神经元自适应控制在开关磁阻电机中的应用

提出一种可应用于开关磁阻电机驱动系统的神经元自适应控制策略，对输出转矩进行了仿真分析，结果表明，神经元自适应控制比常规PID控制具有更好的输出转矩性能，提高了平稳性，证明了这种控制方法在开关磁阻电机驱动系统中应用的可行性和可靠性。     

开关磁阻电机驱动系统的控制方式

从控制角度出发,讨论开头磁阻电机驱动系统（SRD）运行特性及常规的控制方式,提出了一种基于神经网络的新型期望转矩控制法,仿真结果表明新型控制方式减少了转矩脉动,改善了开关磁阻电机的运行性能。     

基于DE-RVM的开关磁阻电机无位置传感器研究

位置传感器的存在降低了开关磁阻电机可靠性与容错性,增加系统复杂度与成本.针对这一问题,提出了基于差分进化算法优化的相关向量机的开关磁阻电机转子位置估算方法.采用相关向量机(relevance vector machine,缩写RVM)建立电机转子位置角预测模型,并利用差分进化(differential evolution,缩写DE)算法优化组合核函数参数,发挥其全局最优、快速收敛等优点,实现电机电流、磁链、转矩、转子位置角间的非线性映射.结果表明,该方法能够在无位置传感器情况下实现开关磁阻电机转子位置在线估算,且估算精度较高、电机运行性能稳定.     

直接驱动低速横向磁场开关磁阻电机研究

为了提高开关磁阻电机(switched reluctance motor,SRM)的转矩密度,实现低速、大转矩输出,满足伺服和电动车等直接电气驱动系统的要求,提出一种新型横向磁场开关磁阻电机(transverse flux switched reluctance motor,TFSRM)。将横向磁场电机的原理应用于开关磁阻电机,简化电机结构复杂程度,提高电机的转矩密度。详细介绍该电机工作原理及结构特点,运用三维等效磁网络法分析样机定、转子不同相对位置时的磁场分布,计算恒电流控制时电机的矩角特性。设计基于DSP(digital signal processor)的电流闭环控制系统,并对样机进行试验。试验结果与理论分析相吻合,理论分析与设计方法的可行性和有效性得到验证。     

开关磁阻电机的滑模变结构控制研究

基于开关磁阻电机存在转矩脉动且电机数学模型不精确问题,利用滑模变结构控制的快速性和完全自适应性,设计了一种滑模变结构控制的开关磁阻电机驱动系统,通过仿真实验证明,这种系统可有效降低转矩脉动.     

基于最优开通角的开关磁阻电机调速系统建模与仿真

开关磁阻电机驱动系统(SRD)是一种广泛应用于工业技术领域的新型电动机驱动系统,如何对其建立精确的非线性模型是其高性能得以实现的必要前提。应用Ansoft Maxwell有限元分析软件,经计算获得开关磁阻电机(SRM)的静态电磁特性,在此基础之上,针对开关磁阻电机驱动系统(SRD)进行建模并通过Matlab软件平台进行仿真。采取固定关断角、选取最优开通角的控制策略进行SRD系统仿真,针对不同设置模式下的仿真结果对比分析,为后续的SRD实验测试环节完成前期的必要准备。     

电动汽车动力系统参数匹配及优化

为了实现电动汽车动力系统系统参数的优化匹配,根据电动汽车设计参数建立电动汽车整车性能仿真模型.围绕电动汽车整车、开关磁阻驱动电机与蓄电池选择匹配问题,研究蓄电池单体容量对电动汽车整车性能的影响规律.基于电动汽车循环行驶工况,提出一种以提高蓄电池利用效率为目标的电动汽车蓄电池参数优化匹配方案,通过引入蓄电池荷电状态(SOC)质量比系数对蓄电池单体容量及组容量进行优化选择.以同步提高电动汽车动力性能和经济性能为目标,定义基于电动汽车循环工况的整车性能综合指标系数,对车辆传动系比进行了优化设计,并对该优化方案下电动汽车整车及开关磁阻电机动态性能进行了仿真分析.结果表明:提出的电动汽车驱动电机、蓄电池及整车传动系比的优化匹配方案能很好地满足ECE城市循环工况的行驶要求,对改善整车动力性能,提高电池效率,增大续驶里程等都具有十分重要的意义.     

