基于混沌GWO-P&O的复杂遮阴光伏系统MPPT控制

1

作者 樊立萍 蒋宇浩 《重庆理工大学学报(自然科学)》 北大核心 2025年第5期195-201,共7页

针对局部遮阴条件下光伏阵列多峰值特性引起的最大功率点跟踪(maximum power point tracking,MPPT)算法容易陷入局部最优等问题,提出基于混沌改进灰狼优化算法与扰动观测法的MPPT算法(CGWO-P&O)。引入混沌映射策略对灰狼种群进行初... 针对局部遮阴条件下光伏阵列多峰值特性引起的最大功率点跟踪(maximum power point tracking,MPPT)算法容易陷入局部最优等问题,提出基于混沌改进灰狼优化算法与扰动观测法的MPPT算法(CGWO-P&O)。引入混沌映射策略对灰狼种群进行初始化,增加种群多样性与分布均匀性,均衡灰狼优化算法的全局搜索和局部搜索能力,避免陷入局部最优;利用扰动观测法克服灰狼优化算法搜索速度慢等问题,提高后期对最大功率点的逼近速度。仿真结果表明:CGWO-P&O算法显著提高了对光伏系统最大功率点的跟踪速度和跟踪精度,有效解决了复杂遮阴条件下功率多峰值带来的局部最优等问题。 展开更多

关键词 光伏系统 最大功率点跟踪 混沌映射 灰狼优化算法

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基于LTSO-VP&O算法的光伏系统MPPT控制 被引量：1

2

作者 樊立萍 史斌 《电子测量技术》 北大核心 2024年第13期120-127,共8页

针对局部遮阴条件下光伏阵列功率多峰值造成的传统最大功率点跟踪算法易陷入局部最优等问题,提出一种基于莱维改进金枪鱼算法与变步长扰动观测法的混合优化算法。引入莱维飞行改进金枪鱼群优化算法的实时位置更新律,减小陷入局部最优的... 针对局部遮阴条件下光伏阵列功率多峰值造成的传统最大功率点跟踪算法易陷入局部最优等问题,提出一种基于莱维改进金枪鱼算法与变步长扰动观测法的混合优化算法。引入莱维飞行改进金枪鱼群优化算法的实时位置更新律,减小陷入局部最优的可能性;设计随功率特性斜率变化而变化的步长更新律对常规扰动观测法进行改进,提高最大功率跟踪速度;融合莱维改进金枪鱼算法与变步长扰动观测法构建混合优化算法,进一步提高跟踪精度与速度,并抑制扰动信号影响。仿真实验结果表明,本文所提出的算法在均匀全光照、静态局部遮阴、动态局部遮阴3种光照条件下的寻优时间和跟踪误差分别为0.036 s和0%、0.04 s和1.06%、0.05 s和1.06%,均优于其他对比算法,并且更加精准且快速的实现光伏系统的最大功率跟踪。 展开更多

关键词 光伏阵列 局部遮阴 最大功率点追踪 金枪鱼群优化算法 莱维飞行

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PDA-MnO_(2)改性阳极提高植物微生物燃料电池土壤修复和发电性能

3

作者 樊立萍 冯万雪 《应用化工》 北大核心 2025年第3期651-655,共5页

植物微生物燃料电池利用微生物对有机物进行降解,为铬污染土壤的治理提供了新思路。为提高植物微生物燃料电池的土壤修复能力,以聚多巴胺和二氧化锰为阳极改性剂,通过简单的浸渍法制备聚多巴胺-二氧化锰复合修饰碳毡阳极,并用于由盆栽... 植物微生物燃料电池利用微生物对有机物进行降解,为铬污染土壤的治理提供了新思路。为提高植物微生物燃料电池的土壤修复能力,以聚多巴胺和二氧化锰为阳极改性剂,通过简单的浸渍法制备聚多巴胺-二氧化锰复合修饰碳毡阳极,并用于由盆栽绿萝构成的植物微生物燃料电池实验系统,对比阳极改性对植物微生物燃料电池土壤修复及产电能力的影响。结果表明,采用聚多巴胺-二氧化锰混合修饰碳毡阳极的植物微生物燃料电池,其稳态输出电压和总铬去除率分别为25.9 mV和90.9%,较采用未修饰常规碳毡阳极时分别提高了763%和12.4%。采用植物微生物燃料电池实现土壤高效修复是可行的,而PDA-MnO_(2)电极改性方法对进一步提高植物微生物燃料电池的土壤修复能力和产电能力是有效的。 展开更多

