摘要：针对具有典型非线性特性的多段线驱动柔性空间机器人的轨迹跟踪控制问题,提出基于预定义时间的自适应滑模控制方法.基于常曲率方法和拉格朗日法,建立多段线驱动柔性空间机器人的动力学模型.设计基于预定义时间理论的滑模控制器,利用径向基函数(RBF)神经网络补偿多段线驱动柔性空间机器人系统的建模误差和外界干扰.利用Lyapunov理论,证明轨迹跟踪误差可以在预定义时间内收敛.通过数值仿真验证了模型和控制器的有效性,与固定时间控制器和无补偿的控制器相比,所提出的控制器使系统轨迹误差具有更快的收敛速度.

摘要：跨区域能源交互可以通过资源共享和风险分担解决各地区能源资源和需求逆向分布的现状,异质能源间的互补互济能有效缓解风电装机速度与消纳水平不平衡的问题。基于此,本文在综合能源系统的背景下,提出一种基于连续锥规划方法(SCP)的多区域电气互联系统(IEGS)分布式协调调度模型。首先,考虑到日前调度经济效益,以能源消耗成本之和最小为目标函数,建立了IEGS经济调度模型;其次,考虑到直流联线功率灵活调整特性对新能源消纳的正向影响,将直流联络线和联络管道作为区域间能流传输、资源共享的载体并进行建模分析;再次,提出了基于SCP的2阶锥松弛方法对IEGS经济调度模型中的气网潮流进行处理,使该潮流约束线性化的同时,减小了优化处理引起的松弛间隙;最后,为体现区域的自治能力,将区域间共享变量解耦并建立分布式协调调度模型,采用目标级联分析法(ATC)对分布式调度模型进行求解。针对2区域IEGS和3区域IEGS互联场景,验证了区域间不同互联方式及不同气网潮流处理方法对调度结果的影响,并对比了本文基于ATC的分布式方法与集中式方法在处理多区域互联问题的结果。算例仿真结果表明:基于SCP的2阶锥松弛法极大改善了松弛间隙;直流联络线+联络管道方式用于区域间交互,提高了电网运行经济性并降低了弃风率;基于ATC的分布式法求解效果接近集中式方法的全局最优解。本文所提出的分布式协调调度模型设计合理,可为建立考虑新能源接入的综合能源系统协调调度模型提供一定的参考。

摘要：基于聚偏氟乙烯(PVDF)压电薄膜的柔性超声传感器具有体积小、质量轻、易于阵列化等优点,但容易受到背部杂波干扰和阻抗不匹配的影响,导致回波信号频率成分复杂且信噪比较低。为有效吸收传感器背部杂波,提升超声波单向辐射的能力,利用钨粉和硅胶设计针对柔性超声传感器的背衬层,在保持传感器整体柔性的同时使传感器的信号电压幅值提高了200%。其次,根据柔性超声传感器的电学特性提出了柔性超声传感器阻抗匹配优化方法,并通过实验获得最佳匹配参数,使传感器的信噪比从2 dB提高到30 dB。优化后的柔性超声传感器具有宽频带、高频率、窄脉冲的优良性能,对不同曲率、不同壁厚的管道试件厚度的测量实验结果表明其可以达到0.01 mm的精度。

摘要：向环氧树脂基体中加入纳米填料是实现其多功能化的常用手段,其中拥有一维纳米结构的氮化硼纳米管(BNNTs),因具有超高导热系数、宽能级带隙、高长径比、高力学强度而备受关注.然而,表面惰性、易团聚、与环氧树脂之间界面作用弱等缺点极大地制约了BNNTs进一步应用.基于此,本文提出采用表面包覆介孔二氧化硅(mSiO_(2)),并接枝硅烷偶联剂功能分子的方法,优化BNNTs表面特性.结果表明,通过表面结构设计及功能化,可显著改善BNNTs的分散特性,提升其与环氧树脂的界面作用.以此所制备的环氧复合电介质可实现力学韧性和导热系数的同步提升,并兼具较低的介电常数与损耗.此外,mSiO_(2)独特的纳米介孔结构赋予复合电介质大量的深陷阱,有效阻碍了电子的迁移,进而提高复合电介质的电气强度.本文为环氧树脂的多功能化提供了新思路,亦对揭示纳米填料表面特性-复合电介质微观结构-宏观性能之间的关联关系提供了一定实验数据支撑.

