State of charge estimation for lithium-ion battery based on an intelligent adaptive unscented Kalman filter

Adaptive unscented Kalman filter (AUKF) has been widely used for state of charge (SOC) estimation of lithium-ion battery. The noise covariance of the conventional AUKF method is updated based on the innovation covariance matrix (ICM), which is estimated using the error innovation sequence (EIS). However, the distribution of EIS changes due to the time-varying noise, load current dynamics and modelling error, which will lead to inaccurate ICM estimation. Therefore, an intelligent adaptive unscented Kalman filter (IAUKF) method is proposed to detect the distribution change of EIS. Then, the ICM is estimated based on the EIS after the distribution change. Results show that the IAUKF method can improve SOC estimation accuracy significantly. Compared with that of the AUKF method, the root mean squared error and the mean absolute error of SOC based on the IAUKF method decrease by 43.70% and 72.37% under random walk discharge condition, respectively. In addition, the computation time of the IAUKF method slightly increases by 6.27% compared with that of AUKF method. Finally, the effect of initial parameters on the SOC estimation accuracy was analysed. The results indicate that proper algorithm tuning, such as initial window length of EIS for ICM update and the threshold value, can further improve the SOC accuracy based on the proposed IAUKF method. The proposed IAUKF method also shows high robustness against initial measurement noise covariance.     

工业智慧水务的研究和探索

提高水资源利用率、减少水资源使用、控制水环境污染、改善水环境已经成为工业企业生存发展的重要条件。工业智慧水务将成为工业企业转型升级的重要发展方向,助力工业企业的可持续发展。介绍了工业智慧水务的组成,并通过分析对比工业智慧水务与城市智慧水务,对工业智慧水务的发展模式以及产品开发进行了探讨。     

Disturbance observer-based adaptive boundary iterative learning control for a rigid-flexible manipulator with input backlash and endpoint constraint

In this article, an observer-based adaptive boundary iterative learning control law is developed for a class of two-link rigid-flexible manipulator with input backlash, the unknown external disturbance, and the endpoint constraint. To tackle the backlash nonlinearities and ensure the vibration suppression, the disturbance observers based upon the iterative learning conception are considered in the adaptive boundary control design. A barrier Lyapunov function is incorporated with boundary control law to restrict the endpoint state. Based on the defined barrier composite energy function, the tracking angle error convergence of the rigid part is guaranteed, and the vibrations of the flexible part are suppressed through the rigorous analysis. Finally, a numerical simulation is provided to illustrate the effectiveness of the proposed control.     

一种新型随钻轨迹仪的研制

针对现有随钻轨迹仪工作时间短、需人工同步、"数钻杆"记录钻孔深度不足等问题,采用深度实时测量技术、电源智能管理技术和数据自动同步与成图等关键技术,研制了新型随钻轨迹仪。该仪器由直线位移传感器、压力传感器、霍尔开关等组成,具有钻孔深度自动测量、电源智能管理、测量数据与深度自动匹配等功能。试验结果表明:新型钻孔轨迹仪工作稳定可靠、无需人工干预、工作时间长、生产效率高。     

地下深部铜矿排水自动化系统研究与实践

本文针对国内地下深部铜矿矿山已建成的井下排水自动化控制系统中存在的问题,以铜矿井下排水自动化系统设计和建设为背景,介绍了排水自动化系统的功能要求、控制关键、实现方式、联动智能分析,该系统以电动阀门改造、Wincc软件等为建设平台,结合水仓水位、主管道压力和流量、阀门开度智能感知等数据,采用地下深部多级联动排水智能调控,远程自动对离心泵、电动闸阀等控制,实现了排水系统远程智能控制。     

我国有色金属矿山智能化发展现状及思考

有色金属工业是制造业的基础产业之一，是实现制造强国的重要支撑。矿山开采是有色金属工业的上游传统产业，其发展质量直接影响行业发展。随着我国传统产业优化升级加速和新一代信息技术的飞速发展，有色金属矿山智能化发展成为必然趋势。为了解有色金属矿山智能化发展现状，本文结合书面及现场调研，分析了我国有色金属矿山面临问题、智能化发展现状及示范建设情况。通过分析发现，我国有色金属矿山智能化发展取得一定进展，但发展水平参差不齐，有待进一步提升。结合相关分析，从完善规范标准体系、做好顶层设计、建立试点示范等方面思考有色金属矿山智能化下一步发展。     

基于蛛状网拓扑智能变电站“三层一网”通信系统研究

在110kV及以下电压等级变电站中，“三层一网”架构虽然简化了二次系统接线，但实时性和可靠性难以保证。针对传统拓扑结构下的实时性和可靠性无法同时达到最优效果的问题，本文采用“三层一网”架构下蛛状网拓扑结构，仿真结果表明该结构下的通信系统实时性最佳，解决了传统拓扑结构实时性差的问题，并结合算例验证了其可行性；运用故障树分析法定量分析不同结构的可靠性，结果表明蛛状网结构的可靠性更好。为解决研究复杂的通信系统可靠性时传统故障树方法有一定的局限性的问题，本文引入T-S模糊故障理论，建立T-S故障树模型，计算结果表明蛛状网结构下通信系统可靠性最好。根据本文研究可以得到蛛状网拓扑结构能同时提高通信系统实时性和可靠性的结论。     

[数据驱动的智能服务]数据驱动的复杂产品智能服务技术与应用

随着传感器、数据采集装置和其他具备感知能力的模块在复杂产品服务运行阶段的应用，复杂产品运维系统的数字化和智能化程度越来越高，具有实时、多源、异构、海量等特性的数据成为提高复杂产品系统可靠和低成本运行的决策依据，数字孪生技术提供了一种有效途径。介绍了数据驱动的复杂产品智能服务研究进展；分析了数据驱动的智能服务基本特征与框架模型；提出了数据驱动的复杂产品智能服务方法，主要包括面向服务的复杂产品建模与仿真方法、数据驱动的服务需求获取与精准分析预测方法、基于数字孪生的设备故障识别与动态性能预测方法、数据驱动的装备视情维修与备件库存联合多目标决策优化方法、基于数字孪生的复杂产品辅助维修技术、多要素协同的复杂装备能效精准分析预测方法、基于数据挖掘的复杂产品运行优化控制方法等；给出了智能服务系统的应用案例。所提出的框架和方法可为现代制造服务的智能化转型升级提供参考。     

基于物联网的智慧林业可持续发展策略研究

随着我国科技的不断进步,在“互联网+”大数据的背景下,林业的智慧化发展是必经之路。虽然我国智慧林业的发展已经取得了一定的突破,但是仍然存在着许多问题。基于此,文章在物联网技术的基础上,对智慧林业的可持续发展策略进行探讨。     

热处理过程智能信息化生产调度技术

热处理是制造业中至关重要的一环,针对热处理企业的多品种变批量生产模式,合理协调车间生产资源、保障产品的质量,提高生产效率、降低生产能耗、提升企业智能化管理水平,是热处理企业亟待解决的难题。基于热处理的实际生产过程,利用物联网信息采集、异构信息数据融合、生产流程信息化管控等技术,结合生产调度遗传算法,构建了一套热处理智能化管控系统平台。通过系统平台,实现了热处理过程的生产实时调度,提高生产效率,提升热处理产品质量一致性的管控能力。