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有源电力滤波器(active power filter,APF)作为一种谐波和无功补偿装置,能够实时动态地跟踪并补偿电网中的谐波。该文针对单极性调制的单相并联APF进行了分析和数学建模;基于精确反馈线性化理论,重新构造了单相APF仿射非线性系统的输出函数;在此基础上通过非线性坐标变换将原系统转化为完全能控的线性系统,并在映射的微分同胚系统中设计了一个相对阶为r(r=2)的滑模控制器实现了对补偿电流的精确控制。所提方法在实现对APF输出电流精确控制的同时,简化了控制系统的总体设计。在Matlab仿真试验中,通过与传统PI控制的单相APF的补偿效果进行对比:采用传统PI控制和该文所提控制方法的单相APF补偿后的电流总谐波失真(total harmonic distortion,THD)分别为3.83%和1.18%,后者的动态性能也优于前者,验证了基于精确反馈线性化的滑模控制方式的优越性。最后,搭建试验平台佐证了该文所研究控制方法具有良好的动态响应、稳态性能以及鲁棒性。该研究可为今后单相APF和三相APF的控制方式改进提供参考。 相似文献
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渠系前馈蓄量补偿控制时滞参数算法比较与改进 总被引：2，自引：2，他引：0
输水明渠系统控制算法主要由前馈及反馈模块组成,其中前馈模块较大程度上影响了系统控制性能。基于蓄量主动补偿的前馈控制算法受时滞参数影响较大,为比较现有多种算法实际控制性能优劣,并寻求不依赖复杂数值计算的简化时滞参数算法,该文进行了横向的算法比较与优化开发。文章基于蓄量阶跃补偿及蓄量二次补偿2类算法,结合改进比例-积分(proportional-integral,PI)反馈控制器,对典型测试渠系及实际工程渠系建模仿真,选取稳定时间、最大超调流量、绝对值误差积分(integral of absolute magnitude of error,IAE)和绝对流量变化积分(integrated absolute discharge change,IAQ)指标分析了蓄量阶跃补偿、动力波原理、水量平衡模型3种时滞参数算法的控制效果。结果显示,在实际工程渠系中,小流量工况下,蓄量阶跃补偿算法的稳定时间比水量平衡模型算法的稳定时间减小40.42%;大流量工况下,蓄量阶跃补偿算法的最大超调流量最小,仅比目标流量高3%,该算法的稳定时间比水量平衡模型算法的稳定时间减少25.45%。结果表明蓄量阶跃补偿算法控制效果较好,但该算法在推求渠池所需蓄量补偿值时需进行水面线推求,文章依据渠道蓄量变化与流量变化间的线性关系,提出简化的时滞参数显式算法。较传统数值算法,时滞参数显式算法与蓄量阶跃补偿算法的时滞参数差值百分比小于8%,在满足实际工程需求的同时,可明显减少推求所需蓄量补偿值的计算量。文章的比较结论及所提出的简化算法对输配水渠道系统,尤其是大型渠道系统调度具有一定的理论价值和应用前景。 相似文献
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为满足智能农业机器人路径规划中障碍物检测的需求,针对传统双目视觉中用于障碍物检测算法的局限性,提出基于点云图的障碍物距离与尺寸的检测方法。该方法以双目视觉中以立体匹配得到的点云图为对象,通过设置有效空间,对不同区域处点云密度的统计,找到点云密度随距离的衰减曲线。远距离障碍物由于相机分辨率的不足,点云密度会随距离下降,通过密度补偿算法进行补偿,经二次设置有效空间后锁定障碍物位置,将目标点云分别投影于俯视栅格图和正视图中,获得其距离和尺寸信息。试验表明:该方法能有效还原障碍物信息,最大测距范围为28 m,平均误差为2.43%;最大尺寸检测范围为10 m,长度和高度平均误差均小于3%。该文基于点云图的栅格化表示和密度补偿算法,通过设置有效空间将点云投影得到障碍物距离和尺寸,不同环境下的精度测试和距离检测验证了可靠性和鲁棒性。 相似文献
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太阳能温差发电片底部阴影区的补偿设计与性能测试 总被引：1，自引：1，他引：0
在利用聚光器进行温差发电时,光线由于受发电部分遮挡,底部会产生一定的阴影区,阴影区域的存在使整体的输出功率不能达到最佳,因此,为进一步提高整体输出功率,该文以抛物式聚光板为例进行2种类型的补偿设计,即平面板式和抛物式。通过一定的数学模型,在获得阴影区域的相关参数基础上进行分析,得到2种补偿类型的最优补偿尺寸、放置位置及角度参数。并以平面板式补偿参数为例,采用Tracepro软件获取相关数据由MATLAB运行,分析了当补偿尺寸、放置角度等参数有偏差时对补偿效果的影响,验证了通过模型分析建立的最优补偿参数的正确性。在2种不同类型的补偿方式模拟中,抛物式补偿效果较优。最后,试验结果表明经过补偿后温差发电片热端温度有所提高,经抛物式补偿热端温度的变化范围为315.14~357.46 K,平面板式补偿后热端温度的变化范围为312.6~453.407 5 K,而无补偿时热端温度变化范围为309.78~448.89 K,而冷端温度在补偿前后三者基本保持不变,在285.12~290.47 K范围内变化。在09:00-14:00测试时间段内,没有补偿时系统输出的功率范围为20.05~28.94 W,经平面板式补偿后输出功率提高至20.36~29.78 W的范围,经抛物式补偿后输出功率提高至21.04~30.35 W的范围。试验结果表明相较于平面板式补偿抛物式补偿的效果较优,且对阴影区域补偿后可以进一步的提高整体输出功率。 相似文献
