基于混合建模仿真的大型风电场降损控制

由于大型风电场变压设备多、集电线路长,在实际运行中集电系统损耗突出,对此提出一种利用风电机组作为分布式无功源,以优化风电场内潮流、降低集电系统总体损耗的无功/电压控制策略。同时,为提升风电场建模以及多场景降损优化仿真的效率,设计了一种基于对象模型组态与控制算法编程相结合的混合建模仿真方案,风电场模型采用模块组态建模,并由控制算法形成的引擎文件自主调用实施仿真优化。通过对某125 MW大型风电场进行降损控制的算例研究,验证了所提控制方案的有效性和混合仿真建模方法的高效性。     

城乡结合部道路交叉口多目标信号配时优化模型

随着我国城镇化进程的加快,城乡结合部道路交通问题日益显著。为提高城乡结合部道路交叉口的交通运行效率、环境效益和交通安全,提出信号配时多目标优化方法,综合考虑延误、通行能力、停车次数、车辆尾气排放等因素构建模型,运用遗传算法进行求解。以某典型交叉口为例进行分析,给出改进设计方案并进行交通仿真评价。研究结果表明,通过多目标信号配时优化可以缓解城乡结合部道路交叉口交通拥堵和污染物排放的问题,具有较好的交通信号控制效果。     

面向e-引航的近海边缘计算网络优化与仿真

为提高船舶引航过程安全性,提出了一种基于智能航标(Intelligent Navigation Aid,INA)的近海边缘计算网络(INA-based Offshore Edge Computing Network,IOECN)架构,以提供助航信息保障。重点研究网络中网元节点的布局优化问题(Layout Optimization Problem, LOP)。通过数学建模,将LOP转化为整数线性规划(Integer Linear Programming,ILP)问题。在满足网络覆盖率及连通性条件下,以网络成本最低为求解目标,并使用Gurobi进行求解、运用Matlab进行仿真展示,最终得到不同规模下的网络优化方案,验证了模型的正确性及可扩展性。     

基于人工社会的疫情传播风险预测和防控措施评估

新型冠状病毒疫情在全国一盘棋的严格防控措施下已经得到了控制,但是如何对其进行常态化的治理值得深入研究。分别基于SEIR模型和人工社会情景建立了新型冠状病毒疫情传播模型和人员接触网络模型;在天河超级计算机上运用多Agent计算实验方法进行大样本计算实验,模拟人工城市中社区、学校和工作场所等典型区域疫情传播,预测和评估复工复学后疫情传播风险。实验结果表明疫情防控要做好打持久战的准备,将应急措施作用到疫情发生相变之前。     

基于树型空间的三维树木模型匹配

为解决三维树木模型的检索具有正确率低、检索效率低、描述不匹配等问题,提出一种基于树型空间的三维树木模型匹配方法。该方法通过构建三维树木模型数据集的树型空间,辅以主轴匹配,轮廓匹配,枝干匹配等方式,经过树型空间中欧氏距离和测地线度量差异值,逐步匹配到相应的三维树木模型,该方法分别在通用模型数据集和自我设计的模型数据集进行了匹配性实现,结果表明可以较大幅度提升树木模型匹配的准确率,利于三维树木模型的大规模检索和重用。     

基于博弈模型与NetLogo仿真的网络攻防态势研究

针对现有建模方法缺乏对攻防博弈行为与态势演化趋势的分析问题,从对抗角度出发分析网络攻防博弈特征;基于非合作不完全信息静态博弈理论建立网络攻防博弈模型,给出收益量化、博弈均衡计算和策略对抗结果判定方法;构建网络攻防博弈多Agent仿真模型;采用NetLogo开展局中人不同策略组合、不同初始数量等场景下的仿真实验,得出网络攻防态势随时间演化情况,通过对比分析仿真结果,给出扭转网络攻防态势的建议。     

