摘要:本研究旨在解决有源配电网(ADN)不稳定能源接入问题,包括频率调节困难、ADN 电压偏差增大、运行安全性和稳定性下降等。本研究建立了一个两阶段主要化配置模型来识别和理解波动性能源如何影响混合储能系统(HESS)。利用风能、太阳能和负荷的日预报数据来检查带有铅酸电池和超级电容器(SC)的 ADN 和 HESS。在这个规划阶段,综合成本、网络损耗和节点电压偏差被视为多目标优化模型中的最优目标,而改进的多目标优化粒子群方法用于求解容量配置的初始值。在运行阶段,以风电输出功率波动、HESS频率偏差等优化目标求解SC配置能力修正值,并利用加入混沌机制的量子粒子群算法对ADN中不同类型机组的输出进行进一步优化,基于案例33个节点实例进行仿真研究,确定最佳配置结果,仿真结果验证了模型的可行性。
储能是为了解决电力系统脱碳的目的,尤其是解决增加数量的可变能源资源(例如风能和太阳能PV)的整合的话题。此类评估的重点越来越重点是除现有的泵存储水电外,还需要新的长期存储。迄今为止对该主题的大部分分析的限制是有限的考虑到长期存储的经济价值将如何受到短期储能的大量部署的影响,这些储能的大量部署(主要是锂离子电池)目前是国家政策支持(通过授权或其他财务上的限制性),或者预计将进入市场。本文回顾了有关此主题的文献,更新了一些模拟结果,并有助于提出需要在随后的仿真研究中解决的方法论问题。本文研究了潜在的长期存储价值的每个主要组成部分,包括能量时移,不同的辅助服务和资源充足性(RA)容量。它还引起人们对国家政策,资源计划方法以及市场结构以及监管因素如何影响不同类型的能源存储(无论短期还是长持续时间)的选择。
高级驾驶辅助系统 (ADAS) 中,速度建议辅助 (ASA) 通过向智能汽车驾驶员显示建议车速,有助于提高驾驶安全性并可能提高能源效率。然而,由于感知和反应延迟以及车辆控制不完善,经常会出现基于驾驶员的速度跟踪误差,从而降低了 ASA 系统的有效性。在本研究中,我们提出了一种基于学习的驾驶员行为建模方法,旨在实时预测和补偿速度跟踪误差。首先使用 k-最近邻 (k-NN) 算法根据驾驶员的驾驶行为将受试者驾驶员分为不同类型。然后采用非线性自回归 (NAR) 神经网络来预测每个驾驶员产生的速度跟踪误差。在基于 Unity 游戏引擎的驾驶模拟器平台中创建了一个特定的交通场景,其中 ASA 系统通过平视显示器 (HUD) 向驾驶员提供建议驾驶速度。 17 名志愿驾驶员进行了人机在环仿真研究,结果表明,在补偿速度跟踪误差的情况下,速度误差方差降低了 53%,能耗降低了 3%。通过在实际乘用车上进行现场实施,进一步验证了结果。
复杂性科学技术将为新的仿真研究领域不断拓展带来机遇,特别是对人体仿真、社会仿真、人脑仿真等,为社会治理、预测、城镇化等仿真提供前所未有的机遇。复杂性科学技术的发展为利用建模与仿真方法研究新的虚拟信息空间提供了重要机遇。众所周知,建模与仿真技术的优势在于提供了从现实世界到虚拟空间的桥梁,为研究人类社会和物理世界的未知领域提供了替代。然而,虚拟信息空间是一个完全不同于物理世界和人类社会的全新的虚拟空间,这个虚拟空间不仅是“人、机、物”三者相结合的空间,还存在着多层网状、跨领域关联的特点,对这种新的虚拟空间的研究是一个复杂的、当前的科学研究领域。在充分利用复杂性科学研究成果的基础上,利用并行系统、嵌入式仿真等方法构建通向这一新型空间的桥梁,为研究对象之间的相互作用或行为特征提供一种虚拟的替代方案。利用复杂性科学的成果不断修改和测试所建立的模型,是建模与仿真科学进一步发展需要解决的问题。
摘要 近年来,电池/超级电容器 (SC) 混合储能系统 (HESS) 广泛应用于电动汽车 (EV),因为该混合系统结合了两种设备的优点。本文提出了一种电池/SC HESS 的自适应功率分配方案,以根据其存储的能量和负载电流最大化 SC 的利用率。在该方法中,采用自适应算法开发低通滤波器来计算合适的截止频率以在电池和 SC 之间分配功率需求。该方法可以调整截止频率但不改变控制系统的结构,因此不影响其原有的简单实现和稳定性特性。全面的仿真研究验证了所提出的电池/SC HESS 自适应功率分配方案的有效性,并使用 Lyapunov 方法进一步验证了其稳定性。结果表明,自适应方法比传统控制系统在运行期间电池能量吞吐量减少 20%–40% 的性能更好,并且可以根据 SC 的能量容量调整 HESS 的动态响应,进一步提高系统效率。经验证,提出的自适应功率分配方案能够延长电动汽车应用中 HESS 系统的使用寿命。
