动态电源管理框架的扩展与实现

以往的动态电源管理(DPM)框架所采取的是积极的动态电源管理策略,没有考虑设备进行电源状态切换时所带来的更大的能耗开销,也就是说,DPM框架没有考虑到策略优化的问题.文中在原有DPM框架中加入了系统负载检测和策略优化两个模块,对原有框架进行了扩展,得到了一个更为完整的DPM框架,并给出了应用该框架实现策略优化算法的实例.算法的实现验证了所提出的扩充框架的可行性与灵活性.     

一种硬盘动态电源管理方法

在便携式系统中,硬盘能耗约占整个系统能耗的20%.为降低系统能耗,提高系统使用时间,提出了一种硬盘动态电源管理方法:通过读写硬盘寄存器来实现硬盘状态的转换,读取内核相关结构以获取硬盘负载,设计并实现高性能的动态电源管理策略优化算法.实验结果表明,对硬盘进行动态电源管理,能显著降低便携式系统的能耗,证明文中提出的方法是可行的.     

基于滑动窗口的指数平均动态电源管理预测算法

针对动态电源管理中指数平均预测算法存在的不足,提出了一种改进的指数平均动态电源管理预测算法.该算法结合滑动窗口,加入动态自适应调节因子,充分利用设备空闲状态的历史信息对未来的空闲时间进行预测.实验结果表明该算法对工作状态平稳的系统空闲预测效果良好,预测误差率比原算法降低了8.3%,并具有对样本数量要求少,计算量小,能自适应调整预测参数的优点.     

基于随机模型的适应性DPM算法在Linux下的实现

针对当前电子设备能耗不断增加的问题,对Linux下的动态电源管理进行了研究,在介绍一种基于随机模型的适应性动态电源管理（DPM）算法的基础上,详细给出了该算法在Linux下的实现方案：观察器的代码驻留在内核中,用来观察系统资源的使用情况;策略优化过程利用PCx进行线性规划求解;控制器通过发出硬件命令直接控制硬件．试验结果表明,所提出的DPM算法可以有效地降低系统功耗,在实现中不需要对Linux内核进行很大的修改．对系统性能的影响几乎可以忽略．     

硬盘动态电源管理的实现方法

越来越多的嵌入式设备系统利用电池供电,而电池容量有限,故有必要通过电源管理来降低功耗,从而延长系统的可持续使用时间。硬盘在嵌入式系统特别是移动设备如笔记本电脑等的能耗中占据了相当大的比重,通过对硬盘进行电源管理能够显著地降低系统能耗。论文介绍了硬盘动态电源管理(DPM)的设计与实现,包括硬盘状态的转换,负载获取以及的策略优化算法的设计与实现,并在具体硬盘上进行了实验,实现了基于不同DPM策略优化算法的动态电源管理。实验的结果与预期结果相符合,达到了节省硬盘能耗的目的,由此证明了该论文所介绍的硬盘动态电源管理实现过程的可行性。     

基于阶梯式拓扑结构的WSN半动态路由算法

针对全动态路由算法随着网络规模的增大其拓扑管理能耗剧增的不足,提出一种半动态路由算法.该算法创建了以簇为基本单元的阶梯式网络拓扑模型,根据无线信道传输模型确定簇的覆盖并建立簇到基站的多跳梯度场,在梯度场中采用有序、定向的数据传送方式,实现信息以链路最短的距离向基站汇聚,并在簇内创建了一套簇头轮转机制,以实现簇内能耗平衡.对该算法能耗的定量分析和具体场景的仿真结果表明,该算法大大减少了拓扑管理和数据传送过程中的通信能耗,尤其是随着网络规模的增大,与LEACH算法相比具有明显的节能效果.     

动态电源管理随机模型算法的设计与实现

基于随机控制的策略优化算法能有效地解决动态电源管理(DPM)中电源状态切换的能耗问题,从而获得更优的策略.文中通过为系统建立基于马尔可夫决策过程的随机模型,在DPM框架中实现了DPM随机模型算法,并对算法进行了实验.结果表明,在不同的性能损耗条件下,可以得到不同的、满足性能要求的优化策略,也就是说,算法在性能和能量损耗间取得了平衡,这也证明了文中介绍的算法实现过程的可行性.     