基于DA-RKELM算法的光伏发电功率预测方法

针对光伏发电功率具有的波动性和随机性等特点造成的电网安全问题,提出了一种基于蜻蜓算法优化的正则核极限学习机光伏发电功率预测方法。通过相关性分析确定影响光伏发电功率的关键影响因子,构建光伏发电功率预测模型;利用蜻蜓算法获取网络最优的权重和阈值,在标准极限学习基础上引入正则化函数和核函数以避免传统梯度下降法造成的过拟合问题,增强模型空间映射能力;仿真实验表明,与DA-ELM、PSO-ELM以及标准-DA-ELM模型相比,DA-RKELM预测模型能达到更高的预测精度,更贴近光伏发电的实际运行功率。     

考虑非机动车违章影响的车辆运行效率分析

对非机动车的违章行为对信号交叉口的机动车通行效率的影响进行了研究。利用线性回归模型分析出该交叉口主要出现的违章行为,对违反信号灯通行的非机动车建立违章率模型建立非机动车违章行为下的机动车延误时间模型,根据已有的违章率,分析出不同违章率下的机动车延误时间,可看出违章率越大,机动车延误时间越长。针对非机动车违章行为对机动车产生的影响,从道路设计方面提出改善建议。     

仪表着陆系统下滑宽度仿真系统研究

在分析仪表着陆系统ILS(Instrument Landing System)下滑调制深度差DDM(Different in the Depth of Modulation)指标形成原理的基础上,找到了影响DDM的因素为纯边带SBO(Sideband Only)信号的幅值,采用控制变量法得出了在DDM线性变化范围内SBO信号的幅值与下滑宽度、半宽度的关系模型,并通过实测数据对模型进行了验证。基于数学模型并结合NM7000设备,搭建了仿真系统,可动态模拟下滑宽度的调整过程。测试结果表明,仿真系统精度相对误差小于1%。系统应用对指导校飞及设备维护具有重要意义。     

基于反馈线性化的船舶舵鳍联合减摇MPC控制

针对船舶运动系统具有非线性、强耦合、多变量等特性,并考虑海洋环境对船舶运动影响,建立了一个能够比较全面反映船舶运动本质特性的四自由度(纵荡、横荡、横摇、艏摇)运动非线性数学模型,基于模型预测控制是一种在控制领域得到实际应用的多变量优化控制策略,设计了基于反馈线性化的船舶舵鳍联合减摇模型预测控制(MPC)系统。在不同海情下,完成了横摇与航向联合控制仿真实验,结果表明：该控制方法鲁棒性强,既能实现精确的航向控制又能得到良好的减摇效果。     

基于Petri网的城市交通控制混合系统模型

城市道路交通信号控制是典型的混合动态系统,既包含连续状态变量又包含离散状态变量.本文归纳研究了信号控制交叉口群的主要构成元素：交通信号控制、交叉口与道路路段,其中交通信号控制与交叉口两个元素属于离散事件动态系统（DEDS）,而道路路段交通流属于连续时间动态系统（CVDS）.然后,应用混合系统建模理论,分别构筑了交通信号控制的petri网模型、交叉口的petri网模型、道路路段交通流的连续系统模型,以及交叉口petri网模型与路段交通流模型之间的接口.该模型具有既能够进行交通控制信号优化与交通阻塞机理解析应用,又便于计算机软件实现的优点.     

基于互补问题的混合交通信号配时优化模型

根据最优化原理与非线性互补理论,针对混合交通下单点交叉口信号优化配时问题,以延误时间、停车次数和通行能力作为性能指标,研究了城市交通控制的优化模型,提出了与之等价的基于绿灯时间的非线性互补问题,并给出了信号优化配时的牛顿算法.算例表明此方法可行有效,在道路等级相差悬殊及交通量相当的情况下,较蚂蚁算法,总延误有很大的减少;在各进口道饱和度较小的情况下,较仿真结果,性能指标有明显提高.为混合交通下单点交叉口信号优化配时研究提出一种新思路和新方法.     

