防空导弹发射架分布式计算机控制系统的研究

武器系统现代化的要求，以及数字计算机在伺服控制系统中应用的不断加深，以计算机为手段，以控制论为指导形成的微机控制技术，为武器系统的自动化提供了坚实的基础。本文从芯片组成的微机伺服控制系统开始，直到组成分布式计算机控制系统（ＤＣＣＳ），利用微机控制理论和多机分布式计算机控制理论，对数字计算机实现的变结构、变参数的伺服控制，分布式计算机的通讯控制进行了深入的研究探讨，推出了一种较适合导弹发射架伺服系统的分布式计算机控制系统。实验结果表明，这种控制形式，在控制精度、快速性、实时控制能力等几方面，优于传统的发射架系统。     

分布式多Agent仿真系统的控制结构研究

在研究多Agent仿真技术的基础上，提出了一个分布式多Agent仿真系统的控制功能框架(DMASCF)。该框架包括了输入接口控制、输出接口控制、模型结构控制、仿真时钟控制、实验数据控制、仿真实验控制、仿真逻辑控制七个功能元素。分析了各种控制功能的工作原理与机制，并从输入输出连接关系角度分析了多Agent仿真系统层次化与分布式建模的本质。     

基于模糊控制的海流发电系统能量管理

海流流速的波动导致海流发电功率的波动,采用钒电池和超级电容组成的混合储能系统改善电能质量,平滑海流发电功率.随着大功率海流发电系统的研究和商用,储能系统的容量也随之不断增大.为降低储能系统中超级电容组的额定容量,提出基于模糊控制的低通滤波优化算法的能量管理策略,并搭建了 3 MW海流发电系统仿真模型.仿真结果表明:所提...     

基于分布式仿真模型对象的分布式协同建模技术研究

针对目前复杂机电产品仿真通常只能集中建模的现状，提出一种新的分布式协同建模方法。首先分析了支持分布协同建模所必需的信息，然后利用分布式对象技术，将这些信息集成为分布式仿真模型对象。分布式仿真模型对象通过包含的丰富信息，支持能够被正确的组装和重用；通过自身的分布式特点使得建模人员能够透明访问它们。基于分布式仿真模型对象的分布式协同建模方法能够强有力支持复杂机电产品的分布式协同建模。     

分布式计算机控制系统的递阶优化控制算法

根据大系统分解协调原理，提出了一种适于分布式计算机控制系统（DCCS）的递阶优化算法。应用这种算法，可使各子系统的控制度为局部反馈控制和协调量开环控制的迭加。反馈控制仅与子系统的结构和状态有关，开环控制与系统的结构及系统的所有状态有关。通过动态调整松弛矩阵，可使协调量的收敛速度加快，实验表明，这种方法于DCCS的应用。     

基于频域辨识模型的柔性板鲁棒振动主动控制

大型空间柔性结构是无穷维的分布式参数系统，理论上具有无穷多个振动模态。以柔性板为例，通过频域辨识的方法，得到了其振动系统的降阶模型，然后利用鲁棒H∞控制方法设计了反馈控制器。仿真实验结果表明，该方法能够有效地抑制柔性板的振动并且提高闭环系统的鲁棒性。     

基于RTI的试验指挥控制信息化系统应用研究

针对风洞试验指挥控制信息化系统建设的背景，引入了HLA（High Level Architecture）中的RTI（Run-Time Infrastructure）作为信息分布式集成的解决方案。文中分析了传统模式的不足，提出了采用RTI的途径和有利因素，并针对信息化系统中数据监控功能的实现进行了初步工程设计。最后，对RTI在类似领域的应用前景进行了展望，提出了试验指挥控制信息化集成的一种可能的发展方向。     

激光制导武器仿真系统的分布式程序设计与实现

采用基于消息的分布式程序设计方法开发了某激光制导武器仿真系统的分布式仿真程序。该程序统主要由主控程序、仿真主程序、激光控制程序、二维定位反射镜系统控制程序和三轴转台控制程序等5个分布点程序构成,它们通过消息通信构成完整的分布式程序。编程过程和实验表明,基于消息的设计方法降低了分布式程序的设计难度,而且使程序具有灵活、易于扩充的体系结构;采用该方法编写的分布式软件能够实时完成某激光制导武器的数字仿真和半实物仿真,达到了系统的研制要求。     

