摘要：研究了一类具有有限耦合连接的分布式互联系统的结构控制器设计问题。与现有的研究不同,在所考虑的分布式网络控制系统中,耦合通信连接的数目是有上界的,而不是固定不变的。利用李亚普诺夫泛函方法,给出闭环系统指数稳定性的充分条件。然后将这种稀疏约束问题转化为势约束问题,并运用一种放松方法来解决这一非线性问题。上述方法不同于传统的将非线性规划方法转化为线性规划方法的思想,而是通过扩展可行域来提供更多的自由度。最后通过一个互联发电系统的例子来验证所提控制方法的可行性和有效性。

摘要：文章提出了一种基于BP神经网络的双馈式风力发电机(DFIG)相间短路故障诊断方法,利用Park变换对DFIG进行建模,并对发生在DFIG定转子侧的相间短路故障进行了仿真,确定了在故障状态下,将DFIG定转子侧的电流量和电压量作为典型故障数据的可行性。在此基础上,通过典型故障数据对BP神经网络的训练,使新的诊断方法在DFIG发生相间短路故障时,能精确地对DFIG的相间短路故障类型进行判断。最后,利用MATLAB对神经网络进行编程设计和仿真分析,验证了该方法的可行性,为DFIG的相间短路故障诊断方法提供参考。

摘要：通过遗传算法、模糊控制、PID的结合,对直线一级倒立摆的平衡控制问题进行了优化控制。首先用牛顿-欧拉法建立倒立摆的动力学模型,得出系统的传递函数和状态空间表达式,分析系统的稳定性和可控性。以此为基础,先设计了PID单回路和双回路控制器;然后用遗传算法优化PID参数;再用优化的参数设计双回路模糊PID控制器;并用MATLAB对系统进行了仿真。纵向和横向控制方法的对比分析表明:该方案控制效果最好,能同时控制角度和位移;其参数可在最优PID初值的基础上在线修改,实现最佳调整,使对象具有良好的静态和动态性能。

摘要：设计研制了一种基于MEMS仿生矢量水听器的高效、经济的测距系统。该声纳系统采用收发分置的主动工作方式,单片机控制电路作为整个系统的核心部件,具有小体积、低成本、高精度、定向发射、定向接收,不受恶劣天气影响等优势。开展了测距声纳系统设计及集成研究,确定了主动声纳信号的参数和声纳收发装置,完成了软硬件的设计。在室内水池和室外海洋环境中完成了该系统的测试,实验结果表明,该测距声纳系统具有很好的测距功能,测距精度较高,具有广阔的应用前景。

摘要：如何高效快速地应对网络中的故障是设计路由协议的基本要求和主要任务。由于动态路由协议在应对网络中的故障时,在协议动态收敛的过程中将会有大量的报文被丢弃。因此,目前路由器厂商普遍采用路由保护方法来克服网络故障,在众多的路由保护方法中,DC(downstream criterion)规则是一种被普遍认可的方法。然而,已有的实现DC规则算法的时间复杂度普遍较高,并且复杂度随着网络节点平均度的增加而迅速增加。为了应对上述问题,提出一种线性时间复杂度的高效路由保护方案ERPLR(efficient routing protection method with linear time complexity),该方法首先提出了备份下一跳计算规则,然后在已有最短路径树的基础上,根据备份下一跳计算规则为所有的源目的节点对计算备份下一跳。在计算备份下一跳的过程中,每个节点和其邻居最多被访问一次,因此ERPLR的时间复杂度为O(V+E)。实验结果表明,与已有的实现DC规则相比较,ERPLR在故障保护率和路径拉伸度两个度量指标结果相似的情况下,在真实网络拓扑和模拟拓扑中,ERPLR分别降低了大约74.93%和78.91%的计算开销,该方法可以极大地降低DC规则的计算开销。

