基于边缘计算与强化学习的配电物联网体系架构研究与应用

针 对 泛 在 物 联 网 与 智 慧 电 网 融 合 背 景 下 涌 现 的 万 物 云 化 下 的 智 能 决 策 与 协 同 自 治 、能 源 生 产与 消 费 双 向 互 逆 流 动 、云 管 边 端 数 据 控 制 流 深 度 融 合 、边 缘 计 算 泛 化 能 力 与 学 习 能 力 均 衡 、多 维 差 异 性 数 据融 合 传 送 机 制 、数 据 融 合 及 优 先 级 自 动 退 避 机 制 等 新 型 需 求 ，提 出 了 一 种 基 于 边 缘 计 算 与 强 化 学 习 的 配 电物 联 网 体 系 架 构 模 型 。 通 过 融 合 泛 在 物 联 网 与 分 布 式 智 慧 电 网 智 能 体 系 ，建 立 多 维 差 异 性 信 息 物 理 高 度 融合 模 型 ，构 建 自 主 全 面 感 知 、全 局 最 优 协 同 、物 理 资 源 虚 拟 化 管 控 、软 硬 件 深 度 解 耦 的 一 体 化 配 电 物 联 网 体系 架 构 ，引 入 边 缘 计 算 机 制 增 强 配 电 物 联 网 体 系 架 构 的 边 缘 计 算 层 级 ，实 现 边 缘 计 算 泛 化 能 力 与 学 习 能 力的 动 态 平 衡 ，引 入 强 化 学 习 算 法 实 现 配 电 物 联 网 体 系 架 构 的 智 能 决 策 与 协 同 自 治 。 基 于ＴｅｎｓｏｒＦｌｏｗ开 源框 架 ，在Ｇｙｍ- Ｔ Ｏ Ｒ ＣＳ 环 境 下 对 架 构 感 知 决 策 进 行 效 能 仿 真 验 证 ，较 好 地 解 决 了 配 电 物 联 网 自 主 感 知 与 智能 决 策 之 间 的 耦 合 矛 盾 ，实 现 全 局 最 优 ，具 有 稳 定 性 高 、抗 干 扰 性 强 、自 主 感 知 性 高 等 优 势 。 以 国 网 江 苏 省电 力 有 限 公 司 辖 区 某 小 型 配 电 网 为 效 能 评 价 载 体 ，对 架 构 模 型 进 行 了 工 程 应 用 分 析 ，验 证 结 果 表 明 所 提 架构 模 型 可 以 实 现 泛 在 物 联 网 下 的 全 面 云 化 ，在 配 电 设 备 泛 在 互 联 、运 维 状 态 全 面 自 主 感 知 、配 电 策 略 全 局 最优 自 主 决 策 、极 端 运 维 环 境 下 的 协 同 自 愈 等 方 面 具 有 明 显 优 势 。     

基于响应面法的超压艇结构优化设计

基 于 响 应 面 方 法 ，对 加 筋 超 压 艇 结 构 的 加 强 筋 间 距 、加 强 筋 直 径 和 筋 间 瓣 幅 曲 率 半 径 等 设 计 参数 进 行 优 化 设 计 。 根 据Ｂｏｘ Ｂｅｈｎｋｅｎ 试 验 方 法 设 计 结 构 分 析 样 本 点 ，采 用 有 限 元 法 获 得 样 本 结 构 的 应 力 ，利 用 响 应 面 法 研 究 加 强 筋 间 距 L 、筋 直 径d和 瓣 幅 曲 率 半 径 R 对 超 压 艇 筋 间 最 大 应 力 的 影 响 ，并 拟 合 得 到加 强 筋 质 量 的 二 元 二 次 响 应 面 模 型 ，建 立 加 强 筋 质 量 为 约 束 条 件 的 结 构 参 数 优 化 函 数 。 优 化 结 果 表 明 ，加强 筋 间 距 、加 强 筋 直 径 、瓣 幅 曲 率 半 径 ３ 个 设 计 参 数 具 有 强 相 关 性 ，允 许 质 量 为 未 加 筋 结 构 的 ３０ ％ 时 ，优 化的 超 压 艇 结 构 可 显 著 控 制 超 压 艇 结 构 的 筋 间 最 大 应 力 。     

