材料性能优化任务中的动态规划方法

在材料科学中,复杂动态规划方法是为在不确定条件下寻找结构复杂的非稳定动态目标的轨迹并进行最佳控制而发展起来的,为此,采用未知(不确定)的数学模型,演化规划成为动态规划及综合的非稳态目标的统一,这种先进的综合方法已成功用于解决铸模中合金熔体结晶时电流处理的最佳参数获得问题。     

LCC-S型无线电能传输系统的磁耦合机构参数多目标优化技术

为了解决MC-WPT系统中磁耦合机构参数设计缺乏系统性的优化方法问题,以2个平面螺旋线圈构成的电磁耦合机构作为研究及优化对象,针对LCC-S型WPT系统,提出一种磁耦合机构参数多目标优化方法。以线圈半径、传输距离和线圈匝数3个耦合机构几何参数作为决策变量,以系统传输效率、传输功率与总谐波畸变率为目标函数,利用基于带精英策略的非支配排序遗传算法Ⅱ(NSGA-Ⅱ)对MC-WPT系统进行优化,得到了3个目标函数的Pareto解集。最后,将优化后的参数带入MATLAB/Simulink仿真模型中对系统进行仿真,并搭建了一套实验装置进行实验验证,仿真和实验结果证明了提出的多目标优化方法的可行性和有效性。研究提出的MC-WPT系统磁耦合机构参数多目标优化方法能够为MC-WPT系统耦合机构参数的设计提供理论性指导。     

多接收端无线电能传输系统动态特性分析及多目标参数优化

无线电能传输（WPT）技术可有效提高供电过程的安全、可靠和灵活性,使用多接收端拓扑的WPT系统在大容量无接触供电场合（如电动汽车、轨道交通无线充电）得到了越来越广泛的应用。针对现有研究对多接收端WPT系统动态性能分析与优化方面的不足,该文建立了多接收端WPT系统动态模型,并基于动态模型推导了系统参数对稳态、动态性能的影响,进而提出一种多接收端WPT系统参数的多目标优化方法。通过仿真和实验验证了所提出的模型、优化方法的准确性和有效性。     

磁耦合谐振式无线电能传输系统线圈结构参数优化方法

谐振线圈是磁耦合谐振式无线电能传输(magnetic coupling resonance wireless power transfer, MCR-WPT)系统的核心部分,线圈参数决定了系统电路的谐振参数,进而决定系统的能量传输效率。现有研究只考虑了近距离四线圈及以下MCR-WPT系统建模及其线圈参数优化。为了实现中远距离高效无线传能,构建了一种六线圈MCR-WPT系统模型,并以线圈结构参数为优化变量,通过分析限制交叉耦合与频率分裂的条件建立优化变量约束函数,以线圈互感与线圈内阻之比为目标函数,设计了一种基于灰狼算法的定线圈间距六级MCR-WPT系统参数优化方法,并通过仿真进行了验证,结果表明,其最优传能效率达93%,所构建的六级MCR-WPT及其参数优化方法有效。     

磁耦合无线电能传输系统能效性能在线监测器设计

无线电能传输(WPT,wireless power transfer)技术目前已被应用到生产生活的很多领域,在WPT系统运行和调试时,需要对系统进行监测以了解系统的实际工作状况。给出了一种上位机与下位机结合的无线电能传输系统能效性能监测器设计方案,以LCC-S型磁耦合WPT系统为监测对象,对监测系统需求进行了分析,给出了WPT系统各能效性能参数的计算公式,提出基于STM32的下位机和基于PC与LabVIEW的上位机系统硬件和软件设计方法。最后通过实验验证了所提出的无线电能传输系统能效性能在线监测器设计方案和设计方法的合理性和可行性。     

动态规划方法在斜拉桥模型索力优化中的应用

本文提出动态规划的方法来进行斜拉桥索力优化。介绍了实际试验模型的调整及模型的制作过程,详细介绍了模型试验方法,通过实验模拟斜拉桥整个施工流程,研究桥梁的工作状态,得到斜拉桥施工过程中节点位移变化,将试验结果与动态规划理论结果进行对比。建立斜拉桥有限元模型,与实验模型进行对比。研究表明：将用动态规划方法计算出来的斜拉桥主梁的竖向位移与各阶段理想竖向位移进行比较,发现二者相差很小,优化后内力分布更均匀,弯矩减小。说明了动态规划方法可以应用于斜拉桥索力优化。     

基于等效阻抗的分数阶RLCα串联谐振BD-WPT系统传输特性分析

针对谐振式无线电能传输系统中分数阶电感、电容元件的仿真实现困难的问题,采用等效阻抗实现分数阶电容的等效.基于分数阶电容的阻抗特性,给出了一种分数阶RLC_α串联谐振双向无线电能传输（bidirectional wireless power transfer, BD-WPT）系统结构,通过建立含分数阶电容的串联谐振式双向无线电能传输系统的电路模型,推导了其传输功率和效率关系.仿真实验结果表明,与整数阶串联谐振系统相比,系统的输出功率提升了7.82%,传输效率提升了0.58个百分点.     