自主决策可以通过减轻诸如潜伏期和带宽等通讯限制的影响以及任务复杂性对多飞机运动物操作的影响,从而显着提高任务效率。为了推进自主分布式空间系统(DSS)的艺术状况,NASA的AMES研究中心的分布式航天器自治(DSA)团队正在五个相关技术领域内开发:分布式资源和任务管理,反应性操作,反应性操作,系统建模和模拟,人类Swarm交互,人类 - 人类交互以及Ad Hoc网络通信。DSA正在通过仿真研究和轨道部署来启动这些技术(对于将来的大型自动DSS)介绍这些技术 - 至关重要。100节点异基因处理器(PIL)测试床AIDS分布式自治能力开发和多飞机运任务的验证。部署到D-Orbit SCV-004航天器的DSA软件有效载荷作为ESA赞助的轨内技术演示的一部分演示了多代理的可重构性和可靠性。最后,DSA的主要飞行任务与四个小型航天器一起展示了多点科学数据收集的协作资源分配,作为NASA的Starling 1.0卫星的有效载荷。
摘要电池/超级电容器(SC)混合储能系统(HESS)在近年来由于混合系统而广泛应用于电动汽车(EV),该系统结合了两种设备的好处。本文提出了电池/SC HESS的自适应电源分配方案,以根据其存储的能量和负载电流最大化SC的使用情况。在方法中,使用自适应算法开发低通滤波器,以计算合适的截止频率,以分配电池和SC之间的功率需求。该方法可以调整截止频率,但不能更改控制系统的结构,因此其简单实现和稳定性的原始属性不会受到影响。全面的仿真研究验证了电池/SC HESS中提出的自适应发电方案的有效性,并使用Lyapunov方法进一步验证了其稳定性。结果表明,自适应方法的性能优于传统控制系统,在操作过程中,电池能量吞吐量降低了20%–40%,并且可以根据SC的能量能力来调整HESS的动态响应,以进一步提高系统效率。已验证了建议的自适应发电计划,能够在电动汽车应用程序中延长HESS系统的使用寿命。
Laneless和无方向运动是高速公路网络中连接和自动化车辆(CAVS)的轨迹行为的新型特征。应用此概念可以利用高速公路的最大潜在能力,尤其是在分布不均的方向需求下。尽管如此,消除了在车道和方向的分离域上的传统概念,因此可以增加混乱的驾驶行为和碰撞风险(从而损害安全性)。因此,本文的重点是在这种未来派环境中为骑士的轨迹规划,其双重目标是(i)提供和确保安全性,而(ii)提高了绩效性能。为此,我们提出了一种骑士的算法,以区分潜在的冲突车辆与自己的方向和/或反对的传播流(整个本文档中所谓的威胁)在早期(及时)阶段。之后,威胁工具被聚集为威胁群体。作为下一步,开发了一个分散的非线性模型预测控制(NLMPC)框架,以调节每个单个威胁集群中车辆的运动;从这个意义上讲,这是分别应用于每个群集中的分布式控制器。该控制方法的设计方式可以实现上述双重目标,结合了官能安全性和效率。最后,通过微观仿真研究对所提出的方法的性能进行了研究和评估。结果是有希望的,并确认了公路网络所提出的方法的效果。
已通过分析调度方法和仿真研究了共享的自动驾驶汽车(SAV)。一个普遍的兴趣问题是,每个SAV可以为多少客户提供服务,这必然取决于网络特征,旅行需求和派遣政策。我们确定了描述如果选择适当的调度策略可以提供的最大要求集的方程式。然后,我们提供一项派遣策略,以实现乘客吞吐量的预测水平。这是针对一般的SAV行为的一类,其中可能包括乘车共享,电动SAV充电,与公共交通或其组合的集成。我们通过定义马尔可夫链排队模型来实现这一目标,该模型接受了一般的SAV行为。我们说,如果等待时间保持界限,网络是稳定的,这相当于以与他们要求服务相同的速率为所有客户提供服务。我们给出了表征稳定区域的方程式 - 任何派遣政策都可以满足的要求。我们证明,外部的任何需求均不能完全满足。我们进一步证明,我们的调度策略使用Lyapunov Drift稳定了稳定地区的任何需求网络,并确立了可以满足的最大需求集。数值结果使用仿真验证了我们的计算,我们为大型城市网络计算𝜦计算𝜦提供了初始结果。
本研究尝试设计全加器中的高性能单壁碳纳米管 (SWCNT) 束互连。为此,使用 HSPICE 软件中的仿真研究了电路性能,并考虑了 32 纳米技术。接下来,使用田口方法 (TA) 分析了几何参数(包括纳米管直径、束中纳米管之间的距离以及束的宽度和长度)对全加器中 SWCNT 束互连性能的影响。田口灵敏度分析 (TSA) 的结果表明,束长度是影响电路性能的最有效参数(约占功率耗散的 51% 和传播延迟的 47%)。此外,与其他参数相比,纳米管之间的距离对响应的影响很大。此外,响应面法 (RSM) 表明,增加互连长度 (L) 会提高功率耗散的输出。随着互连线宽度 (W) 和碳纳米管直径 (D) 的增加,功耗也增加。减小束中碳纳米管之间的距离 (d) 会导致功耗增加。如果考虑互连线长度和宽度 (L、W) 以及碳纳米管直径 (D) 的参数的最大值以及束中碳纳米管之间距离 (d) 的最小值,则功耗最高。结果还表明,互连线长度 (L) 的增加会增加传播延迟。最后,报告了最佳参数,并使用不同方法 (TA 和 RSM) 比较了优化系统的性能。结果表明,用不同方法预测的全加器中 SWCNT 束互连线最优设计的性能差异小于 6%,根据工程标准是可以接受的。