基于LAN9252的EtherCAT伺服从站设计

针 对 多 轴 同 步 控 制 中 存 在 实 时 性 和 同 步 性 较 差 的 状 况 ，设 计 一 种 基 ＥｔｈｅｒＣ Ａ Ｔ协 议 的 伺 服驱 动 从 站 。 该 方 案 以Ｓ Ｔ Ｍ ３２ 作 为 处 理 器 ，使 用 Ｌ Ａ Ｎ９２５２ 专 用 芯 片 实 现 ＥｔｈｅｒＣ Ａ Ｔ协 议 的 数 据 解 析 和 打 包等 工 作 ，完 成 与 伺 服 驱 动 的 通 信 与 数 据 交 换 ，硬 件 上 实 现 了 伺 服 驱 动 电 路 设 计 以 及 实 物 制 作 ，软 件 上 完 成 了数 据 通 信 、从 站 驱 动 以 及 从 站 的 运 动 控 制 模 式 。 最 后 搭 建 了 试 验 测 试 平 台 ，试 验 结 果 表 明 ，两 从 站 接 收 同 步信 号 平 均 误 差 为 １５ nｓ ，具 有 优 越 的 同 步 性 能 。     

ＥＭＡ数字伺服驱动系统无差拍电流预测控制研究

针 对 机 电 作 动 器 （ Ｅ Ｍ Ａ ）电 流 环 控 制 性 能 问 题 ，基 于Ｅ Ｍ Ａ整 体 模 型 和 工 作 原 理 设 计 一 种 电 流预 测 控 制 器 。 采 用 一 拍 延 时 补 偿 的 方 法 减 小 数 字 控 制 中 固 有 采 样 、计 算 延 时 的 影 响 。 考 虑 逆 变 器 实 际 工 作时 的 非 线 性 误 差 ，采 用 平 均 电 压 法 补 偿 由 死 区 时 间 导 致 的 电 压 畸 变 。 为 避 免 模 型 参 数 失 配 对 控 制 性 能 的 影响 ，采 用 带 遗 忘 因 子 的 递 推 最 小 二 乘 法 辨 识 电 机 参 数 以 校 正 预 测 模 型 。 仿 真 结 果 表 明 ，所 设 计 的 无 差 拍 电流 预 测 控 制 器 可 以 有 效 保 证Ｅ Ｍ Ａ系 统 良 好 的 动 、静 态 响 应 性 能 。     

基于数字化虚拟推演的电网建设过程三维可视化研究

为 提 高 对 电 网 建 设 过 程 的 管 控 效 果 ，基 于 数 字 化 虚 拟 推 演 过 程 设 计 一 种 三 维 可 视 化 方 法 。 以Ｔｏｒｑｕｅ 引 擎 为 基 础 设 计 数 字 化 虚 拟 推 演 系 统 ，依 据 该 系 统 推 演 电 网 建 设 过 程 的 三 维 可 视 化 流 程 。 采 用 金 字塔 层 级 架 构 对 电 网 建 设 地 区 的 空 间 数 据 信 息 分 层 分 块 处 理 ，提 升 三 维 可 视 化 场 景 绘 制 的 准 确 度 与 效 率 。 利用ＣｏｎｔｅｘｔＣａｐｔｕｒｅ 软 件 通 过 三 维 实 景 建 模 技 术 创 建 电 网 建 设 过 程 的 场 景 模 型 ，通 过 创 建 数 据 中 心 的 方 法 对电 网 业 务 数 据 进 行 一 体 化 整 合 处 理 ，并 高 度 融 合 业 务 数 据 和 电 网 空 间 信 息 ，实 现 电 网 建 设 过 程 的 场 景 直 观管 控 与 三 维 可 视 化 。 实 验 结 果 表 明 ，该 方 法 构 建 的 电 网 建 设 过 程 模 型 纹 理 数 与 帧 速 较 高 ，画 质 与 流 畅 性 好 ，场 景 建 模 过 程 用 时 少 且 逼 真 度 高 ，证 明 该 方 法 具 有 较 高 的 应 用 价 值 。     