关键词 植物微生物燃料电池 土壤修复 聚多巴胺 二氧化锰 阳极改性

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SA-PQ-11/CF阳极提高MFC废水处理效果与发电性能

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作者 樊立萍 温越霄 《精细化工》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期1101-1107,共7页

为提高微生物燃料电池(MFC)的废水处理效果和发电性能,制备了一种海藻酸钠(SA)-聚季铵盐-11(PQ-11)/碳毡(CF)阳极(SA-PQ-11/CF),分别以制药废水和糖蜜废水为阳极液,以CF为阴极,构建了MFC系统,采用SEM对阳极表面形貌进行了表征,通过循环... 为提高微生物燃料电池(MFC)的废水处理效果和发电性能,制备了一种海藻酸钠(SA)-聚季铵盐-11(PQ-11)/碳毡(CF)阳极(SA-PQ-11/CF),分别以制药废水和糖蜜废水为阳极液,以CF为阴极,构建了MFC系统,采用SEM对阳极表面形貌进行了表征,通过循环伏安(CV)特性和电化学阻抗(EIS)特性、化学需氧量(COD)去除率对其性能进行了考察。结果表明,SA-PQ-11/CF阳极具有较大的比表面积,MFC的溶液电阻和电荷转移电阻得到明显降低。阳极液为制药废水时,采用SA-PQ-11/CF阳极的MFC的稳态输出电压和COD去除率分别约为0.22 V和62%,较常规CF阳极的MFC分别提高了100%和130%;阳极液为糖蜜废水时,采用SA-PQ-11/CF阳极的MFC的稳态输出电压和COD去除率分别为0.15 V和43%,分别较采用常规CF阳极的MFC提高了275%和95%。 展开更多

关键词 微生物燃料电池 废水处理 阳极改性 海藻酸钠 聚季铵盐-11 发电性能

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具有共存吸引子混沌系统的自适应同步控制 被引量：1

5

作者 颜闽秀 郭栋 《控制工程》 CSCD 北大核心 2024年第6期995-1003,共9页

在一个三维混沌系统的基础上,通过添加一个非线性反馈控制器,得到一个新的四维混沌系统。通过相图、功率谱、庞加莱截面、李雅普诺夫指数、平衡点等证明了系统的混沌特性,并通过分岔图分析了系统在不同参数下的运动状态。研究发现,该系... 在一个三维混沌系统的基础上,通过添加一个非线性反馈控制器,得到一个新的四维混沌系统。通过相图、功率谱、庞加莱截面、李雅普诺夫指数、平衡点等证明了系统的混沌特性,并通过分岔图分析了系统在不同参数下的运动状态。研究发现,该系统具有非常复杂的动力学行为和共存吸引子现象。同时,通过设置不同的初始值和不同的偏移增量,分别证明了系统具有共存吸引子,此结论对混沌保密通信等领域有一定的应用价值。通过0-1测试证明了混沌和周期运动的存在,并通过谱熵(spectral entropy,SE)算法和C0算法讨论了系统的复杂度。最后,设计了自适应同步控制器,仿真结果证明新系统可以在参数不确定的情况下实现同步控制,表明控制器是有效的。 展开更多

关键词 混沌系统 复杂度分析 共存吸引子 自适应 同步控制

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基于萤火虫优化模糊P&O的微生物燃料电池最大功率点跟踪 被引量：7

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作者 樊立萍 陈其鹏 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期373-381,共9页

