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基于改进无源性控制的三相LCL并网逆变器输出导纳重塑方法 王晗, 张建文, 施刚, 朱淼, 蔡旭 上海交通大学学报    2023, 57 (9): 1105-1113.   DOI: 10.16183/j.cnki.jsjtu.2022.120 录用日期: 2023-03-24 摘要 （206）   HTML （32）    PDF （3313KB）（790）    可视化    基于能量函数的无源性控制(PBC)被广泛研究并用于并网变换器以获得更好的控制性能.然而,传统的PBC方法依赖并网变换器的精确数学模型,且已有研究较少考虑数字控制的延迟效应以及电容性电网或复杂弱电网下电网阻抗的不确定性对系统稳定控制的影响.鉴于此,针对三相LCL并网逆变器提出一种改进PBC方法以实现导纳重塑,通过增加电容电流前馈将系统无源区域扩展到奈奎斯特频率,在电网阻抗宽范围变化下实现LCL谐振频率的有源阻尼控制,并提出改进PBC控制参数设计方法.在3 kW并网逆变器样机平台上开展仿真和实验研究,验证了理论分析的正确性. 图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

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面向高比例清洁能源消纳的含灵活性资源电力系统规划方案优选 郭咏涛, 向月, 刘俊勇 上海交通大学学报    2023, 57 (9): 1146-1155.   DOI: 10.16183/j.cnki.jsjtu.2022.269 录用日期: 2023-03-11 摘要 （108）   HTML （8）    PDF （2433KB）（727）    可视化    高比例清洁能源具有波动性及间歇性等特点,其大规模接入给电力系统灵活性带来巨大挑战.为提升系统可再生能源消纳能力,考虑火电灵活性改造、投建燃气机组和投建储能的多种灵活性资源,建立一种计及多类型灵活性资源功率特性的电力系统规划方案优选模型.通过改进的IEEE 24节点电力系统和12节点天然气互联系统进行仿真分析,验证所提模型的有效性,并从经济性、消纳能力、低碳性等角度对灵活性规划方案进行优选以满足不同的规划需求. 图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

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面向新型电力系统的可再生能源绿色电力证书差异化配置模型 张硕, 李薇, 李英姿, 刘强, 曾鸣 上海交通大学学报    2022, 56 (12): 1561-1571.   DOI: 10.16183/j.cnki.jsjtu.2022.150 录用日期: 2022-10-24 摘要 （1103）   HTML （812）    PDF （1436KB）（619）    可视化    实现我国“30·60”双碳目标,能源绿色低碳转型是基础支撑,构建以新能源为主体的新型电力系统是关键举措,绿色电力证书(简称绿证)则是体现可再生能源绿色价值的重要凭证.当前我国绿证分配机制单一,无法有效衡量不同可再生能源发电类型可获得绿色价值的差异性,并发挥其平衡可再生能源协调发展的杠杆作用.为此,从可再生能源发电类型电量兑换绿证的差异化入手,建立考虑可再生能源综合价值的绿证差异化评价指标体系,应用CRITIC法、熵权法和TOPSIS法构建可再生能源电力绿证差异化评价模型.以2030年碳达峰目标为发展场景,分析模型对集中式光伏发电、分布式光伏发电、陆上风力发电和海上风力发电绿色收益的影响,进而修正其发展规划,并提出绿证相关政策建议.所构建的绿证差异化分配模型可为我国绿证市场机制的建设和完善提供相应的辅助决策支持. 图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

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基于数据驱动的核电设备状态评估研究综述 许勇, 蔡云泽, 宋林 上海交通大学学报    2022, 56 (3): 267-278.   DOI: 10.16183/j.cnki.jsjtu.2021.502 摘要 （3560）   HTML （314）    PDF （1383KB）（1040）    可视化    核电设备全生命周期的状态评估对提高核电厂安全性、经济性影响重大.以往国内核电厂对系统、设备、构筑物的运维评估手段多依赖于设备自身报警机制、简单阈值判断或者现场工程师经验.随着在线监测系统在核电厂的应用实施和海量设备运行数据的积累,利用数据驱动技术进行设备健康状态评估已经成为行业关注重点.对此,介绍核电在线监测系统现状,分析主要核电设备存在的常见故障,并将核电设备的状态评估归纳为异常检测、寿命预测和故障诊断共3大问题,分别综述其研究和应用现状,重点阐述深度学习技术在该领域的应用潜力.在此基础上,进一步分析核电厂设备状态评估面临的挑战和可能的解决方案. 图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

