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基于峰值旁瓣比扰动的多搜索区核相关滤波跟踪方法
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作者 解博江 朱晶晶 王福忠 《印刷与数字媒体技术研究》 北大核心 2025年第2期223-231,共9页
在目标因快速运动或遮挡造成观测不连续的情况下,由于核相关滤波(Kernel Correlation Filter,KCF)算法采用固定大小搜索区,容易导致跟踪精度下降甚至目标漂移。针对这一问题,本研究提出了一种基于峰值旁瓣比扰动的多搜索区核相关滤波跟... 在目标因快速运动或遮挡造成观测不连续的情况下,由于核相关滤波(Kernel Correlation Filter,KCF)算法采用固定大小搜索区,容易导致跟踪精度下降甚至目标漂移。针对这一问题,本研究提出了一种基于峰值旁瓣比扰动的多搜索区核相关滤波跟踪方法。该方法首先在核相关滤波跟踪框架中融入跟踪质量感知机制;然后在特殊场景下,以上一帧目标所在位置为先验信息,通过峰值旁瓣比对运动状态方程的协方差矩阵进行扰动,从而调节各采样粒子所在搜索区分布;最后以各搜索区域的相关滤波响应峰值构造似然函数,利用粒子滤波算法在多搜索区中实现对目标位置的有效估计,在模板更新上采用差异化模板更新策略以降低目标漂移概率。定性和定量实验结果表明,本研究所提方法在目标快速运动和被遮挡情形下,相比原始KCF算法跟踪精度有较大的提升,且具有一定的鲁棒性。 展开更多
关键词 峰值旁瓣比 多搜索区 核相关滤波 目标跟踪 粒子滤波
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基于改进LSTM-SVM的双向DC-DC电力变换器故障诊断 被引量:3
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作者 王福忠 任淯琳 +1 位作者 张丽 王丹 《河南理工大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2024年第5期118-126,共9页
目的为了解决双向DC-DC电力变换器的软故障诊断精度不高的问题,方法提出基于改进LSTM-SVM的双向DC-DC电力变换器故障诊断模型。首先,分析双向DC-DC电力变换器中电容、电感和MOSFET管的故障机理,通过仿真实验模拟各元件失效后变换器的输... 目的为了解决双向DC-DC电力变换器的软故障诊断精度不高的问题,方法提出基于改进LSTM-SVM的双向DC-DC电力变换器故障诊断模型。首先,分析双向DC-DC电力变换器中电容、电感和MOSFET管的故障机理,通过仿真实验模拟各元件失效后变换器的输出电气参数变化,从而确定变换器不同元件故障时对应的故障特征参数;其次,构建改进的LSTM-SVM双向DC-DC电力变换器故障诊断组合模型,在LSTM中添加Mogrifier门机制,提高LSTM提取时间序列原始数据中微弱特征的能力;最后,由于传统LSTM的末端分类器为Softmax,其主要解决单一元件诊断问题,变换器故障类型较多,维数较高,所以采用麻雀搜索算法优化的SVM代替原有的Softmax函数,对LSTM输出的数据进行故障分类,提高故障诊断的准确率。设置双向DC-DC电力变换器充放电两种状态下,包含电解电容、电感和MOSFET单双管故障在内的24组故障,分别采用本文构建的改进的LSTM-SVM和原始的LSTM-SVM双向DC-DC变换器故障诊断模型进行诊断。结果结果表明,改进的LSTM-SVM故障诊断模型诊断准确率平均值为99.71%,原始的LSTM-SVM故障诊断模型诊断准确率平均值为88.48%,改进的LSTM-SVM故障诊断模型对各元件的故障诊断正确率均高于原始的LSTM-SVM故障诊断模型的。结论基于改进LSTM-SVM的双向DC-DC电力变换器故障诊断模型实现了对双向DC-DC电力变换器中的电解电容、电感和MOSFET单双管故障的准确诊断。 展开更多
关键词 双向DC-DC变换器 软故障 改进长短期记忆网络 麻雀搜索 支持向量机 故障诊断
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基于车载激光雷达的城市路段交叉口交通控制研究
