基于ALMBO算法的PEMFC分数阶时域子空间模型研究

针对质子交换膜燃料电池（PEMFC）发电过程复杂难以建模的问题,考虑PEMFC系统的分数阶特性,提出一种基于优化的分数阶时域子空间辨识方法,并建立PEMFC的分数阶状态空间模型。首先,将分数阶微分理论与子空间时域辨识方法相结合,采用Poisson滤波器对输入输出信号进行滤波处理,并引入权重矩阵提高辨识的精度;其次,对Poisson滤波器以及辨识的分数阶阶次寻优,提出一种变异反向学习的自适应帝王蝶优化算法（ALMBO）,在迁移算子中引入变异反向学习策略、并融入自适应权重来提高寻优的精度,防止陷入局部最优解。最后,通过仿真结果验证算法的有效性,所得的PEMFC辨识模型能准确描述PEMFC的动态过程。     

苦皮藤生物碱1,3-噁嗪烷骨架化合物合成

针对中药苦皮藤种油中分离得到的两个抗非小细胞肺癌活性的苦皮藤生物碱:2-吡咯基-1,3-噁嗪烷新骨架化合物的结构特点,采用芳基甲醛和3-氨基-1-丙醇为原料,设计并合成了一系列2-芳基取代的1,3-噁嗪烷化合物(1a～1k)。通过9种催化剂的对比试验和11种芳香醛底物的考察研究,确定硫酸镁作为优选催化剂。产品采用GC/MS进行定性和定量分析,并对1,3-噁嗪烷骨架化合物的质谱裂解规律进行了解析。     

CML时空混沌序列在数字图像加密中的应用

利用低维混沌序列加密数字图像的安全性不高。耦合单峰映象格子（CML）这一时空混沌系统具有较高的时间和空间复杂度。在分析CML系统缺点的基础上，利用改进算法生成的混沌二值序列具有良好的随机性能。该序列在数字图像加密实验中取得了良好的效果，既提高了加密的质量又降低了算法的复杂度。最后文章还分析了CML时空序列在实时多媒体保密通信中的应用前景。     

基于电荷泵的燃料电池有源网络升压变换器

高增益DC-DC变换器是燃料电池发电技术的关键环节,有利于改善燃料电池小电压、大电流特性。但是由于传统Boost变换器存在电压增益有限、电感电流纹波大、功率器件应力高的缺陷,无法满足燃料电池发电系统并网运行的需求。该文提出一种基于电荷泵的燃料电池有源网络升压变换器,将有源网络变换器中输入侧的电感用电荷泵结构代替。该变换器结合电荷泵电压倍增能力强和有源网络结构输入电流纹波小的优势,具有电压增益高、电感电流平均值小、开关器件电压/电流应力低、鲁棒性强的特点。最后搭建一套燃料电池前级功率变换实验样机,验证了变换器的高效率与有效性,当输入电压为20V、输出电流为1.25A时,系统整体效率可以达到94.1%。     

未知环境下基于改进DWA的多机器人编队控制

针对多机器人系统在未知环境下难以有效避障和保持队形的问题,在改进动态窗口法(DWA)的基础上,提出一种领航-跟随法与行为法相结合的多机器人编队控制算法.首先,通过修正速度窗口和3个现有评价函数,并添加两个新的评价函数改进DWA算法,增加速度的采样范围,提高优秀轨迹的评分,并增强机器人朝目标导航和未知环境下的全局搜索能力;然后,对周围环境和编队状态实时检测,为各机器人设计不同的行为(包括导航,避障,跟踪和等待)及其选择方式,兼顾编队避障及队形保持;接着,基于改进DWA和社会力模型(SFM)设计行为控制策略,在未知环境下使领航者能够规划适合整体编队运行的路径,跟随者能够根据编队的不同状态自适应地切换跟随方式;最后,基于Matlab和V-REP进行一系列仿真,结果表明在未知环境下,所提出的改进DWA能够显著提高机器人的通行效率和全局搜索能力,编队控制算法能够实现队形稳定保持、灵活避障与变换.     

分数阶PD控制器在时滞伺服系统中的研究

分数阶微积分理论的发展推动了分数阶微积分在各个领域的广泛应用,分数阶控制算法的研究也成为近几年的研究热点.目前分数阶控制理论的研究主要集中在理论分析,对于目前所研究的这类工程性较强的控制对象,成熟的研究成果较少.针对实际工程中含有时滞的伺服系统模型,将Flat phase法和系统稳定性裕度条件相结合,设计了分数阶PD控制器.此PD控制器结构简单,对参数变化稳定性好,控制精度高.为了对比仿真实验,文章还设计了整数阶PID控制器.仿真结果表明,分数阶控制器比传统整数阶PID控制器的控制精度更高,鲁棒性更好.     

天然气水合物形成预测方法及应用

在天然气开采及运输过程中,气体组成、温度、压力和含水量成为水合物形成的主要原因,所以,天然气水合物的形成预测方法和防治成为天然气科学界十分关注的问题。本文对常用的天然气水合物的形成预测方法进行介绍和对比,并应用于油田实际的水合物生成预测。