基于边缘计算与强化学习的配电物联网体系架构研究与应用

针 对 泛 在 物 联 网 与 智 慧 电 网 融 合 背 景 下 涌 现 的 万 物 云 化 下 的 智 能 决 策 与 协 同 自 治 、能 源 生 产与 消 费 双 向 互 逆 流 动 、云 管 边 端 数 据 控 制 流 深 度 融 合 、边 缘 计 算 泛 化 能 力 与 学 习 能 力 均 衡 、多 维 差 异 性 数 据融 合 传 送 机 制 、数 据 融 合 及 优 先 级 自 动 退 避 机 制 等 新 型 需 求 ,提 出 了 一 种 基 于 边 缘 计 算 与 强 化 学 习 的 配 电物 联 网 体 系 架 构 模 型 。 通 过 融 合 泛 在 物 联 网 与 分 布 式 智 慧 电 网 智 能 体 系 ,建 立 多 维 差 异 性 信 息 物 理 高 度 融合 模 型 ,构 建 自 主 全 面 感 知 、全 局 最 优 协 同 、物 理 资 源 虚 拟 化 管 控 、软 硬 件 深 度 解 耦 的 一 体 化 配 电 物 联 网 体系 架 构 ,引 入 边 缘 计 算 机 制 增 强 配 电 物 联 网 体 系 架 构 的 边 缘 计 算 层 级 ,实 现 边 缘 计 算 泛 化 能 力 与 学 习 能 力的 动 态 平 衡 ,引 入 强 化 学 习 算 法 实 现 配 电 物 联 网 体 系 架 构 的 智 能 决 策 与 协 同 自 治 。 基 于ＴｅｎｓｏｒＦｌｏｗ开 源框 架 ,在Ｇｙｍ- Ｔ Ｏ Ｒ ＣＳ 环 境 下 对 架 构 感 知 决 策 进 行 效 能 仿 真 验 证 ,较 好 地 解 决 了 配 电 物 联 网 自 主 感 知 与 智能 决 策 之 间 的 耦 合 矛 盾 ,实 现 全 局 最 优 ,具 有 稳 定 性 高 、抗 干 扰 性 强 、自 主 感 知 性 高 等 优 势 。 以 国 网 江 苏 省电 力 有 限 公 司 辖 区 某 小 型 配 电 网 为 效 能 评 价 载 体 ,对 架 构 模 型 进 行 了 工 程 应 用 分 析 ,验 证 结 果 表 明 所 提 架构 模 型 可 以 实 现 泛 在 物 联 网 下 的 全 面 云 化 ,在 配 电 设 备 泛 在 互 联 、运 维 状 态 全 面 自 主 感 知 、配 电 策 略 全 局 最优 自 主 决 策 、极 端 运 维 环 境 下 的 协 同 自 愈 等 方 面 具 有 明 显 优 势 。     

新能源客车高压附件集成控制器开发

针 对 新 能 源 客 车 存 在 不 同 配 置 、不 同 类 型 及 高 压 零 部 件 种 类 繁 多 的 问 题 ,给 出 了 新 能 源 客 车 平 台化 高 压 电 气 架 构 的 设 计 方 案 ,并 设 计 开 发 了 高 压 附 件 集 成 控 制 器Ａ Ｃ Ｕ 。 介 绍 了 Ａ Ｃ Ｕ硬 件 架 构 、控 制 策 略 、结构 设 计 及 安 全 设 计 点 。 采 用 主 从 式 通 信 结 构 、行 车 与 充 电 高 压 上 电 流 程 分 离 、“双 源 冗 余 ”转 向 硬 件 结 构 及 “随动 转 向 ”控 制 策 略 ,提 升 了 安 全 性 ,并 降 低 了 功 耗 。 试 验 结 果 表 明 ,该 系 统 达 到 了 较 好 的 性 能 指 标 和 要 求 。     

