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1.
Model predictive control (MPC) has been effectively applied in process industries since the 1990s. Models in the form of closed equation sets are normally needed for MPC, but it is often difficult to obtain such formulations for large nonlinear systems. To extend nonlinear MPC (NMPC) application to nonlinear distributed parameter systems (DPS) with unknown dynamics, a data-driven model reduction-based approach is followed. The proper orthogonal decomposition (POD) method is first applied off-line to compute a set of basis functions. Then a series of artificial neural networks (ANNs) are trained to effectively compute POD time coefficients. NMPC, using sequential quadratic programming is then applied. The novelty of our methodology lies in the application of POD's highly efficient linear decomposition for the consequent conversion of any distributed multi-dimensional space-state model to a reduced 1-dimensional model, dependent only on time, which can be handled effectively as a black-box through ANNs. Hence we construct a paradigm, which allows the application of NMPC to complex nonlinear high-dimensional systems, even input/output systems, handled by black-box solvers, with significant computational efficiency. This paradigm combines elements of gain scheduling, NMPC, model reduction and ANN for effective control of nonlinear DPS. The stabilization/destabilization of a tubular reactor with recycle is used as an illustrative example to demonstrate the efficiency of our methodology. Case studies with inequality constraints are also presented.  相似文献   
2.
3.
电力系统无功优化多目标处理与算法改进   总被引:2,自引:0,他引:2       下载免费PDF全文
电力系统无功优化属于典型的多目标非线性复杂优化问题,求解非常困难。近年来,众多智能优化算法应用于该问题,其中粒子群优化(Particle Swarm Optimization,PSO)算法最具代表性;但PSO算法性能仍有待提高,如可能陷入局部极值。提出一种多策略融合粒子群优化(Particle Swarm Optimization with Multi-Strategy Integration,MSI-PSO)算法,对速度更新公式引入选择操作,分阶段加速因子调整和惯性权重动态调整,以平衡粒子局部搜索与全局探索能力;同时,随机选取部分性能差的粒子,将其速度更新公式中的个体认知部分修改为社会认知部分,以提高算法搜索精度和收敛速度。建立以系统网络损耗最小和系统电压稳定裕度最大为目标的无功优化仿真模型,分别考虑加权法、隶属度函数法和Pareto法实施多目标处理。针对IEEE30节点测试系统进行仿真实验,结果表明,和其他几种改进PSO算法以及基于pareto最优解集PSO算法进行对比,所提MSI-PSO算法具有更好的性能,能够有效求解电力系统多目标无功优化问题。  相似文献   
4.
Electrostatic actuators have the advantages of light weight, flexibility, and high energy efficiency, which make them suitable for use as artificial muscles. However, a traditional electrostatic actuator cannot generate long strokes and a high force density at the same time because such actuator would excessively widen the gap between the electrodes because of its structure. This paper presents a newly developed large-scale stacked-type electrostatic actuator (LSEA) intended for use as an artificial muscle for robots. LSEA is a multi-stacked electrostatic actuator that can be linearly contracted by the application of a voltage. It has a unique structure that prevents overextension of the gap between the electrodes. It can therefore generate a large force. The spring characteristics and the relationship between the contractive force and the stroke were experimentally determined. The findings showed that LSEA prevents the overextension of the gap between the electrodes and has a high contraction ratio that is equivalent to that of a mammalian skeletal muscle.  相似文献   
5.
CAPTCHA技术研究综述   总被引:5,自引:0,他引:5  
全自动开放式人机区分图灵测试(completely automated public Turing test to tell computers and humans apart,CAPTCHA)又称为人机交互验证(human interactive proof,HIP),它能自动产生并评估一个测试,这个测试能被几乎所有人类用户通过,而现有的计算机程序不能通过.CAPTCHA提供了一种自动驱分人和机器的手段,已成为一种标准的网络安全技术成功应用于包括Google,Yahoo!以及微软在内的各大网站.CAPTCHA设计基于人工智能领域的开放性问题,按表现载体和内容不同分为文本、图像、声音3种类型,其中,基于字符识别的文本CAPTCHA已得到广泛使用;图像CAPTCHA利用计算机视觉中的难解问题,目前尚处于研究阶段;声音CAPTCHA针对视觉残障者,是对前两种视觉CAPTCHA的补充.介绍了CAPTCHA的发展和设计准则,详细阐述CAPTCHA设计和破解的研究工作及最新进展,给出典型实例,讨论其可用性和安全性,最后指出未来CAPTCHA技术的发展方向和亟待解决的问题.  相似文献   
6.
为了实现锂电池健康状态检测和电池故障诊断,在电池全生命周期退化数据基础上,分别使用容量增量分析和差分电压分析法进行特征提取,使用皮尔逊相关系数对健康因子进行相关性分析,并将其输入到人工神经网络用于电池健康状态(state of health, SOH)预测。针对电池容量非线性的退化特性以及局部重生现象,使用双指数函数对其进行建模。同时结合粒子滤波算法对模型参数进行估计,实现电池剩余使用寿命(remaining useful life, RUL)的概率密度预测。实验结果表明所提出的方法能够实现SOH的精准预测和RUL的不确定性估计。  相似文献   
7.
This paper presents an algorithm for nodal numbering in order to obtain a small wavefront. Element clique graphs are employed as the mathematical models of finite element meshes. A priority function containing five vectors is used, which can be viewed as a generalization of Sloan's function. These vectors represent different connectivity properties of the graph models. Unlike Sloan's algorithm, which uses two fixed coefficients, here, five coefficients are employed, based on an evaluation by artificial neural networks. The networks weights are obtained using a simple genetic algorithm. Examples are included to illustrate the performance of the present hybrid method. Copyright © 2004 John Wiley & Sons, Ltd.  相似文献   
8.
电机设备的现代故障诊断方法   总被引:17,自引:4,他引:13  
分析了电机设备故障诊断的基本原理,以文献综述的形式系统的阐述了电机设备的现代故障诊断方法,并概括了已有的各种故障诊断方法的特点,指出了电机故障诊断方法的发展趋势。  相似文献   
9.
基于人工神经网络的自适应距离保护   总被引:9,自引:1,他引:8       下载免费PDF全文
分析电力系统距离保护的特点及人工神经网络所具有的自适应能力、学习能力和模式识别能力 ,基于模式识别原理 ,提出了一种实现自适应距离保护的神经网络模型 ,并进行了大量的仿真计算 ,证明所提方法的优越性 ,能够对电力系统的各种故障情况进行正确识别  相似文献   
10.
人口增长所引发的畜禽肉市场的供需矛盾,以及生产畜禽肉时对土地占用和环境污染等潜在问题推动了植物基人造肉的研究与开发。本文介绍了国内外植物基人造肉产品的发展现状和生产工艺原理分析,重点分析了植物蛋白原料特性和挤压工艺参数对人造肉品质的影响,并就目前存在的公众接受度低、产品相关食品安全标准、法规不健全以及机理研究难度大等问题提出了看法和建议,为今后植物基人造肉的开发和推广提供参考依据。  相似文献   
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