摘要：本文建立了节点和连边耦合的二元相互依赖网络模型(binary interdependent networks with node and edge coupling,BINNEC).该模型中,网络A节点随机依赖网络B多条边从而形成边依赖群,当边依赖群的失效比例超过网络失效容忍度μ时,导致网络A的节点失效.基于自平衡概率法建立起理论分析框架,通过对3种经典网络结构下的BINNEC网络进行计算机仿真验证,并分析了该模型面对随机攻击下的相变行为和关键阈值.研究结果表明3种网络结构下的BINNEC网络和一元耦合网络一样脆弱,网络的相变行为都是一阶相变.当网络节点的边依赖群规模m越大,网络鲁棒性增强;在网络的边依赖群规模一定时,节点的失效容忍度μ越大网络鲁棒性越强.本文进一步研究在m和μ相同条件下,网络的度分布对BINNEC的影响.研究可以为此类二元耦合网络鲁棒性提供一定的理论依据,同时也为现实网络的安全设计提供指导意义.

摘要：在电力资源相对匮乏而自然风光资源丰富的孤岛等地区,电力供应的稳定性和成本效益一直是个亟待解决的问题。传统的独立微电网在容量配置时,大多依赖快速非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ),该算法在处理真实负载的多目标优化问题时,局部搜索能力略显不足。为此,提出了利用改进强度Pareto进化算法(SPEA2)优化风光柴储独立微电网容量配置,以经济性成本、失负荷概率、碳排放作为优化目标,实现更加全面和高效的容量配置。通过导入某孤岛天气与负荷数据,生成风光柴储独立微电网的真实Pareto前沿,将SPEA2和基于指标选择的多目标搜索(IBEA)、NSGA-Ⅱ3种算法分析结果进行对比,相较于NSGA-Ⅱ,SPEA2的反世代距离评价IGD指标提升46.83%,空间评价方法Spacing指标提升60.28%,真实Pareto覆盖率CPF指标提升35.14%,该算法表现出更加出色的性能。最后根据容量优化的结果合理配置各部分参数,共同出力满足负荷需求,为孤岛等电力资源匮乏地区的能源管理提供了新的思路,也为多能源微电网的优化设计提供了有价值的参考。

摘要：以地铁列车节能、准点运行为研究目标,在充分考虑实际运行线路条件下,构建满足约束条件下的多质点列车运行能耗模型,并在此基础上,将萤火虫算子引入到标准粒子群算法中,构建一种包含萤火虫算子的粒子群优化算法(FAPSO),进而提出基于FAPSO算法的双层结构一体化优化控制方法。上层结构优化通过使用FAPSO算法对获得的总冗余时间进行分配,进而得出各站间最佳运行时间,优化列车运行时刻表;下层结构优化在上层结构优化所得站间最佳运行时间下,对不同运行策略下列车运行能耗进行比较,进而优化整条线路的列车运行策略。最终,获得列车站间节能、准点运行的最优驾驶方案。以广州地铁站间线路为例,通过MATLAB进行实例仿真,仿真结果表明,经双层结构一体化优化后列车运行能耗降低10.8%,且满足列车准点运行的要求。

摘要：为进一步提升激光通信精跟踪系统的控制性能,本文对音圈电机驱动的快速反射镜(Fast Steering Mirror,FSM)控制方法进行了研究。针对FSM中存在的强轴间耦合与外部扰动问题,提出了融合前馈解耦补偿与固定时间扩张状态观测器的复合快速非奇异终端滑模控制策略。首先,采用系统辨识方法建立FSM的双输入双输出耦合传递函数矩阵模型,并设计前馈解耦补偿器补偿耦合分量,以实现X轴和Y轴之间的运动解耦。其次,针对解耦后的各单轴模型,设计固定时间扩张状态观测器,同时实现对角速度和外部干扰的固定时间估计。随后,构建快速非奇异终端滑模面,并在控制律设计中采用指数幂函数取代符号函数,以提高系统收敛速度并抑制控制抖振,基于Lyapunov方法验证所提控制系统的稳定性,并证明跟踪误差在有限时间内收敛。最后,通过对比实验验证了提出的复合控制策略的有效性。实验结果表明,FSM在100 Hz强扰动存在的情况下,跟踪60 Hz和120 Hz圆形轨迹,其轨迹跟踪误差的平均绝对值分别为0.0036°和0.0131°,系统能够保持良好的跟踪性能,说明所提复合控制策略是有效的,满足激光通信FSM对于高精度和强抗扰等要求。

摘要：针对电气照明设计领域规范条文繁杂,存在设计人员查询困难及对同一规范条文的理解偏差等问题,提出运用信息抽取技术建立该领域的知识图谱,并将专家经验融入其中。在预处理阶段引入互信息和边界熵两个参数对分词进行改进,避免了对专业名词的切分;通过语义角色标注与依存句法分析相结合的方法对数据三元组进行抽取,弥补单纯用语义角色标注方法不能抽取出多宾语的缺陷;用图数据库Neo4j存储,完成该领域知识图谱的构建。

