SCR脱硝系统的反演积分滑模控制方法研究 被引量：3

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作者 黄宇 高鹏 +2 位作者 谷赫 王东风 谢家乐 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第10期3856-3864,共9页

由于选择性催化还原(selective catalytic reduction,SCR)脱硝系统具有大惯性、非线性以及不确定性的特点,使得常规PID控制方案不能较好地实现SCR脱硝系统的控制。为此,该文提出将基于反演算法的积分滑模控制方案应用于SCR脱硝控制系统... 由于选择性催化还原(selective catalytic reduction,SCR)脱硝系统具有大惯性、非线性以及不确定性的特点,使得常规PID控制方案不能较好地实现SCR脱硝系统的控制。为此,该文提出将基于反演算法的积分滑模控制方案应用于SCR脱硝控制系统的内回路中,同时采用果蝇算法改进的粒子群寻优算法获得反演积分滑模控制器的最优参数。在不同机组负荷情况下的设定值跟踪和抗干扰实验表明,所提控制方案的控制效果优于常规PID控制及积分滑模控制。由蒙特卡洛仿真结果可知:相比于常规串级控制结构,基于反演积分滑模控制的SCR脱硝控制响应速度更快、抗干扰能力更强、鲁棒性更好,且具有很好的动态性能与稳态性能。 展开更多

关键词 选择性催化还原脱硝 反演算法 积分滑模 果蝇算法

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考虑储能寿命和通信故障的微电网群优化调度

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作者 焦建芳 王安杰 +1 位作者 王光 谢家乐 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期352-362,共11页

为保障微电网运行的经济性与稳定性,需考虑可再生能源的功率波动和电池储能系统的寿命特性。探究充放电深度与速率对电池储能系统寿命的影响,建立面向实时优化调度的储能电池系统模型,采用交替方向乘子法对微电网集群进行分布式优化调... 为保障微电网运行的经济性与稳定性,需考虑可再生能源的功率波动和电池储能系统的寿命特性。探究充放电深度与速率对电池储能系统寿命的影响,建立面向实时优化调度的储能电池系统模型,采用交替方向乘子法对微电网集群进行分布式优化调度。该分布式优化方法不需要任何全局信息,能最大程度上保护微电网的隐私。仿真结果表明:所提方法能够使储能电池以较高荷电状态运行,在出现通信故障时仍能使系统稳定、可靠地运行。 展开更多

关键词 微电网集群 储能电池寿命 交替方向乘子法 分布式优化 通信故障

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核反应堆液体区域控制系统全程隐蔽攻击方法研究

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作者 黄宇 王嘉俊 +1 位作者 谷赫 谢家乐 《中国科学：技术科学》 EI CSCD 北大核心 2024年第4期645-654,共10页

隐蔽攻击对核反应堆液体区域控制系统的安全运行构成了严重威胁.然而,隐蔽攻击的成功实施不仅需要掌握被攻击对象的精确模型,而且很难在攻击完成后无痕退出.为此,本文针对核反应堆液体区域控制系统提出了一种四阶段全程隐蔽攻击方法.首... 隐蔽攻击对核反应堆液体区域控制系统的安全运行构成了严重威胁.然而,隐蔽攻击的成功实施不仅需要掌握被攻击对象的精确模型,而且很难在攻击完成后无痕退出.为此,本文针对核反应堆液体区域控制系统提出了一种四阶段全程隐蔽攻击方法.首先,在攻击筹备阶段,通过最大似然估计离线设计最大似然形式下的双模H2最优无偏FIR;之后,在状态估计阶段,利用该FIR对攻击开始时刻的系统状态进行估算;然后,在攻击实施阶段,结合预期攻击目的和系统当前状态设计攻击实施序列,并将其注入至系统信号传输通道中,实现隐蔽攻击;最后,在攻击退出阶段,根据系统状态偏移量构建约束优化问题以给出最优攻击退出序列从而实现攻击退出过程的静默化.此外,本文基于系统噪声强度和攻击模型精度,分情况对全程隐蔽攻击方法的可行性进行了仿真验证.实验结果表明,在上述影响因素单独或综合作用下,所提攻击方法都能够隐蔽地完成攻击目标并无痕退出. 展开更多

关键词 液体区域控制系统 隐蔽攻击 双模H2最优无偏FIR 攻击退出 最大似然

原文传递

针对水轮机调节系统隐蔽攻击的混沌跳频扩频防御方案

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作者 黄宇 孙茜 +3 位作者 宁笑歌 张鹏 谢家乐 王东风 《电力科学与工程》 2024年第9期62-70,共9页