城市快速路入口匝道交通控制及优化

针对城市快速路入口匝道的信号灯控制方案，借助车流波动理论，分析了该类交叉口内部的车流运行时空特性，描述了快速路、入口匝道上的车流在交叉口的排队过程，以交叉口车流总延误最小为目标，快速路与入口匝道的绿时分配以及信号周期为参数，建立了城市快速路入口匝道交通控制优化模型，并通过一个实例对优化模型和求解算法进行了验证。研究结果表明：当快速路及匝道绿灯时间均满足最低要求而交叉口有效通行时间（信号周期与周期损失时间的差值）仍有富余时，应将富余的可通行时间分配给快速路，以使得交叉口车流总延误最小。快速路入口匝道交叉口的车辆平均延误由优化前的16.76 s下降至13.18 s，同比下降21.36%；匝道最大排队长度由48.82 m缩短至33.28 m，同比下降31.83%。     

维持道路服务水平的模糊控制算法设计及其仿真

道路服务水平是标志运输服务质量的重要指标，随着城市道路网络中交通流量的迅速增加，维持期望的道路服务水平显得越来越重要，本文利用模糊控制原理设计了通过改变路段进口信号灯配时方案，控制进入路段的交通流量，实现维持道路服务水平的信号交叉口控制算法，对算法进行仿真分析表明，利用模糊控制原理设计的交叉口信号配时方案，能够很好地反映道路管理者的决策思想，也表明要维持道路期望的服务水平，交叉口的信号配时方案必须随着交通流量的改变而改变。     

单交叉口多策略模糊控制算法与优化

大量研究表明,模糊交通信号控制算法在性能上明显优于传统方法,但现有研究大多采用单策略控制,在复杂多变的城市交通流条件下,难以充分发挥交叉口的通行能力.为此,在深入分析交通需求的基础上,提出了基于模糊理论的多策略模糊控制算法.同时,为克服用经验法确定多套模糊策略的困难与不足,还设计了基于遗传算法的模糊规则和隶属度函数优化方法.仿真结果表明,多策略模型优于单策略模型,更优于传统交通控制方法.     

综合环境因素及延误的信号配时优化仿真研究

提出了综合考虑环境因素及延误的交叉口信号配时优化方法;选择遗传算法作为优化工具,建立了以减少机动车尾气排放及交叉口平均延误为总目标,以信号周期时长和各相位有效绿灯时间为优化参数的信号配时优化模型,并利用微观仿真模型VISSIM及MATALAB、Visual Basic 6.0编程语言,开发了相应的算法程序;最后针对实际案例进行了仿真分析,验证了方法的合理性和可行性.     

基于观测器的四旋翼容错控制及仿真研究

针对四旋翼飞行器执行器故障的问题,提出7一种基于自适应观测器的积分反演滑模容错控制策略,以保证飞行器的安全性和可靠性.建立考虑执行器故障的四旋翼飞行器动力学模型;设计一种自适应故障估计观测器用来观测系统的状态和估计故障信息;采用积分反演和滑模控制相结合的方法分别设计姿态容错控制器和位置控制器,完成姿态和位置的轨迹跟踪....     

基于改进GA 的城市交通模糊控制研究

提出了基于相序优化的城市交通信号模糊控制算法,并用改进的遗传算法(GA)对模糊控制规则进行优化.以现实中常用的四相位交通信号控制为例,通过研究发现,在不改变原来四相位相序的前提下,通过灵活的相位优化,可以获得更好的控制效果,采用改进的GA对模糊规则进行优化,可以减少因专家经验的主观性而导致的模糊规则的不完备性.以典型的十字路口为对象,选择不同时段的交通流状况进行仿真实验,仿真结果表明,与传统交叉路口信号模糊控制的方法相比,文中提出的控制算法能有效避免交通流不平衡引起的拥挤堵塞,提高系统的实时性和控制精度,从而减少了车辆平均延误时间,是进行城市交通信号自适应控制的一种实用且有效的算法.