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关键词： 尺度等级   时滞   最优控制   法锥   变分原理  

摘要： 该文基于个体尺度确定的等级差异并考虑孕育期时滞和幼体投放行为,建立了一类种群系统演化控制模型.针对某种预定的理想种群分布,研究最优投放控制问题:适当选取投放策略,使得经过一段指定时间后,种群实际状态与预定分布的差异及执行成本之和最小化.运用特征线方法确立了模型的适定性,借助Ekeland近似极值原理证明了最优策略的存在唯一性,构造恰当的共轭系统并利用法锥结构精细刻画了最优策略,为实际应用奠定理论基础.

关键词： IGBT器件   Stacking算法   长短期记忆网络   机器学习   寿命预测  

摘要： 绝缘栅双极型晶体管(IGBT)器件是一种被广泛应用于工业、通信、计算机、汽车电子等领域的核心技术部件,提高该器件的使用安全性至关重要。近年来,采用机器学习对IGBT器件的寿命进行预测已成为热点的研究问题。然而,普通的神经网络预测仍存在着训练时间长和准确率较低的问题。针对该问题,提出了一种基于Stacking多模型融合的机器学习模型来实现对IGBT的寿命预测,该模型有效地提高了预测的准确率和效率。该算法包含双层结构,融合了4种互补的机器学习算法模型。其中,第一层使用了轻度梯度提升树模型(LGBM)、极端梯度提升树模型(XGBoost)和岭回归模型(Ridge)进行预测,再将预测结果输入第二层进行训练;第二层使用了线性回归模型,经过双层模型训练预测出最终的IGBT寿命。通过实验数据的对比证实,相比常用的长短期记忆神经网络(LSTM)算法模型,基于Stacking多模型融合的机器学习模型对IGBT寿命预测的均方误差平均降低了93%,且模型训练的平均耗时仅为LSTM网络算法模型的13%。

关键词： 线性二次二人Stackelberg博弈   最优控制   模型未知   执行器–评价器结构   Q学习  

摘要： 近年来,Stackelberg博弈被广泛用于解决信息物理系统安全控制、智能电网能源管理等问题.已有的Stackelberg均衡点求解方法大多需要已知系统模型信息,而在实际应用中模型信息通常难以精确获取,这在一定程度上限制了相关理论研究成果的应用.鉴于此,本文研究了不基于系统模型的Stackelberg博弈均衡点的求解方法.具体地,本文考虑线性二次二人Stackelberg博弈,其中博弈状态演化满足线性方程,且成本函数为二次形式.博弈的两个参与者为能够预测另一个体可能响应的个体(即领导者),和根据领导者策略作出最优响应的个体(即跟随者).因为本文考虑线性形式的状态演化和二次形式的成本函数,且领导者先于跟随者采取行动,故领导者和跟随者的决策问题可建模为两层的线性二次型最优控制问题.本文按照从跟随者到领导者的原则,基于动态规划原理推导出最优控制策略.该策略被证明恰好为Stackelberg均衡策略,但其计算需使用系统模型信息.基于此策略,本文提出一种基于执行器–评价器(actor-critic)结构的Q学习算法,解决了系统动力学模型未知情况下线性二次二人Stackelberg博弈均衡点求解问题.此外,本文理论证明了所提算法能够保证系统状态、执行网络和评价网络权重估计误差一致最终有界,并通过数值仿真实验说明基于Q学习算法所得控制策略能够使系统状态稳定,且估计控制策略下的成本函数偏离均衡策略下的成本函数的幅度较小.

关键词： Petri网   Dijkstra搜索算法   基本标识   控制序列   调度   最优控制  

摘要： 提出了一种基于基本标识分析的Petri网最优控制序列设计算法,根据给定的源标识和目标标识集合,生成一个成本最低的控制序列,使得源标识在执行该控制序列后到达指定的目标标识集合。该算法在Petri网的基本标识空间进行Dijkstra搜索,在减少无望分支的同时将搜索范围缩小为可达集的一个较小子集,从而很大程度上缓解了状态爆炸问题。由于搜索过程中全图未知,结点将随着计算动态增加。笔者给出了该算法的最优性证明,证明该算法每次迭代所选取的松弛结点与全局Dijkstra搜索保持一致,故最终得到的最优序列相同。进一步地提出了一种变迁选取规则,通过选择符合特定要求的显式变迁集合,将目标集合隐式可达性的判定问题转换为一个简单代数不等式的逻辑判定,使得无须求解整数规划即可快速确定目标集合的隐式可达性。实验结果表明,与基于整数规划的方法相比,该方法具有在线计算量小、求解速度快的优点,适用于受控系统需要对控制需求作出快速响应的场合。