动态规划方法在道路施工管理优化中的应用

动态规划法是运筹学中一种常用的优化算法,可以用来求解约束条件下的函数极值问题。本文通过对路面养护管理的特点分析,引入动态规划的方法,并用动态规划的方法建立道路施工管理系统数学模型,给出计算流程,以达到路面管理系统优化的目标。     

水电站水库优化调度的随机动态规划方法

以浙江枫树岭水电站为例,较详细完整地介绍了一种由动态规划与马尔可夫随机决策过程理论发展形成的随机动态规划水库优化发电调度的理论和方法,并用此方法建立了枫树岭水电站随机动态规划水库优化调度模型,通过计算,编制了电站的优化发电调度图。     

无线充电系统线圈参数优化与偏移特性研究

电动汽车无线充电系统可以实现电能从电网到动力电池的无线传输,无需人工操作,安全可靠,易于实现充电智能化.无线充电过程中,耦合线圈结构参数对于线圈互感值有很大影响,从而影响系统的充电功率和能量传输效率.文章旨在设计并优化无线充电系统线圈结构,以获得合适的充电功率,同时提高充电效率.首先,提出一种基于神经网络和遗传算法相结...     

磁耦合无线电能传输频率控制技术研究进展

磁耦合谐振式无线电能传输技术因其可靠性和实用性等优势进而成为近几年的研究热点。当电源频率与发射端和接收端电路的固有谐振频率相同时,系统可以取得较高的传输效率。但系统有时可能会偏离谐振状态,造成传输效率大幅下降。在对频率分裂现象进行研究后,分析了几种抑制频率分裂的方法,并从动态补偿、频率跟踪等方面给出了使得系统恢复谐振频率的对策。最后对系统频率控制技术进行了总结,并展望了未来的发展趋势。     

基于E类功率放大器的四线圈中距离无线输电系统的优化设计

E类功率放大器由于具有拓扑简单、适用频率高、电能转换效率高等优点,是高频MHz级无线输电系统的理想电源。研究分析了四线圈无线输电系统的传输特性,提出传输效率的优化设计方法。同时,考虑到E类功率放大器的工作状态,提出通过激励线圈与发射线圈的距离调节,实现输入电阻的完美匹配,搭建了采用2.81 MHz的E类功率放大器的四线圈中距离无线输电系统。当传输距离为传输线圈边长的3.6倍时,系统电源端到负载端的整体电能传输效率为8.5%。     

基于机器学习的无线网络规划覆盖性能定量评价

无线网络覆盖性能决定了网络的覆盖范围和通信质量,是无线网络性能评价的一项关键指标,而现有电力无线网络规划的评价方法存在只能定性评价、对人员专业技能要求高、难以推广等问题,为了解决这些问题,提出一种基于机器学习的无线网络规划方案覆盖性能定量评价方法。网络覆盖性能评价属于分类问题,为此,引入随机森林算法构建性能预测评估模型。为进一步提高模型分类准确性,在数据预处理阶段,通过计算袋外错误率优化模型参数,采用零相位分量分析方法(ZCA)降低数据之间相关性。研究结果表明：所提出的评价方法能够满足量化网络规划方案覆盖性能的需求,通过计算不同规划方案的网络覆盖度,能够有效、准确地比较方案的优劣;相应的软件应用平台可以降低覆盖性能评估工作的难度和对人员专业技能的要求。     

考虑参数摄动的智能汽车动态侧向避障鲁棒控制策略

汽车加速度和速度因交通环境障碍物实时动态变化,智能汽车避障实时参考轨迹不光滑变化;参数摄动,车速实时变化和采集信号干扰,将造成智能汽车动态侧向避障精准控制困难。为此,提出考虑参数摄动的智能汽车动态侧向避障鲁棒控制策略。该控制策略分为动态轨迹规划层和动态轨迹跟踪层;动态轨迹规划层依据障碍物汽车加速度和速度动态变化,采用基于避障极限位置的动态轨迹规划算法,以规划能够保证智能汽车侧向安全避障的实时参考轨迹;动态轨迹跟踪层设计了考虑了质量、转动惯量和前后侧偏刚度参数摄动的鲁棒控制器,以实现实时动态参考轨迹精准跟踪。最后,利用Matlab/Simulink和Trucksim软件联合仿真,进行所提控制策略仿真验证。仿真结果表明：动态轨迹规划层能够依据障碍物汽车加速度和速度实时变化,实时规划了安全侧向避障动态参考轨迹;轨迹跟踪层克服了质量、转动惯量、前后侧偏刚度参数摄动,以及实时参考轨迹不光滑动态变化,平滑良好地跟踪了侧向避障实时参考轨迹。因此,所提控制策略实现了智能汽车安全动态侧向避障,同时确保了避障过程汽车横摆稳定性。     

双发射无线电能传输系统的同步控制策略研究

在无线电能传输系统的设计中,为了提升系统的功率传输能力以及降低功率变换器件上的电压电流应力,笔者设计了一种双发射无线电能传输系统,该系统有2种工作模式:休眠工作模式和增强工作模式.当接收端所需功率较低时,其中1个发射端在休眠工作模式,仅由另外1个发射端为接收端提供能量;当接收端所需功率较高时,该发射端由休眠工作模式切换到增强工作模式,连同另外1个发射端一起为接收端提供能量.除此之外,针对2个独立发射端逆变器的输出电压相位不一致带来的能量抵消问题,笔者提出同步控制方法使二者保持同步以提升系统的功率传输能力,通过实验验证了所提方案的可行性和有效性.