摘要：为打破PLC实验室建设的各项限制,提升PLC课程教学效果,拓宽PLC实验教学内容,提高学生的实践动手能力和创新能力,将Multisim仿真技术应用到PLC教学中。利用Multisim开发虚实结合的PLC实验教学平台,并在此基础上构建了虚实结合的创新型教学体系,探索了Multisim在PLC教学中的应用。教学平台的开发与实施得到了学生的好评,为PLC的实验教学开辟了一种新的路径。

摘要：光线在水下被吸收或者散射使得水下图像成像出现色偏、模糊遮挡等问题,影响水下视觉任务。传统的图像增强方法分别采用直方图均衡、伽马矫正和白平衡方法较好地增强水下图像。然而,3种方法融合增强水下图像的互补性和相关性方面的研究较少。因此,该文提出一种基于多路混合注意力机制的水下图像增强网络。首先,提出多路特征提取模块,对图像进行直方图均衡支路、伽马矫正支路和白平衡支路的多路特征提取,提取图像的对比度、亮度和颜色特征;然后,融合直方图均衡、伽马矫正和白平衡3支路特征,增强3支路特征融合的互补性;最后,设计混合注意力学习模块,深度挖掘3支路在对比度、亮度和颜色的相关性矩阵,并引入跳跃连接增强图像输出。在多个数据集上的实验结果表明,该方法能够有效恢复水下图像色偏、模糊遮挡和提高图像明亮度。

摘要：原油外输过程中超低含水率的在线精确测量对确定原油的品质和保障原油交易时双方的利益有重要的意义.电磁波在含水原油介质中传播时会发生幅值衰减和相位移动,天线作为一种接收和发射电磁波的基本结构,被广泛运用于微波测量系统中.针对天线的谐振特性,设计了一种基于双天线法的超低含水率测量微波传感器,通过测量传感器S21幅值和相位的变化,感测出油水两相流中的含水率.采用COMSOL Multiphysics软件实现了对传感器结构的优化;通过分析传感器的S21响应与含水率变化关系,确定了传感器测量超低含水率的可行性,发现了适合传感器工作的频率范围.采用油水静态混合乳化实验和油水流动实验测试对仿真结果进行了验证.在4.64 GHz频率处,S21幅值和相位随含水率均呈线性变化,S21相位值测量灵敏度高,适用于0~3.00%范围内的含水率测量.随后,根据实验的相位结果,建立了0~3.00%超低含水率范围的油水乳化静态实验和动态实验含水率预测模型,在95%置信概率时,两个模型绝对误差均优于±0.1%.基于本研究给出的微波含水率测量传感器,其油水乳化实验测得含水率可以在一定程度上代替油水动态实验的测量结果.

摘要：螺旋输送机广泛应用于化工、冶金、粮食和运输等领域,其螺旋叶片的运动对输送状态有直接的影响。多采用封闭运输,且运行环境恶劣,经过较长时间工作后,易出现螺旋叶片变形甚至断轴等事故。通过实时检测螺旋叶片的运动速度,可及时获得螺旋输送机的运行状态。针对缺少有效的螺旋叶片运动速度检测手段的问题,本文设计了静电传感器,针对静电信号噪声干扰严重的问题,提出了基于经验模态分解(empirical mode decomposition,EMD)的静电信号滤波处理方法,对滤波处理后的信号通过互相关计算,可以获得螺旋叶片的上升速度。实验结果表明:螺旋输送过程中,管壁处检测到的静电信号具有周期性,且与螺旋叶片经过电极的频次一致,经基于EMD的滤波处理和螺旋转速修正,螺旋转速测量相对误差为0.67%。

摘要：针对传统污水处理效率低、质量不佳等问题,设计了电气自动化控制水处理系统,引入可编程序控制器(PLC)技术,介绍了系统控制的总体要求及流程,分别从软件设计、硬件设计及通信系统等方面探究了PLC技术下电气自动化控制水处理系统的构成。实践证实,该系统能够满足实际运行需求,降低了操作人员工作强度,具有较高推广价值。