水轮机调节系统作为水电机组的关键部分,其安全运行至关重要。为提高水轮机调节系统的安全性,设计了一种防御方案,检测并防御系统中潜在的隐蔽攻击。首先通过对系统信号进行混沌跳频调制和解调,消除隐蔽攻击的不良影响;其次,基于理论分... 水轮机调节系统作为水电机组的关键部分,其安全运行至关重要。为提高水轮机调节系统的安全性,设计了一种防御方案,检测并防御系统中潜在的隐蔽攻击。首先通过对系统信号进行混沌跳频调制和解调,消除隐蔽攻击的不良影响;其次,基于理论分析,推导出维持系统稳定的跳频频率约束,保证系统性能不因加入跳频/扩频信号和频率异步现象而受损。仿真结果表明,该方案能够在非高斯噪声环境中持续检测和防御不同类型的高强度隐蔽攻击,且不影响系统正常运行。此外,所提出的防御方案还具有复现隐蔽攻击信号的能力,这有助于操作员了解攻击信息并采取针对性措施。 展开更多

关键词 隐蔽攻击 攻击防御 混沌跳频 水轮机调节系统 攻击检测

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基于参数自适应随机模型预测控制的风光氢耦合系统功率调控策略

5

作者 黄宇 周新鹏 +2 位作者 郭浩德 王东风 谢家乐 《动力工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第7期1109-1117,共9页

针对风光氢耦合系统源荷两侧不确定性对其系统功率平衡造成的影响,提出了一种基于场景分析法的参数自适应随机模型预测控制功率调控策略。根据风光氢耦合系统的能源供给架构建立了描述其动态特性的线性离散状态空间模型;通过场景分析法... 针对风光氢耦合系统源荷两侧不确定性对其系统功率平衡造成的影响,提出了一种基于场景分析法的参数自适应随机模型预测控制功率调控策略。根据风光氢耦合系统的能源供给架构建立了描述其动态特性的线性离散状态空间模型;通过场景分析法对系统不确定性进行描述,作为参数自适应随机模型预测控制的输入;在设计的参数自适应随机模型预测控制优化框架下,计及延长系统设备生命周期的目标进行优化。针对随机模型预测控制在优化过程中预测时域和控制时域固定不变的缺陷,提出参数自适应方法以获取更好的优化效果。结果表明:在优化系统功率平衡方面,所提控制策略相较于随机模型预测控制提高了6.25百分点;在减少可控设备大功率运行方面,所提策略相较于常规模型预测控制降低了60%,验证了所提策略能够有效解决风光氢耦合系统源荷两侧的不确定性。 展开更多

关键词 风光氢耦合系统 随机模型预测控制 场景分析 不确定性 参数自适应

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铁路道砟材质选型分析与建议

6

作者 井国庆 谢家乐 +1 位作者 段姝琪 郭云龙 《铁道标准设计》 北大核心 2024年第1期37-43,共7页

我国铁路覆盖范围广,沿线所处地质环境复杂、气候多变,铁路运维面临巨大挑战。有砟道床作为铁路重要组成部分,其养护维修一直以来倍受关注,然而,岩石材料具有多样性和分布不均衡性,且我国道砟材质标准及选型较为单一,并未考虑地质及气... 我国铁路覆盖范围广,沿线所处地质环境复杂、气候多变,铁路运维面临巨大挑战。有砟道床作为铁路重要组成部分,其养护维修一直以来倍受关注,然而,岩石材料具有多样性和分布不均衡性,且我国道砟材质标准及选型较为单一,并未考虑地质及气候环境等因素,给铁路建设及运维带来一系列问题。针对此,总结世界各国道砟选型方式及方法,对比复杂环境道砟材质选型标准,归纳新型道砟材料,并且解释了标准中用于道砟性能量化的指标及其试验方法。对比各国所道砟材质及其配套的选型标准,得到以下主要结论:(1)针对我国现有道砟规范问题,可以考虑根据铁路沿线地质和气候等因素选择道砟材质;(2)目前仍没有方法可以快速、准确并且不破坏道床的方式来得到道床堆积密度;(3)为实现双碳目标,在有条件的新建或改建线路上可考虑选用建筑固废、工业固废等新型道砟材料。 展开更多