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为精确控制耕深及保证耕深均匀,基于耕深测量方法及误差产生原因,对耕深测量值进行修正。该文对耕深间接和直接测量原理进行分析,通过田间试验探讨耕深测量误差产生机理。试验表明,间接测量出的耕深始终小于实际耕深,目标耕深增大,耕深偏差也增加;直接方法由于受土壤不平度、植物残差等因素影响,导致测量值波动较大。该文分别采用线性拟合和Kalman预测对耕深间接和直接测量结果进行修正。结果表明,线性拟合能够降低耕深偏差(补偿前:3.20、4.48、5.61、6.90 cm,补偿后:0.14、0.19、0.16、0.17 cm),Kalman预测能够减少测量值中的噪声(预测前标准差:1.60、1.83、1.33、1.83 cm,预测后标准差:0.032、0.010、0.042、0.092 cm),使修正结果趋于真实耕深。该研究为实现电控悬挂位控制及保证播种深度提供了新的解决方案。 相似文献
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压力补偿灌水器分步式计算流体动力学设计方法 总被引：5，自引：5，他引：0
为提高压力补偿灌水器的设计和研发效率,该文采用计算流体动力学(computational fluid dynamics,CFD)分析方法,结合有限元分析技术,提出一种压力补偿灌水器的分步式CFD设计方法,研制了圆柱式压力补偿灌水器,并进行了灌水器流量预测,得到其设计压力-流量曲线。利用光固化快速成型技术,快速制作出压力补偿灌水器试验件,进行了水力性能试验,得到了灌水器试验压力-流量曲线,发现通过分步式CFD计算得到的预测压力-流量曲线,与水力性能试验得到的试验压力-流量曲线在压力补偿灌水器的有效工作压力区间内吻合度良好,验证了分步式CFD设计方法。在此基础上研究了压力补偿灌水器补偿区结构对其压力补偿性能的影响,发现补偿区高度对灌水器补偿性能影响显著,可以通过改变补偿区高度来设计不同补偿性能的灌水器。该研究对指导压力补偿灌水器的设计和开发具有一定的意义。 相似文献
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静电雾化过程中粒径分布的预测 总被引：1，自引：0，他引：1
运用信息熵方法对静电雾化过程中的雾滴尺寸分布进行了统计模拟,获得了预测粒径分布的统计模型。采用改进的Newton-Raphson算法对模型进行了数值计算,该模型可实现射流模式下的雾滴直径分布的预测。结果表明,射流模式下粒径分布较窄,最大粒径是最小粒径的2～3倍。通过与其他学者的试验数据比较表明,模型预测结果除了在较小流量情况下外,总体上与试验结果较为相符。该文的研究结果对静电雾化效果的优化及控制有一定的参考价值。 相似文献
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基于改进重复预测原理的并联有源电力滤波器无差拍控制策略 总被引：2，自引：1，他引：1
为了使有源电力滤波器(APF)能够快速的、高精度的输出补偿谐波,针对APF主电路的控制方法,该文提出一种改进的基于重复预测原理的无差拍控制算法。该文首先介绍了并联型有源电力滤波器的工作原理,其次建立了三相并联型有源电力滤波器的数学模型,并根据其数学模型分析了无差拍控制的工作原理。最后通过无差拍控制的工作原理可知谐波电流指令信号的预测是决定无差拍控制效果的关键。为了进一步提高使用无差拍控制时的APF滤波效果,根据谐波的周期性,该文采用改进的重复预测策略对下一拍输出电流预测,并且分析了这种预测方法的稳定性。此改进的重复预测无差拍控制策略能够提高稳态时的预测精度和暂态时的响应速度。仿真波形分析与试验结果分析证明了其可行性。 相似文献
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基于变分模态分解-BA-LSSVM算法的配电网短期负荷预测 总被引：2，自引：2，他引：0
配电台区日负荷序列呈现为既包含变化趋势、又含有波动细节的不规则曲线,该文借助变分模态分解(variational mode decomposition,VMD)将包含这些信息的原始日负荷序列分解为不同频率尺度的子序列,并结合一系列复杂的环境因素,分别利用不同的最小二乘支持向量机(least squares support vector machine,LSSVM)模型进行负荷预测,最后将基于不同频率分量的预测结果相加得到最终的日负荷预测结果。为了提高LSSVM预测能力,采用蝙蝠算法(bat algorithm,BA)对各LSSVM的参数进行寻优,同时,该文分析了影响负荷变化的环境因素,设计了一套因素归一化方法,预测过程考虑了环境因素的影响。仿真结果表明,该文提出的考虑复杂环境因素的预测思想及对历史日负荷进行VMD分解、BA优化、LSSVM预测的组合预测方法能有效提高短期日负荷预测的准确性。 相似文献