针对微生物燃料电池产电量低、输出不稳定等问题,提出一种混合萤火虫优化和模糊改进扰动观测的最大功率点跟踪算法,利用双种群萤火虫算法的全局优化能力和模糊控制的逻辑推理能力产生更精确的控制信号,通过Boost变换器对等效负载进行动... 针对微生物燃料电池产电量低、输出不稳定等问题,提出一种混合萤火虫优化和模糊改进扰动观测的最大功率点跟踪算法,利用双种群萤火虫算法的全局优化能力和模糊控制的逻辑推理能力产生更精确的控制信号,通过Boost变换器对等效负载进行动态调节。结果表明:基于双种群萤火虫优化-模糊扰动观测的最大功率点跟踪算法能以更快的速度追踪到并稳定在最大功率点,降低了稳态误差,抑制了功率振荡,提高了抗干扰能力,显著改善了微生物燃料电池的产电能力和供电质量。 展开更多

关键词 微生物燃料电池 最大功率跟踪 模糊控制 萤火虫算法

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基于混合改进自适应粒子群算法的光伏MPPT控制

7

作者 樊立萍 姚凌颖 《重庆理工大学学报（自然科学）》 CAS 北大核心 2024年第10期261-266,共6页

针对常规粒子群算法对部分遮光条件下多峰值光伏阵列的最大功率跟踪容易陷入局部最优等问题,引入混沌映射函数初始化种群,同时引入非线性动态惯性权重系数以及动态学习因子设计自适应粒子群优化算法,构建基于混合改进自适应粒子群(IAPSO... 针对常规粒子群算法对部分遮光条件下多峰值光伏阵列的最大功率跟踪容易陷入局部最优等问题,引入混沌映射函数初始化种群,同时引入非线性动态惯性权重系数以及动态学习因子设计自适应粒子群优化算法,构建基于混合改进自适应粒子群(IAPSO)的最大功率点跟踪算法,解决粒子群算法在部分阴影条件下容易陷入局部最优以及稳态波动大等问题。结果显示,IAPSO算法能够适应光照条件的变化,实现光伏阵列快速、高精度的最大功率点跟踪,有效解决了常规最大功率点跟踪方法存在的局部最优、稳态振荡等问题。 展开更多

关键词 光伏系统 部分阴影条件 最大功率点跟踪 自适应粒子群优化 混合改进

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四翼混沌系统及其Hopf分岔控制 被引量：1

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作者 颜闽秀 徐辉 《深圳大学学报（理工版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第2期180-187,共8页

为满足Hopf分岔控制的实际需要和通信保密对复杂混沌系统的需求,设计一个四翼混沌吸引子和基于washout滤波器的分岔控制器.基于Lorenz系统构建新的四翼系统,通过分岔图、李雅普诺夫指数和吸引子仿真分析系统的动力学演化,确定其混沌特性... 为满足Hopf分岔控制的实际需要和通信保密对复杂混沌系统的需求,设计一个四翼混沌吸引子和基于washout滤波器的分岔控制器.基于Lorenz系统构建新的四翼系统,通过分岔图、李雅普诺夫指数和吸引子仿真分析系统的动力学演化,确定其混沌特性.基于高维Hopf分岔理论分析系统Hopf分岔的存在性,设计了一个基于washout滤波器,由线性项和非线性项组成的Hopf分岔控制器.该控制器在不改变系统平衡点的情况下,可实现系统在预期位置产生Hopf分岔,完成对极限环幅值和稳定性的控制.仿真结果表明,极限环幅值和分岔参数的临界值是可以控制的,验证了控制器的合理性和有效性.该研究拓展了混沌系统Hopf分岔控制的多样性,在通信和图像加密领域有潜在的应用. 展开更多