基于果蝇优化算法数据中心网络节能路由机制

提出一种面向通用拓扑、基于果蝇优化算法的动态路由机制来提高数据中心网络的能效.首先,推导出数据中心网络能效模型;然后,设计基于果蝇优化算法的节能路由机制,该机制通过模拟果蝇觅食过程中不断调整优化方向和位置来进行寻路策略,提出决定下一条节点的启发式,最终获得最佳节能路由;在此基础上,提出基于果蝇优化的节能路由算法实现该路由机制;最后,通过仿真实验验证算法的有效性,实验证明本文算法在提高能效的同时,网络性能优于现有算法.     

树型网格环境TGrid的模型及算法

针对当前网格环境中存在的应用开发困难和管理复杂等问题,提出了一种新的基于树型结构的网格环境TGrid,它支持高性能计算、面向主题的资源共享和新一代需求建模.文中在分析讨论TGrid的特点及实现关键问题的基础上,给出了树的建立、树的动态重构、资源查找等关键算法,重点描述了TGrid实现大规模并行处理的动态负载平衡算法.模拟实验结果表明所提出的算法是有效的.     

一种适用于TD－SCDMA无线终端的动态电源管理架构

本文提出的动态电源管理架构改进以往单纯以DVS算法为中心的动态电源管理构架的不足，并且针对TD－SCDMA无线终端支持3G多媒体业务的特点，站在系统的角度上，以策略框架为中心对嵌入式系统的不同组件，如CPU，存储器，外设等进行行之有效的动态电源管理。通过TD－SCDMA无线终端上的实验表明，采用该架构后系统平均能耗比没有采用电源管理时下降了50％，大大提升了无线终端的实际应用价值。     

一种新的电力市场交易模式和阻塞管理方法

电力市场交易模式的制定以及交易中的阻塞管理是保证电力市场健康运营的关键．文中借鉴国外的一些经验,针对我国电力市场改革初期的特点,基于对广东省电力市场的研究,提出了一种新的交易模式和阻塞管理方法,在进行阻塞管理时考虑由此产生的社会效益减少值最低,并通过负荷阻塞分配因子进行阻塞调度费用的分配．文中最后用算例证明了所提方法的有效性．该方法对于电力市场的发展特别是电网建设具有实际意义．     

一种高压、低功耗、瞬态响应增强型CMOS线性稳压器

提出了一种用于电源管理系统的高电压、低功耗CMOS线性稳压器。通过使用所提出超级源极跟随器,位于功率管栅极的内部非主极点能够很容易地被推到单位增益带宽以外而不消耗大的静态电流,因此,有效减小了内部补偿电容;通过使用动态频率补偿技术,稳压器能在整个负载电流范围内稳定。提出的超级源极跟随器通过在功率管栅极处增加充电通道和放电通道改善了瞬态响应。该方法在降低功耗的同时,得到了快速且安全的上电瞬态响应和快速的负载变化瞬态响应.使用0.5μm高压n阱CMOS工艺,外接R_(ESR)为10 mΩ的0.47μF负载电容时,仿真发现,该稳压器表现出良好的稳定性和瞬态响应,而仅消耗10μA的静态电流.     

新型双模功率分流机构参数优化及性能分析

功率分流式混合动力汽车同时具备串联式和并联式混合动力汽车的优点,但单模功率分流混合动力汽车会产生较高的电损耗。提出一种双模功率分流机构以改善单模功率分流机构的电耗高的缺点,不同于传统多行星齿轮组和多离合器的双模功率分流机构,仅包含单行星齿轮组,利用同步器进行模式切换。使用基于全局优化能量管理策略的后向仿真方法,以燃油经济性为目标,对该功率分流机构和丰田混合动力系统(THS)进行动力传动系统参数优化,并对仿真结果进行能量流分析。结果表明,相较丰田混合动力系统,提出的功率分流机构能降低电损失。     

基于单/多参数的DC-DC模块电源健康评估技术研究

随着电子产品的快速发展,系统设备对电源系统的性能以及可靠性提出了更高的要求,将基于状态的维修思想引入电源可靠性保障领域十分必要。实现模块电源基于健康管理的智能维护的首要基础是要准确获得电源的健康状态。针对某两种型号DC-DC模块电源,本文提出了一种基于分布间距离度量的单或多监测参数的健康评估方法。基于DC-DC电源的4个评估参数的历史监测数据,文中采用mRMR特征选择的方式提取出相关敏感退化特征,然后采用基于CV值（置信值）单参数及基于马氏距离多参数的健康评估方法,对某两款28V直流转5V以及28V直流转3.3V直流的 DC-DC模块电源进行健康状态评估,试验分析结果验证了本文提出的评估算法的正确性和实用性。文中提出的电源评估算法对于轻度退化程度以上的电源评估问题具有较高的准确率,该研究成果对DC-DC模块电源的健康评估以及解决电源产品的可靠性保证提供一种切实可行且具有工程化前景的方法。     

