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使用基于储能的电网形成逆变器作为混合柴油微电网的运行备用
摘要：在偏远的北极社区，由于无法接入大规模电网，因此实施孤岛微电网是向当地居民提供和分配电力服务的最可行方式。从历史上看，这些孤岛电网主要依靠柴油发电机或水力资源来提供基本负荷。然而，这种做法可能会导致费用增加，因为燃料运输成本高昂，而且在冬季无法运输燃料时需要大量的现场储存。为了缓解这一问题，北极微电网已开始过渡到混合源运行模式，通过结合本质上可变的可再生能源，如风能或太阳能。由于这些混合源孤岛微电网的行为高度随机，它们可能会带来与电能质量相关的潜在问题，因为净负荷波动很快，柴油发电机无法快速响应。此外，非稳定随机源可能需要大量闲置柴油发电机资源作为旋转备用，这既低效又浪费。这项研究研究了现实世界中混合柴油微电网在风力发电损失时可能出现的瞬态动力学问题。此外，这项研究提出了从柴油旋转备用到电池储能系统 (BESS) 运行备用方案的过渡。对所提出的过渡的研究对于确定瞬态动力学的基本含义以及将 BESS 集成为旋转备用在稳定性、频率最低点和瞬态电压偏差方面的潜在好处非常重要。研究和验证瞬态动力学的方法依赖于 GFMI 的电磁仿真模型和实验功率硬件在环设置中的商用 GFMI。仿真结果表明，当微电网遭遇风力发电损失时，所提出的运行备用方案可改善系统的电能质量，包括电压偏差和频率最低点。根据模拟情况，添加 GFMI 可将频率最低点降低 65.3% 至 86.7%。此外，电压偏差的降低幅度在 3.6% 至 23.0% 之间。从这些结果可以得出结论，集成 GFMI 可以降低混合柴油微电网中的频率最低点，进而减少柴油消耗，从而提高系统可靠性并降低燃料费用。此外，这项工作的新颖之处在于，离线模拟结果是使用功率硬件在环平台验证的，该平台包含 100 kVA 商用 GFMI 作为受试设备。
机器人与人工智能前沿领域
- 从不同传感器领域（光学摄像机、激光雷达、声纳、多波束、事件摄像机、高光谱传感）的低质量和/或稀缺数据中进行稳健识别。- 在高度动态环境或长期部署机器人系统中进行稳健识别。- 图像/视频恢复和增强，以消除由于低照度、色彩失真、恶劣天气、能见度差而导致的退化。- 新型传感器开发或传感器融合和校准技术，实现稳健的视觉感知。- 模拟环境和持续系统集成，即合成数据生成、模拟到现实世界的转换、硬件在环。- 视觉系统的低质量和稀缺数据挖掘、增强和处理方法。- 上述任何主题中的深度学习实践和机器学习管道。- 经过现场试验和部署及数据管理最佳实践的大量测试系统。- 对抗性和挑战性环境下计算机视觉算法和应用调查。- 上述任何一项在基于视觉的定位、配准、映射、建模、姿势估计和其他领域的应用。
无人驾驶飞行器的实验验证以调整...
Pedro L. Jimenez*、Jorge A. Silva** 和 Juan S. Hernandez*** *副教授 Universidad de San Buenaventura，Cr 8H N° 172 - 20 波哥大 - 哥伦比亚 **研究助理 Universidad de San Buenaventura，Cr 8H N° 172 - 20 波哥大 - 哥伦比亚 ***研究助理 Universidad de San Buenaventura，Cr 8H N° 172 - 20 波哥大 - 哥伦比亚 摘要 本文介绍了用于短程和固定翼无人机的开源和低成本自动驾驶仪的实验验证，以确定使用扩展卡尔曼滤波器 (EKF) 和总能量控制系统 (TECS) 进行姿态、速度和高度调整的模型飞机的 PID 控制器的标准调整方法。第一步是分析在实验飞行和硬件在环 (HIL) 仿真接口中获得的数据，然后将遥测数据与模型飞机飞行动力学进行比较，以验证自动飞行控制。最后，实现 PID 控制器的自动调谐，以在未来无人驾驶飞行器的发展中建立新方法。
使用液压驱动旋转测力计和双向高功率直流电源进行波浪能动力输出验证：预印本
摘要——许多组织致力于将波浪能转换器技术商业化，并通过技术就绪水平推进其设计。在现场部署原型波浪能转换器之前，一个关键步骤是通过实验室测试和性能表征来验证波浪能转换器中包含的子系统和组件。2021 年，美国国家可再生能源实验室 (NREL) 开发并演示了一种系统，用于在现场部署之前使用低速、高扭矩测力计和并网高功率直流电源和接收器测试动力输出装置 (PTO)。液压测力计可以模拟波浪运动引起的 PTO 驱动，并且能够适应各种波浪周期和高度，这些波浪周期和高度由测力计的各种速度和扭矩表示。大功率双向电源允许对波浪能转换器电力电子设备进行硬件在环和控制器在环测试。本文介绍了 NREL 研究人员在现场部署之前测试新型波浪能转换器 PTO 中所有组件和子系统所使用的方法。
研究与工程理事会 - 美国国家航空航天局