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P. Román-Román F. Torres-Ruiz 《Journal of Agricultural, Biological & Environmental Statistics》2014,19(2):292-313
An application of stochastic modeling by means of diffusion processes to the forecasting of fruit size and caliber is presented in the present paper. In a first phase, a diffusion process that adequately fits the available data on the time of fruit growth is constructed and estimated. Then, a proposal is made for a procedure employing the probability transition distributions of the fitted process for the allocation of caliber to each fruit. Tables are constructed with the values that discriminate between calibers at the time of harvest, which allow us to make a prediction from each previous time instant. Finally, the mean conditional functions to predict the percentages of each size (fruit size distribution) at the time of harvest are considered. A practical application is presented to Valencia late oranges through a modified version of the Bertalanffy process. Such a process is modified by including in its trend a time-dependent function used to model the observed deviations in the data about the evolution of the diameter of oranges with respect to the trajectories of the original process. 相似文献
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基于HEC-HMS的青狮潭水库入库洪水预报研究 总被引：1，自引：1，他引：0
[目的]构建青狮潭水库入库洪水预报模型,为实际预报业务提供参考,也可以为桂林市上游地区无资料地区水文气象规律研究提供支撑。[方法]HEC-HMS是一个包含多个产汇流模型的水文模型系统,适用于不同地区的水文问题分析和计算,广泛运用于洪水预报、防灾减灾等方面。利用该模型对桂林市青狮潭水库上游流域进行水文建模,模拟流域发生暴雨时青狮潭水库的入库洪水过程,以此作为研究洪水预报依据。[结果]通过研究发现HEC-HMS模型模拟的结果平均确定性系数达到0.88,洪峰流量和峰现时间误差均达到乙级预报标准。[结论]HEC-HMS模型在青狮潭流域适用性较好,可以用于青狮潭水库入库洪水预报。 相似文献
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随着对土壤水蚀形成过程及其模拟研究的深入,侵蚀预报模型已由经验模型、物理过程模型向分布式模型发展。重点介绍了几种国外具有代表性的分布式水蚀模型,并对国内土壤水蚀分布式模型的研究现状进行了评价,指出了目前我国模型研究中存在的问题,以及建立我国土壤侵蚀预报模型所必须开展的研究工作和需要解决的科学问题。 相似文献
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基于自适应判别深度置信网络的棉花病虫害预测 总被引：3，自引：2，他引：1