分布式协作虚拟样机可视化框架

基于微型计算机的分布式协作虚拟样机可视化框架具有低成本、体系结构开放的特点。通过模型对象的层次化设计，利用全局场景和本地场景的概念，不仅能够保证虚拟样机对象分布式渲染的实时性，同时也能够实现分布式系统中对象的同步处理。在可视化框架中，Microsoft DirectX提供了优秀的渲染引擎，CORBA技术在分布式环境中构成系统软总线。实验原型系统验证了DirectX能够在微型机算机上满足虚拟样机的3D渲染需求。     

基于Overlay网的监控系统顺序控制的优化与仿真

讨论了分布式远程监控系统顺序控制的过程和特点；分析了基于点对点拓扑的监控网络在广域网中无法达到理论效率的原因。提出了一种利用Overlay网络概念，建立分布式远程监控系统的网络构架，提高顺序控制性能的优化方法。主要包括：扩展监控单元属性、分析和计算监控网络的Overlay拓扑。经过数字仿真和实际广域网实验，顺序控制周期分别缩短33．33％和12．84％，说明基于Overlay网络设计的监控网络能够有效地提高顺序控制序列的效率。     

风力发电和飞轮储能联合系统的模糊神经网络控制策略

针对于风力发电和飞轮储能联合系统,提出了一种新的控制策略。基于飞轮储能系统里矢量控制的感应电机,建立了系统的数学模型。在系统里,采用模糊神经网络控制算法实现直流总线电压的自动调整,达到稳定系统的直流总线电压的目的。仿真和实验结果证明,在风力发电和飞轮储能联合系统的能量控制过程中使用模糊神经网络控制算法实现了能量的快速存储和释放,起到了稳定系统电压的作用,取得了满意的控制效果。     

双馈发电机最大风能捕获和转换策略的仿真

为了最大限度地利用风能,提高风力发电系统的效率,提出了一种既可实现双馈发电机系统低于额定风速下的最大风能捕获又可使得电机铜耗最小化运行的优化控制策略。在分析风力机特性和双馈发电机基本电磁关系的基础上,推导了双馈发电机实现最大风能捕获和转换的定子有功功率和无功功率的数学模型,并应用基于动态同步轴系下的双馈发电机励磁控制策略实现了系统的最优控制。利用Matlab/Simulink对不同风速下双馈发电机系统的运行性能进行了分析和比较,结果验证了该控制策略的正确性和可行性。     

基于PLECS的直驱永磁风电系统直接功率控制研究

在研究风力机特性和永磁同步发电机运行机理的基础上,建立了直驱式永磁风力发电系统数学模型,在实现最大风能捕获的同时,分析了负载变化对发电机侧电能转换单元控制参数的影响。对于网侧逆变器控制,采用基于直轴虚拟电网磁链定向的直接功率控制,避免了对电网电压的检测和电流闭环控制,有效简化了系统结构,提高了工作可靠性。通过在Matlab/Simulink环境下嵌入PLECS工具箱进行仿真研究,结果表明该系统具有较好的控制鲁棒性和低电压穿越能力,进一步验证了基于PLECS工具箱进行风电系统建模与仿真的可行性。     

多能源混合电动汽车控制策略的模糊预测研究

为了使混合电动汽车获得较大的加速度和较长的续驶里程,同时改善整车的动力性能,提出了一种多能源混合动力系统结构。高能量、大功率的多能源混合动力系统必须配备一个能量智能管理系统,才能达到合理分配功率的目的。为此,建立在前向推理结构模型的基础上,提出了一种能量管理系统的模糊预测控制策略。它主要由电池荷电状态预测控制器、充电控制器和功率分配控制器组成。仿真结果表明:与简单分配控制策略(查表法)相比,采用模糊预测控制策略的混合电动汽车在续驶里程、燃油经济性和整车效率等方面均有较大提高。下一步将采用快速控制原型dSPACE系统完成该模糊预测控制的实车实现。     

