煤矿巷道MIMO信道容量研究

针对煤矿井下这种受限非自由空间的特殊通信环境中多输入输出(MIMO)技术的应用问题,研究了影响煤矿巷道MIMO信道容量的多种因素,并进行仿真分析,结果显示MIMO在煤矿巷道中的应用有一定的可行性和实用性.同时,为了得到在井下复杂环境下MIMO的最大信道容量,利用粒子群算法给出了用于煤矿巷道中MIMO天线布置的理论公式.     

太阳能光伏发电系统低频振荡控制技术研究

目前使用的发电系统振荡控制技术一般只考虑系统的基本运行状态,无法兼顾多种运行状态下外部干扰的影响,导致不同原因的低频振荡产生时控制效果不佳。设计一种太阳能光伏发电系统低频振荡控制技术。分析太阳能发电系统控制结构,计算出光伏电池最大功率电流、最大功率电压以及光伏电池板输出电流,构建太阳能光伏发电系统的模型。利用阻尼控制器作为低频振荡整体控制手段,设计附加阻尼控制器结构,利用蚁群算法得到控制器中的最优参数,实现低频振荡控制。仿真实验中,在负荷突变和光照突变的扰动下分别进行低频振荡控制实验。实验结果表明,设计的低频振荡控制技术能够减少超调,快速完成低频振荡控制,实现发电系统低频振荡的有效控制。     

清洁可再生能源节能潜力评估方法研究

为选择节能潜力大的清洁可再生能源替代化石能源,提出清洁可再生能源节能潜力评估方法。构建最大化清洁可再生能源发电量、最小化发电成本目标函数,设置新能源机组出力等约束条件,构建新能源出力时序运行模拟模型,采用粒子群算法求取模型最优解,得到新能源连续供电运行状态,根据机组最优功率分配和发电量,计算新能源发电量占比、发电功率占比、化石燃料耗率降低量,并将其作为节能潜力评估指标,判断新能源节能潜力大小。仿真实验结果表明,应用该方法后的水电机组新能源发电量占比、发电功率占比、化石燃料耗率降低量最高,节能潜力最大,电力系统应增加水电机组装机数量。     

混合粒子群优化算法的新能源电网规划研究

以合理规划新能源电网,降低电网电能损耗,提升新能源消纳能力,设计了混合粒子群优化算法的新能源电网规划方法。以最小电能损耗与最大新能源消纳为目标函数,潮流功率、容量、线路输电能力、风能与太阳能出力为约束条件,建立新能源电网规划模型;通过结合自然选择机理与粒子群算法,设计混合粒子算法,在混合粒子群算法内引入混沌扰动与变异策略,避免惰性粒子陷入局部最优,优化混合粒子群算法,利用优化混合粒子群算法求解规划模型,获取最佳规划方案。实验表明,该方法可有效获取最佳规划方案,降低电能损耗,提升新能源消纳能力,提升电网断面利用率;规划后的电网日累计发电量显著提升、碳排放量显著下降。     

基于粒子群优化RBF神经网络的煤矿通风机故障诊断

为了提高煤矿通风机故障诊断的准确性,采用了一种粒子群优化RBF神经网络的方法。利用粒子群容易实现等特点,对RBF网络的中心、宽度以及连接权重进行优化,并用优化好的神经网络对通风机进行故障诊断。仿真结果表明,该方法具有较好的分类效果,适用于通风机的故障诊断,是一种实用的故障诊断方法。     

太阳能在煤矿业中应用的研究

太阳能发电用于煤矿开采、运输中,解决我国大量用电问题。太阳能发电是利用光电效应,将太阳辐射能直接转换成电能,文章以晶体为例描述太阳能的发电原理。     

冗余机械手在危险源环境下的多目标逆解研究

针对机械手逆解问题,首次给出了粒子群算法优化机械手的方法,以优化结果确定逆解。其次定义了机械手的危险度概念,并将多目标粒子群算法应用于带有危险源和障碍物环境中的冗余机械手逆运动学研究。相比传统方法,该多目标优化方法不仅确定了冗余机械手的最终形状,而且能够使其成功避障,满足避障可操作、危险度和功率最省或更多的多目标要求。相比多目标遗传算法的仿真结果,该方法可以得到更理想的性能指标,通过进一步的3个指标试验仿真,证明了该方法的正确性和有效性。     

基于粒子群算法的煤矿井下电磁波传输优化模型

由于煤矿井下环境复杂,电磁波在井下的传输会存在信号衰减,为了拟合出更准确的煤矿井下电磁波的传输模型,使其更加接近电磁波的实际传输情况,提出了一种基于粒子群算法的煤矿井下电磁波传输优化模型。该优化模型在接收信号指示强度基本模型的基础上,引入衰减系数及衰减矫正因子,利用粒子群算法较强的全局搜索能力,在实验数据中找出该优化模型的最佳衰减系数及衰减矫正因子。MATLAB仿真结果表明,采用该优化模型得到的结果相较于基本模型更接近实测值,可以更精确地描述电磁波在井下的传输情况。     

改进的粒子群优化液压伺服模糊控制系统研究

电液伺服系统是一个不确定的非线性复杂系统,传统PID控制往往难以取得理想的控制效果。为了提高煤矿机器人机械臂电液伺服系统的控制精度和稳定性,提出一种基于改进的粒子群算法优化液压伺服系统模糊PID控制器参数的方法,避免了模糊PID控制中参数选取的经验性及参数不变性等问题。应用改进的粒子群算法优化模糊PID控制器参数,可以增强控制器的自适应能力,提高其控制性能。仿真测试表明,改进的粒子群优化模糊PID控制系统的响应性能明显提髙,超调量小,稳态性能好。     

基于SPWM技术的光伏并网发电最大功率跟踪装置研究

光伏发电是一种直接将太阳能辐射转换成为电能的新型发电技术。通过单片机C8051F020控制作用下采用正弦波脉宽调制技术(SPWM)对光伏并网发电系统进行控制,使光伏发电频率紧跟模拟电网频率,同时实现光伏最大功率跟踪,在负载变化范围内提高变换效率。