基于改进遗传算法的模糊控制器设计

针对模糊控制器的隶属度函数和模糊控制规则的选取及优化缺乏自学习能力与知识采集的手段,以及遗传算法具有自适应、启发式、概率性、迭代式全局收敛的特点,该文章将遗传算法与模糊控制相结合,给出了一种基于改进遗传算法的模糊控制器设计策略.改进算法引入了分裂算子来避免遗传算法在寻优过程中陷入局部最优解,同时对编码方式、选择算子、交叉算子以及变异算子做了相应的调整与改进.并将此改进算法用于优化模糊控制器的隶属度函数与模糊控制规则.仿真结果表明用该改进算法优化后的模糊控制器较用普通遗传算法优化后的模糊控制器具有更好的控制性能.     

基于深度强化学习的多阶段信息物理协同拓扑攻击方法

随着智能电网的发展及通信设备不断引入到信息物理系统(cyber physical system,CPS)中,CPS正面临一种破坏性更强的新型攻击方式——信息物理协同攻击(coordinated cyber physical attack,CCPA),其隐蔽性与威胁性易导致系统出现级联故障。首先,基于攻击者的视角,提出一种多阶段信息物理协同拓扑攻击模型,单阶段的物理攻击使线路中断,双阶段的网络攻击分别用来掩盖物理攻击的断开线路和制造一条新的虚假断开线路。其次,结合深度强化学习(deep reinforcement learning,DRL)理论,提出一种基于深度Q网络(deep Q-network,DQN)的最小攻击资源确定方法。然后,给出攻击者考虑上层最大化物理攻击效果和下层最小化攻击代价的具体模型及求解方法。最后,以IEEE 30节点系统为例,验证了所提多阶段攻击模型的有效性。仿真结果表明,多阶段信息物理协同拓扑攻击较单一攻击更加隐蔽且有效,对电网的破坏程度更大,为防御此类攻击提供了参考。     

改进粒子群算法在无功优化中的应用

针对电力系统无功优化的特点,本文提出以有功网损最小为目标函数,以负荷节点电压质量和PV发电机节点无功出力为罚函数．以有功功率和无功功率为约束条件的数学模型,并应用改进的粒子群算法对无功优化问题进行求斛。该算法在权重系数和不活动粒子两方面进行改进,有效地解决了进化过程中陷入局部最优和搜索精度差的缺点。最后,将改进后的粒子群算法应用于IEEE14节电力系统进行无功优化算例分析,仿真结果验证了该算法解决电力系统无功优化问题的有效性和可行性。     

机器人立体视觉中摄像机的标定

针对机器人立体视觉标定问题,提出一种介于传统标定法和自标定法之间的摄像机标定方法。与传统方法相比,将内参数、畸变参数与外参数分别标定。首先根据张氏平面标定法求出内参数;其次在考虑透镜径向畸变的基础上求出畸变参数;最后重点探讨在摄像机带有运动的情况下外参数的标定方法,避免了在原有标定环境下摄像机运动时需要重新标定的问题。实验依据传统标定的模板原理,结合双目立体视觉模型,验证了该种分离标定方法的可行性。     

二阶有向网络的鲁棒有限时间包容控制

在考虑非线性干扰和跟随者速度不可测的情况下,研究二阶有向网络的有限时间估计和鲁棒包容控制问题.提出含有估计层、控制层和跟随者层的新型分布式控制结构.应用有限时间稳定性理论和等效输出注入的思想,设计幂次估计器和滑模估计器,并给出网络误差的有限时间估计.进而采用齐次理论和滑模方法设计非光滑控制协议,驱使跟随者在有限时间内收敛并保持在领航者所构成的动态凸包中,且有效抑制干扰.仿真结果验证了理论分析的正确性.     

基于ZigBee的无线温湿度传感器网络设计与实现

在生产和科学研究过程中的很多场合对环境的温湿度有较高的要求。为了更方便快捷的监控环境温湿度,文中针对有线温湿度监测系统布线复杂、成本偏高以及后期维护不便的问题,结合无线传感器网络技术,设计和实现了一种基于ZigBee技术的温湿度监测系统。本方案采用星状网络结构,采用集成了51内核的无线射频芯片CC2430以及高集成度的数字温湿度传感器SHT11构建节点硬件,并实现了节点软件。测试结果表明,本系统具有低功耗、低成本、易于维护扩展等优点。     

基于平方运算与多重希尔伯特变换的F-P干涉振动测量

为了快速、简便地重构出物体的微振动,提出了一种基于平方运算与多重希尔伯特变换的振动测量方法。对采集到的干涉信号进行平方运算,使其干涉条纹的数量加倍,再对加倍后的干涉条纹在反向点两侧分别进行一次和三次的希尔伯特变换,重组出一组与之前相差π/2相位的干涉条纹,两组信号做商得到解包相位,从而重构出微振动。本文通过数值仿真和实验信号验证了所提方法的有效性。     

分层注入下CO2沿断层泄漏的影响因素分析

地质封存是实现二氧化碳减排的重要手段之一,而在地壳中广泛发育的断层增加了二氧化碳泄漏的风险,研究断层结构及其性质对二氧化碳泄漏的影响极为必要。建立了二氧化碳沿断层泄漏的场地模型,深入研究了分层注入下注入速率、破碎带和断层核孔隙度、渗透率对二氧化碳泄漏时间、泄漏量的影响。相同封存条件下,随着注入速率的增加,二氧化碳泄漏时间提前、泄漏量增加：注入速率增至9.51 kg/s,泄漏时间提前94 d,泄漏量增加了1 608 kg;破碎带渗透率的增加能够加快二氧化碳在破碎带中的运移：破碎带渗透率增至500×10^-3μm²,二氧化碳到达断层顶部的时间提前了36 d;断层核渗透率的增加可以使得二氧化碳更早突破断层：断层核渗透率增至0.01×10^-3μm²,二氧化碳提前36 d突破断层核。研究发现,二氧化碳泄漏时间、泄漏量与注入速率、破碎带孔渗和断层核孔渗正相关;高孔渗破碎带对二氧化碳起着垂向疏导作用,低孔渗断层核对二氧化碳起着侧向封闭作用;多层注入能够大幅提高咸水层二氧化碳封存能力,但同时会增加地层形变、地表位移的...     

燃气预混缸型环形高效发动机设计

为提高发动机的热效率,设计了一款燃气预混缸型环形发动机,把吸气压缩和膨胀做功分离开来,使发动机拥有不同的压缩比和膨胀比,变传统四冲程发动机的往复运动为旋转运动。给出了燃气预混缸型环形发动机的设计简图,并对环形发动机的热效率进行了计算,结果表明,理论上该燃气预混缸型环形发动机的热效率可提升约20%。     

一种直流电场提高油田采收率法中150V稳压直流电源的电路设计

该电路首先是满足直流电场提高采收率技术的用电要求,选取目标电压为直流电场提高油田采收率技术中数值模拟出的效果最佳作用电压150V。其次对现有直流电源进行改进。主要针对原有电源电路的稳压环节进行改进。利用低电压普通集成稳压器LM317设计精密稳压的150V直流稳压电路,电路采用两个NPN晶体管实现了LM317输入、输出端之间的限压、稳压和输入端的限流,电路具有较高的稳压精度。