... 详细信息

首先系统探讨波浪能发电领域的研究现状,详细介绍波浪能发电的基本原理、装置分类,列举常规环境和低密度环境下波浪能转换装置的应用实例。其次,从无源阻尼控制、无功控制和智能控制等多个角度介绍波浪能转换装置的控制方法及其在低能量密度下的应用。最后,展望波浪能发电技术的发展方向,指出未来的研究趋势将主要集中在多算法融合的波浪能控制方法和低密度海洋环境下的波浪能发电技术上。

关键词：波浪能低能量密度波浪能发电装置最大波能捕获

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基于事件触发的AUVs固定时间编队控制

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自动化学报 2022年第9期48卷 2277-2287页

作者：王洪斌高静苏博王跃灵燕山大学电气工程学院秦皇岛066004 燕山大学工业计算机控制工程河北省重点实验室秦皇岛066004

针对多自主水下航行器编队系统受限于有限的通信资源及收敛速度慢等问题,提出一种基于事件触发的自主水下航行器固定时间领航-跟随编队控制方法.首先,将动态面控制算法与反步法结合,消除“计算膨胀”问题;其次,为节约有限通信资源,将事... 详细信息

针对多自主水下航行器编队系统受限于有限的通信资源及收敛速度慢等问题,提出一种基于事件触发的自主水下航行器固定时间领航-跟随编队控制方法.首先,将动态面控制算法与反步法结合,消除“计算膨胀”问题;其次,为节约有限通信资源,将事件触发通讯机制和固定时间理论引入多自主水下航行器编队控制中,设计编队控制器,实现编队系统的固定时间稳定,且系统收敛时间与初始状态无关,并通过理论证明无Zeno行为;最后,对4艘自主水下航行器的编队进行仿真实验,验证算法的有效性.

关键词：多自主水下航行器事件触发领航者-跟随者法动态面控制固定时间控制

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基于龙伯格观测器的感应电机预设性能位置跟踪优化控制

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控制理论与应用 2023年第6期40卷 1043-1052页

作者：刘乐刘鹏王馨方一鸣燕山大学工业计算机控制工程河北省重点实验室河北秦皇岛066004 智能控制系统与智能装备教育部工程研究中心河北秦皇岛066004

考虑暂稳态约束、控制参数优化及参数摄动和负载扰动等对感应电机位置跟踪控制性能的影响,本文提出了一种基于龙伯格观测器的预设性能优化控制方法.首先,针对电机转子磁链在实际中不可测的问题,采用龙伯格观测器对其进行了快速准确的估... 详细信息

考虑暂稳态约束、控制参数优化及参数摄动和负载扰动等对感应电机位置跟踪控制性能的影响,本文提出了一种基于龙伯格观测器的预设性能优化控制方法.首先,针对电机转子磁链在实际中不可测的问题,采用龙伯格观测器对其进行了快速准确的估计.其次,基于反步法完成感应电机位置预设性能控制器的设计,基于变增益指数趋近律完成感应电机磁链滑模控制器的设计,通过构造干扰观测器对电机系统中由参数摄动和负载扰动引起的不确定项进行观测,实现了对系统给定值准确的跟踪控制.再次,将遗传算法(GA)与改进的粒子群优化(IPSO)算法相结合,对所设计的控制器参数进行优化整定,进一步提高了系统的收敛速度和稳态精度.基于李雅普诺夫稳定性理论分析表:所设计的控制器能够保证位置跟踪误差一直处于预设边界内,且整个闭环系统是全局一致有界稳定的.最后,通过仿真和模拟实验对比分析验证了本文所提方法的有效性及在实际电机系统中应用的可行性.

关键词：感应电机龙伯格观测器预设性能控制反步滑模控制混合智能优化算法

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考虑共享电池站和温控负荷响应的综合能源系统优化调度

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控制与决策 2022年第2期37卷 370-378页

作者：杨婕王伟强马锴住安湖焦宗旭燕山大学电气工程学院河北秦皇岛066004 燕山大学工业计算机控制工程河北省重点实验室河北秦皇岛066004

针对区域综合能源系统协同优化调度问题,构建基于能量枢纽(energy hub,EH)的分层能量管理框架,充分考虑新能源电厂、气-电、电-气能源转换装置调节能力,以共享电池站(shared battery station,SBS)替代传统储能电站,为能源系统提供电能... 详细信息

针对区域综合能源系统协同优化调度问题,构建基于能量枢纽(energy hub,EH)的分层能量管理框架,充分考虑新能源电厂、气-电、电-气能源转换装置调节能力,以共享电池站(shared battery station,SBS)替代传统储能电站,为能源系统提供电能存储功能,采用温控负荷为能源系统提供需求侧响应,保障异质能源供需实时平衡.基于区域能源系统相关数据及美国PJM电力市场数据,构建考虑多元分布式设备的区域综合能源系统成本函数,采用遗传算法求解该混合整数规划问题.仿真结果表明,在所提出的能量管理框架下,可以实现综合能源系统的供需动态平衡,保障系统的高效经济运行.

关键词：区域综合能源系统优化调度需求响应共享电池站温控负荷

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一种新型大转角弱耦合并联髋关节外骨骼的设计及分析

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中国机械工程 2023年第21期34卷 2540-2547页

作者：徐继龙刘福才牛云展燕山大学智能控制系统与智能装备教育部工程研究中心秦皇岛066004 燕山大学工业计算机控制工程河北省重点实验室秦皇岛066004 燕山大学机械工程学院秦皇岛066004

为解决并联髋关节外骨骼工作空间小、正运动学建模困难、控制复杂的问题,设计出一种具有大转角、弱耦合特性的生物融合式髋关节外骨骼。开展了二级移动副详细结构的设计,得到了计算沟槽坡度的表达式。采用封闭矢量法推导了人-机复合体... 详细信息

为解决并联髋关节外骨骼工作空间小、正运动学建模困难、控制复杂的问题,设计出一种具有大转角、弱耦合特性的生物融合式髋关节外骨骼。开展了二级移动副详细结构的设计,得到了计算沟槽坡度的表达式。采用封闭矢量法推导了人-机复合体的位置正解与逆解,对逆解进行求导,得到了人-机复合体的逆雅可比矩阵。性能分析表明,人-机复合体具有运动范围大、内部无奇异、力传递性能良好、便于控制的优势。

关键词：并联髋关节外骨骼生物融合大转角弱耦合

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