摘要：软件定义网络(Software Defined Network,SDN)以其强大的可编程性和集中控制的优势得到了学术界的广泛关注。现有的SDN设备在执行报文转发时仍然使用最短路径协议,当最短路径中的结点发生故障时,网络仍然需要重新收敛,在此期间报文可能会被丢弃,进而无法传递至目的结点,给实时性应用的流畅性造成了冲击,影响用户体验。学术界普遍采用路由保护的方案来应对网络故障,现有的路由保护方案存在以下两个方面的问题:(1)故障保护率低;(2)当网络出现故障时,备份路径可能会出现路由环路。为了解决上述两个问题,首先提出了备份下一跳计算规则;然后基于此规则设计了一种软件定义网络下的高故障保护率的路由保护算法(Routing Protection Algorithm with High Failure Protection Ratio,RPAHFPR),该算法融合了路径生成算法(Path Generation Algorithm,PGA)、旁支优先算法(Side Branch First Algorithm,SBF)和环路规避算法(Loop Avoidance Algorithm,LAA),可以同时解决已有路由保护方法面临的故障保护率低和路由环路问题;最后在大量的真实网络拓扑和模拟网络拓扑中验证了RPAHFPR方案的性能。与经典的NPC和U-TURN相比,RPAHFPR的故障保护率分别提高了20.85%和11.88%,并且在86.3%的拓扑中可以达到100%的故障保护率,在所有拓扑中可以达到99%以上的故障保护率。RPAHFPR的路径拉伸度基本接近1,不会引入过多的时间延迟。

摘要：针对镁还原罐电磁感应加热装置中的能量损耗问题,对炼镁还原系统的能量传输、热损耗和激励线圈电阻损耗的影响因素及相互关系进行了研究,提出了一种高温激励线圈镁还原罐电磁感应加热装置的设计方法,利用CST软件中的电磁工作室模块建立了电磁系统与传热系统的耦合模型,并通过该模型对炼镁还原系统的热损耗和激励线圈自身铜损进行了数值模拟。研究结果表明:炼镁还原系统的总损耗在激励线圈允许工作最大温度900℃时最小,该方法减小了炼镁还原系统的总损耗,提高了能量利用效率,可以为镁还原罐电磁感应加热装置的设计提供新思路。

摘要：针对镁还原罐及其有芯电磁感应加热装置,用有限元软件建立了具有耦合特性的电磁和传热模型,在一定的约束条件下,用该模型对还原系统的热传导损耗、激励线圈自身损耗、磁芯损耗及无功补偿电容器自身损耗,进行了有限元模拟和分析。将电热能效与无功补偿联合设计,并对与特定补偿电容相匹配的有芯电磁感应加热装置进行了设计,给出了镁还原罐及其有芯电磁感应加热装置设计参数。

摘要：在当前燃煤机组参与深度调峰的背景下,针对SCR烟气脱硝系统的非线性、时变性与大迟延特性,提出一种用于变工况运行的多模切换DMC-PID串级预测控制方法。首先采用系统辨识方法建立不同工况下SCR脱硝系统的局部线性模型;其次依据二次最优控制原理设计各工况点的DMC-PID控制器参数;最后根据机组负荷指令设计切换条件,通过多模切换控制方法实现脱硝系统在变工况时的DMC-PID串级预测控制。研究结果表明,与未采用切换控制的DMC-PID串级预测控制和采用了切换控制的串级PID多模切换控制相比,在机组变工况运行时,多模切换DMC-PID串级预测控制具有变工况输出波动小、超调量小、调节时间短、快速性好、抗干扰能力强、鲁棒性好等优点,适用于具有非线性、时变性、大迟延特性以及变工况运行的工业过程控制。

摘要：针对山西省大学生工程训练综合能力竞赛的主题,设计了一种将重力势能转化为动能且自动绕行"8"字轨迹的小车。首先,通过Matlab软件模拟计算出小车绕行的最佳"8"字轨迹,根据轨迹的大小确定小车后轮直径和齿轮机构的传动比;然后,通过不完全齿轮和曲柄摇杆机构相结合来设计小车的自动换向系统,当不完全齿轮有齿部分和无齿部分周期性地进入啮合时,小车相应地绕行"8"字轨迹的非圆弧部分和圆弧部分;最后,采用UG NX软件对小车的各组成机构进行三维建模、装配及运动仿真。在仿真取得理想的效果后,对小车进行加工制作与调试。经过参加省赛的实践检验,证明了该机构设计的合理性。