双行星排汽车纯电驱动模式的转矩分配策略

针对双电机纯电驱动模式的转矩分配问题,在分析双行星排插电式混合动力系统能量流动特性的基础上,设计主电机高效工作区间控制策略. 该策略利用双电机工作特性的差异达到高效工作区间互补的目的,并在双电机转矩耦合模式下保护主电机的工作效率. 为了解决传统模糊控制器控制精度不高的问题,设计双模糊控制器控制系统,结合所提出的电机工作区间划分方法实现电机工作区间的自适应调节与等效放大. 以驱动系统能量转化效率与电机转矩脉动系数为自变量构建适应度函数,基于遗传算法对系统的控制规则进行多目标寻优. 仿真结果表明,在2种控制策略中遗传算法-双模糊控制器控制策略的耗电量更低,系统综合效率分布情况接近动态规划（DP）经济性最优结果,对电机输出转矩波动情况的控制也更加合理. 将其应用于混合动力系统,车辆百公里综合油耗较主电机高效工作区间控制策略的降低3.27%.     

开关磁阻电机的离散滑模变结构控制

开关磁阻电机存在较大的转矩脉动,为了更好地抑制开关磁阻电机转矩脉动,采用离散滑模变结构控制方法,建立了该方法的数学模型,设计了离散滑模变结构控制器,对电机的转矩和转速进行了仿真。仿真结果表明,离散滑模变结构控制技术能有效地降低开关磁阻电机的转矩脉动,并且可以提高系统的响应速度。     

转矩脉动控制下开关磁阻电机振动特性分析

为探究开关磁阻电机在转矩脉动控制方式下的电磁振动,采用控制电路和有限元分析相结合的方法,模拟仿真了实际工况下电机的振动特性,并进行了实验验证.首先有限元分析了开关磁阻电机的机电特性,建立了转矩分配函数控制方式;然后将该脉动控制方式下的电路参数,作为开关磁阻电机磁机械耦合有限元数值模型的输入,获得电机转矩脉动控制下的振动特性;最后实验验证了该模型方法的正确性.本文研究对设计综合性能优良的开关磁阻电机具有十分重要的意义.     

基于改进NSGA-Ⅱ算法的氯乙烯精馏过程多目标优化

针对氯乙烯精馏过程中氯乙烯产品纯度低、能耗高的现状,研究了一种新的改进型非支配排序遗传 算法(ImprovedNon-dominatedSortingGeneticAlgorithm,NSGA-Ⅱ),用于解决氯乙烯精馏过程多目标优化问题。 首先建立了氯乙烯精馏的模拟流程,然后通过对高低沸塔中进料位置、回流比等主要影响因素进行灵敏度分析,在 考虑其机理模型及实际生产状况等多种约束条件的基础上,建立了以氯乙烯纯度和能耗为目标的多目标优化函数, 最后利用改进NSGA-Ⅱ对目标函数进行求解。实验结果表明,相比于NSGA-Ⅱ,该改进算法能得到分布更为均匀 的Pareto最优解集,为氯乙烯精馏过程中参数的选择提供了有力支撑。     

Optimal design of functionally graded Pm PV/CNT nanocomposite cylindrical tube for purpose of torque transmission

Carbon nanotube(CNT)/polymer nanocomposites have vast application in industry because of their light mass and high strength. In this work, a cylindrical tube which is made up of functionally graded(FG) PmP V/CNT nanocomposite, is optimally designed for the purpose of torque transmission. The main confining parameters of a rotating shaft in torque transmission process are mass of the shaft, critical speed of rotation and critical buckling torque. It is required to solve a multi-objective optimization problem(MOP) to consider these three targets simultaneously in the process of design. The three-objective optimization problem for this case is defined and solved using a hybrid method of FEM and modified non-dominated sorting genetic algorithm(NSGA-II), by coupling two softwares, MATLAB and ABAQUS. Optimization process provides a set of non-dominated optimal design vectors. Then, two methods, nearest to ideal point(NIP) and technique for ordering preferences by similarity to ideal solution(TOPSIS), are employed to choose trade-off optimum design vectors. Optimum parameters that are obtained from this work are compared with the results of previous studies for similar cylindrical tubes made from composite or a hybrid of aluminum and composite that more than 20% improvement is observed in all of the objective functions.     

进港飞机调度多目标优化问题的改进NSGA-II算法

基于多目标优化问题的Pareto最优解概念,提出了一种求解非劣解集的改进非支配排序遗传算法(NSGA-II),用于解决多条跑道情况下进港航班调度问题,要求航班总延误时间平方和及总延误成本两个目标最少。重点讨论了算法实现中的基于最近邻思想的启发式交叉算子和改进的变异算子,以及对非劣解集的筛选操作。最后进行了仿真实验,对优化结果进行了分析比较。研究结果表明改进NSGA-II算法对多跑道进港飞机调度多目标优化问题具有较好的应用前景。     

空间行波管多目标智能调试系统

由于空间行波管性能参数指标多,且互相制约,使传统的人工调试有很大的局限性,这成为限制行波管性能提高的原因之一。该文介绍了一种采用精英策略的快速非支配遗传算法(NSGA-II)实现的空间行波管多目标智能调试系统,该系统由多目标优化算法、行波管电参数自动测试系统、程控高压电源、一体化测试平台构成,具有自动化程度高、可靠性高等优点,极大地提高了调试效率,有助于形成标准化、规范化的调试流程。同时对进一步发掘空间行波管整体性能潜能具有重要意义。     

