混合式三电平中点电位平衡控制策略 被引量：41

1

作者 周京华 贾斌 +1 位作者 章小卫 陈亚爱 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第24期82-89,13,共8页

三电平拓扑结构相对于两电平在性能上有很多优势,但是也存在中点电位不平衡这一固有问题。基于简化的三电平空间矢量脉宽调制(space vector pulse width modulation,SVPWM),提出一种混合式的三电平中点平衡控制策略。该控制策略在低调... 三电平拓扑结构相对于两电平在性能上有很多优势,但是也存在中点电位不平衡这一固有问题。基于简化的三电平空间矢量脉宽调制(space vector pulse width modulation,SVPWM),提出一种混合式的三电平中点平衡控制策略。该控制策略在低调制度下,根据中点电压偏移情况,结合三相电流,明确重叠区域的扇区选择原则,克服非冗余小矢量造成的中点偏移;高调制度下,充分考虑中矢量对中点偏移的影响,对不同的小三角形设置不同的时间控制因子,实现对中点电位平衡的精细化控制。基于DSP构建三电平逆变器硬件平台,在1140V/500kW三相异步电机和三相电感上完成了相关实验。实验结果验证了该方法可以实现全频率段中点电位的平衡控制。 展开更多

关键词 三电平 中点平衡 空间矢量脉宽调制 混合式 调制度

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三电平逆变器死区补偿策略研究 被引量：20

2

作者 周京华 贾斌 +1 位作者 章小卫 李正熙 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第5期69-74,共6页

为了避免桥臂直通带来的危害,必须在PWM驱动脉冲中加入死区时间。在电压型逆变器低频和轻载运行时,死区效应将导致输出电压和电流的畸变。针对三电平逆变器,根据伏秒等效原理和输出电流极性,提出一种新型的死区补偿策略,既补偿了死区时... 为了避免桥臂直通带来的危害,必须在PWM驱动脉冲中加入死区时间。在电压型逆变器低频和轻载运行时,死区效应将导致输出电压和电流的畸变。针对三电平逆变器,根据伏秒等效原理和输出电流极性,提出一种新型的死区补偿策略,既补偿了死区时间、功率器件的开通和关断延时,又考虑了管压降带来的死区效应。基于DSP与CPLD,构建三电平逆变器硬件平台,在一台30kW三相异步电机上完成了相关实验,并通过李萨如图对输出电流波形进行分析。实验结果验证了该方法可以有效的改善输出电流波形,并补偿了由死区效应所造成的输出电压损失,提高了系统低频运行的性能。 展开更多

关键词 三电平逆变器 死区补偿 死区时间 开通和关断延时 管压降

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多电平逆变器多载波调制策略的谐波分析 被引量：17

3

作者 周京华 吴理心 +1 位作者 章小卫 李正熙 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第5期63-71,共9页

针对多电平逆变器多载波调制策略的谐波问题,采用双边傅里叶变换方法,提出了一种通用的谐波分析方法,得出输出电压谐波的解析表达式,从理论上阐述了多载波调制策略的谐波特性。根据所得出的通用谐波解析表达式,推导了一种具有特定相邻... 针对多电平逆变器多载波调制策略的谐波问题,采用双边傅里叶变换方法,提出了一种通用的谐波分析方法,得出输出电压谐波的解析表达式,从理论上阐述了多载波调制策略的谐波特性。根据所得出的通用谐波解析表达式,推导了一种具有特定相邻载波相位关系的调制策略谐波解析表达式,给调制策略的实际应用提供了理论依据。同时对3电平、5电平及7电平PD调制策略的谐波分布特性进行了仿真及实验研究。仿真及实验结果表明PD调制策略的谐波分布规律与理论分析是一致的。 展开更多

关键词 多电平逆变器 调制策略 谐波分析 谐波特性

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三电平有源电力滤波器谐波电流及中点电位平衡控制 被引量：16

4

作者 周京华 柴小丰 +2 位作者 祝天岳 陈亚爱 章小卫 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2017年第6期2012-2019,共8页