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作者 王少英 胡世雄 +1 位作者 王福忠 王丹 《重庆交通大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2024年第12期77-83,共7页
城市交叉口通常涉及多个方向的车流、行人和非机动车等,各种交通参与者之间的交互和冲突使得交通场景变得非常复杂,数据采集难度增加。车载激光雷达(Vehicle-mounted LiDAR,VM-LiDAR)可以实时扫描周围环境,获取车辆周围的交通数据;根据... 城市交叉口通常涉及多个方向的车流、行人和非机动车等,各种交通参与者之间的交互和冲突使得交通场景变得非常复杂,数据采集难度增加。车载激光雷达(Vehicle-mounted LiDAR,VM-LiDAR)可以实时扫描周围环境,获取车辆周围的交通数据;根据这些数据配合车联网技术,就能够完成复杂路段的智能化交通控制。通过VM-LiDAR采集城市路段交叉口点云数据,引入条件欧式聚类算法对点云数据进行分割后,利用支持向量机识别城市路段交叉口目标;根据目标识别结果、车辆延误、停车次数和通行能力,在车联网系统中建立城市路段交叉口交通控制的多目标优化模型,并利用改进遗传算法对模型求解,得到最优控制方案,实现城市路段交叉口智能交通控制。研究结果表明:该控制方法能有效识别城市路段交叉口的目标,降低车均停车次数,提升平均通行率,降低交通延误率,对城市路段交叉口的交通控制显著。 展开更多
关键词 交通工程 车载激光雷达 交叉口 交通控制 改进遗传算法
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同步电动机电磁力角与最大推力控制策略的研究 被引量:21
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作者 王福忠 汪旭东 +2 位作者 焦留成 袁世鹰 李辉 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第3期307-312,共6页
针对垂直运动永磁直线同步电动机的特点 ,通过对其力移特性分析 ,得出了电磁力角与最大推力控制策略 .该控制策略将电机的稳定控制引入到最大推力控制中 ,根据电机实际位移量的变化 ,直接控制直线电机的电磁力角 ,实现直线电机的速度控... 针对垂直运动永磁直线同步电动机的特点 ,通过对其力移特性分析 ,得出了电磁力角与最大推力控制策略 .该控制策略将电机的稳定控制引入到最大推力控制中 ,根据电机实际位移量的变化 ,直接控制直线电机的电磁力角 ,实现直线电机的速度控制 ,响应速度快、超调量小 ,有效地提高了永磁直线电动机垂直运输系统运行的稳定性。 展开更多
关键词 垂直提升系统 永磁直线同步电动机 电磁力角控制器 最大推力 工作原理
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具有执行器故障的保成本可靠控制 被引量:34
5
作者 王福忠 姚波 张嗣瀛 《东北大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第7期616-619,共4页
针对线性定常系统,在涉及不确定性的保成本问题基础上,提出了带有执行器故障扰动的保成本可靠控制问题·给出了更实际、更一般的故障模型·在考虑执行器故障模型的基础上,给出了系统渐近稳定及可靠保成本的充分条件·通过... 针对线性定常系统,在涉及不确定性的保成本问题基础上,提出了带有执行器故障扰动的保成本可靠控制问题·给出了更实际、更一般的故障模型·在考虑执行器故障模型的基础上,给出了系统渐近稳定及可靠保成本的充分条件·通过求解代数Ricatti方程完成动态反馈控制器的设计·并且进一步说明当系统无故障时,系统渐近稳定且具有良好的保成本指标·当系统的执行器发生故障时,系统仍保持渐近稳定且满足一定的保成本指标·仿真实例验证了本文结果的有效性· 展开更多
关键词 执行器故障 保成本可靠控制 成本函数 动态输出反馈 Ricatti方程
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基于PLC的多机驱动带式输送机控制系统的硬件设计 被引量:23
6
作者 王福忠 王晓丹 王珊 《工矿自动化》 北大核心 2007年第1期37-40,共4页