气体分馏装置的流程模拟及多目标优化

研究了气体分馏装置的多目标优化问题,通过化工模拟软件PRO—II模拟气体分馏装置的静态模型,对其模拟数据进行提取后,结合多元线性回归理论对装置进行模型辨识,建立其多目标优化模型,以装置产品产量与能耗、产品回收与能耗作为目标函数进行多目标优化设计,采用非支配排序遗传算法（NSGA—II）对多目标优化模型进行求解,得到Pareto最优解集。优化结果表明,在相同的能耗下,可以通过优化操作条件提高装置产品产量和减少丙烯的排放量,从而增加装置产品产量的同时降低能耗。计算结果证明了此方法的可行性、有效性和通用性,为气体分馏装置以及其他分馏装置的优化设计和操作指导提供了有效的方法。     

静液传动混合动力车辆控制策略优化

为了提高静液传动混合动力车辆的燃油经济性,在Matlab/Simulink平台上建立了整车动态性能仿真分析模型,建立逻辑门限控制策略参数优化的有约束非线性规划模型,以燃油消耗率为优化目标,以发动机主动充压转矩差值和主动充压压力限值为优化对象,运用多目标遗传优化算法,在不同的循环工况下对静液传动混合动力系统工作模式的选择...     

Multi-objective optimization design for leg mechanism of hydraulic-actuated quadruped robot

In order to improve the robot’s abilities of bearing heavy burdens and transporting in complex terrains,the multi-objective optimization design for leg mechanism of the quadruped robot with hydraulic actuated is studied in this paper. The kinematics and dynamics of the robot are analyzed and the two-dimensional linear inverted pendulum model is adopted in planning the trajectories of joints. Then the mathematical model of valve-controlled asymmetric cylinder and control model of single leg are proposed respectively. In the end,NSGA-II algorithm is used to achieve the multi-objective optimization design of parameters concerning single leg mechanism and PD torque control. The results prove that the optimized leg mechanism can significantly reduce the required maximum power of hydraulic system,thus decrease its own weight and lead to the obtaining of good dynamic performance.     

基于NSGA—Ⅱ算法的RLV多目标再入轨迹优化设计

传统的再入轨迹优化设计通常只考虑单目标优化问题，例如最小热流、最小大航程、最小控制能量等。随着人们对降低费用和提高性能的期望越来越高，多目标再入轨迹优化问题也引起了注意。以往人们通过加权因子等方法将多目标问题转化为单目标问题，避免了复杂的多目标优化算法的应用。但也引入了新的参数，且每次优化只能获得与该参数相关的1个解。NSGA—Ⅱ算法是最近发展起来的具有优良性能的多目标遗传算法，它引入了快速分类、约束支配和精英策略，1次运行可以获得多个Pareto最优解。文中利用NSGA—Ⅱ算法来求解具有最小热载和最大横程的2个目标的再入轨迹优化问题。算例表明NSGA—Ⅱ算法能够有效地搜索到优化轨迹的Pareto前沿，是RLV初步设计的有力工具。     

基于NSGA-II算法的RLV多目标再入轨迹优化设计

传统的再入轨迹优化设计通常只考虑单目标优化问题,例如最小热流、最小大航程、最小控制能量等。随着人们对降低费用和提高性能的期望越来越高,多目标再入轨迹优化问题也引起了注意。以往人们通过加权因子等方法将多目标问题转化为单目标问题,避免了复杂的多目标优化算法的应用。但也引入了新的参数,且每次优化只能获得与该参数相关的1个解。N SGA-II算法是最近发展起来的具有优良性能的多目标遗传算法,它引入了快速分类、约束支配和精英策略,1次运行可以获得多个Pareto最优解。文中利用N SGA-II算法来求解具有最小热载和最大横程的2个目标的再入轨迹优化问题。算例表明N SGA-II算法能够有效地搜索到优化轨迹的Pareto前沿,是RLV初步设计的有力工具。     

An integer multi-objective optimization model and an enhanced non-dominated sorting genetic algorithm for contraflow scheduling problem

To determine the onset and duration of contraflow evacuation, a multi-objective optimization(MOO) model is proposed to explicitly consider both the total system evacuation time and the operation cost. A solution algorithm that enhances the popular evolutionary algorithm NSGA-II is proposed to solve the model. The algorithm incorporates preliminary results as prior information and includes a meta-model as an alternative to evaluation by simulation. Numerical analysis of a case study suggests that the proposed formulation and solution algorithm are valid, and the enhanced NSGA-II outperforms the original algorithm in both convergence to the true Pareto-optimal set and solution diversity.