阿姆斯特朗开发的模块化测试台可帮助研究人员对高达 100 kW 的电力推进系统的效率和性能进行广泛的测量。Airvolt 测试台可帮助工程师了解子系统之间的相互作用以及不同电池、电机、控制器和螺旋桨的效率。该测试台为确定这项新兴技术的有效测试技术提供了机会。其大量传感器可收集有关扭矩、推力、电机转速、振动/加速度、电压和电流、温度等的大量数据。这项技术使航空业能够测试各种电力推进系统，以了解效率并确定所需的设计改进。迄今为止的工作：Airvolt 的第一个应用是从 Joby JM-1 电机收集数据，以构建可用于混合电动硬件在环仿真测试台的模型。模拟需要准确的模型，以反映真实的硬件配置并为研究人员提供评估工具。展望：在不久的将来，Airvolt 的另一个应用是进行多个涵道风扇测试，以支持涡轮电动分布式推进研究。
非机密 JADS JT&E 电子战测试... - DTIC
第 1 阶段（本报告的主题）包括 (1) 在西部试验场 (WTR) 进行风险降低飞行测试，(2) 在 WTR 使用 ALQ-131 干扰吊舱进行基线飞行测试，(3) 在位于德克萨斯州沃斯堡的空军电子战环境模拟器 (AFEWES) 进行短暂的硬件在环 (HITL) 测试，以及 (4) 在位于佛罗里达州埃格林空军基地 (AFB) 的自动多环境模拟器 (AMES) 设施进行系统集成实验室 (SIL) 测试。增加了 HITL 和 SIL 测试以补充基线飞行测试并提供缺失数据。这针对两个指挥制导地对空导弹 (SAM) 站点、一个半主动地对空导弹站点和一个防空炮火 (AAA) 站点建立了环境和干扰器性能数据基线。此场景用于为后续两个 ADS 测试阶段开发 ADS 测试环境，并提供基线数据以与 ADS 测试结果进行比较。此外，性能数据为测试所有三个阶段的关联能力提供了基线。
未来精确打击导弹系统的技术
讲座系列中涉及的精确打击导弹系统的新兴技术包括：任务规划技术。评估包括机外传感器集成、近实时任务规划、飞行高度、地形跟踪和用于飞行中瞄准的导弹数据链路。导弹空气力学技术。评估包括高超音速机身、低成本/高温结构和冲压式喷气推进。制导与控制技术。概述了现有的制导和控制。评估包括精确制导和最佳制导律。导弹 GPS/INS 传感器技术。评估包括低成本 INS 和 GPS/INS 集成。导弹设计技术。概述了导弹设计过程。评估包括概念设计和导弹设计标准的计算机程序和电子表格。导引头技术。评估包括主动和被动成像红外和雷达导引头。导弹/飞机集成技术。评估包括高火力武器概念、减少可观测性和不敏感弹药。模拟/验证技术。评估包括硬件在环和设计验证。自动目标识别技术。评估包括稳健算法和硬件/算法优化。
关键基础设施持续供电可行性优化引擎评估：预印本
摘要 — 在灾难事件发生频率越来越高的情况下，一个典型的情况是关键基础设施 (CI) 单元由可用的备用电源支持，而电网较弱，可能会间歇性或缺失。这种情况在为 CI 单元提供可靠的电力供应方面具有重大挑战性。在本文中，开发了一种智能优化方案，称为生存力范围 (HoV) 引擎，以保证在一段时间内持续、可靠地为 CI 单元供电。所提出的 HoV 引擎使用混合整数凸规划问题在一段时间内生成本地可用发电源和负载的成本最优组合。开发了一个控制器硬件在环 (CHIL) 平台来评估 HoV 引擎的控制性能。实验结果证实了在电网中断事件后维持 CI 单元生存力的有效性。此外，所提出的 HoV 优化方案比文献中现有的净负载管理方案表现更好。索引词——灾害恢复力、发电调度、负荷管理、微电网、混合整数规划。
区域电力系统黑启动与径流式发电...
摘要 — 电池储能系统 (BESS) 是可再生能源集成度高的电力系统的重要资产，可通过控制为电网提供各种关键服务。本文介绍了使用具有电网跟踪 (GFL) 和电网形成 (GFM) 控制的兆瓦级 BESS 以及径流式 (ROR) 水电站恢复区域电力系统的实际经验。为了证明这一点，我们进行了集成实际 GFL 或 GFM 控制的 BESS 和负载组的电力硬件在环实验。本文给出的模拟和实验结果都展示了 GFL 或 GFM 控制的 BESS 在电力系统黑启动中的不同作用。结果为系统运营商提供了进一步的见解，了解 GFL 或 GFM 控制的 BESS 如何增强电网稳定性，以及如何在小容量 BESS 的支持下将 ROR 水电站转换为具有黑启动功能的装置。结果表明，与传统自下而下的方法相比，ROR 水电站与 BESS 相结合有潜力成为执行自下而上黑启动方案的使能要素之一，从而增强系统的弹性和稳健性。
研究文章固定的指导、导航和控制...
本文的目的是开发一种既具有垂直起飞 (VTOL) 能力又具有固定翼飞机能力的固定翼飞机。为了实现这一目标，开发了一种带有两个螺旋桨的固定翼旋翼机原型，其旋翼可以像无人机一样机动，同时还具有类似直升机的垂直起降能力。这项研究为旋翼机提供了制导、导航和控制算法。首先，本研究描述了固定翼飞机的动力学及其控制输入，即油门、桨叶螺距和推力矢量。其次，分析了来流速度、作用在旋翼叶片上的力以及影响旋翼速度的因素。然后，给出了旋翼、双引擎、机翼以及垂直和水平尾翼的数学模型。随后，设计了使用全球处理系统 (GPS) 模块的飞行控制策略。检查的参数包括姿态、速度、高度、转弯和起飞控制。最后，基于硬件在环 (HWIL) 的仿真证明了导航制导和控制机制的有效性和稳健性。仿真证实，所提出的新机制是稳健的，并满足任务要求。旋翼机在整个飞行过程中保持稳定，并有效地操纵指定路径。