针对三电平有源电力滤波器,在建立其小信号数学模型的基础上,提出一种考虑输出补偿电流的改进型预测电流跟踪控制策略。同时,为控制三电平直流侧中点电位不平衡,提出一种基于平衡因子的中点电位平衡控制策略。为验证所提控制策略的正确... 针对三电平有源电力滤波器,在建立其小信号数学模型的基础上,提出一种考虑输出补偿电流的改进型预测电流跟踪控制策略。同时,为控制三电平直流侧中点电位不平衡,提出一种基于平衡因子的中点电位平衡控制策略。为验证所提控制策略的正确性,搭建了三电平有源电力滤波器实验平台,实验结果验证了改进型预测电流和中点电位平衡控制策略的有效性与可行性。 展开更多

关键词 三电平 有源电力滤波器 小信号数学模型 预测电流 中点电位平衡

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电气化铁路牵引供电系统研究现状及关键性技术 被引量：13

5

作者 周京华 祝天岳 +2 位作者 曾鹏 章小卫 蓝志茂 《电气传动》 北大核心 2015年第6期3-9,共7页

伴随着社会发展需求,电气化铁路在国民经济中所占比重越来越大,促进了经济的发展,但给公共电网带来的谐波、无功和负序电流问题也日益凸显。围绕着上述问题,国内外开展了很多研究。针对国内外相关研究和所取得的成果,阐述目前电气化铁... 伴随着社会发展需求,电气化铁路在国民经济中所占比重越来越大,促进了经济的发展,但给公共电网带来的谐波、无功和负序电流问题也日益凸显。围绕着上述问题,国内外开展了很多研究。针对国内外相关研究和所取得的成果,阐述目前电气化铁路牵引供电系统存在的问题及各种解决方案,对各种解决方案的优势和不足进行归纳总结,并进行了分类,提出无牵引变压器新型同相供电系统的实现思路及关键控制技术,为同相供电的理论研究和实际应用提供参考。 展开更多

关键词 电气化铁路 牵引供电系统 无牵引变压器 同相供电 关键控制技术

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耦合中心游移和双权重因子的鲸鱼算法及应用 被引量：6

6

作者 程浩淼 王梦磊 +1 位作者 汪靓 章小卫 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2022年第13期74-84,共11页

针对鲸鱼优化算法(WOA)收敛精度低、收敛速度慢、易陷入局部优化等问题,提出耦合中心游移和双权重因子的鲸鱼算法(C-A-WWOA)。该算法采用中心游移和边界邻域更新策略,提高了种群质量、收敛精度和收敛速度;通过算法参数的非线性改进,平... 针对鲸鱼优化算法(WOA)收敛精度低、收敛速度慢、易陷入局部优化等问题,提出耦合中心游移和双权重因子的鲸鱼算法(C-A-WWOA)。该算法采用中心游移和边界邻域更新策略,提高了种群质量、收敛精度和收敛速度;通过算法参数的非线性改进,平衡了算法的局部开发与全局搜索能力;还采用双权重因子对后期种群进行随机扰动,以避免算法后期陷入局部最优。通过18个测试函数的计算表明,相较于WOA和其他改进方案,C-A-WWOA在没有增加算法复杂度的基础上,提高了收敛精度和适用性。同时,不同改进策略下对算法性能的影响排序为:C-A-WWOA>W-WOA>C-WOA≈A-WOA>WOA;此外,改进算法在两个工程结构设计实例的应用中,也验证了其有效性和优越性。 展开更多

关键词 改进鲸鱼优化算法 中心游移 边界邻域更新 双权重因子 工程优化

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电气化铁路多电平贯通式同相供电装置拓扑与控制 被引量：5

7

作者 周京华 闫天乐 +1 位作者 章小卫 陈亚爱 《电力系统及其自动化学报》 CSCD 北大核心 2022年第6期42-53,共12页

我国电气化铁路采用单相工频牵引供电系统,负序和电分相是其存在的主要问题,而贯通式多电平同相供电装置通过三相-单相对称变换,可有效解决该问题。针对目前多电平同相供电技术的发展,本文分类归纳了适用于同相供电装置的多电平全电力... 我国电气化铁路采用单相工频牵引供电系统,负序和电分相是其存在的主要问题,而贯通式多电平同相供电装置通过三相-单相对称变换,可有效解决该问题。针对目前多电平同相供电技术的发展,本文分类归纳了适用于同相供电装置的多电平全电力电子变换拓扑,总结了同相供电装置的控制技术,分析比较了不同多电平同相供电装置的特点和适用场合,最后结合新能源高比例接入电网的背景,提出新能源混合多端同相供电系统构想,为同相供电装置的深入研究与牵引网架构的发展提供借鉴。 展开更多