文章在分析多机驱动带式输送机工作原理及控制要求的基础上,设计了基于PLC的多机驱动带式输送机控制系统。详细介绍了该控制系统的硬件配置和控制方案、传感器与执行器的选型,解决了信号的安全隔离、大功率阀的驱动和防爆等技术问题。... 文章在分析多机驱动带式输送机工作原理及控制要求的基础上,设计了基于PLC的多机驱动带式输送机控制系统。详细介绍了该控制系统的硬件配置和控制方案、传感器与执行器的选型,解决了信号的安全隔离、大功率阀的驱动和防爆等技术问题。现场实验表明:该系统具有安全可靠、使用灵活、功能强大等特点。 展开更多
关键词 矿井 带式输送机 多机驱动 控制系统 PLC
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一类不确定线性系统区域稳定的可靠控制 被引量:13
7
作者 王福忠 姚波 张嗣瀛 《东北大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第12期1126-1129,共4页
针对具有不确定性的线性定常系统,提出了考虑执行器故障的圆盘极点可靠配置问题·在更一般、更实际的执行器故障模型的基础上,给出了将极点配置到指定圆盘内可靠控制存在的充分条件·通过求解LMI完成状态反馈可靠控制器的设计&#... 针对具有不确定性的线性定常系统,提出了考虑执行器故障的圆盘极点可靠配置问题·在更一般、更实际的执行器故障模型的基础上,给出了将极点配置到指定圆盘内可靠控制存在的充分条件·通过求解LMI完成状态反馈可靠控制器的设计·利用仿真实例验证了本文提出设计方法的可行性,并且通过与不考虑故障和不确定因素的系统比较,进一步说明对系统进行可靠极点配置的必要性· 展开更多
关键词 不确定性 执行器故障 可靠极点配置 LYAPUNOV方程 LMI
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基于VMD-LSTM与误差补偿的光伏发电超短期功率预测 被引量:60
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作者 王福忠 王帅峰 张丽 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第8期96-103,共8页
光伏序列具有的较高复杂性对光伏发电功率的预测精度产生了极大影响,对此提出一种基于VMD-LSTM与误差补偿的光伏发电超短期功率预测模型。该模型第1阶段采用VMD算法将原始功率序列分解为若干个不同的模态,并对其建立对应的LSTM网络模型... 光伏序列具有的较高复杂性对光伏发电功率的预测精度产生了极大影响,对此提出一种基于VMD-LSTM与误差补偿的光伏发电超短期功率预测模型。该模型第1阶段采用VMD算法将原始功率序列分解为若干个不同的模态,并对其建立对应的LSTM网络模型进行预测,通过对各模态的预测结果求和得到初始预测功率;第2阶段采用LSTM网络对误差序列进行误差补偿预测,然后将初始预测功率和误差预测功率求和得到最终预测结果。仿真结果表明,该预测模型对天气具有较高的适应性,预测精度达到97%以上。 展开更多
关键词 光伏发电 功率预测 深度学习 长短期记忆 变分模态分解 误差补偿
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线性不确定系统具有方差约束的可靠控制 被引量:5
9
作者 王福忠 姚波 +1 位作者 井元伟 张嗣瀛 《东北大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第7期613-616,共4页
在指定极点区域和状态方差约束的前提下,研究了线性不确定系统的可靠控制问题·采用比离散故障模型更实际和一般的连续增益故障模型,利用LMIs方法在不附带保守性的情况下,给出了可靠控制存在的条件·在执行器故障的情况下,保证... 在指定极点区域和状态方差约束的前提下,研究了线性不确定系统的可靠控制问题·采用比离散故障模型更实际和一般的连续增益故障模型,利用LMIs方法在不附带保守性的情况下,给出了可靠控制存在的条件·在执行器故障的情况下,保证一个可接受的方差上界,同时优化无故障情况下系统的性能·仿真例子说明了本文设计方法的有效性,进一步比较正常控制与可靠控制的效果,说明了本文提出方法的必要性· 展开更多