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利用生成对抗网络实现水下图像增强 李钰, 杨道勇, 刘玲亚, 王易因 上海交通大学学报    2022, 56 (2): 134-142.   DOI: 10.16183/j.cnki.jsjtu.2021.075 摘要 （1827）   HTML （53）    PDF （22386KB）（691）    可视化    提出一种基于生成对抗模型的水下图像修正与增强算法.该算法将多尺度内核应用于改进的残差模块中,以此构建生成器,实现多感受野特征信息的提取与融合;判别器设计考虑了全局信息与局部细节的关系,建立了全局-区域双判别结构,能够保证整体风格与边缘纹理的一致性;最后,根据人类视觉感官系统设计了无监督损失函数,此部分无需参考图像进行约束,同时其与对抗损失和内容损失一起进行联合优化,能够得到更优的色彩和结构表现.在多个数据集上进行实验分析表明,此算法能较好地修正色偏、对比度,保护细节信息不丢失,在主客观指标上都优于典型对比算法. 图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

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共轴双旋翼动力学建模与验证 胡金硕, 黄健哲 上海交通大学学报    2022, 56 (3): 395-402.   DOI: 10.16183/j.cnki.jsjtu.2021.044 摘要 （3884）   HTML （98）    PDF （2567KB）（1061）    可视化    建立共轴双旋翼动力学模型可用于共轴多旋翼飞行器的控制器设计、飞行模拟等研究,需要同时兼顾模型的计算实时性和精度.首先,基于伴随理论推导包含旋翼尾迹的全流场诱导速度计算模型.然后,在单旋翼有限状态入流模型基础上进行扩展,建立考虑尾迹倾斜的共轴双旋翼有限状态动力学模型.最后,推导共轴双旋翼悬停状态上下旋翼推力计算公式,并进行试验验证.研究结果表明:所建立的动力学模型计算复杂度在可接受的范围内,推力计算值与测试值在一定转速范围内基本吻合,并可很好地反映出共轴双旋翼推力损失趋势. 图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

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一种几何VOF方法在液舱晃荡流动模拟中的应用 李金龙，尤云祥，陈科 上海交通大学学报    2019, 53 (8): 943-951.   DOI: 10.16183/j.cnki.jsjtu.2019.08.008 摘要 （1317）      PDF （3551KB）（656）    可视化    isoAdvector 是一种新的几何 VOF (Volume of Fluid)方法，虽然克服了传统几何 VOF 方法难以适用于三维空间任意多面体网格的缺点，但不能直接用来模拟涉及动网格技术的液舱晃荡.为此，引入了运动通量修正，并提出了面-界面交线运动修正，使得修正后的 isoAdvector 方法可以应用到液舱晃荡的模拟中.基于不同的 VOF 方法对非共振、共振受迫晃荡和单次冲击波面进行数值模拟，并将模拟结果与试验结果以及解析解进行了比较.结果表明：相对于代数 VOF 方法，采用修正后的 isoAdvector 方法获得的自由液面位置和整体水动力载荷精度更高；捕捉的波面没有褶皱，能够较好地模拟波面的翻卷和破碎.此外，提出了界面厚度的估计方法，分析了自由液面波高精度提高的原因. 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

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海上风电经柔性直流并网技术标准对比分析 余浩, 张哲萌, 彭穗, 张志强, 任万鑫, 黎灿兵 上海交通大学学报    2022, 56 (4): 403-412.   DOI: 10.16183/j.cnki.jsjtu.2021.465 摘要 （1638）   HTML （1060）    PDF （1110KB）（666）    可视化    对国内外海上风电经柔性直流并网标准的现状进行介绍,选取具有代表性的海上风电经柔性直流并网标准,从功率控制、故障穿越、电能质量、稳定性等几个方面进行对比,分析海上风电经柔性直流并网标准的发展趋势.对中国海上风电经柔性直流并网标准的制修订提供合理建议,以促进海上风电行业的发展. 图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

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新能源电力系统中的分布式光伏净负荷预测 廖启术, 胡维昊, 曹迪, 黄琦, 陈哲 上海交通大学学报    2021, 55 (12): 1520-1531.   DOI: 10.16183/j.cnki.jsjtu.2021.244 摘要 （1291）   HTML （226）    PDF （69168KB）（884）    可视化    为响应碳达峰、碳中和的需求,构建一套完整的“源-网-荷-储”的新能源电力系统,提出了一种基于Hamiltonian Monte Carlo推断深度高斯过程(HMCDGP)算法的分布式光伏净负荷预测模型.首先,分别使用直接预测和间接预测两种形式对预测模型的精度进行实验并得到点预测结果;其次,使用所提出的模型进行概率预测实验并得到区间预测结果;最后,通过以澳洲电网记录的300户净负荷数据为基础的对比实验验证所提模型的优越性.在得到准确的净负荷概率预测后,可以通过电力调度充分利用光伏产出,减少化石能源使用,从而减少碳排放. 图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