基于分布式电源接入的低压台区节点模型抗损研究

为 提 高 台 区 配 网 抗 损 能 力 ，设 计 一 种 基 于 分 布 式 电 源 接 入 的 低 压 台 区 节 点 抗 损 模 型 。 首 先 ，定义 并 计 算 配 网 节 点 负 荷 矩 ，然 后 将 理 论 供 电 量 与 实 际 供 电 量 之 间 的 差 值 定 义 为 统 计 线 损 并 计 算 。 在 此 基 础上 ，根 据 电 网 中 的 等 值 电 阻 确 定 低 压 台 区 综 合 线 损 率 ，再 选 择 合 适 的 导 线 截 面 ，计 算 导 线 电 阻 与 导 线 截 面 积之 间 的 关 系 ，利 用 调 相 机 实 现 电 压 调 整 ，从 而 达 到 降 损 需 求 ，并 结 合 低 压 台 区 管 理 架 构 实 现 对 抗 损 模 型 的 设计 。 实 验 表 明 ，该 模 型 对 电 网 负 荷 和 电 压 值 计 算 的 精 准 度 较 高 ，且 该 模 型 下 的 电 压 偏 差 较 小 ，说 明 该 模 型 能够 有 效 实 现 低 压 台 区 抗 损 。     

军工电子智能制造总体架构及关键赋能技术研究

从 国 内 军 工 电 子 智 能 制 造 转 型 迫 切 需 求 出 发 ，以 通 用 智 能 制 造 系 统 架 构 为 参 考 ，从 生 命 周 期维 、系 统 架 构 维 和 智 能 特 征 维 ３ 个 维 度 构 建 了 军 工 电 子 智 能 制 造 参 考 模 型 ，进 一 步 从 工 程 实 现 的 角 度 提 出 了军 工 电 子 智 能 制 造 总 体 架 构 。 结 合 工 程 实 践 ，对 柔 性 生 产 、数 字 孪 生 、基 于 模 型 的 系 统 工 程 （ Ｍ ＢＳＥ ）以 及 网络 协 同 制 造 等 智 能 产 线 、智 能 车 间 、智 慧 企 业 、工 业 互 联 网 平 台 等 建 设 与 运 营 关 键 赋 能 技 术 进 行 应 用 分 析 与实 践 探 讨 。 实 践 表 明 ，所 提 出 的 智 能 制 造 总 体 架 构 及 关 键 赋 能 技 术 应 用 案 例 对 军 工 电 子 智 能 制 造 领 域 的 相关 研 究 和 建 设 具 有 积 极 的 借 鉴 意 义 和 参 考 价 值 。     

现代设施农业移动智慧实时监控系统分析

针 对 现 代 设 施 农 业 的 发 展 需 求 ，设 计 一 种 移 动 智 慧 实 时 监 控 系 统 。 该 系 统 将 自 动 控 制 技 术 、物联 网 技 术 与 现 代 农 业 设 施 相 结 合 ，对 环 境 温 度 、湿 度 和 光 照 强 度 等 进 行 实 时 监 测 ，监 测 数 据 在 手 机 客 户 端 显示 ；通 过 对 数 据 的 可 靠 分 析 ，实 现 控 制 指 令 的 传 输 ，进 而 控 制 电 磁 阀 开 关 。 测 试 结 果 表 明 ，该 系 统 能 够 弥 补传 统 农 业 设 施 实 时 监 测 和 远 程 控 制 的 缺 陷 ，能 够 为 植 物 的 有 效 生 长 提 供 良 好 的 条 件 。     