关键词 执行器故障 传感器故障 稳态方差 极点配置 LMI 线性不确定系统
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基于模糊控制的失重秤配料过程控制策略 被引量:9
10
作者 王福忠 高彩霞 +1 位作者 王巧莲 耿杰 《河南理工大学学报(自然科学版)》 CAS 2008年第3期302-306,共5页
介绍了模糊控制的基本原理以及输入量和输出量的模糊化处理方法,阐述了模糊决策与推理规则以及模糊量转换为精确量的方法.以物料重量偏差和偏差变化率为输入量,以电磁振动给料机的给料速度为输出量,采用模糊决策,根据配料状态的变化实... 介绍了模糊控制的基本原理以及输入量和输出量的模糊化处理方法,阐述了模糊决策与推理规则以及模糊量转换为精确量的方法.以物料重量偏差和偏差变化率为输入量,以电磁振动给料机的给料速度为输出量,采用模糊决策,根据配料状态的变化实时调整配料速度,有效地提高了配料精度和配料速度,提高了企业经济效益. 展开更多
关键词 失重秤 配料过程 模糊控制 配料精度
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基于小波理论和故障暂态信号的小电流接地故障选线策略 被引量:8
11
作者 王福忠 刘倩 +1 位作者 王要东 周正彪 《河南理工大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2017年第2期105-110,共6页
为解决单相接地故障稳态特征信号微弱而造成的选线困难问题,提出基于小波理论和故障暂态信号的小电流接地故障选线策略。该方法首先根据电网零序电压是否突然大幅升高判断电网是否发生了接地故障,并根据零序电压的模极大值出现的时刻确... 为解决单相接地故障稳态特征信号微弱而造成的选线困难问题,提出基于小波理论和故障暂态信号的小电流接地故障选线策略。该方法首先根据电网零序电压是否突然大幅升高判断电网是否发生了接地故障,并根据零序电压的模极大值出现的时刻确定接地故障发生的时间点;其次,提取故障前后一个周波内的线路电流数据进行小波分解;最后,分析、比较电流信号小波分解后的结果,确定故障线路。通过多个现场实例验证,可以实现小电流接地故障有效选线。 展开更多
关键词 消弧线圈 小电流接地 故障选线 小波分解
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变压器油中气体组分含量在线监测与故障诊断 被引量:11
12
作者 王福忠 邵淑敏 董鹏飞 《河南理工大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2015年第3期379-383,共5页
电力变压器运行可靠性直接关系到电力系统的安全及供电可靠性,为提高电力变压器故障诊断的准确率,由在线监测变压器油中溶解气体组分含量分析,提出了基于人工免疫和模糊C均值聚类分析方法有效结合的变压器故障诊断算法,通过对电力变压... 电力变压器运行可靠性直接关系到电力系统的安全及供电可靠性,为提高电力变压器故障诊断的准确率,由在线监测变压器油中溶解气体组分含量分析,提出了基于人工免疫和模糊C均值聚类分析方法有效结合的变压器故障诊断算法,通过对电力变压器油中的溶解气体进行分析,实现对变压器的故障诊断。重点研究了基于人工免疫网络的变压器故障样本数据处理、基于模糊C均值聚类对变压器故障的识别,以及仿真实验。实验结果表明:提出的算法能有效对变压器故障类型进行分类,该算法在变压器故障诊断中有较好的应用前景。 展开更多
关键词 电力变压器 人工免疫网络 模糊C均值聚类分析
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基于遗传算法优化BP网络的箱式变电站故障预测策略 被引量:12
13
作者 王福忠 任吉利 刘薇 《河南理工大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2019年第5期93-98,共6页