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单向热塑性复合材料层压板偏轴拉伸试验及其数值模拟 张健, 陈秀华, 陈勇, 范寅 上海交通大学学报    2023, 57 (2): 201-212.   DOI: 10.16183/j.cnki.jsjtu.2021.352 录用日期: 2022-11-25 摘要 （343）   HTML （94）    PDF （13908KB）（488）    可视化    AS4/PEEK作为一种高性能的热塑性复合材料在航空航天、军事和汽车等领域应用广泛.对不同角度的单向AS4/PEEK层压板进行偏轴拉伸试验,获得了相应的应力-应变曲线、拉伸强度和断裂面角度.在数值模拟中,采用单参数三维塑性模型描述AS4/PEEK的非线性力学行为,模型中的塑性参数使用信任域反射算法得到.结合LaRC05准则和裂纹带理论开发了基于Abaqus的用户材料子程序VUMAT,并将其应用于偏轴拉伸的数值模拟.结果显示该三维弹塑性损伤本构模型能够较准确地模拟AS4/PEEK的塑性效应,且预测的拉伸强度与试验结果吻合良好.本文提出的三维弹塑性损伤模型为热塑性复合材料塑性变形和损伤的综合分析提供了一种准确且有效的方法. 图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

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大规模新能源汽车接入背景下的电氢能源与交通系统耦合研究综述 李佳琪, 徐潇源, 严正 上海交通大学学报    2022, 56 (3): 253-266.   DOI: 10.16183/j.cnki.jsjtu.2021.464 摘要 （3912）   HTML （943）    PDF （2106KB）（960）    可视化    新能源的大规模开发利用是实现“双碳”目标的重要手段.可再生能源发电耦合制氢技术在提高可再生能源消纳率的同时,加速了新能源汽车的普及.未来,电氢能源系统与交通系统的耦合将会更加密切.以大规模新能源汽车接入为背景,首先综述了电氢能源系统的发展现状,并对耦合系统制氢、出力波动平抑以及参与电力系统优化运行3种工作模式进行了介绍.在此基础上,从不同能源角度出发,分别对电力-交通耦合系统中的联合规划与优化运行研究现状以及氢能-交通耦合系统中的加氢站优化与氢能运输相关问题进行了总结分析.最后,结合当前研究中存在的瓶颈,从动态模型构建、不确定性因素影响等方面对未来可行研究方向进行了展望. 图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

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考虑5G基站低碳赋能的主动配电网优化运行 曾博, 穆宏伟, 董厚琦, 曾鸣 上海交通大学学报    2022, 56 (3): 279-292.   DOI: 10.16183/j.cnki.jsjtu.2021.367 摘要 （4036）   HTML （383）    PDF （3102KB）（701）    可视化    5G基站的大量接入为未来电力系统的低碳化发展提供了新的可能.通过激励5G基站参与需求响应,并将其纳入现有主动配电网(ADN)运行框架,能够在降低5G基站自身用电成本的同时,促进可再生能源(RES)消纳和高效利用.提出了一种考虑5G基站低碳赋能的ADN多目标区间优化运行方法.在深入分析5G基站与配电网互动模式的基础上,构建了5G基站运行灵活性描述模型,并采用系统动力学方法分析了5G基站对配电侧碳减排的作用.以系统运行成本和碳排放量最小化作为目标,考虑配电网和通信网两方面的约束限制,建立了含5G基站的ADN多目标运行优化模型.该模型通过对ADN中RES及5G基站设备联合调度,并采用区间方法考虑RES出力和通信负载的不确定性,可实现系统经济与低碳效益的综合最优.结合基于区间分析的等效转化和非支配排序遗传算法对问题进行求解,算例分析结果证明了所提方法的有效性. 图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