基于电流过零检测的新型交流稳压电源设计

针 对 目 前 晶 闸 管 过 零 触 发 控 制 方 式 ，在 感 性 或 容 性 负 载 情 况 下 存 在 的 晶 闸 管 不 能 可 靠 触 发 、较大 的 关 断 过 电 压 、电 流 波 形 不 连 续 及 畸 变 等 问 题 ，从 基 于 电 流 过 零 点 的 自 动 检 测 和 跟 踪 角 度 入 手 ，提 出 了 一种 新 型 的 晶 闸 管 电 流 过 零 自 动 跟 踪 检 测 电 路 ，并 基 于 此 设 计 了 一 种 新 型 交 流 稳 压 电 源 。 该 稳 压 电 源 控 制 电路 由 纯 模 拟 和 数 字 电 路 构成 ，采 用 模 块 化 设 计 ，含 有 高 精 度 交 流 有 效 值 实 时 采 样 检 测 电 路 与 通 道 给 定 电 路 、电 流 过 零 选 通 电 路 和 过 零 触 发 互 锁 等 逻 辑 处 理 电 路 ，有 效 地 防 止 了 晶 闸 管 误 触 发 现 象 的 发 生 。 样 机 测 试 输出 电 压 和 电 流 波 形 完 整 连 续 无 畸 变 ，稳 压 度 高 ，具 有 成 本 低 、响 应 速 度 快 、调 试 简 单 、晶 闸 管 承 受 的 冲 击 电 流和 电 压 低 ，以 及 工 作 稳 定 等 优 点 。     

一种电磁辅助式智能减震装置的设计与仿真

以 提 高 一 般 弹 簧 减 震 装 置 的 减 震 效 果 为 目 标 ，研 究 并 设 计 了 一 种 电 磁 辅 助 式 的 智 能 减 震 装 置 。首 先 ，以 弹 簧 、电 磁 铁 为 硬 件 核 心 ，完 成 了 智 能 减 震 装 置 的 结 构 设 计 。 其 次 ，通 过 压 力 传 感 器 实 现 对 外 部 振动 力 的 自 动 实 时 检 测 ，完 成 电 磁 作 用 力 的 主 动 调 节 ，提 高 减 震 装 置 的 稳 定 性 。 最 后 ，利 用Ａ Ｍ ＥＳｉｍ分 别 搭 建了 一 般 弹 簧 减 震 装 置 与 智 能 减 震 装 置 的 仿 真 模 型 ，并 对 二 种 模 型 进 行 了 系 统 仿 真 。 通 过 仿 真 结 果 的 对 比 分析 ，表 明 在 相 同 载 荷 和 连 续 冲 击 下 ，电 磁 辅 助 式 智 能 减 震 装 置 与 一 般 弹 簧 减 震 装 置 相 比 ，具 有 更 好 的 减 震 性能 ，在 提 高 减 震 效 率 的 同 时 ，增 强 了 减 震 装 置 的 适 用 性 。     

基于 Ｄ ＰＳ Ｋ 多载波调制技术的电气测温技术的研究

针 对 诸 多 电 气 领 域 需 要 在 狭 小 空 间 内 进 行 多 节 点 温 度 实 时 测 量 ，而 传 统 总 线 系 统 存 在 传 输 速率 有 限 布 线 繁 杂 的 问 题 ，研 究 了 基 于 差 分 相 移 键 控 （ Ｄ ＰＳ Ｋ ）多 载 波 调 制 的 二 总 线 测 温 方 法 ，在 二 总 线 上 进 行多 载 波 数 据 的 调 制 与 解 调 ，通 过ＦＰ Ｇ Ａ完 成 串 并 电 路 转 化 的 算 法 ，实 现 一 种 可 用 于 电 气 设 备 内 部 布 设 的 多节 点 高 速 传 输 的 测 温 总 线 系 统 。 该 技 术 在 原 有 二 总 线 架 构 的 基 础 上 ，采 用 载 波 方 法 变 串 行 通 信 为 并 行 通信 ，既 保 留 了 二 总 线 结 构 简 单 的 优 点 又 有 效 提 高 了 传 输 效 率 。 算 法 验 证 与 仿 真 结 果 表 明 ，该 方 法 可 在 ２５６ 个带 载 测 试 节 下 ，有 效 进 行 并 行 传 输 ，信 息 传 输 正 确 率 较 高 ，为 二 总 线 进 一 步 优 化 与 推 广 提 供 了 理 论 支 撑 。     