关键词： 供应形势   新能源汽车   半导体行业   三年   中美贸易战   自动化市场   半导体产业链   变频器  

摘要： 疫情自2019年开始,已历经三年,再叠加中美贸易战以及相关行业发展等影响,这三年来整个中国自动化市场发生了巨大的变化。首先,由于疫情的影响,整个半导体行业的供应形势发生巨变,而储能、新能源汽车等对于半导体消耗量巨大的行业快速发展,则进一步加剧了半导体短缺的现状,半导体供应的短缺在不断催生着广大变频器厂家向国内半导体产业链转移的意愿。

关键词： 尼尔森选矿机   断带保护   自动化控制   电流监测   变频器  

摘要： 采用尼尔森选矿机等重力选矿方式配合浮选作业,已是贵金属选矿厂的重要生产工艺模式。某矿山在实际使用尼尔森选矿机时传动皮带经常断裂,造成溢浆现象,导致贵金属流失,造成经济损失,且容易引发环保事故。通过研究尼尔森选矿机的工艺特性,找出传动皮带频繁断裂的原因,研发了尼尔森选矿机断带保护技术。通过在尼尔森选矿机启动电路中加装变频器将电动机直启变为软启,缓解了因设备启停频繁对传动皮带造成的冲击;根据传动皮带断裂后的电流异常特性,编写了电流保护程序,利用自动化控制系统对尼尔森选矿机电流进行监测,可及时发现传动皮带断裂故障。该技术应用后,每年可减少贵金属流失损失20多万元。

关键词： 过流   变频器   驱动系统  

摘要： 通过对哈尔乌素露天煤矿 MT5500 电动轮卡车发生的驱动系统过流故障进行分析,提出相应的检查方法和解决办 法,使 MT5500 卡车该类故障的处理效率提高,为设备的维修提供借鉴。

关键词： 绝缘栅双极型晶体管(IGBT)   温敏电参数   解耦老化影响   结温在线测量  

摘要： 绝缘栅双极型晶体管(IGBT)的结温在线测量对于电力电子装置的安全可靠运行、延长使用寿命和热管理等都具有重要意义。然而,目前大多数温敏电参数均受IGBT模块疲劳老化的影响。为此,该文提出一种恒流驱动下基于感应电压峰值V_(eE_max)的IGBT模块结温在线测量方法,该方法能够解耦键合线老化对温敏电参数的影响。基于双脉冲实验平台分析V_(eE_max)的温线性度和温敏感度,并通过模拟键合线老化实验验证所提方法的老化解耦性。最后,通过Buck变换器验证该方法在运行变流器中在线结温测量的可行性。

关键词： 变换器   轻载   移相控制   零电压开通  

摘要： 针对CLLC双向DC/DC变换器反向轻载降压运行,采用固定死区时间移相控制策略时,存在金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)零电压开通(ZVS)丧失,导致效率下降的问题,提出了一种变死区时间移相控制策略。分析了CLLC反向轻载降压运行时,MOSFET的ZVS实现与死区大小和移相角度密切相关,推导了变死区时间移相控制策略的死区时间公式。试验结果表明变死区时间移相控制策略能够有效地实现CLLC反向轻载降压运行时MOSFET的ZVS,效率也高于固定死区时间移相控制策略。

关键词： 永磁同步电机   直接转矩控制   滑模速度控制器   二阶滑模控制  

摘要： 在基于bang-bang控制的传统DTC系统中定子磁链波动和电磁转矩波动比较大、转速起步超调较大,为了解决此问题提出了一种基于滑模控制的控制方法。该方案使用滑模速度控制器取代了PI速度控制器增强了系统的响应速度抗干扰性,用二阶滑模控制结构取代控制结构bang-bang来控制定子磁链和转矩,利用SVPWM代替传统DTC中的开关表,保持开关频率恒定。最后通过仿真实验进行验证:改进过后控制系统在磁链和转矩脉动的问题上得到了有效的解决,超调问题也有了很大的改善。