摘要：该文研究降低低阻尼谐振特性对压电定位平台跟踪带宽的限制。首先,在Prandtl-Ishlinskii逆模型线性化的基础上,将基于脉冲响应的Hankel矩阵系统辨识法应用到压电定位平台线性动态特性的辨识中,并在其中提出一种改进的相关函数计算方法进一步提高低阻尼谐振频段的辨识精度。其次,根据辨识得到的传递函数模型,采用零极点对消加超前补偿器的方法设计陷波器补偿低阻尼反谐振及谐振特性,并在串联陷波器的基础上设计PI(proportional integral)控制器提高闭环回路的鲁棒性及跟踪性能。最后,试验结果表明,PI控制器的闭环带宽为97 Hz,含有陷波器的PI控制器闭环带宽为244 Hz,由于陷波器的加入,闭环带宽提高了151.5%,从而说明了该文辨识及控制方法的有效性。

摘要：高速永磁同步电机运行中,转子位置精确与否确定了系统运行性能优劣,对于只补偿一拍滞后和零阶保持器引起的角度误差,以及通过与前馈解耦做差获得误差角进行补偿的方法,在精度和动态性等方面性能欠佳。为此,通过分析转子位置估算误差产生原因,推导出误差角的通用型数学模型,提出一种基于线性扩张状态观测器(LESO)的转子位置估算误差补偿方法。基于推导模型设计出一种可提取转子位置误差角的LESO,并采用获得的转子位置误差角进行补偿。此转子位置误差角估算考虑了不同类型非理想因素的影响,以及动态过程中电感电压项对误差角的影响,精度高、动态性好。最后搭建系统实验平台,实验结果表明所提转子位置估算误差补偿方法在精度和动态性方面具有优势。

摘要：针对弹箭燃气舵轻量化问题,设计了基于高热导率氮化铝(AlN)陶瓷材料的新型燃气舵。为考察其可行性,建立了基于流固热耦合的非定常数值模拟方法,研究了氮化铝陶瓷燃气舵在不同舵偏角下的工作过程,并基于高温下陶瓷强度预测模型分析了燃气舵的抗热震能力。加工了氮化铝陶瓷燃气舵,开展了固体火箭发动机地面静态射流试验,并通过扫描电镜分析了试验结果。研究结果表明:数值仿真与试验结果基本一致,验证了数值模拟方法的有效性;对燃烧室总温为2284 K的固体火箭发动机,氮化铝陶瓷燃气舵可承受其燃气1 s内造成的最大机械冲击和热冲击;氮化铝陶瓷由于较高的热导率(理论达320 W/(m∙K)),有远优于常规结构陶瓷的抗热震性能,是一种良好的小型燃气舵选材。

摘要：音圈式快速反射镜(Voice Coil Actuator-Fast Steering Mirror,VCA-FSM)是星间激光通信中的重要伺服机构,其基于音圈电机进行驱动,FSM内部的柔性支撑结构以及轴间相对运动使系统存在复杂耦合特性,降低了系统的控制性能。对于该问题,本文提出了一种基于模型辨识的双轴回路成形H∞解耦控制方法。首先,基于激励与响应数据求解系统脉冲响应序列,构造Hankel矩阵进行系统辨识;其次,考虑系统的耦合特性,基于标称模型进行双轴回路成形H∞鲁棒控制器的设计;最后,基于VCA-FSM伺服控制实验平台,开展方波与正弦扫频实验。实验结果表明:相较于LQG与LQR控制,本文所提出的双轴回路成形H∞鲁棒控制使系统X,Y轴跟踪闭环带宽分别最大提升了54.3 Hz和54.8 Hz,显著降低了系统的耦合特性。本文所提出的控制方法充分提高了VCA-FSM伺服系统的性能,实现了双轴VCA-FSM的高性能解耦控制。

摘要：二极管中点钳位NPC(neutral point clamped)三电平逆变器具备较低的开关应力、谐波分量和较好的抗干扰能力,促使其成为光伏、储能等新能源领域DC-AC变换器的主要拓扑之一。针对大功率应用场景中普遍采用的NPC三电平IGBT功率半导体模块开展研究,分析NPC三电平功率模块的换流回路,并据此给出对应换流回路的寄生参数精准仿真评估方法。依据换流回路寄生参数最小原则,设计适用于NPC三电平功率半导体模块的动态特性测试电路。根据换流回路以及电路工作原理,设计NPC三电平功率模块的驱动电路,并给出增强驱动电流、防直通及死区时间可调的驱动方案。最后,通过对NPC三电平IGBT模块的动态测试,详细评估了不同工况下功率器件的动态损耗。