关键词 系统学 四翼混沌系统 HOPF分岔 分岔控制 极限环 非线性系统 保密通信

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新分数阶混沌系统的电路设计和同步控制 被引量：9

9

作者 颜闽秀 徐辉 《兰州理工大学学报》 CAS 北大核心 2021年第1期105-112,共8页

针对一个新的仅含一个非线性项的三维分数阶混沌系统,首先通过分析系统的相轨迹图、李雅普诺夫指数谱、功率谱以及庞加莱截面,验证了系统的混沌特性;其次研究了系统平衡点的稳定性以及系统关于分数阶次和参数的分岔图,结果表明系统具有... 针对一个新的仅含一个非线性项的三维分数阶混沌系统,首先通过分析系统的相轨迹图、李雅普诺夫指数谱、功率谱以及庞加莱截面,验证了系统的混沌特性;其次研究了系统平衡点的稳定性以及系统关于分数阶次和参数的分岔图,结果表明系统具有丰富的混沌特性;然后设计出系统的分数阶混沌电路并在软件Multisim中进行模拟实验,实验结果验证了新分数阶混沌系统实现的可能性;最后研究了带有扰动的、不确定参数的分数阶系统的同步问题,设计了基于自适应的滑模控制器、未知扰动和不确定参数的自适应律,实现了在未知扰动上界未知和参数不确定情况下的系统的同步控制. 展开更多

关键词 分数阶 混沌电路 自适应滑模控制 一个非线性项

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PVA/OPD改性膜对微生物燃料电池性能的影响 被引量：3

10

作者 樊立萍 杨馀瑛 《精细化工》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第1期169-176,共8页

为提高微生物燃料电池(MFC)的性能,以聚乙烯醇(PVA)为黏合剂,分别以磷钨酸(PWA)和邻苯二胺(OPD)为改性剂,采用溶液浸渍法制备了PVA/PWA和PVA/OPD改性膜并搭载于MFC系统,以SEM、电化学阻抗谱(EIS)、循环伏安法(CV)、吸水率表征了膜的性能... 为提高微生物燃料电池(MFC)的性能,以聚乙烯醇(PVA)为黏合剂,分别以磷钨酸(PWA)和邻苯二胺(OPD)为改性剂,采用溶液浸渍法制备了PVA/PWA和PVA/OPD改性膜并搭载于MFC系统,以SEM、电化学阻抗谱(EIS)、循环伏安法(CV)、吸水率表征了膜的性能,并考察膜改性对MFC产电量和化学需氧量(COD)去除率的影响。结果显示,PVA/PWA和PVA/OPD改性膜均能在一定程度上提升MFC性能,但PVA/OPD改性膜效果更佳。PVA/OPD改性膜的吸水率为14.49%,较常规Nafion 117膜(NF)提高了126.05%。采用PVA/OPD改性膜的MFC在测试周期内的产电量为101.75 J,较采用NF时提高了587.50%;对阿莫西林制药废水的COD去除率为66.2%,较采用NF时提高了48.4%。基于PVA/OPD的膜改性方法对提高MFC的产电性能和废水处理效果有显著作用。 展开更多

关键词 微生物燃料电池 膜修饰 磷钨酸 邻苯二胺 水处理技术

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反结构切换混沌系统 被引量：3

11

作者 颜闽秀 徐辉 《武汉科技大学学报》 CAS 北大核心 2019年第6期463-468,共6页

通过设计切换函数,将两个互为反结构的子混沌系统联合构成一个新的自动切换混沌系统。针对系统的耗散性、吸引子存在性、平衡点及其稳定性等进行理论分析,并采用Matlab软件绘制切换系统的吸引子相图、功率谱、分岔图、李雅普诺夫指数谱... 通过设计切换函数,将两个互为反结构的子混沌系统联合构成一个新的自动切换混沌系统。针对系统的耗散性、吸引子存在性、平衡点及其稳定性等进行理论分析,并采用Matlab软件绘制切换系统的吸引子相图、功率谱、分岔图、李雅普诺夫指数谱、庞加莱截面图等,证实其混沌特性。最后,基于混沌电路理论设计切换系统的模拟电路,采用Multisim软件运行该电路,并对虚拟示波器生成的吸引子进行实时观测,观测结果与理论分析和数值仿真结果相符,验证了该切换混沌系统的可实现性。 展开更多