关键词 铁路道砟 母岩 地质条件 气候条件 有砟道床 道砟规范

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城市轨道交通有砟轨道的应用及养护维修探讨 被引量：1

7

作者 陈鹏 谢家乐 井国庆 《都市快轨交通》 北大核心 2023年第4期146-153,共8页

绿色低碳可持续的城市轨道交通发展对“碳达峰、碳中和”目标的实现具有重要意义。围绕有砟轨道技术在城轨线路中的应用及其养护维修进行探讨,可为城市轨道交通高效、高质量发展提供研究思路。基于对传统铁路有砟道床服役年限的总结,通... 绿色低碳可持续的城市轨道交通发展对“碳达峰、碳中和”目标的实现具有重要意义。围绕有砟轨道技术在城轨线路中的应用及其养护维修进行探讨,可为城市轨道交通高效、高质量发展提供研究思路。基于对传统铁路有砟道床服役年限的总结,通过线路年通过量计算不同制式城轨线路中的有砟道床服役寿命,并进一步针对地面线及高架线城轨有砟道床开展结构选型研究。在此基础上,对国内外城轨有砟道床养护维修相关新型机械及维修工艺进行介绍,为有砟轨道在城市轨道交通中的实际工程应用提供借鉴和参考。 展开更多

关键词 城市轨道交通 有砟轨道 理论分析 寿命预测 养护维修模式

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计及碳交易的区域综合能源不完全信息博弈优化调度 被引量：1

8

作者 黄宇 吴思橙 +4 位作者 徐璟 陈江丽 杨明叶 谢家乐 张德利 《华北电力大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2023年第4期69-80,共12页

减缓全球变暖,减少二氧化碳的排放已经成为能源部门的一个紧迫问题,在此背景下,区域综合能源系统的优化调度成为实现节能减排目标的重要途经。但是区域综合能源系统内能源集线器(energy hub,EH)间存在复杂的利益交互关系和市场不完全信... 减缓全球变暖,减少二氧化碳的排放已经成为能源部门的一个紧迫问题,在此背景下,区域综合能源系统的优化调度成为实现节能减排目标的重要途经。但是区域综合能源系统内能源集线器(energy hub,EH)间存在复杂的利益交互关系和市场不完全信息,这给系统的运行调控带来巨大的困难和影响,如何实现能源集线器间的制约和平衡成为关键。针对计及碳交易的多能源集线器区域综合能源系统,提出基于不完全信息博弈的优化调度策略。在考虑碳交易的基础上,引入电-气(power to gas,P2G)技术和碳捕集系统(carbon capture systems,CCS)耦合技术,以寻求系统低碳经济双赢。结果表明:所构建的优化调度模型,采用碳交易和碳捕集系统协调配合控碳,在保证系统经济效益的同时,碳排放量也下降了6.4%。 展开更多

关键词 综合能源系统 能源集线器 碳捕集系统 碳交易 不完全信息博弈

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基于递归图和GoogLeNet模型的锂离子电池的历史滥用回溯

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作者 柳坤鹏 刘连起 +1 位作者 李元锴 谢家乐 《电力科学与工程》 2023年第9期20-27,共8页

针对各种滥用操作会导致锂电池产生不可逆转损伤的问题,提出了一种基于递归图和卷积神经网络的锂电池历史滥用回溯方法。首先,采用改进的Pearson相关系数计算电压间的一致性信息;然后,利用递归图转换,将得到的相关系数序列转化为具有丰... 针对各种滥用操作会导致锂电池产生不可逆转损伤的问题,提出了一种基于递归图和卷积神经网络的锂电池历史滥用回溯方法。首先,采用改进的Pearson相关系数计算电压间的一致性信息;然后,利用递归图转换,将得到的相关系数序列转化为具有丰富特征的二维图像;最后,使用卷积神经网络中的GoogLeNet模型对递归图进行特征提取和分类,进而对锂电池历史滥用情况进行判断。实验中,对锂离子电池进行了多种滥用操作的模拟实验,以获得真实的数据集。实验结果表明,所提出的方法能够对电池所受滥用操作的类型和强度进行准确可靠回溯,回溯准确率分别达77.34%和75.37%。 展开更多

关键词 锂离子电池 故障诊断 滥用类型识别 滥用强度估计 递归图

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基于Pro/E平台的参数化板料冲压成形模拟系统的研究 被引量：2

