大方坯结晶器电磁搅拌器结构优化

为改善连铸结晶器内钢液的流动状况，采用有限元法和有限容积法研究了大方坯结晶器电磁搅拌器结构对连铸结晶器内电磁场、流场和温度场分布的影响。结果表明，新型结晶器电磁搅拌器在400 A、3 Hz时产生的电磁力比传统结晶器电磁搅拌器在500 A、3 Hz时产生的电磁力更加均匀，对结晶器内钢液的扰动更强，可提高结晶器内的传热效率，有助于初始凝固坯壳和等轴晶的形成，改善方坯质量。     

5102巷掘进工艺、工序优化研究

为保证在安全的前提下提升小峪煤业5102巷道的掘进速度,通过数值模拟确定了5102巷道掘进支护采用让压分次支护技术,二次支护滞后一次支护的合理距离为20m,现场实施“四·六”制循环作业方式、让压分次支护技术工序平行作业,巷道单日进尺量达到20.2m,保证了5102巷道安全快速掘进。     

鲸鱼优化支持向量机的短期风电功率预测

为提高风电预测的精度,提出一种鲸鱼优化支持向量机SVM(support vector machine)的组合预测模型。该模型针对风电序列的非平稳波动特性,首先应用集合经验模态分解技术EEMD(ensemble empirical mode de?composition)将原始风电序列分解为一系列不同特征尺度的子序列;并引入鲸鱼优化算法WOA(whales optimiza?tion algorithm)解决SVM中学习参数选择难的问题,进而对各子序列建立WOA_SVM预测模型;最后,叠加各子序列的预测值以得到最终预测值。仿真表明,所提EEMD_WOA_SVM模型具有较高的风电预测精度,显著优于其他基本模型。     

基于3D打印技术复制砂浆节理的剪切试验及峰值抗剪强度模型

为进一步研究节理三维形貌特征与节理峰值抗剪强度的关系,首先采用巴西劈裂试验获取了自然劈裂岩石表面,通过三维扫描技术获取了节理面形态的高精度点云,通过逆向建模得到了自然岩石表面的立体模型,结合3D打印技术制作出了与自然岩石表面一致的PLA模具,以3D打印获得的底模通过水泥砂浆浇筑了含有自然结构面形貌的相似节理面试样。PLA模具与复制材料差异较大,复制材料在凝结过程中不易与PLA模具黏结,进而使脱模过程较为方便,不会破坏节理面。同时PLA模具可重复进行相似材料复制工作,具有可重复使用的优点。然后进行了具有5组形貌面的20个水泥砂浆节理面在4种不同法向荷载情况下的结构面剪切试验,得到了结构面剪切位移-荷载曲线。研究了结构面峰值抗剪强度、峰值位移、剪切刚度影响因素。节理经过剪切后形貌面出现不同程度的磨损,其磨损范围与等效高差分布范围基本一致,并且在等效高差为剪断破坏模式且成片的区域磨损较为严重。在新粗糙度指标基础上提出了新的峰值抗剪强度模型,经试验对比显示出新模型的有效性。在新模型基础上提出了一个简化模型。对比发现新模型简化后其计算精度较新模型有所降低但由于所需参数减小计算较为方便,新模型简化结果精度虽然有所下降但是还是比Barton公式精度高。     

薄煤层复合顶板巷道支护参数优化研究

以滨湖煤矿12210工作面材料巷为研究背景,在原有巷道支护方案的基础上,提出了2种巷道支护参数优化方案。运用FLAC3D数值模拟软件对原方案、方案1、方案2进行了分析对比。通过对不同方案下的巷道垂直、水平应力和位移云图分析研究发现,支护方案2为最优方案。方案2的支护密度相对原方案有所降低,因此,方案2在一定程度上节约了滨湖煤矿的支护费用和施工成本,提高了企业的经济效益。     

Distributionally robust optimization of home energy management system based on receding horizon optimization

This paper investigates the scheduling strategy of schedulable load in home energy management system (HEMS) under uncertain environment by proposing a distributionally robust optimization (DRO) method based on receding horizon optimization (RHO-DRO). First, the optimization model of HEMS, which contains uncertain variable outdoor temperature and hot water demand, is established and the scheduling problem is developed into a mixed integer linear programming (MILP) by using the DRO method based on the ambiguity sets of the probability distribution of uncertain variables. Combined with RHO, the MILP is solved in a rolling fashion using the latest update data related to uncertain variables. The simulation results demonstrate that the scheduling results are robust under uncertain environment while satisfying all operating constraints with little violation of user thermal comfort. Furthermore, compared with the robust optimization (RO) method, the RHO-DRO method proposed in this paper has a lower conservation and can save more electricity for users.     

S6-11综放工作面回风巷支护设计优化

针对常村矿回采巷道变形严重,影响正常生产的问题,通过对矿井赋存条件、巷道现有支护形式和围岩变形过程分析,采用新型联合支护技术对S6-11回风巷道支护进行优化。现场实测巷道顶底板相对移近量最大120mm,两帮相对移近量最大140mm,均在允许正常范围之内。     

计及损耗的双馈感应风力发电机高电压穿越控制策略

利用换向原理分析其电磁暂态特性，在此基础上，对DFIG输出无功功率与其铜损耗的解析关系进行了理论分析，推导出了使铜损耗最低的DFIG输出无功功率最优参考值。同时，转子的瞬时功率补偿分量减小了DC总线电压的波动，从而减少了转换器的功率损耗。由此，提出了考虑DFIG铜损和转换器损耗的DFIG高电压穿越控制策略。仿真结果表明，该控制策略可以在保证DFIG高电压穿越能力的同时降低DFIG铜损耗与换流器损耗，并具有较好的暂态特性。     

单相并联型有源电力滤波器主电路参数耦合关系研究

单相并联型有源电力滤波器(SAPF)主电路参数之间存在一定的耦合关系,这对各参数值的合理选择有较大的影响。通过分析现有单/三相SAPF主电路交流侧电感以及直流侧电压、电容值等参数的计算方法,得到了具体的单相SAPF电路参数解析表达式。针对所得表达式各变量之间的耦合关系,在MATLAB中进行建模优化分析,得出一套完整的参数设计方案。保证在特定负载下补偿后谐波含量低于2%的综合优化目标。仿真和实验过程验证了所选参数的正确性。     

Delay compensated control of the Stefan problem and robustness to delay mismatch

This paper presents a control design for the one‐phase Stefan problem under actuator delay via a backstepping method. The Stefan problem represents a liquid‐solid phase change phenomenon which describes the time evolution of a material's temperature profile and the interface position. The actuator delay is modeled by a first‐order hyperbolic partial differential equation (PDE), resulting in a cascaded transport‐diffusion PDE system defined on a time‐varying spatial domain described by an ordinary differential equation (ODE). Two nonlinear backstepping transformations are utilized for the control design. The setpoint restriction is given to guarantee a physical constraint on the proposed controller for the melting process. This constraint ensures the exponential convergence of the moving interface to a setpoint and the exponential stability of the temperature equilibrium profile and the delayed controller in the norm. Furthermore, robustness analysis with respect to the delay mismatch between the plant and the controller is studied, which provides analogous results to the exact compensation by restricting the control gain.