基于三阶超螺旋滑模观测器算法的机器人力矩估计方法

本文研究了六自由度(6-DOF)机器人关节力矩估计问题.为了提高机器人关节力矩估计精度,本文设计了一种三阶超螺旋滑模关节力矩观测器.在对观测器系统进行稳定性分析时,本文设计了一种新的Lyapunov函数证明了观测器闭环系统的稳定性.与已有的机器人力矩观测器结果不同,该力矩观测器仅以机器人关节角度作为观测器输入信号,减少了对机器人系统信息的依赖.最后,以6-DOF工业机器人为对象,开展实验验证.实验结果表明,与传统线性力矩观测器相比,本文提出的滑模力矩观测器估计误差小,验证理论的正确性.     

基于流特征的数据中心非对称流负载均衡方法

数据中心边界广泛部署的地址转换技术产生的非对称流为负载均衡系统的设计带来了挑战.为了解决软件负载均衡系统不能充分发挥多核处理器和网卡硬件能力的问题,提出一种基于流特征的非对称流负载均衡方法.首先,分析网卡的数据包散列机制,提出数据包调度算法,将数据包调度至预期的CPU核;然后,基于会话报文序列的时间与空间特征,构建大象流识别算法;最后,基于识别结果,提出负载均衡方法.实验结果表明,非对称流负载均衡方法可以正确处理非对称流的负载均衡,平均吞吐率提升约14.5%.     

基于洞庭湖水沙模型的荆南三河冲淤变化研究

荆南三河起于荆江河段,水沙情势受上游来水来沙条件影响较大,荆南三河冲淤变化研究有助于认识洞庭湖地区防洪形势和江湖关系的演变。本文构建了洞庭湖水沙数值模型,计算了三峡工程运行后荆南三河各河段的冲淤变化,并结合实测冲淤数据探究了影响荆南三河冲淤的因素。计算结果表明,三峡工程运行后荆南三河河道发生普遍冲刷,冲刷趋势短期内不会变化,但冲刷强度逐渐下降。三峡工程运行后,荆南三河口门分流量、分流比和分沙比均无明显趋势性变化,分沙量大幅度减小,清水下泄改变了荆南三河冲淤状态。此外,采砂对荆南三河冲淤也有重要影响。     

基于智能经纪人的新型电力双边交易模式

针对当前电力双边市场的交易效率和业务透明度不高的问题,提出智能经纪人促进电力双边交易的构想。梳理当前电力双边市场存在的主要问题,设计智能经纪人的功能理念;分析市场主体的潜在价格让步空间,研究考虑潜在交易前景的个性化协同撮合方法;构建基于智能经纪人的新型电力双边交易模式,并开发配套智能交易平台。以某省电力市场数据进行市场模拟,算例结果表明,智能经纪人可以降低双边交易成本以及提高市场成交率。     

Analysis on influencing factors of detecting chemical oxygen demand in water by ultraviolet absorption spectroscopy

Taking the standard solution and actual water samples as the research object, this paper studies the influence of various environmental factors (temperature, alkalinity (pH), inorganic salt ions and salinity) on the detection of chemical oxygen demand (COD) in water by ultra-violet (UV) spectrometry, analyzes the influence mechanism, and draws relevant conclusions. The results show that the UV absorbance of the COD standard solution and the actual river water samples varies very little with temperature. The value of pH has certain impact on both the standard solution and the actual water samples, but the pH values of the affected experimental samples are in different ranges. The effects of nitrogen salt ions (NO2- and NO3-) on the UV absorption spectra can be eliminated by intercepting the UV spectrum interval less affected for modeling. The influence of salinity values below 35‰ on the UV absorption spectrum of water is mainly concentrated in the spectral band of 200—250 nm, and the influence above 250 nm is very little. This paper provides a preliminary analysis and discussion on the influence mechanism and laws of various environmental factors in the detection of water quality parameters by UV spectrometry, which provides an experimental basis for selecting the optimal test conditions when establishing the COD prediction model.     