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基于模型预测控制的分布式储能型风力发电场惯性控制策略 沈阳武, 宋兴荣, 罗紫韧, 沈非凡, 黄晟 上海交通大学学报    2022, 56 (10): 1285-1293.   DOI: 10.16183/j.cnki.jsjtu.2022.134 录用日期: 2022-05-19 摘要 （726）   HTML （1093）    PDF （1641KB）（584）    可视化    分布式储能型(DES)风力发电机组是解决规模化风力发电接入引起系统频率稳定问题的有效手段.提出一种基于模型预测控制(MPC)的分布式储能型风力发电场惯性控制方法,首先建立分布式储能型风力发电场的线性化预测模型,在此基础上结合MPC控制框架,设计考虑储能损耗成本和风机转子转速均衡变化的MPC惯性控制优化模型和策略,以实现惯量控制期间风力发电机组转子转速的均衡变化.仿真结果表明:所提控制策略可以有效协调分布式储能型风力发电机组中风力发电单元和储能系统单元的有功功率输出,降低储能系统的充放电损耗成本,并保证风力发电场内所有风机转速在惯性控制期间趋于平均,避免由于风机转速下降过度而导致风力发电机组退出调频的问题.分布式储能型风力发电场惯性控制策略有利于提高电网频率稳定性,对保障电网的安全运行具有重要意义. 图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

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高超声速飞行器线性变参数一体化式控制律设计 杨庶, 钱云霄, 杨婷 上海交通大学学报    2022, 56 (11): 1427-1437.   DOI: 10.16183/j.cnki.jsjtu.2022.190 录用日期: 2022-09-05 摘要 （767）   HTML （351）    PDF （2903KB）（473）    可视化    针对高超声速飞行器的三维航迹控制问题,采用线性变参数(LPV)输出反馈控制和极点配置理论,基于高度-水平航迹控制概念,在马赫数包线内设计高超声速飞行器一体化式LPV控制律.该控制律不区分常规飞行控制律的内外控制回路,根据速度、高度、侧滑角和偏航角指令对飞行器纵向和横航向运动进行综合控制,在L2诱导范数意义下实现飞行器三维航迹的鲁棒最优控制.在地心地固参考系内建立高超声速飞行器的数学模型,考虑地球自转、地球扁率、地球引力二阶简谐效应对飞行器运动特性的影响.通过数值仿真检验LPV控制律的控制性能,仿真结果表明:高超声速飞行器闭环系统具有D-稳定性,能够在典型机动中保持良好的航迹控制性能,并且在扰动和测量噪声下具有良好的鲁棒性. 图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

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“双碳”目标下中国清洁电力发展路径 黄强, 郭怿, 江建华, 明波 上海交通大学学报    2021, 55 (12): 1499-1509.   DOI: 10.16183/j.cnki.jsjtu.2021.272 摘要 （1520）   HTML （514）    PDF （1849KB）（855）    可视化    目前,第三次能源革命已经开始,为了减少碳排放,发达国家先后制定了清洁能源发展战略,并公布了放弃火电、核电的时间表.与此同时,中国也向世界作出承诺:2030年前碳排放达峰,2060年实现碳中和.因此,在“双碳”目标下,研究清洁电力发展路径具有重要意义.分析了中国水、风、光等清洁能源储量及其特征,预测了中长期电力需求,依据电力电量平衡原理,估算了2030和2050规划水平年电力系统结构组成,并分析了未来CO2排放趋势,提出了未来中国清洁电力的发展对策与建议.结果表明:预计2027年中国电力系统将实现“碳达峰”;2030年中国清洁电力发电量将超过总发电量的50%;2050年火电、核电将被水、风、光等清洁电力全部取代,电力行业将实现CO2的“零排放”,基本全面实现电力系统的绿色转型,以响应国家的“双碳”目标. 图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

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膜结构在暴雨积水时材料模型研究 庞妍, 卿强, 王沙沙, 张翔宇, 龚景海 上海交通大学学报    2023, 57 (2): 213-220.   DOI: 10.16183/j.cnki.jsjtu.2021.365 录用日期: 2022-11-25 摘要 （230）   HTML （100）    PDF （7018KB）（439）    可视化    在遭遇暴雨时,坡度比较小的膜面容易积水,准确模拟出此时膜面的变形有助于保障结构安全,现有研究采用的膜材线性本构模型不适用于模拟膜结构在暴雨下的变形.通过在膜结构上进行均布荷载加载试验,模拟膜面遭遇暴雨作用下的力学行为,获得结构积水时的变形形态.采用膜材线性与双折线本构模型,分别建立膜结构有限元模型并进行荷载分析,通过对比有限元模型和实际结构的变形,选取适合模拟膜结构在暴雨下变形的膜材本构模型.数值模拟结果显示:与采用线性本构模型模拟的结构变形相比,采用膜材双折线本构模型模拟出的结构变形更接近试验测得的变形.研究成果可为膜结构在暴雨积水作用下的膜材本构模型选用和分析计算提供参考. 图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