10

作者 谢家乐 钟文 +1 位作者 柳玉起 章志兵 《精密成形工程》 2011年第6期52-56,97,共6页

基于Pro/E二次开发工具Pro/Toolkit开发了板料冲压成形模拟系统FSA(Forming Simulation Application),在建模参数和设计对象的控制尺寸之间建立了唯一、实时的对应关系,实现了参数化建模。介绍了FSA系统的设计思想和特点,并重点论述了基... 基于Pro/E二次开发工具Pro/Toolkit开发了板料冲压成形模拟系统FSA(Forming Simulation Application),在建模参数和设计对象的控制尺寸之间建立了唯一、实时的对应关系,实现了参数化建模。介绍了FSA系统的设计思想和特点,并重点论述了基于"顶层基本骨架"的装配体模型树设计和通过Publish Geometry实现的特征参数化,依靠Pro/Toolkit接口函数实现的工具网格参数化以及基于自主剖分器的板料网格参数化。FSA系统实现了CAD/CAE的无缝集成,避免了数据在传输过程中的精度损失,能够对板料冲压成形进行全工序参数化模拟,为设计人员提供了一个可靠、高效、便捷的分析工具。 展开更多

关键词 冲压成形 模拟 二次开发 参数化

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简析农业机械自动化在现代农业中的应用 被引量：3

11

作者 谢家乐 《新农业》 2021年第17期87-88,共2页

现代农业中,农业机械自动化得到了广泛应用,它能够有效减少人力投入,使农民的负担减轻很多,从而节约更多的时间和精力。本文对农业机械自动化在现代农业当中的应用进行了简单分析。

关键词 农业机械 机械自动化 现代农业 应用

原文传递

蚯蚓处理禽畜粪便的效果初探 被引量：2

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作者 马志琪 孙继鹏 +2 位作者 谢家乐 葛均筑 孙玉涛 《天津农林科技》 2020年第6期1-2,共2页

选用赤子爱胜蚓品种,研究蚯蚓采食处理畜禽粪便的效果,禽畜粪便种类有牛粪、猪粪、兔粪和鸡粪。试验结果表明,较高的C/N(牛粪与兔粪)能提高蚯蚓采食选择性和繁殖,有机质含量和C/N较低的畜禽粪便(如鸡粪),降低蚯蚓采食性和繁殖性能。试... 选用赤子爱胜蚓品种,研究蚯蚓采食处理畜禽粪便的效果,禽畜粪便种类有牛粪、猪粪、兔粪和鸡粪。试验结果表明,较高的C/N(牛粪与兔粪)能提高蚯蚓采食选择性和繁殖,有机质含量和C/N较低的畜禽粪便(如鸡粪),降低蚯蚓采食性和繁殖性能。试验表明,蚯蚓生物转化牛粪和兔粪效果最好,猪粪次之,鸡粪不能利用蚯蚓进行生物转化。 展开更多

关键词 蚯蚓 禽畜粪便 采食性能 繁殖性能

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有砟轨道重载车辆作用下动力学分析 被引量：1

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作者 井国庆 王新雨 +1 位作者 谢家乐 郭云龙 《铁道工程学报》 EI 北大核心 2021年第9期20-23,60,共5页

研究目的:道床纵向阻力反映了道床限制轨道纵向位移的能力,直接影响轨道稳定性。为进一步研究有砟轨道框架的纵向阻力特性,本文建立足尺模型,进行一系列试验测试轨排的纵向阻力-位移曲线,探究了轨枕根数、枕盒道砟饱满度和轨枕间距对轨... 研究目的:道床纵向阻力反映了道床限制轨道纵向位移的能力,直接影响轨道稳定性。为进一步研究有砟轨道框架的纵向阻力特性,本文建立足尺模型,进行一系列试验测试轨排的纵向阻力-位移曲线,探究了轨枕根数、枕盒道砟饱满度和轨枕间距对轨排纵向阻力的影响,并总结提出了纵向阻力增强措施。研究结论:(1)随着轨枕根数增加,轨排纵向阻力增大,但平均到每根轨枕的纵向阻力减小;(2)砟盒饱满度对轨排纵向阻力影响较大,当砟盒道砟从无变为饱满时,轨排纵向阻力增大83.2%;(3)轨枕间距对轨排纵向阻力的影响明显,当轨枕间距由600 mm减小至500 mm时,纵向阻力增大了12.27%;(4)本文研究成果可应用于有砟轨道的设计、施工与维护,对提高有砟道床稳定性有一定借鉴作用。 展开更多