箱式变电站广泛应用在工商业及城镇输配电系统中,在电力系统中发挥着重要作用,对箱式变电站的故障诊断具有重要意义。通过对箱式变电站内部结构、工作原理的研究,对箱式变电站的故障及故障特征进行分析,提出一种运用遗传算法与BP网络相... 箱式变电站广泛应用在工商业及城镇输配电系统中,在电力系统中发挥着重要作用,对箱式变电站的故障诊断具有重要意义。通过对箱式变电站内部结构、工作原理的研究,对箱式变电站的故障及故障特征进行分析,提出一种运用遗传算法与BP网络相结合的故障诊断网络模型,对系统数据进行融合训练,并利用遗传算法全局搜索最优的特性对BP网络进行优化,避免BP算法在学习中陷入局部最优的弊端,使模型具有良好的收敛性和适应性。仿真结果表明,该网络具有良好的识别效果,在箱式变电站的故障预测中具有很好的应用前景。 展开更多
关键词 箱式变电站 故障诊断 遗传算法 全局最优 BP网络
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低速永磁直线电动机的稳定性分析及其控制方法研究 被引量:4
14
作者 王福忠 荆鹏辉 +1 位作者 李向东 刘静 《河南理工大学学报(自然科学版)》 CAS 2009年第2期202-206,共5页
在对低速永磁直线同步电动机的力角特性进行分析的基础上,确定了该电机的稳定工作区,得到了永磁直线同步电动机的稳定控制方法,即可通过改变电压和频率来实现低速永磁直线电动机的失步预防控制.实验结果表明,该方法具有算法简单、控制... 在对低速永磁直线同步电动机的力角特性进行分析的基础上,确定了该电机的稳定工作区,得到了永磁直线同步电动机的稳定控制方法,即可通过改变电压和频率来实现低速永磁直线电动机的失步预防控制.实验结果表明,该方法具有算法简单、控制品质好等优点,可以有效地提高永磁直线同步电动机的稳定性,避免电机失步的发生. 展开更多
关键词 低速永磁直线电动机 力角特性 稳定性 控制方法
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垂直运行永磁直线同步电机的失步预防策略研究 被引量:3
15
作者 王福忠 袁世鹰 荆鹏辉 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第4期696-700,共5页
在对垂直运行永磁直线同步电机的力角特性分析的基础上,研究了供电频率和供电电压对该电机运行稳定性的影响,利用模糊控制理论,建立了基于模糊控制的垂直运行永磁直线同步电机的失步预防策略。该策略采用双模态模糊控制结构,以功角的稳... 在对垂直运行永磁直线同步电机的力角特性分析的基础上,研究了供电频率和供电电压对该电机运行稳定性的影响,利用模糊控制理论,建立了基于模糊控制的垂直运行永磁直线同步电机的失步预防策略。该策略采用双模态模糊控制结构,以功角的稳定余量为控制量,采用改变供电电压和改变电机运行速度的方法,预防该电机失步发生。实验结果表明,该策略能够有效地提高垂直运行的永磁直线电机运行的稳定性、安全性,并且能够达到预期的控制效果。 展开更多
关键词 永磁直线同步电机 失步预防策略 稳定余量 双模态模糊控制
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无人值守掘进机行走双模态模糊控制策略 被引量:5
16
作者 王福忠 张利敏 《工矿自动化》 北大核心 2013年第11期28-31,共4页
为了解决无人值守掘进机在行走过程中行走轨迹偏离巷道中线的问题,在分析掘进机掘进施工程序的基础上,建立了掘进机运动模型,并提出了基于双模态结构的无人值守掘进机行走模糊控制策略,实现了掘进机的方向调整、前行控制,侧重介绍了掘... 为了解决无人值守掘进机在行走过程中行走轨迹偏离巷道中线的问题,在分析掘进机掘进施工程序的基础上,建立了掘进机运动模型,并提出了基于双模态结构的无人值守掘进机行走模糊控制策略,实现了掘进机的方向调整、前行控制,侧重介绍了掘进机转向角与驱动轮转速的关系方程和模糊控制模型建立方法。实验结果表明,所建立的控制策略满足掘进机的掘进施工程序要求。 展开更多
关键词 无人值守掘进机 行走过程 双模态模糊控制 方向调整模型 前行控制模型
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非晶合金变压器的节能特性研究 被引量:4
17
作者 王福忠 邹二平 王春波 《河南理工大学学报(自然科学版)》 CAS 2011年第3期316-320,共5页
