改进PSO算法及在无人机路径规划中的应用

在无人机路径规划问题中,传统算法存在计算复杂与收敛慢等缺点,粒子群优化算法(PSO)得益于其算法原理简单、通用性强、搜索全面等特性,现多用于无人机航路规划.然而,常规PSO算法容易陷入局部最优,本文在优化调整自适应参数的基础上综合引入全局极值变异与加速度项,以平衡全局和局部搜索效率,避免种群陷入“早熟”.对基准测试函数进行测试的结果表明,本文所提改进PSO算法收敛速度更快,精度更高.在实例验证部分,首先提取飞行场景特征,结合无人机性能约束,进行环境建模;然后将多项运行约束和期望的最小化飞行时间均转化为罚函数,以最小化罚函数作为目标,构建无人机飞行任务场景下的航路规划模型,并利用本文所提改进粒子群算法进行求解,最后通过对比仿真验证了改进粒子群算法的高效性和实用性.     

基于元胞自动机的蜂群无人机故障影响模型

基于固定翼无人机飞行特性以及蜂群无人机控制策略,针对无人机控制器遭受恶意攻击的情形,采用时序网络与元胞自动机理论分析蜂群无人机故障影响机理.首先,通过时序网络分析蜂群无人机拓扑网络的变化情况,提出基于跳数的故障传播路径的确定方法;其次,考虑蜂群无人机状态信息,建立符合蜂群无人机特征的元胞对象,同时基于局部信息交互原则,确定元胞自动机的状态演变规则,并依据近邻信息对无人机控制律的影响,提出矢量投影法来确定故障影响权值,辨识出各无人机故障影响程度的动态变化情况;最后,建立仿真模型,利用预测与实际故障影响程度结果,基于DCG算法与模式距离验证所建故障影响模型的有效性.     

基于顺序扩展一致性包算法的多无人机分布式任务分配

以异构多无人机协同执行复杂的耦合多任务为背景,提出一种求解分布式任务分配问题非死锁的顺序扩展一致性包算法.首先,建立考虑任务载荷资源、任务时序、威胁区等约束条件的时序多任务分配模型;其次,对一致性包算法的任务包构建过程和冲突消解规则进行扩展,并设计一种基于有向图深度优先搜索的方法进行任务方案的死锁检测和修正,以实现无冲突和无死锁的任务分配;然后,将关联任务之间的时序约束转化为软时间窗约束,利用顺序分层的策略进行求解;最后,为了提高任务分配结果的可靠性,采用Dubins曲线路径将航路规划耦合到任务分配中.仿真实验表明,所提出的算法能够快速有效地求解异构多无人机分布式耦合多任务分配问题,具备良好的最优性和时效性.     

双重补贴下考虑低碳商誉的供应链决策和协调

考虑低碳和回收补贴政策,对供应链中上游制造商碳减排和再制造,下游零售商低碳宣传共同提高产品低碳商誉的现实问题展开分析.将低碳商誉水平作为状态变量,构建非协同和协同情形下的微分博弈模型.通过对比分析,设计利润共享-低碳宣传成本共担的协调机制.研究表明:各情形下的低碳商誉水平均会随着时间逐渐达到稳定状态;双重补贴不仅能够激励制造商的低碳行为,还能有效提高产品低碳商誉和成员绩效,但是不会影响零售商的低碳宣传水平;非协同情形导致供应链效率的损失,协调时保持低碳宣传成本分担比例高于利润分享比例可有效改善低碳商誉水平.此外,制造商适当提高其成本分担比例有利于成员利润的改善.     