基于Tent映射NSGA-II算法的微电网多目标优化方法

为提高微电网运行的经济性、降低网络中的碳排放量和有功功率损耗,文中提出一种基于Tent混沌映射NSGA-II算法的微电网能量优化管理方法。该方法采用双层能量优化管理：上层采用模糊管理系统确定微电网运行模式,下层采用改进NSGA-II算法对能量进行优化管理。首先在多约束条件下,建立以微电网运行经济性、网络中碳排放量和有功功率损耗为目标函数的多目标优化数学模型。其次在多目标优化数学模型求解过程中,引入Tent混沌映射方法来增加NSGA-II算法的种群多样性,以提高算法的全局搜索能力,同时利用隶属度函数确定微电网能量优化管理策略。最后运用欧洲一典型微电网作为算例,验证所提出的能量管理方法、容量配置优化模型以及改进NSGA-II算法的合理性和有效性。仿真结果表明：改进NSGA-II算法具有良好的优化效果,使得微电网运行的经济性得到了显著提升,较传统算法提高了14.55%;碳排放量有所降低,较传统算法减小了3.10%,可实现对微电网多目标的优化。     

基于插电式电动汽车储能的智能家居动态规划能量管理策略

电动汽车储能为可持续能源供应和分布式能源储存提供了新的机遇和挑战.文中提出基于插电式电动汽车储能的智能家居能量管理问题,并应用动态规划方法完成能量管理策略设计.根据系统结构对系统功率流和PEV电池组进行建模.在家庭能量需求和PEV充电需求约束下,以分时电价和分时家庭能量需求为背景,提出用电成本最小的动态规划能量管理策略优化问题.仿真验证了不同家庭能量需求、不同车辆行驶工况下所提方法的系统经济性,仿真结果表明夏令时和冬令时分别节省家庭日用电费用约50%和27%.      

基于竞争双深度Q学习的智能电表隐私保护与成本管理

智能电表能够实时采集、计算、存储和传输电力数据,对智能电网的运转起着关键性的作用.配备储能设备的智能家居是智能电表的一种重要的应用场景,它的发展面临隐私数据泄露隐患和高用电成本2个问题,需要研究两者的权衡优化策略.系统模型考虑了2种不同类型的储电设备,并建立了电表数据泄露和用电成本量化的权衡模型.考虑到传统深度强化学习存在过度估计和收敛慢的缺陷,提出一种基于竞争双深度Q学习的储能电器功率分配方法,实现了性能优化的目标.仿真结果表明,对比传统的深度Q学习和双深度Q学习方法,所提方法在隐私保护和成本控制2方面能获得更好的性能.     

基于实车试验大数据分析的插电式混合动力汽车能量管理策略解析

以某先进的串并联混合动力系统为研究对象,提出一种插电式混合动力汽车能量管理策略的逆向解析方法。基于功率流和能量分析,设计试验解析流程,通过实车试验,分别完成对整车动力性、经济性测试及其性能影响分析,在此基础上制定插电式混合动力汽车的能量管理策略。最后基于MATLAB/Simiulink平台及其Simscape模型库,开发了基于实车试验大数据的串并联插电式混合动力汽车仿真平台,通过仿真与实车试验的对比分析,验证了解析策略的正确性。     

基于全寿命周期的火电工程建设管理研究

针对火电工程建设具有很强的复杂性和特殊性,将全寿命周期理论应用于火电工程建设的控制和管理领域,建立了集火电工程建设的质量、进度、投资和安全为一体的集成控制概念模型和管理组织模式,论述了火电工程建设过程集成控制流程,并搭建了全寿命周期管理下的火电工程建设信息管理平台。工程应用实例表明,所提出的理论和搭建的平台能有效地提高火电工程建设管理水平,为火电工程建设的控制与管理提供理论与技术支持。     

目标函数带有阻塞率的输电阻塞成本控制优化模型及其求解

研究了电力系统输电阻塞管理成本控制的建模与求解问题.将输电阻塞率引入阻塞费用优化模型的目标函数中,考虑当电力系统发生最大输电阻塞时的费用调整最小的优化问题.针对发电侧单独开放,以及负荷侧和发电侧同时开放两种情形,分别给出了约束相同目标不同的两个优化模型.采用免疫遗传算法讨论了模型求解问题,得到了全局最优解.对三种情况进行了仿真研究,仿真结果表明了所提方法的可行性和有效性.