基于最大化能效的海上中继通信频谱分配算法

为提升海上无人艇编队多跳中继网络整体能效, 降低中断发生概率, 提出一种基于最大化能效的分布式多跳中继频谱分配算法。为将节点间通信中断概率控制在阈值范围内, 首先对莱斯衰落信道进行分析, 计算满足需求的最低发射功率; 之后计算所需最多子载波个数, 引入异步分布式定价算法选取备选子载波组; 而后通过求解KKT条件, 利用次梯度法从备选子载波组中选取子载波并分配功率, 求得优化分配的次优解; 最后在系统可靠性与能效等方面进行仿真分析, 验证了所提算法的有效性。     

基于多种群遗传算法的城轨列车节能运行优化研究

通过建立定时约束条件下的最小能量控制模型,采用Pontryagain极小值原理推导了城市轨道列车节能操纵策略的组成。提出一种变长实矩阵编码的多种群遗传算法进行列车节能运行优化:采用多质点的列车牵引仿真器模拟列车运行;对列车运行控制序列采用变长实数矩阵编码;引入基于退火选择的变长算子以增强算法的全局搜索能力;适应值共享保持种群的多样性;多种群并行寻优提高收敛速度,增强寻优过程的稳定性。实例计算结果证实了该方法的有效性和先进性。     

储能产业发展带来的能源革命及其关键管理科学问题

储能产业的爆发式增长,不是一个独立的产业现象,而是以新能源利用为主要导向的能源生产和能源消费革命的必然要求,会导致能源供给和消费的系统性变革.在这个系统变革中,有很多管理科学的问题亟待学术界的关注和研究.讨论了多个包含储能发展的实际应用场景,针对共享储能的集中式储能和产销一体化的分布式储能等新兴发展的储能模式,从可行性...     

太阳能电动车最大功率点跟踪器的设计

在研究太阳能电池板工作原理的基础上，针对太阳能电动车对能量控制系统要求的特殊性，制定了能够进行最大功率点跟踪的实时控制策略并对其进行了改进。通过在稳定和变化环境下的仿真研究获取了适用于太阳能电动车的最佳控制策略。最后进行了太阳能电动车最大功率点跟踪器硬件电路的设计。     

政策对发电企业能源决策的影响及最优化模型

论文考虑由可再生能源发电企业和传统化石燃料发电企业组成的电力供应市场,分析可再生能源电价补贴政策、可再生能源技术研发投入补贴政策、不可再生能源碳排放价格政策的影响,建立了两类电力企业以自身利润最大为目标的决策模型,给出了最优解的表达形式.论文结合我国生物质能源政策,分析得出:提高可再生能源技术研发投入补贴率是刺激企业增加技术研发投入的有效措施;为优化我国能源结构同时增加社会总发电量,不能将碳排放价格制定过高,而应重点降低可再生能源的发电成本.最后,论文引入由消费者剩余、电力部门总收入、补贴或者税收收入转移、环境损害组成的社会福利函数模型,构建了基于社会福利最大的可再生能源政策决策模型,得出我国应加大生物质能源研发投入补贴率、提高碳排放价格实现社会福利最大化.论文的研究工作和得到的结论对相关部门制定有效的可再生能源政策具有积极的指导意义.     

电价不确定环境下发电商的最优投资时机及其概率分析

电力改革使得发电商成为发电市场上的独立投资主体,在此背景下研究了发电商投资决策问题.从投资收益最大化作为投资决策的基本原则出发,利用鞅和测度转换理论分析了电价的变化特性对发电容量项目最优投资时机和投资概率的影响.结果表明电量电价不确定环境下发电商具有延迟投资的倾向,而容量电价对发电容量投资则具有很强的激励作用.结论显示不确定是投资风险的根源,电价不确定性的增加提高了发电商的投资风险,降低了发电项目的投资概率.