基于嵌入式的单片机智能控制应用研究

针 对 嵌 入 式 的 单 片 机 智 能 控 制 中 采 用 的 顺 序 结 构 控 制 、多 任 务 控 制 等 控 制 方 式 进 行 研 究 。 该两 种 方 式 均 需 由 单 片 机Ｐ Ｃ指 针 来 控 制 程 序 每 一 个 语 句 命 令 的 执 行 ,以 及 每 一 个 任 务 的 完 成 。 对 于 控 制 简单 、没 有 多 任 务 同 时 控 制 下 多 采 用 顺 序 结 构 控 制 方 式 。 针 对 多 任 务 控 制 的 需 要 ,为 实 现 感 觉 和 视 觉 、实 时 性等 应 用 问 题 ,通 过 运 行 速 度 高 的 单 片 机 主 程 序 进 行 合 理 的 任 务 与 等 级 安 排 、时 间 控 制 ,采 用 优 化 编 程 方 法 、定 时 检 测 和 优 先 等 级 中 断 服 务 程 序 处 理 方 式 ,实 现 了 小 车 嵌 入 式 智 能 控 制 应 用 中 多 任 务 同 时 运 行 、实 时 执行 的 效 果 。     

一种电磁辅助式智能减震装置的设计与仿真

以 提 高 一 般 弹 簧 减 震 装 置 的 减 震 效 果 为 目 标 ,研 究 并 设 计 了 一 种 电 磁 辅 助 式 的 智 能 减 震 装 置 。首 先 ,以 弹 簧 、电 磁 铁 为 硬 件 核 心 ,完 成 了 智 能 减 震 装 置 的 结 构 设 计 。 其 次 ,通 过 压 力 传 感 器 实 现 对 外 部 振动 力 的 自 动 实 时 检 测 ,完 成 电 磁 作 用 力 的 主 动 调 节 ,提 高 减 震 装 置 的 稳 定 性 。 最 后 ,利 用Ａ Ｍ ＥＳｉｍ分 别 搭 建了 一 般 弹 簧 减 震 装 置 与 智 能 减 震 装 置 的 仿 真 模 型 ,并 对 二 种 模 型 进 行 了 系 统 仿 真 。 通 过 仿 真 结 果 的 对 比 分析 ,表 明 在 相 同 载 荷 和 连 续 冲 击 下 ,电 磁 辅 助 式 智 能 减 震 装 置 与 一 般 弹 簧 减 震 装 置 相 比 ,具 有 更 好 的 减 震 性能 ,在 提 高 减 震 效 率 的 同 时 ,增 强 了 减 震 装 置 的 适 用 性 。     

基于环形阵列的三维磁场检测研究

为 深 入 研 究 三 维 磁 场 的 空 间 特 征 信 息 ,首 先 对 单 个 三 维 磁 传 感 器 的 稳 定 性 进 行 测 试 ,并 观 测 传感 器 绕 永 磁 体 旋 转 时 三 维 磁 场 的 变 化 趋 势 ,然 后 设 计 三 维 磁 传 感 器 环 形 阵 列 ,对 永 磁 体 周 边 的 三 维 磁 场 分布 进 行 检 测 ,并 完 成 空 间 三 维 磁 力 线 的 绘 制 。 再 改 变 环 形 阵 列 的 直 径 ,分 析 永 磁 体 的 距 离 与 磁 场 强 度 的 变化 趋 势 ,进 行 二 次 曲 线 拟 合 ,最 后 将 环 形 阵 列 用 于 钢 板 凹 坑 缺 陷 的 漏 磁 检 测 实 验 。 实 验 结 果 表 明 ,环 形 阵 列能 够 挖 掘 三 维 漏 磁 场 的 隐 含 空 间 特 征 信 息 ,抵 抗 共 模 信 号 干 扰 。     

基于四元数理论的 ２ Ｕ ＰＳ-Ｐ Ｕ并联机构位置反解

介 绍 了 四 元 数 在 描 述 刚 体 位 置 和 方 位 中 的 应 用 ，并 简 要 描 述 了 ２ Ｕ ＰＳ-Ｐ Ｕ并 联 机 构 ，接 着 给 出 了利 用 四 元 数 计 算 ２ Ｕ ＰＳ-Ｐ Ｕ并 联 机 构 的 位 置 反 解 的 推 导 过 程 ，得 到 了 ２ Ｕ ＰＳ-Ｐ Ｕ并 联 机 构 的 位 置 反 解 公 式 ，最后 结 合Ｍ ＡＴ Ｌ Ａ Ｂ和 Ｓｏｌｉｄ Ｗ ｏｒｋｓ Ｍ ｏｔｉｏｎ 进 行 仿 真 分 析 ，仿 真 结 果 验 证 了 该 位 置 反 解 方 法 的 正 确 性 和 有 效 性 。     

