基于单星MMC的新型STATCOM及其控制策略

通过分析基于级联半桥子模块双星形结构的模块化多电平变换器(MMC)拓扑,提出了一种基于单星形MMC的静止同步补偿器(STATCOM)拓扑结构,并与级联H桥STATCOM等拓扑进行了比较。该拓扑只采用双星MMC的一半,比级联H桥星形STATCOM节省13.4%的绝缘栅双极型晶体管(IGBT)。采用电流直接控制策略,给出了单星MMC-STATCOM的电容电压多层次控制方案及一种相间电容电压平衡控制改进方案,该方案不需要对零序电压注入量进行复杂计算。此外,还搭建了10kVA实验样机。仿真和实验结果表明,所提的单星MMC-STATCOM具有优良的动静态特性,验证了所提控制方案的可行性和有效性。     

轧钢加热炉计算机集成控制系统的研究及实现

设计并开发了一个轧钢加热炉计算机集成控制系统ＦＵＲＮＣＯＮ，介绍了该系统研究背景，系统结构，设计特点，组态配置，界面功能及实现技术。     

基于线网分类的模拟电路自动布线器

提出一种基于线网分类的模拟电路自动布线方法,并设计实现了一种基于线网分类的模拟电路布线器NCARouter．基于模拟电路性能要求,布线器中的线网被分为关键线网、普通线网和电源／地线网3种类型．同时,模拟电路的性能约束被转化为线网的属性描述,包括几何约束（如对称）、电学约束（如匹配）、寄生参数描述等．此外,针对不同类型的线网,该布线器使用了不同的布线算法,以满足总体性能约束．实验结果表明,该布线器不仅能很好地完成布线,还能确保满足模拟电路各种性能要求．     

考虑调度计划和运行经济性的风电场储能容量优化计算

功率存储为随机波动的风电功率适应确定性的电网调度决策提供了可能,而储能容量规划则必须兼顾对调度决策的适应性及包含储能系统的风电场运行的经济性.为此,以适应电网调度运行计划的风电场输出功率时段参考值为依据,以储能系统投资成本和风电场运行成本最小化为目标,构建了计及风电场弃风能量和储能系统损失能量的风电场储能容量优化计算模型.该模型可充分保障风电场储能系统运行的经济性,实现指定调度运行计划下风电场输出功率的不波动或极小概率波动,进而达到风功率调度与电网运行调度间的平稳、有效衔接.运用改进粒子群优化算法对所建模型进行算例求解,分析结果表明了该方法的有效性.     

不同针刺工艺的针刺复合材料面内拉伸强度分析

6种针刺工艺不同的碳纤维增强树脂基复合材料,其面内拉伸强度随着针刺密度和针刺深度的增大而降低,针刺处纤维的断裂使材料内的缺陷失稳扩展和面内纤维断裂,进而使材料整体拉伸失效。根据面内拉伸实验结果和纤维累计损伤理论并引入纤维体积折减系数,建立了分析针刺复合材料面内拉伸强度的理论模型。这个模型的预测结果与实验结果相符,并发现断裂纤维簇的个数与体积折减系数相关。用该模型可预报不同针刺工艺复合材料的面内拉伸强度,并指导设计针刺复合材料的预制体。     

基于DPCA方法的故障检测与诊断分析

主元分析(Prlnclpal Component Analysis，PCA)已广泛应用于复杂工业过程的运行状态监控。然而，传统的PCA方法仅构造了生产过程的静态线性关系，无法从根本上有效处理具有较强动态特性的实际工业生产过程。动态主元分析(Dynamic PCA，DPCA)是一种将传统PCA分析推广到动态多变量过程的方法，但其较大的计算负荷阻碍了其实际应用。本文对文献中的DPCA作了算法上的简化，减少了实施中的计算量，并将其应用于重油分馏塔的动态运行故障监测与诊断。研究结果表明了方法的有效性。     

采用梯度提升决策树的车辆换道融合决策模型

车辆在执行换道行为时,由于受到较多环境因素影响,难以准确进行换道识别和预测. 为解决这一问题,提出一种基于梯度提升决策树（GBDT）进行特征变换的融合换道决策模型,以仿真驾驶员在高速公路上自由换道时的决策行为. 采用主体车辆与目标车道后车的碰撞时间 t_lag 及车辆周围交通状态变量进行车辆换道行为的建模分析,在NGSIM数据集上对建立的融合换道决策模型进行参数标定和模型测试. 实验结果表明：融合换道决策模型以95.45%的预测准确率超越支持向量机、随机森林和GBDT等单一的换道决策模型,获得了最突出的表现. 变量分析结果表明：新引入的换道决策变量 t_lag 对车辆换道行为具有重要影响. 提出的融合换道决策模型能够进一步减少因换道决策误判而导致的交通事故.     

基于PCA的系统故障监测方法及其三相异步电动机仿真研究

利用主元分析，建立主元模型，可以在保留原有数据信息特征的基础上消除变量关联和部分系统干扰，简化分析复杂度。基于主元模型，结合平方预测误差统计图，可以实现对运行系统的故障监测与诊断分析。通过在一个三相绕组异步电动机上的应用，说明了此方法的有效性。     

基于CPS的分布式能源管理研究

分布式发电技术的发展和新能源汽车的商业化加速了不同能源系统的交叉融合,也为能源互联网的发展和能源管理带来了新的挑战。目前能源发展的核心是高效用能和低碳环保。为实现能源的高效利用,本文基于CPS(cyber-physical system,信息物理系统)研究了分布式能源系统的管理方法,以增强供能和用能个体的自主性和系统的协同性,达到去中心化的目的。应用分布式的管理方法可以进一步引入博弈论等优化控制理论,CPS的架构也将为在分布式能源系统中应用大数据技术和人工智能技术提供基础。     

不同电解液中镁合金微弧氧化膜生长过程及腐蚀防护性能EI北大核心CSCD

对AZ31镁合金在3种电解液(NaAlO_(2),Na_(2)SiO_(3),Na_(3)PO_(4))中进行微弧氧化处理,采用扫描电子显微镜和X射线能谱仪分析了不同电解液体系下微弧氧化膜的表面和截面形貌及其元素分布情况,采用X射线衍射分析了微弧氧化膜生长过程中物相组成的变化情况,利用电动位极化、电化学阻抗和析氢测试比较了不同电解液体系中制备的相同厚度(~15mm)氧化膜的腐蚀防护性能,并根据不同电解液体系中微弧氧化膜生长过程特点,探讨了氧化膜腐蚀防护性能差异的原因。结果表明:在铝酸盐中生长主要以阴离子化合物沉积为主,氧化膜倾向于向外生长,而在硅酸盐和磷酸盐中,这2种膜层的生长很大一部分来自于基体的氧化,导致其向内生长都占据了主要地位,不同的生长方式导致膜层对基体的腐蚀防护性能不同(AZ31-S>AZ31-P>>AZ31-Al)。