关键词 有砟道床 轨道框架 道床纵向阻力 试验模型

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高钙粉煤灰固化黏土的试验研究

14

作者 谢家乐 冯颖 +2 位作者 罗普升 罗伟涵 王琦 《江西建材》 2021年第8期29-31,共3页

采用无侧限抗压强度试验研究了普通粉煤灰、高钙粉煤灰对土样抗压强度特性的影响规律,影响因素为掺量比例和养护时间。试验结果表明,高钙粉煤灰+水泥含量越高,无侧限抗压强度总体越大。同时,在高钙粉煤灰中掺入不同比例的氢氧化钠,试验... 采用无侧限抗压强度试验研究了普通粉煤灰、高钙粉煤灰对土样抗压强度特性的影响规律,影响因素为掺量比例和养护时间。试验结果表明,高钙粉煤灰+水泥含量越高,无侧限抗压强度总体越大。同时,在高钙粉煤灰中掺入不同比例的氢氧化钠,试验结果表明,掺入的氢氧化钠含量在0.5%~0.8%时无侧限抗压强度有明显的提高。 展开更多

关键词 高钙粉煤灰 普通粉煤灰 氢氧化钠 固化 养护时间

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基于电热耦合效应的锂电池荷电状态与温度状态联合估计 被引量：1

15

作者 常小兵 侯宗尚 +2 位作者 刘连起 王光 谢家乐 《储能科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期1142-1153,共12页

准确估计电池的荷电状态(SOC)和内部温度可以提高电池的性能和安全性。其中,电池模型的准确性和估计算法的适用性是关键。为了解决这两个问题,本文建立了圆柱形锂离子电池的多参数电热耦合模型。模型考虑电池SOC与温度变化之间的耦合关... 准确估计电池的荷电状态(SOC)和内部温度可以提高电池的性能和安全性。其中,电池模型的准确性和估计算法的适用性是关键。为了解决这两个问题,本文建立了圆柱形锂离子电池的多参数电热耦合模型。模型考虑电池SOC与温度变化之间的耦合关系,并且利用改进的熵热系数实验获得电池运行中产生的可逆热与不可逆热,通过可变遗忘因子最小二乘算法(VFFRLS)进行参数辨识,并对比独立的电模型与热模型的SOC与内部温度估计结果,验证了多参数电热耦合模型的准确性,结果证明所提模型相比较于单独的电热模型,估计精度提高了70%以上。最后,设计了一种基于奇异值分解的卡尔曼滤波(SVD-AUKF)算法来同时在线估计SOC和内部温度,并在改进的动态测试(DST)工况下对所提方法进行实验验证。结果表明:所提方法相较于扩展卡尔曼滤波(EKF)与无迹卡尔曼滤波(UKF)算法,能实现更高精度的SOC和温度估计,SOC与内部温度的平均误差分别是5%和0.2℃。 展开更多

关键词 可逆热 SOC和温度联合估计 多参数电热耦合模型 SVD-AUKF算法

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基于电热耦合效应的18650锂离子电池内外温度预测模型

16

作者 谢家乐 李增超 +1 位作者 王光 姚天琪 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第16期342-352,共11页

动力电池的热安全问题正受到学术界和工业界的广泛关注。电池系统的温度信息是制定高效热管理策略的重要参考。针对圆柱形锂离子电池,构建适用于嵌入式应用的低复杂度集总参数温度预测模型。首先,基于等效电路模型,将电池视为各向匀质体... 动力电池的热安全问题正受到学术界和工业界的广泛关注。电池系统的温度信息是制定高效热管理策略的重要参考。针对圆柱形锂离子电池,构建适用于嵌入式应用的低复杂度集总参数温度预测模型。首先,基于等效电路模型,将电池视为各向匀质体,利用基本的电热效应推导出温度预测质点模型。在此基础上,对电池的卷绕部和外壳进行区别研究,分别对表层散热、热传导时延以及可逆热效应进行细化建模,并对相关参数开展试验辨识,构建改进的分部模型以预测电池的核心(内部)和表层(外部)温度。最后,以18650锂离子电池为对象,在不同温度及负载条件下的试验结果表明,分部模型比之质点模型的温度预测性能有明显的改善,分部模型在多种不同工作条件下均能保持较高的可靠性;在混合脉冲激励条件下,经过10 min的开环仿真,分部模型温度预测误差约1℃。 展开更多

关键词 锂离子电池 核心温度 表层温度 电热耦合 温度预测模型

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