关键词 电气化铁路 牵引供电系统 同相供电 多电平拓扑 控制技术

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20kW双级型T型三电平储能功率变流器研制 被引量：6

8

作者 周京华 张海东 +1 位作者 陈亚爱 章小卫 《电力电子技术》 CSCD 北大核心 2018年第6期78-80,95,共4页

随着微电网的迅速发展,以风能、太阳能为主的分布式电源输出功率的不确定性和间歇性问题也日益突出。为了平抑和调节微网系统中由分布式电源和各类负荷引起的功率波动,研制了一种以双级型T型三电平为拓扑、集并离网模式为一体的储能功... 随着微电网的迅速发展,以风能、太阳能为主的分布式电源输出功率的不确定性和间歇性问题也日益突出。为了平抑和调节微网系统中由分布式电源和各类负荷引起的功率波动,研制了一种以双级型T型三电平为拓扑、集并离网模式为一体的储能功率变流器(PCS)。在深入分析双级型T型三电平PCS拓扑和基本工作原理的基础上,给出了并网与离网两种模式下的控制策略以及切换逻辑,并进行了实验研究。实验结果证明该台PCS既能在并网模式下实现恒流和恒功率控制,又能在离网模式下通过U/f控制使交流侧稳定输出。 展开更多

关键词 变流器 三电平 并离网

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地方综合性大学实施有组织科研的路径和对策研究 被引量：3

9

作者 章小卫 《江苏科技信息》 2023年第17期65-68,共4页

随着国家对高校开展有组织的科研日益重视,地方综合性大学如何发挥综合优势特色,聚焦国家战略开展有组织的科研成为其推进自身建设和高质量发展的关键问题。文章从分析高校开展有组织科研的重要意义出发,深入剖析了当前地方性高校实施... 随着国家对高校开展有组织的科研日益重视,地方综合性大学如何发挥综合优势特色,聚焦国家战略开展有组织的科研成为其推进自身建设和高质量发展的关键问题。文章从分析高校开展有组织科研的重要意义出发,深入剖析了当前地方性高校实施有组织科研所面临的困境,分别从学科领域聚焦、科研组织模式改革、科研机构建设、加快科技成果转化和科研评价机制优化等方面,面向地方综合性高水平研究型大学实施有组织科研提出了相关路径和对策,以期为地方综合性大学有效开展有组织的科研提供有益参考。 展开更多

关键词 有组织科研 科研团队建设 交叉融合 科研评价

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微电网背景下电能质量分析与治理 被引量：4

10

作者 周京华 闫天乐 +1 位作者 郭磊轩 章小卫 《电气传动》 2022年第18期3-9,16,共8页

随着微电网中新能源发电的高渗透率及高比例电力电子设备的应用,加之不平衡、非线性等种类繁多的负荷及储能设备的接入,微电网中电能质量问题日益严峻且具有一定的特殊性:一方面,电压波动等传统问题在微电网中更为突出;另一方面,高度电... 随着微电网中新能源发电的高渗透率及高比例电力电子设备的应用,加之不平衡、非线性等种类繁多的负荷及储能设备的接入,微电网中电能质量问题日益严峻且具有一定的特殊性:一方面,电压波动等传统问题在微电网中更为突出;另一方面,高度电力电子化以及开关频率的提高导致间谐波和超高次谐波等新问题。首先,介绍了微电网中电能质量问题的起因、特殊性、危害及综合治理措施;其次,针对国内外研究现状,总结了新能源并网中公共耦合点电压与频率偏差的治理方案、储能设备在微电网电能质量问题治理的工程应用,同时对电力弹簧、多功能并网逆变器等新技术进行了介绍;最后,结合我国智能电网发展,对微电网电能质量问题的综合治理进行展望。 展开更多