配电网电压不平衡时MMC控制策略研究

基于柔直技术的交直流混合配电网在促进配电网低碳化转型、提升供电可靠性等方面具有显著优势。模块化多电平变换器(MMC)具有扩展能力强、输出电压等级高等优势,为构建多电压等级、多层次、交直流混联的配电网提供有效的解决方案。结合我国配电网70%以上的故障是由电压不平衡所导致的现状,展开配电网电压不平衡时MMC控制策略的研究有广阔的学术研究意义和工程应用价值。因此,在理论分析的基础上利用PSCAD仿真软件和RTDS半实物平台搭建电网电压不平衡时的仿真模型,验证了所研究的电压不平衡时MMC控制策略的有效性。     

级联H桥多电平变频器技术研究

随着中高压变频器在工业变频领域广泛应用,级联H桥多电平变频器采用模块化设计理念,通过多个相同的低压变换单元级联起来实现高压及大功率的功能。为此介绍一种每相由8个H桥变换单元级联的多电平变频器、相应的载波移相正弦波脉宽调制技术,以及基于电压型磁链观测器的无速度传感器矢量控制策略。通过实时数字仿真(RTDS)和变频器带异步电机拖动实验验证了该级联H桥多电平变频器采用所提出的控制策略具有良好的起动和变频性能,为中高压大功率传动领域提供了技术保障。     

基于宽频带同步基频提取滤波器的永磁同步电机转子位置与转速估计

由于滑模观测器的固有抖振及控制算法延迟、死区效应等非理想因素的影响,估计反电动势信号包含的谐波难以完全消除,已成为影响系统控制精度的主要因素。为了提升表贴式永磁同步电机的转子位置与转速观测精度,该文提出一种宽频带同步基频提取滤波器,提取估计反电动势基波。在此基础上,提出宽频带同步基频提取滤波器（WSFEF）与锁频环结合的信号处理方法,锁频环（FLL）的应用实现了WSFEF跟踪频率的自适应。构造基于WSFEF-FLL-锁相环（PLL）的位置与转速估计方法,将其应用到滑模控制中,增强了对谐波的抑制能力,提高了转子位置和转速估计的动态性能。仿真和实验验证了所提方法的可行性和有效性。     

干法和湿法陶瓷隔膜对LiCoO2/C电池性能的影响

隔膜对锂离子电池的电性能、安全性能等有重要的影响。以湿法和干法聚烯烃隔膜为基底,涂覆Al₂O₃纳米陶瓷粉末,制备两种陶瓷隔膜,并对物理特性及组装电池的电性能进行分析。以湿法和干法聚烯烃隔膜为基底的陶瓷隔膜,孔隙率分别为56.2%和46.9%,透气度分别为134.0 s/100 ml和244.3 s/100 ml,吸液率分别为3.81 mg/cm²和2.89 mg/cm²;组装的电池20.00 C与1.00 C容量之比分别为97.80%和90.08%,50.00 C与1.00 C容量之比分别为30.86%和25.53%,以1.00 C在2.5～4.2 V循环300次的容量保持率分别为91.45%和88.31%。以湿法聚烯烃隔膜为基底的陶瓷隔膜的性能更好。     

5G冗余双通道通信技术在配电网差动保护中的应用研究

目前电流差动保护技术在配电网保护中的应用已经成熟。差动保护业务主要使用电力光纤专网承载,铺设费用高,易受外力破坏。为解决此类问题,提出使用两家运营商的 5G无线网络替代电力光纤专网的技术方案,通过构建5G冗余双通道试验验证环境,分别对业务可靠性及网络性能进行测试。试验结果验证了将5G冗余双通道通信技术应用于配电网差动保护的可行性。方案为今后5G无线网络应用于配电网差动保护提供了数据参考与借鉴。     

多源信息融合的航空发动机异常检测方法研究

针对航空发动机中单参数表征性能不全面,且易受外部环境和飞行工况等因素影响的问题,提出一种基于谱回归和高斯混合模型的多源信息融合的健康因子构建方法。选取记录完整并与发动机健康性能关系密切的参数,以同架飞机左右发动机的性能参数差异值作为数据源,通过谱回归进行特征降维,采用高斯混合模型构建正常状态模型,再以基于贝叶斯推断的距离表征测试数据与高斯混合模型的全局距离判别发动机的异常状态。通过两个航空发动机异常事件案例中真实QAR数据进行验证,结果表明所提方法相较于航空公司能够更有效评估航空发动机的健康状态,提前识别出发动机的异常点,预留出足够的时间为发动机制定可靠的维修计划,提高飞机的安全性与经济性。