作物病虫害预测是病虫害防治的前提,利用深度学习预测作物病虫害是一个有效且具有挑战性的研究课题。该文针对深度置信网络(deep belief network,DBN)在作物病虫害预测中的训练耗时长和容易收敛于局部最优解等问题,将自适应DBN和判别限制玻尔兹曼机(restricted boltzmann machine,RBM)相结合,利用棉花生长的环境信息,提出一种基于自适应判别DBN的棉花病虫害预测模型。该模型由3层RBM网络和一个判别RBM(discriminative restricted boltzmann machine,DRBM)网络组成,通过3层RBM网络将棉花生长的环境信息数据转换到与病虫害发生相关的特征空间,通过自动学习得到层次化的特征表示,再由DRBM预测棉花病虫害的发生概率。该模型将自适应学习率引入到对比差度算法中,通过自动调整学习步长,解决了在传统DBN模型训练时学习率选择难的问题;在学习过程中通过在DRBM中引入样本的类别信息,使得训练具有类别针对性,弱化传统RBM无监督训练时易出现特征同质化问题,提高了模型的预测准确率。对实际棉花的"棉铃虫、棉蚜虫、红蜘蛛"虫害和"黄萎病、枯萎病"病害的平均预测准确率为82.840%,与传统BP神经网络模型(BPNN)、强模糊支持向量机模型(SFSVM)和RBF神经网络模型(RBFNN)分别提高19.248%,24.916%和27.774%。 相似文献
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整体结构式弧齿锥齿轮铣齿机虚拟加工 总被引：3，自引：2，他引：1
弧齿锥齿轮铣齿机结构和加工原理复杂,是复杂制造装备的典型代表,因此,提高中国弧齿锥齿轮铣齿机的制造水平具有重要意义。通过分析弧齿锥齿轮加工原理和凤凰Ⅱ型弧齿锥齿轮铣齿机结构及运动关系,推导了整体结构式弧齿锥齿轮铣齿机各轴运动参数的计算方法,利用VERICUT三维仿真加工软件平台,建立了整体结构式弧齿锥齿轮铣齿机虚拟加工模型,并对一对给定几何参数的弧齿锥齿轮进行了虚拟加工。仿真结果表明,机床各运动模块与切齿刀盘在虚拟加工过程中没有出现干涉等设计缺陷,虚拟加工结果满足弧齿锥齿轮铣齿机功能性验证要求。弧齿锥齿轮铣齿机仿真加工可以为弧齿锥齿轮铣齿机设计提供参考依据。 相似文献
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从信息应用的角度出发,提出了农产品价格信息服务的新模式,介绍了农产品价格信息监测预测系统的设计与实现,阐述了系统的体系结构、功能模块和实现流程,并对系统在数据采集、价格监控、分析预测模式方面的创新点进行了说明。 相似文献
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棉秆重组方材的机械加工性能 总被引：1，自引：1，他引：0
棉秆重组方材是一种新型人造生物质材料,它是棉秆材料化利用的一个新方向,其制备过程主要包括棉秆的疏解、干燥、施胶、组坯、四面加压以及后期处理。为了探明棉秆重组方材机械加工性能,为其高附加值加工利用提供技术依据,该研究参照美国材料与试验协会标准ASTM D1666-87和新西兰林业科学研究院制定的评价标准,分别对其刨削、砂光、铣削成型、钻孔、榫眼加工、车削及横截等7种机械加工性能进行测试和综合评价,并对各项机械加工缺陷进行分类,参照中国林业行业标准LY/T 2054-2012对棉秆重组方材进行综合评分。结果表明：棉秆重组方材的砂光、钻孔和铣削成型3项加工性能的质量等级均为优秀,其质量等级值分别为4.37、4.43和4.37。刨削、榫眼加工和车削的质量等级为良好,质量等级值分别为3.47、3.87和3.07。横截性能表现中等,质量等级值是2.63;在满分50分的机械加工性能综合评分中,棉秆重组方材得分为39.5;当刨削厚度一定时,每英寸刀痕数对刨削质量有较大影响,当每英寸刀痕数由25增加到48时,棉秆重组方材刨削性能明显提高。砂光处理可明显改善刨削加工后的缺陷,也是棉秆重组方材刨削后必要的加工工序;棉秆重组方材在机械加工过程中出现的主要缺陷有削片沟痕、毛刺沟痕、毛刺和撕裂等,在实际产品加工应用时,需充分考虑其加工特性,选择合理加工方式和参数,以期提高加工质量和效率。该研究结果有助于充分认识和开发棉秆重组方材的利用潜能,对优化棉秆重组方材性能、提高其加工利用水平具有重要意义。 相似文献
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针对刀具磨损状态监测和磨损量预测研究中特征提取这一关键技术,该文提出了基于云理论的信号特征提取方法。首先,采用小波包分析对声发射信号进行信号分解和重构,滤除噪声对提取特征参数的影响;其次根据重构信号的统计分布特性,利用逆向云算法提取信号敏感频带的期望值、熵及超熵云特征参数,定量分析刀具在不同切削条件下3种云特征参数随磨损量增大所呈现的变化规律;最后,通过散点图分析3种特征参数表征刀具磨损声发射信号的有效性。结果表明:刀具磨损声发射信号具有明显的云特性,3种云特征参数与刀具磨损状态具有明显的对应关系,可作为刀具磨损状态监测、磨损量预测的特征参数;云理论在刀具磨损监测领域的应用,扩大了知识的表示范围。 相似文献