关键词 混沌系统 切换函数 反结构 混沌电路 李雅普诺夫指数谱 分岔图 庞加莱截面 吸引子

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具有隐藏吸引子的新四维混沌系统的共存现象及图像加密 被引量：7

12

作者 颜闽秀 张萍 《山东科技大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2023年第4期113-126,共14页

提出具有隐藏吸引子的新四维复杂混沌系统,系统在不同初始条件下产生不同类型的吸引子,且存在共存现象。对系统进行复杂度分析,发现该系统复杂度较高;设计图像置乱加密算法,利用隐藏吸引子混沌系统产生的混沌序列对图像进行置乱和扩散,... 提出具有隐藏吸引子的新四维复杂混沌系统,系统在不同初始条件下产生不同类型的吸引子,且存在共存现象。对系统进行复杂度分析,发现该系统复杂度较高;设计图像置乱加密算法,利用隐藏吸引子混沌系统产生的混沌序列对图像进行置乱和扩散,对比发现隐藏型混沌系统的保密性强,并验证了加密算法的可实现性。该系统通过了NIST标准测试中的15项指标,验证系统具有随机性。通过电路设计,证明系统在实际应用中具有可行性。 展开更多

关键词 混沌系统 隐藏吸引子 共存现象 复杂度分析 图像加密 随机性测试 电路设计

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保守系统的类混沌吸引子共存分析及图像加密 被引量：2

13

作者 颜闽秀 张萍 《兰州理工大学学报》 CAS 北大核心 2023年第5期102-111,共10页

构造新的保守混沌系统在工程应用中具有十分重要的意义.在哈密顿广义系统理论的基础上,提出一个既是能量上又是体积上保守的混沌系统,通过分析发现该系统具有隐藏类混沌吸引子,并且混沌特性较强,具有大范围混沌状态.此外,该系统在哈密... 构造新的保守混沌系统在工程应用中具有十分重要的意义.在哈密顿广义系统理论的基础上,提出一个既是能量上又是体积上保守的混沌系统,通过分析发现该系统具有隐藏类混沌吸引子,并且混沌特性较强,具有大范围混沌状态.此外,该系统在哈密顿能量函数中存在正弦函数、余弦函数或正切函数时,分别能够产生无穷多共存类混沌吸引子.由于系统表现出良好的混沌动力学特性,适用于通信保密、图像加密等工程应用领域.最后将该系统应用于图像加密中,通过定性分析和定量分析验证了基于该系统的加密算法具有良好的保密性能. 展开更多

关键词 保守系统 大范围混沌 无穷多共存 图像加密

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具有多稳态和可调数目吸引子共存的混沌系统 被引量：1

14

作者 颜闽秀 谢俊红 张帅 《兰州理工大学学报》 CAS 北大核心 2022年第6期88-95,共8页

由于在混沌系统中,具有多稳态性和可调数目的混沌吸引子在安全通信中有着重要的研究潜力,因此试图建立一个具有多稳态性和可调数目的混沌系统是有意义的.针对此问题,在传统耗散混沌系统的基础上,建立了一个模型较为简单的混沌系统,通过... 由于在混沌系统中,具有多稳态性和可调数目的混沌吸引子在安全通信中有着重要的研究潜力,因此试图建立一个具有多稳态性和可调数目的混沌系统是有意义的.针对此问题,在传统耗散混沌系统的基础上,建立了一个模型较为简单的混沌系统,通过分析系统的动力学特性,验证了随着初始条件的不同,系统在同一相空间中能够产生不同的吸引子共存,进而验证了该系统的多稳态性.在其基础上,将双曲正切函数引入该系统,通过扩展系统平衡点的方法产生吸引子共存,建立了具有可调数目的吸引子的共存,并通过相关理论研究和数值模拟仿真对其进行了验证.最后,基于模型系统进行了模拟电路的实验和验证,表明了该系统能够实现的可能性. 展开更多

关键词 耗散混沌系统 双曲正切函数 多稳态性 吸引子的共存 电路实现

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