关键词 微电网 新能源渗透率 电力电子 电能质量 智能电网

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基于非对称占空比调制的DAB变换器优化策略 被引量：1

11

作者 章小卫 苏星宇 周京华 《电力电子技术》 北大核心 2023年第12期117-120,共4页

针对双有源桥(DAB)变换器在轻载及电压不匹配时损耗大、效率低的问题,此处提出了一种基于单侧非对称占空比调制(SSADM)的电感电流峰峰值优化策略,降低了损耗并且提升了变换器的效率。首先,分析了SSADM的工作原理及两种工作模态;然后,基... 针对双有源桥(DAB)变换器在轻载及电压不匹配时损耗大、效率低的问题,此处提出了一种基于单侧非对称占空比调制(SSADM)的电感电流峰峰值优化策略,降低了损耗并且提升了变换器的效率。首先,分析了SSADM的工作原理及两种工作模态;然后,基于时域模型,推导了两种工作模态下的传输功率特性;接着,以电感电流峰峰值为优化目标,以传输功率为约束条件,得到了最优占空比及移相角;最后,基于StarSim硬件在环平台验证了所提优化算法的有效性。 展开更多

关键词 双有源桥变换器 单侧非对称占空比调制 电感电流

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APF改进型指定次谐波电流补偿控制策略 被引量：5

12

作者 周京华 张荣 +1 位作者 章小卫 陈亚爱 《电力电子技术》 CSCD 北大核心 2017年第11期105-107,共3页

有源电力滤波器(APF)是解决由非线性负载造成谐波污染的有效手段之一。基于多同步旋转坐标系的谐波提取策略,兼顾动态和稳态响应,提出一种改进型指定次谐波电流补偿控制策略。该控制策略通过对各次谐波电流进行比例积分(PI)闭环控制,以... 有源电力滤波器(APF)是解决由非线性负载造成谐波污染的有效手段之一。基于多同步旋转坐标系的谐波提取策略,兼顾动态和稳态响应,提出一种改进型指定次谐波电流补偿控制策略。该控制策略通过对各次谐波电流进行比例积分(PI)闭环控制,以达到较好的稳态补偿效果;通过无差拍控制解决系统补偿的动态响应问题,实现了指定次谐波电流的补偿,同时保证了系统的动态性能和稳态精度。实验结果验证了所提改进型谐波电流补偿控制策略的有效性。 展开更多

关键词 有源电力滤波器 谐波电流补偿 比例积分控制

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成果转化导向的高校智慧科研实验室的构建 被引量：2

13

作者 章小卫 张惠芹 《实验室研究与探索》 CAS 北大核心 2023年第4期260-264,共5页

结合当前高校科研实验室建设面临的挑战,以加快实验室成果转化为导向,构建了具备科技成果展示与供需对接、实验数据云管理、智能环境监测、智能化仪器设备管理、在线科研互动交流等功能的智慧高校实验室体系架构。并以数据分析与融合、... 结合当前高校科研实验室建设面临的挑战,以加快实验室成果转化为导向,构建了具备科技成果展示与供需对接、实验数据云管理、智能环境监测、智能化仪器设备管理、在线科研互动交流等功能的智慧高校实验室体系架构。并以数据分析与融合、基于大数据的推荐算法和智能语音交互为技术支撑,探讨了智慧科研实验室平台后端、前端和数据存储3个方面的实现路径,以期为高校智慧科研实验室建设提供参考。 展开更多

关键词 大数据 云计算 智慧科研实验室 成果转移转化

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基于模糊隶属度邻域覆盖的三支分类决策

14

作者 姜磊 章小卫 《计算机应用与软件》 北大核心 2024年第2期271-278,共8页

传统的邻域分类决策方法对不确定数据进行了严格的分类,可能导致严重的分类错误,因此提出一种基于模糊隶属度邻域覆盖的三支分类决策方法。引入模糊邻域覆盖方法,构建邻域覆盖隶属度相关的不确定测度,并且提供数据分布的隶属度近似。通... 传统的邻域分类决策方法对不确定数据进行了严格的分类,可能导致严重的分类错误,因此提出一种基于模糊隶属度邻域覆盖的三支分类决策方法。引入模糊邻域覆盖方法,构建邻域覆盖隶属度相关的不确定测度,并且提供数据分布的隶属度近似。通过三支分类策略降低分类风险。通过多个数据集分类实验结果可知,提出的方法在保证分类精度的条件下极大地降低了分类风险。 展开更多

