多智能体系统能控性研究进展

能控性问题是多智能体协调控制领域中一个基本又十分重要的研究课题.本文对多智能体系统能控性问题的研究现状进行综述.介绍了多智能体能控性领域的基本问题和特点,并结合智能体自身动力学与邻居交互协议,从拓扑结构角度对该领域当前的研究热点和前沿进行分析阐述.进一步,对结构能控性的研究成果进行归纳总结,并对能观测性、可镇定性和复杂网络能控性等相关问题进行阐述.最后给出了仍需解决的问题和可能的研究方向.     

时滞系统的辨识及NARMA模型的修正

对现有神经网络对非线性时滞系统的时滞辨识方法进行了补充说明和分析，同时指出现有的NARMA模型修正方法对时滞系统的不当之处。以时滞系统神经网络预测控制为例，介绍了NARMA模型的正确修正方法，仿真证明了所提出的修正方法能获得好的控制性能及抗干扰能力。     

液体农药配料线自动控制系统研究

针对液体农药在配料过程中存在安全与配置精度低问题,设计了一种液体农药配料线自动控制系统。本系统由上位机、PLC、称重仪表和触摸屏构成,其中用Visual Basic 6.0开发设计上位机监控软件,具有数据采集、保存和历史数据查询的功能;CP1L PLC作为主控制器,用于接收称重仪表采集的数据,并通过控制电磁阀和搅拌机等设备控制农药原料精确摄入,上位机与PLC之间采用Ethernet通信实时进行数据交互。系统经调试已成功应用于某液体农药生产厂。该控制系统具备了安全生产、精确高效的优点,且造价成本低,结构简单,具有较大的市场推广价值。     

基于Adams的三自由度Delta机械手的运动学仿真分析

结合自动化工业生产线对应高速轻载搬运作业的需求,三自由度Delta机械手是一种并联机器人专为拾取和放置任务而设计。本文以Delta机械手本体为研究对象,分析简化机械结构,建立Delta机械手的数学模型,求其运动学逆解算法。以改善Delta机器手运动特性为目的,采用改进修正梯形加速度在笛卡尔坐标系下进行"门"字型轨迹规划,时间耦合方式处理"门"字型方向突变问题。通过虚拟样机ADAMS与MATLAB联合仿真,获得Delta机械手运动性能参数,为研究Delta机器人轨迹优化提供一定的理论基础。     

基于二阶邻居事件触发多智能体系统的一致性

针对多智能体系统的平均一致性问题,采用二阶邻居信息设计一致性协议以加速一致性收敛速度。同时,为了减少系统的通信次数,基于事件控制的方法被用于一致性协议的设计中。首先在固定拓扑网络下研究了多智能体系统利用二阶邻居信息来加速一致性收敛速度的问题,随后在切换拓扑网络下对类似问题进行了分析。最后,把该协议应用到数值仿真中,并与只利用一阶邻居信息的协议比较,仿真结果表明所设计的协议能够加快收敛速度。     

燃料电池汽车能量管理系统运用复合模糊逻辑控制的研究

合理分配不同动力源的输出功率是燃料电池汽车能量管理的重要环节。针对"燃料电池+蓄电池（FC+B）"混合动力汽车,提出一种用复合模糊逻辑控制的能量管理策略。该策略根据负载需求功率、蓄电池当前荷电状态（state of charge,SOC）以及目标区SOC动态调整功率分配。通过MATLAB/Simulink对所提出的复合模糊逻辑控制进行验证。仿真结果证明,当蓄电池SOC适中时（以H_SOC表示荷电状态值,当H_SOC=60%时）,SOC在复合模糊逻辑控制策略与功率追踪策略下变化基本相同,但前者的氢耗量减少0.54 g;当蓄电池初始SOC较低或较高时（分别以H_SOC=39.8%和H_SOC=80.2%为例）,相较于功率追踪策略,该策略使蓄电池SOC逐渐接近目标区。运用复合模糊逻辑控制可以降低混合动力系统的总能耗,提高系统的效率,控制更加灵活,具有一定的实用价值。     

基于深度递归神经网络的电力系统短期负荷预测模型

针对电力负荷非线性动态特性导致的负荷预测困难、预测精度低等问题,本文构建了深度递归神经网络短期负荷预测模型。在深度神经网络多隐层结构的基础上,深度递归神经网络增设了关联层,并以改进粒子群算法作为网络的优化学习算法,对模型权值空间进行深度优化。对某地区电网实际负荷进行预测仿真,结果表明与BP网络、深度神经网络相比,深度递归神经网络的平均绝对误差的周平均值分别降低1.61%和0.56%,验证了深度递归神经网络能够融合前馈与反馈连接,提高网络泛化能力,有效提高负荷预测精度。     

寻轨机器人用无线充电系统的研究

传统寻轨机器人的动力电池采用接触式充电方式,充电时容易因机械接触磨损而导致接触不良。为解决该问题,研究了一种单管感应耦合电能传输ICPT（inductively coupled power transfer）无线充电系统。该系统由前后两级电路组成,前级采用单管ICPT系统进行非接触电能传输,后级采用充电管理芯片LTC4020控制的Buck-Boost电路对锂电池进行快速充电。介绍了所研究寻轨机器人无线充电系统结构及原理,对前级主电路进行了四阶段电路等效、工作过程分析、电路建模、补偿网络设计和软开关设计;对后级充电管理电路进行分析和设计。设计了一台样机,对前级电路开关管耐压、流过电流和输出电压进行了仿真和实验,并通过充电实验验证了所研究充电方案的正确性。     

大规模并网风电场选址及装机容量优化研究

针对风电出力随机性和波动性对系统电压水平和电能质量的影响问题,本文对大规模并网风电场选址和装机容量分配优化进行研究。对具备建设条件的地区的风能资源进行优劣排序,利用特征结构分析法筛选出对系统电压稳定性影响较小的风电场并网节点,从风能资源评估和风电接入对系统电压稳定的影响出发,提出了一种风电场初期选址的方法;在保证系统稳定运行和风电穿透功率限制的前提下,针对选取的风电并网节点,以风电场净收益之和最大为目标函数,对各节点风电装机容量进行优化分配;采用进化策略算法对IEEE30节点算例进行仿真计算,结果验证了风电场选址以及装机容量分配方法的可行性。该研究具有一定的实际应用价值。     

新颖的小容量光伏/燃料电池供电逆变器

针对多种新能源联合供电场合，提出一种新颖的小容量光伏/燃料电池供电逆变器，并对其电路拓扑、能量管理控制策略、高频开关过程、双输入源占空比、输出电压复合控制器设计、双输入源共模抑制等关键技术进行深入研究。该电路拓扑是由双输入源选择开关、工作半个输出周期的2个双向Flyback直流斩波器、交流滤波电容级联构成。该文所提主从功率分配能量管理SPWM复合控制策略通过控制输出电压瞬时值和多输入源输出功率比来实现对输入源的能量管理和2种工作模式无缝切换。设计并研制的1 kVA光伏/燃料电池双输入逆变器样机的实验结果表明，该逆变器具有单级功率变换、变换效率高、占空比调节范围宽、输出波形质量高、不同供电模式间无缝切换等优良性能。