机器人远程控制中的视觉建模与仿真引导策略研究

为 解 决 远 程 控 制 时 ,操 作 者 无 法 对 操 作 现 场 全 局 掌 握 的 问 题 ,通 过 视 觉 方 法 对 现 场 环 境 进 行 建模 ,利 用 虚 拟 仿 真 技 术 ,实 时 显 示 在 操 作 界 面 。 利 用 视 觉 算 法 处 理 双 目 相 机 获 得 的 目 标 图 像 ,获 取 目 标 的 位置 信 息 。 利 用 仿 真 平 台 对 目 标 位 置 信 息 进 行 二 次 处 理 ,在 现 场 环 境 的 模 拟 模 型 中 将 目 标 物 体 仿 真 建 模 。 最后 在 操 作 界 面 上 利 用 虚 拟 提 示 ,引 导 操 作 者 完 成 任 务 。     

家庭陪伴机器人的仿人上肢设计及肢体交互

:针 对 目 前 家 庭 陪 伴 机 器 人 大 都 没 有 手 臂 而 不 能 肢 体 动 作 交 互 的 问 题 ,设 计 了 一 双 家 庭 陪 伴 机器 人 的 仿 人 上 肢 ,并 进 行 了 正 运 动 学 分 析 和 肢 体 交 互 动 作 设 计 。 首 先 进 行 了 仿 人 上 肢 的 机 构 设 计 ,然 后 采用Ｄ- Ｈ方 法 对 其 进 行 正 运 动 学 分 析 ,获 取 上 肢 在 关 节 空 间 中 的 位 姿 ,接 着 进 行 肢 体 交 互 动 作 的 设 计 ,最 后与 机 器 人 本 体 融 为 一 体 进 行 测 试 。 经 实 物 测 试 ,验 证 了 该 仿 人 双 手 臂 设 计 的 合 理 性 ,并 为 运 动 规 划 和 开 发机 器 人 服 务 工 作 奠 定 了 基 础 。     

变电设备局部放电故障非接触式带电检测方法研究

针 对 变 电 设 备 故 障 检 测 由 于 受 到 环 境 等 多 因 素 的 干 扰 ,导 致 检 测 结 果 准 确 率 下 降 的 问 题 ,提 出一 种 变 电 设 备 局 部 放 电 故 障 非 接 触 式 带 电 检 测 方 法 。 将 局 部 放 电 类 型 划 分 为 气 隙 放 电 、沿 面 放 电 、悬 浮 电位 放 电 和 电 晕 放 电 等 多 种 类 型 ,并 设 置 对 应 的 故 障 检 测 标 准 。 综 合 超 声 波 和 光 谱 技 术 的 抗 干 扰 优 势 ,将 其应 用 至 非 接 触 式 带 电 检 测 传 感 器 安 装 设 计 中 ,利 用 该 设 备 采 集 变 电 设 备 的 相 关 信 号 ,并 提 取 局 部 放 电 的 特征 量 。 将 特 征 提 取 结 果 与 设 置 的 检 测 标 准 进 行 匹 配 ,实 现 对 变 电 设 备 局 部 放 电 故 障 检 测 。 测 试 结 果 表 明 ,研 究 方 法 能 够 准 确 获 得 放 电 信 号 ,且 在 干 扰 环 境 下 该 方 法 的 检 测 准 确 率 较 高 ,具 有 实 用 性 。     

Ｑ２４５Ｒ钢非线性超声特性与晶粒度级别量化关系研究

利 用 非 线 性 超 声 检 测 技 术 ,对 不 同 晶 粒 度 级 别 的Ｑ２４５ Ｒ钢 试 件 进 行 非 线 性 超 声 特 性 实 验 。 测量 相 同 激 励 条 件 下 的 超 声 波 在 晶 粒 尺 寸 不 同 的Ｑ２４５ Ｒ钢 中 传 播 时 的 声 速 、衰 减 系 数 和 二 阶 非 线 性 系 数 ,并根 据 所 得 数 据 ,分 析 非 线 性 超 声 特 性 与Ｑ２４５ Ｒ钢 晶 粒 度 级 别 的 相 关 性 ,建 立 量 化 关 系 。 实 验 结 果 表 明 ,超 声波 在Ｑ２４５ Ｒ钢 中 传 播 时 ,声 速 随 晶 粒 尺 寸 改 变 的 变 化 并 不 明 显 ,衰 减 系 数 先 上 升 后 下 降 ,其 非 线 性 超 声 系 数随 着 晶 粒 度 级 别 的 增 大 而 呈 线 性 增 大 。