Ｓ Ｋ Ａ低频天线结构优化设计

针 对Ｓ Ｋ Ａ低 频 天 线 单 元 的 结 构 设 计 指 标 要 求 ，首 先 在 天 线 概 念 设 计 阶 段 对 所 提 供 的 ２ 种 结 构方 案 进 行 对 比 评 估 ，然 后 针 对 优 选 方 案 ，在 装 配 工 艺 性 、运 输 性 以 及 环 境 适 应 性 这 几 个 关 键 点 上 进 行 详 细 优化 设 计 ，同 时 利 用 仿 真 分 析 对 结 构 刚 强 度 进 行 校 核 ，最 终 完 成 天 线 单 元 的 结 构 设 计 。 设 计 过 程 对 于 该 类 型大 尺 寸 对 数 周 期 天 线 的 结 构 设 计 具 有 一 定 的 指 导 意 义 。     

纱筒搬运机器人的设计

针 对 纺 织 企 业 人 工 搬 运 纱 筒 的 效 率 低 ，劳 动 强 度 大 等 问 题 ，设 计 纱 筒 抓 取 机 器 人 来 代 替 人 工 完成 筒 纱 的 搬 运 。 在 分 析 纱 筒 搬 运 过 程 的 运 动 特 征 基 础 上 ，通 过 对 自 由 度 、本 体 结 构 和 驱 动 方 式 的 计 算 ，选 用Ｕ Ｒ１０ 人 机 协 作 机 器 人 作 为 纱 筒 搬 运 机 器 人 的 本 体 。 为 了 提 高 搬 运 效 率 ，设 计 开 发 了 具 有 平 移 内 撑 式 的 双抓 取 机 构 和 推 纱 机 构 的 末 端 执 行 器 ，采 用Ｓｏｌｉｄ Ｗ ｏｒｋｓ 建 立 了 结 构 模 型 和 装 配 模 型 。 设 计 机 器 人 操 纵 界 面 实现 工 艺 参 数 的 调 整 和 工 作 状 态 的 监 控 。 实 验 结 果 表 明 ，纱 筒 搬 运 机 器 人 可 以 有 效 完 成 单 次 对 ２ 只 筒 纱 的 抓纱 和 推 纱 工 作 循 环 ，连 续 工 作 安 全 ，性 能 稳 定 。     

家庭陪伴机器人的仿人上肢设计及肢体交互

:针 对 目 前 家 庭 陪 伴 机 器 人 大 都 没 有 手 臂 而 不 能 肢 体 动 作 交 互 的 问 题 ，设 计 了 一 双 家 庭 陪 伴 机器 人 的 仿 人 上 肢 ，并 进 行 了 正 运 动 学 分 析 和 肢 体 交 互 动 作 设 计 。 首 先 进 行 了 仿 人 上 肢 的 机 构 设 计 ，然 后 采用Ｄ- Ｈ方 法 对 其 进 行 正 运 动 学 分 析 ，获 取 上 肢 在 关 节 空 间 中 的 位 姿 ，接 着 进 行 肢 体 交 互 动 作 的 设 计 ，最 后与 机 器 人 本 体 融 为 一 体 进 行 测 试 。 经 实 物 测 试 ，验 证 了 该 仿 人 双 手 臂 设 计 的 合 理 性 ，并 为 运 动 规 划 和 开 发机 器 人 服 务 工 作 奠 定 了 基 础 。