通过对非晶合金变压器特性、变压器线圈绕制和铁芯与线圈装配等生产工艺的改进研究,以及挂网运行效益分析,指出非晶合金变压器结构和生产工艺对其节能特性有重要影响,为进一步降低非晶合金变压器的空载损耗和空载电流指明了方向.对于用... 通过对非晶合金变压器特性、变压器线圈绕制和铁芯与线圈装配等生产工艺的改进研究,以及挂网运行效益分析,指出非晶合金变压器结构和生产工艺对其节能特性有重要影响,为进一步降低非晶合金变压器的空载损耗和空载电流指明了方向.对于用电负荷主要以居民生活和农业生产为主的负荷率偏低的农村电网,采用非晶合金变压器,其节能降损效果显著. 展开更多
关键词 非晶合金变压器 节能特性 生产工艺 挂网运行
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基于ARM的非开挖钻进轨迹控制系统设计 被引量:2
18
作者 王福忠 高彩霞 余淋 《河南理工大学学报(自然科学版)》 CAS 2010年第1期75-79,共5页
在分析非开挖钻机钻进轨迹控制系统设计原则的基础上,讨论非开挖钻机导向系统的探头单元、跟踪器单元和同步器单元的硬件组成及设计方法,以及各部分的接口电路及元件参数;设计基于ARM的非开挖钻机的钻进轨迹控制系统,为非开挖钻进铺管... 在分析非开挖钻机钻进轨迹控制系统设计原则的基础上,讨论非开挖钻机导向系统的探头单元、跟踪器单元和同步器单元的硬件组成及设计方法,以及各部分的接口电路及元件参数;设计基于ARM的非开挖钻机的钻进轨迹控制系统,为非开挖钻进铺管技术的推广应用和提高非开挖钻机的自动化水平提供了技术支持. 展开更多
关键词 非开挖钻机 钻进轨迹 探头单元 跟踪器单元 同步器单元
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基于动态输出反馈的时滞T-S模糊系统无源可靠控制 被引量:3
19
作者 王福忠 闫浩 《沈阳建筑大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2016年第4期760-768,共9页
目的研究一类时滞T-S模糊系统执行器部件发生故障情况下动态输出反馈的无源可靠控制问题.方法运用Lyapunov稳定性理论、故障替换和线性矩阵不等式(LMI)方法研究了时滞T-S模糊系统的无源可靠控制.结果给出了动态输出反馈无源可靠控制器... 目的研究一类时滞T-S模糊系统执行器部件发生故障情况下动态输出反馈的无源可靠控制问题.方法运用Lyapunov稳定性理论、故障替换和线性矩阵不等式(LMI)方法研究了时滞T-S模糊系统的无源可靠控制.结果给出了动态输出反馈无源可靠控制器存在的充分条件,给出了控制器的设计方法,通过求解线性矩阵不等式可以获得输出反馈控制器的系数矩阵.结论采用所设计的可靠控制器,在执行器部件出现故障或状态不完全可测时,均能保证闭环时滞T-S模糊系统鲁棒稳定,保持原有的无源性能指标.最后通过求解数值算例,绘制出闭环模糊系统状态响应曲线,验证了所设计方法的有效性. 展开更多
关键词 时滞T-S模糊系统 动态输出反馈控制器 无源可靠控制 线性矩阵不等式
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电力需求侧空调负荷柔性调控策略研究 被引量:7
20
作者 王福忠 李润宇 +2 位作者 张宏伟 郭江震 张丽 《电子科技》 2021年第8期58-63,共6页
随着空调在各类建筑中的普及使用,空调负荷已成为影响区域电网稳定运行的重要因素,如果不加以调控,将会影响到整个区域的正常用电。基于此,文中在空调负荷区域分层调控的架构基础上,提出了一种自适应模糊PI三闭环控制策略。该方法将空... 随着空调在各类建筑中的普及使用,空调负荷已成为影响区域电网稳定运行的重要因素,如果不加以调控,将会影响到整个区域的正常用电。基于此,文中在空调负荷区域分层调控的架构基础上,提出了一种自适应模糊PI三闭环控制策略。该方法将空调负荷信息和模糊控制相结合,通过形成三闭环PI控制对空调负荷进行柔性调控。文中搭建仿真模型来验证该策略的可行性。仿真结果表明,该调控方法的控制精度可达到近99%,为精确控制负荷提供了一种新方法。目前,该调控策略已在某大学进行了实际应用,为将来柔性调控技术的推广提供了理论支持和实践参考。 展开更多
关键词 空调负荷 模糊自适应控制 三闭环PI控制 柔性调控 需求响应
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