关键词 三支分类 不确定 邻域覆盖 模糊隶属度

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能量回馈型多单元串联高压变频器综述 被引量：4

15

作者 周京华 国敬 +1 位作者 章小卫 陈亚爱 《电气传动》 北大核心 2012年第12期3-9,55,共8页

多电平变频器因其输出功率大、输出波形好,已经广泛应用于工业领域。其中多单元串联型多电平变频器因其优越的性能而受到广泛的关注。但是,传统的多单元串联变频器由于前端采用不控整流结构,不能实现能量的双向流动,限制了其在需要能量... 多电平变频器因其输出功率大、输出波形好,已经广泛应用于工业领域。其中多单元串联型多电平变频器因其优越的性能而受到广泛的关注。但是,传统的多单元串联变频器由于前端采用不控整流结构,不能实现能量的双向流动,限制了其在需要能量回馈场合中的应用。详细分析了目前多单元串联能量回馈的拓扑结构形式,比较了各种拓扑结构的特点,对不同拓扑结构的控制策略、整流侧电流及直流母线谐波特性进行了深入分析。最后,确定了一种适合我国工业发展的能量回馈拓扑。 展开更多

关键词 多单元串联 能量回馈 控制策略 谐波特性

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基于FPGA的电力电子变换器控制系统设计 被引量：4

16

作者 周京华 张新雷 +1 位作者 曹永雷 章小卫 《电气传动》 北大核心 2018年第1期36-41,46,共7页

电力电子变换器控制系统一般是基于数字信号处理器或以DSP为主,现场可编程门阵列为辅的控制系统架构进行设计,但在一些实时性要求高、扩展性强的应用场合受到限制。而以FPGA为主进行设计的电力电子变换器控制系统具有集成度高、实时性... 电力电子变换器控制系统一般是基于数字信号处理器或以DSP为主,现场可编程门阵列为辅的控制系统架构进行设计,但在一些实时性要求高、扩展性强的应用场合受到限制。而以FPGA为主进行设计的电力电子变换器控制系统具有集成度高、实时性好的特点,能更好地满足高性能控制系统需求。在深入研究FPGA架构基础上,系统分析了采用FPGA的电力电子变换器控制系统设计实例,概括得出基于FPGA的电力电子变换器控制系统的一般设计原则与设计方法,为其在电力电子变换器控制系统设计中的深入应用奠定基础。 展开更多

关键词 电力电子变换器 控制系统 现场可编程门阵列 实时性 硬件并行特性 设计原则与方法

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电气化铁路用单相链式STATCOM控制策略 被引量：4

17

作者 周京华 李秋霈 +2 位作者 陈亚爱 章小卫 蓝志茂 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第12期38-46,共9页

为了研究单相链式STATCOM(static synchronous compensator)对电气化铁路电能质量问题的治理情况,在建立单相链式静止同步补偿器的数学模型基础上,得出单相链式结构中链节悬浮电容的充放电规律,从而提出一种基于占空比调节的悬浮电容电... 为了研究单相链式STATCOM(static synchronous compensator)对电气化铁路电能质量问题的治理情况,在建立单相链式静止同步补偿器的数学模型基础上,得出单相链式结构中链节悬浮电容的充放电规律,从而提出一种基于占空比调节的悬浮电容电压平衡控制策略。针对单相链式STATCOM的电流控制问题,基于内模原理,采用准PR调节器对交流正弦电流信号进行跟踪,最后结合悬浮电容电压平衡控制策略及电流控制方法,给出了链式STATCOM的电压外环,电流内环的双闭环整体控制策略,并在6MVA STATCOM仿真模型上进行了仿真研究。同时,构建了基于DSP+FPGA的STATCOM原理样机,并进行了相关实验。仿真及实验结果验证了所提控制策略的有效性及可行性。 展开更多