基于UVM的PCI Express总线控制器验证平台

针对高速外设部件互连(Peripheral Component Interconnect Express,PCIe)总线控制器数据格式复杂、链路状态繁多的特点,提出了基于System Verilog语言的通用验证方法学(Universal Verification Methodology,UVM)验证平台。相较于传统定向验证方法,该验证平台中的验证用例使用受约束的随机方式对PCIe模块进行充分验证,能自动进行结果比对,并在回归测试中自动收集覆盖率数据。结果表明,该验证平台可以快速定位设计缺陷,在兼顾较好的可重用性和可配置性的同时,实现覆盖率验证目标,大大提高验证效率。     

基于深度稀疏自编码网络和场景分类器的 电网气象故障预警方法

为保证电网安全稳定运行,提高电网防灾减灾和弹性水平,提出了一种基于深度稀疏自编码网络和场景分类器的电网气象故障预警方法。首先,采用主客观权重相结合的动态赋权方法,对气象因子进行初始赋权,以合理表征不同气象因子对电网故障的影响程度。然后,对传统的深度自编码网络增加稀疏性约束条件,以提高网络训练的收敛性,并在深度自编码网络的最后一层增加场景分类器,以提高气象因子与电网故障场景间关联关系的合理性。最后,将带权重的气象因子以及设备因子和环境因子作为深度稀疏自编码网络的输入,利用支持向量机构建多因素耦合的电网气象灾害故障预警模型。采用实际电网故障算例验证了所提方法的有效性。     

基于激光自混合干涉调频信号的位移测量实验

激光自混合干涉在高精度测量领域发挥着越来越重要的作用,微位移测量已应用于大型土木结构、航空航天、健康监测等。传统测量以调幅信号为主,但随着噪声加强,测量误差越来越大,甚至难以测量。为此,采用马赫-曾德尔干涉仪,实现了调幅/调频信号转换。针对大噪声环境下的调频信号,利用多次希尔伯特变换进行相位解卷,实现了原始信号的重构。数值仿真结果证明了该方法的有效性,在10 dB白噪声环境中,系统的信噪比为10.0614 dB,估计误差为0.0614 dB。实验结果表明,微位移重构的误差在100 nm以内,且调频信号的信噪比远高于调幅信号。该方法适用于超精密测量,且在大噪声环境下仍具有较高的信噪比。     

PAM/GO复合材料制备及驱油性能研究

利用改进的Hummers法制备氧化石墨烯(Graphene oxide,GO),并利用原位聚合法引入丙烯酰胺(AM),制备PAM/GO复合材料。采用X射线衍射(XRD)、傅里叶红外光谱(FTIR)、激光粒度分析和驱油实验等分析方法对PAM/GO复合材料的官能团和驱油性能进行了研究。X射线衍射(XRD)、傅里叶红外光谱(FTIR)实验结果表明,PAM/GO的谱图中,在2θ=9.4°的氧化石墨的特征峰消失,在2θ=23°出现一个宽的衍射峰,说明PAM/GO为无定形结构,也说明氧化石墨与PAM兼容性良好,没有发生明显的团聚。傅里叶变换红外光谱分析表明,PAM/GO红外谱图中具有很明显的丙烯酰胺特征峰,说明丙烯酰胺成功引入到氧化石墨烯中。激光粒度分析结果表明,石墨烯复合材料的平均粒径范围在0.19~1.45μm。界面张力分析表明,0.3%浓度的石墨烯材料降低油水界面张力的能力较好,与注入水相比,能将油水界面张力从101降低到100数量级左右。PAM/GO复合材料应用于低渗透岩心的动态驱替实验表明,0.3%浓度的石墨烯复合材料对低渗透油藏提高采收率在10%左右,且驱替压力变化平稳,不会对地层造成堵塞伤害。     

C-ZIF-8@AC复合电极材料的制备及超电容性能研究

在铅酸电池中添加一定量的碳可以同时发挥铅酸电池和超级电容器的优点,从而得到铅炭电池。因此,制备出在酸性溶液中稳定存在且具有理想比电容的碳材料尤为关键。通过低温液相和高温煅烧合成了一种新型的碳材料C-ZIF-8@活性炭(C-ZIF-8@AC),将其作为铅炭电池电极材料。采用场发射扫描电子显微镜(FESEM)、高分辨透射电子显微镜(HRTEM)、X射线光电子能谱(XPS)和傅里叶红外光谱仪(FTIR)等对材料形貌和组成进行表征。结果显示,具有ZIF-8多面体结构的碳均匀生长于活性炭表面,且颗粒尺寸均一,与活性炭复合后的C-ZIF-8尺寸减小。电化学结果显示,C-ZIF-8框架结构中吡啶氮与吡咯氮中的氮元素提高了C-ZIF-8@AC的比电容性能,其值约为181 F/g,远大于AC电容值;在电流密度为5 A/g、循环6000周次后,C-ZIF-8@AC的比电容依然能够保持99%,高于活性炭的保持率。