摘要：为了预防多馈入直流输电系统换相失败及同时换相失败的问题,提出了一种直流功率控制方法。在定量分析直流功率对逆变侧换流母线电压影响的基础上,利用回降故障直流功率、增大系统电压稳定裕度的方法防止换相失败。该方法根据逆变器之间的相互作用关系,将多馈入直流输电系统换相失败分为2种不同场景,针对不同场景设计了相应的直流功率控制策略,并给出了对应的直流功率控制启动判据,计算了直流功率调节量及其调节速率。在PSCAD仿真平台搭建多馈入直流输电系统模型,所提出的直流功率控制方法能够有效避免多馈入直流输电系统换相失败及同时换相失败。

摘要：建设(跨区域)现货市场与培养综合型售能公司是当前我国电力市场发展主要方向。在设计区域电力现货市场交易机制基础上,提出一种考虑多个从方均衡的主从博弈模型,模拟多类型售电主体参与下的市场行为,其中,主方为公益型系统运营主体(independent system operator,ISO),从方为单一售电公司和拥有有机朗肯循环、生物质能热电联供(combined heat and power,CHP)设备单元的综合能源公司。为此,分别构建电价出清模型以及售电(能)公司购售电决策模型,同时考虑设备全寿命周期成本以及土地和能源补贴的不确定性因素。采用基于满意度的交互式约束变尺度算法对该非线性多目标主从博弈问题进行求解。结果表明,跨区域市场能够实现区域间电价耦合,改善区域内电能短缺或过剩的情况;综合能源公司抗市场波动能力较强且利润较为稳定,但计及设备成本后,其经济性与单一售电公司相比并不具有明显优势。

摘要：单相储能型准Z源逆变器(ES-qZSI)不仅能够在单级系统中同时实现升压和逆变的功能,而且能够平抑光伏输入功率的波动,但其直流侧存在二倍频纹波,这极大地影响了其性能。为了将二倍频纹波限制在允许的范围内,需要对系统参数进行优化。首先,基于状态空间平均法求二阶导数建立了含储能支路的单相ES-qZSI的二倍频分量模型。然后,依据建立的模型分析了各系统参数值对二倍频纹波的影响。最后,提出了抑制二倍频纹波的系统参数设计方法。仿真和实验结果证实了模型的准确性和系统参数设计方法的有效性。

摘要：为评估电动汽车无序充电行为引起的充电负荷时空变化对城市配电网电压稳定性的影响,在构建恶劣充电场景的基础上提出了一种计及电动汽车行为特性驱动负荷增长的连续潮流模型。基于复杂网络理论构建“车-路-网”耦合系统模拟电动汽车行驶路径特性,在考虑城市交通网的约束条件下,设计电动汽车充电位置和行驶路径表征充电负荷的时空变化性,并以此构建恶劣充电场景,利用改进的连续潮流模型搜索电网崩溃状态,分析临界状态下的电压分布特性和电网薄弱区域。所提方法可量化恶劣充电场景下城市电网接纳电动汽车的数量,评估电网薄弱区域并对接入充电设施的该区域配电网进行改造和规划。

摘要：该文主要解决未来大规模接入场景下,无线异构多层多小区通信网络设计及其多级服务质量(QoS)实现等问题。针对多层异构大规模接入网络的通信需求,该文提出一种基于跳频(FH)的稀疏码分多址接入(SCMA)多层异构传输方案(FH/SCMA)。该通信方案中,小区内大规模用户数据通过SCMA技术复用,异构网络的层间小区和层内小区通过跳频码分多址进行区分。由于传统跳频只能提供同一级别的频点碰撞率(即同一误码率),无法保证异构网络多级QoS需求,因此该文进而提出一类新的具有两级汉明相关值的跳频序列集合,利用交织技术给出了这类跳频序列的设计方法。为了验证所提出的多级QoS跳频及其异构多层FH/SCMA通信性能,该文从序列设计和系统分析方面进行了严谨的理论分析和大量的仿真验证。研究表明,采用了新型跳频SCMA技术的多层异构网络可保证大规模用户接入、有效抑制多层小区干扰和衰落信道影响;同时,又可实现异构多层网络多级QoS传输质量需求(多级误码率(BER))。该文的研究成果从信号处理与传输角度,为多层异构网络设计及其多级QoS传输需求提供了有价值的解决方案。

摘要：针对机器人对形状、大小、种类变化不一的未知物体的抓取,提出轻量化的抓取位姿实时检测算法RTGN,以进一步提升抓取检测准确率及检测速度.设计多尺度空洞卷积模块,以构建轻量化的特征提取主干网络;设计混合注意力模块,以加强网络对重要抓取特征的关注;引入金字塔池化模块融合多层级特征,以提升网络对物体的抓取感知能力.在Cornell抓取数据集上进行测试,RTGN检测速度为142帧/s,在图像拆分和对象拆分上的检测准确率分别为98.26%和97.65%;在实际抓取环境下进行抓取实验,机器人对20类未知物体进行400次抓取,抓取成功率为96.0%.实验结果表明,RTGN的检测准确率和检测速度较现有方法有明显提升,对物体的位置和姿态变化具有较强的适应性,并且能够有效地泛化到形状、大小、种类等变化不一的未知物体的抓取检测中.