关键词 单相链式 静止同步补偿器 悬浮电容电压 平衡控制 双闭环

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级联型H桥多电平逆变器FPGA驱动脉冲系统设计

18

作者 章小卫 王天宇 +1 位作者 周京华 孙守斌 《电力电子技术》 北大核心 2023年第5期1-4,8,共5页

针对级联型H桥多电平逆变器的多模块化结构及在实际工程中存在调制特殊性的问题,此处以现场可编程门阵列(FPGA)为核心,利用FPGA的高速并行特点,实现载波移相调制输出。针对各功率单元与主控板间驱动信号数量庞大、存在电磁干扰等问题,... 针对级联型H桥多电平逆变器的多模块化结构及在实际工程中存在调制特殊性的问题,此处以现场可编程门阵列(FPGA)为核心,利用FPGA的高速并行特点,实现载波移相调制输出。针对各功率单元与主控板间驱动信号数量庞大、存在电磁干扰等问题,提出一种对各路驱动信号进行频率编解码的光纤通信方法,提高了信号间传递的精度和稳定性,同时使用光纤传输,可有效解决低压与高压隔离的问题。最后搭建了基于数字信号处理器(DSP)和FPGA的级联型H桥多电平逆变器实验平台,实验结果验证了上述设计的正确性和可行性。 展开更多

关键词 多电平逆变器 驱动脉冲 光纤通信

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基于选择交叉烟花算法的无人车路径规划 被引量：2

19

作者 高万博 朱俊武 +1 位作者 章永龙 章小卫 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2022年第11期314-320,共7页

在三维地形环境下,基本烟花算法进行路径规划时易陷入局部最优解且存在收敛速度慢的问题,为此,提出选择交叉烟花算法。利用栅格法构建三维地形环境并设置威胁区域,使无人车选择合适的节点进行路径探索,结合燃耗代价、平滑代价和威胁代... 在三维地形环境下,基本烟花算法进行路径规划时易陷入局部最优解且存在收敛速度慢的问题,为此,提出选择交叉烟花算法。利用栅格法构建三维地形环境并设置威胁区域,使无人车选择合适的节点进行路径探索,结合燃耗代价、平滑代价和威胁代价构建适应度函数,以约束路径节点的生成位置,确保规划出的路径平滑且远离威胁区域。通过基本烟花算法的爆炸、变异、映射和选择操作进行路径搜索,同时加入针对路径节点的轮盘选择操作,使偏离原始路径较远的节点具有更高的爆炸概率,以约束路径的搜索方向,从而加快算法的搜索速度。在此基础上,引入选择交叉火花,通过对轮盘选择后节点间的路径片段进行交叉,以增强种群中烟花之间信息的交互性,提高搜索全局最优解的性能。仿真结果表明,相比基本烟花算法,该算法在简单和复杂地形环境下的适应度值平均提高6%,且运行时间平均缩短13.5%。在各类地形环境下,无人车通过该算法能有效规避威胁区域,并在较短时间内寻找到更加平滑且燃耗更低的路径。 展开更多

关键词 无人车 路径规划 三维环境 烟花算法 选择交叉火花

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基于以链治链的高校科研实验室安全体系构建

20

作者 章小卫 陈柔辛 +2 位作者 张二金 张惠芹 章永龙 《实验室研究与探索》 CAS 北大核心 2023年第12期282-286,共5页

实验室安全是保障科研实验有序开展的重要前提,是当前高校科研实验室建设的重要内容。数字化时代如何保障科研实验数据安全高效共享也是当前高校智慧科研实验室建设面临的重要课题。以保障实验室安全和科研数据安全共享为主要目标,结合... 实验室安全是保障科研实验有序开展的重要前提,是当前高校科研实验室建设的重要内容。数字化时代如何保障科研实验数据安全高效共享也是当前高校智慧科研实验室建设面临的重要课题。以保障实验室安全和科研数据安全共享为主要目标,结合当前高校科研实验室安全建设和数据安全共享面临的挑战,充分融合大数据、区块链、物联网和云计算等新一代信息技术的特色优势,探索构建了基于“以链治链”的高校科研实验室安全体系架构,涵盖了科研数据云管理、智能环境监测、智能化仪器设备管理、科研数据安全共享等功能;从系统设计与实现的视角,深入探讨了实验室安全系统,为高校科研实验室安全建设提供有益参考。 展开更多

关键词 区块链 云计算 实验室安全 数据安全共享

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