摘要：针对仅通过期末笔试考核学习效果存在的问题,以“工业控制网络”课程为例,对过程性多元化考核进行了研究。取消了期末笔试环节,设计了平时表现、章后测试和设计与调研报告三个环节,通过“平时表现”和“章后测试”把握学生学习状态,动态调整授课重点。报告环节与课程知识紧密配合,分别培养学生的协议设计、集成设计、单元设计和终身学习能力。为了保证评价的客观性和公正性,设计了成绩定量计算方案。改革举措在线下和线上课程中经过了多年的实践,取得了较好的效果。

摘要：针对大学电类实验中频域相关内容偏少的现象,以滤波器设计为实验内容,将虚拟仪器技术中的波特图仪、FFT频谱仪等频域测量设备应用到“电子线路课程设计”的实验教学中。通过滤波器的设计、特别是滤波器特性的分析以及特性的实验验证等教学环节,强化学生对于频域相关知识的理解,同时依靠虚拟仪器技术也大幅度拓展“电子线路课程设计”课程在频域方面的实验教学空间。

摘要：针对高级量测体系中的海量数据问题,首次引入压缩感知以克服传统数据压缩方法的不足,深入探索了基于压缩感知的高级量测体系(advanced metering infrastructure based on compressed sensing,AMI-CS)。首先,在分析各类数据特点的基础上,提出了基于时间和基于空间的2种基本模型及其选取原则;然后,设计模型中的关键要素,提出分类K-SVD稀疏基和适用于时间模型的优选重构算法,并设置二进稀疏测量方式、通用重构算法及适用采集参数;基于此,形成了AMI-CS具体构建方案。实验结果表明,所提出的AMI-CS方案关键要素均具合理性,优于CS传统要素且较传统压缩提升了抗丢包性,通过合理选择压缩比,数据重构信噪比在58 dB以上、重构误差在0.24%以下,满足AMI要求。

摘要：针对高比例分布式能源和灵活可调负荷接入下,虚拟电厂(virtual power plant,VPP)调度特性复杂、各主体隐私数据保护困难的问题,本文提出一种基于联邦强化学习的多VPP安全协同隐私数据保护方法,实现多VPP可调资源协同优化与敏感数据的可用不可见.首先,通过分析VPP内部可调资源的时空耦合性和时变性,构建了多VPP协同的全网调频备用资源调度模型和VPP内部可调资源物理模型.其次,将VPP可调资源的响应行为转化为一个时序马尔可夫决策过程,建立VPP内部深度Q网络(deep Q-network,DQN)优化调度模型,以经济优化为目标响应调度需求.然后,提出了基于改进横向联邦平均算法的多个DQN模型协同训练方法,通过联邦平均优化全局模型训练参数,并设计全局模型更新间隔自适应调整机制,提升DQN模型训练效率与精度.整个训练过程各VPP无需向上层调度中心上报详细物理模型,无需在训练过程中对等交互信息.最后,结合某地区调频辅助服务市场数据与IEEE-39节点网络算例,对提出算法进行仿真验证,并讨论了不同调度策略对不确定性调节资源的适应能力.与同类算法的对比结果表明,所提算法隐私泄露方差为0.11,调度成本最大可降低22.5%,在各调节时段,能够保护VPP运行和物理模型数据并实现可调资源高效低成本参与电力市场.

摘要：为促进实现“双碳”目标,新能源将成为未来能源供应的主体。考虑到高比例新能源对电力系统容量规划和调度运营带来的巨大挑战以及电氢能源需求量的持续增长对电力系统的影响,以微电网为研究对象,设计基于可逆固体氧化物电池的考虑源荷不确定性的电氢耦合微电网全生命周期规划-运营优化模型及其求解算法。首先,针对风光产电、电氢负荷等多种不确定因素,设计包含微电网全生命周期内各年份不同典型日的数据,以构成随机场景。其次,对电氢耦合微电网容量规划成本、全生命周期调度运营成本以及新能源年均渗透率等多个优化目标进行数学表达,并对各发电机组、可逆固体氧化物电池以及储氢库的规划-运营约束进行线性描述。然后,设计一种改进的增广ε约束算法求解模型的Pareto解集,并提出一种平衡决策方法从解集中获取最佳规划-调度方案。最后,仿真结果表明,所提方法能均衡各优化目标,在保证新能源高渗透率的同时提升电氢耦合微电网的可靠性以及规划-运营经济性。