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基于深度学习的智能全局灵敏度分析 吴庶宸, 戚宗锋, 李建勋 上海交通大学学报    2022, 56 (7): 840-849.   DOI: 10.16183/j.cnki.jsjtu.2021.191 摘要 （765）   HTML （43）    PDF （1418KB）（592）    可视化    提出一种将深度学习与灵敏度分析结合的端到端方法, 对深度模型的结构和激活函数进行特殊设计以适应后续灵敏度的计算,深度模型训练的同时对保存的权重信息进行反向传播计算灵敏度.在波士顿房价数据集、航迹融合数据集和G函数上的实验结果表明,所提方法相比于Sobol’法等经典方法在参数分布不均匀时准确性更高, 具备更强的鲁棒性, 相比于使用传统神经网络的方法准确性更高.此外,通过实验验证了基于深度学习模型的样本参数灵敏度可以优化模型的输出结果. 图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

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基于证据推理规则CS-SVR模型的锂离子电池SOH估算 徐宏东, 高海波, 徐晓滨, 林治国, 盛晨兴 上海交通大学学报    2022, 56 (4): 413-421.   DOI: 10.16183/j.cnki.jsjtu.2021.345 摘要 （1345）   HTML （541）    PDF （1150KB）（439）    可视化    锂离子电池健康状态(SOH)的准确性影响电池的安全性和使用寿命.针对锂离子电池SOH估算问题,提出一种基于证据推理(ER)规则的布谷鸟搜索支持向量回归(CS-SVR)的SOH估算模型,并利用NASA Ames研究中心的锂离子电池数据集进行SOH估算试验.该方法以电池放电循环的平均放电电压和平均放电温度为模型输入,利用ER规则进行推理,得到输入数据的融合信度矩阵.将该矩阵输入CS算法优化的SVR模型得到电池SOH估算结果.结果表明,与5种估算效果较好的现有模型相比,基于ER规则的CS-SVR模型具有更良好的估算性能. 图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

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基于双通道卷积神经网络的雷达信号识别 全大英, 陈赟, 唐泽雨, 李世通, 汪晓锋, 金小萍 上海交通大学学报    2022, 56 (7): 877-885.   DOI: 10.16183/j.cnki.jsjtu.2021.209 摘要 （708）   HTML （22）    PDF （4098KB）（537）    可视化    为解决在低信噪比下特征提取困难、雷达信号识别率低的问题,提出了一种基于Choi-Williams分布(CWD)和多重同步压缩变换(MSST)的双通道卷积神经网络模型.模型通过对雷达信号进行CWD和MSST时频分析,分别获取二维时频图像并进行预处理,然后送入双通道卷积神经网络进行深度特征提取,最后将两路通道获取的特征进行融合,通过卷积神经网络分类器实现对雷达信号的分类识别.仿真结果表明:在信噪比为 -10 dB时,所提模型整体识别准确率能达到96%以上,其在低信噪比下表现优异. 图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

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基于OpenFOAM的螺旋桨紧急倒车工况数值模拟 郭海鹏, 邹早建, 李广年 上海交通大学学报    2023, 57 (2): 168-176.   DOI: 10.16183/j.cnki.jsjtu.2021.305 录用日期: 2022-11-25 摘要 （390）   HTML （22）    PDF （14061KB）（420）    可视化    螺旋桨在紧急倒车工况下的水动力特性与船舶的紧急制动能力密切相关并直接影响船舶的航行安全性.基于开源计算流体动力学平台OpenFOAM中的雷诺平均求解器对螺旋桨在紧急倒车工况下的水动力特性及绕流场开展数值研究.以5叶螺旋桨DTMB4381模型为研究对象,对其正车前进以及紧急倒车工况进行数值模拟.通过与国际上公开的模型试验结果进行对比,验证了所采用的数值方法在预报螺旋桨不同工况下水动力性能方面的有效性.基于数值模拟获得的水动力载荷及流场信息,探讨了紧急倒车工况下局部绕流场特征随进速变化的规律及其与螺旋桨整体水动力特性之间的关系,为船舶紧急倒车制动能力评估提供了理论依据. 图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

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考虑安全飞行通道约束的无人机飞行轨迹多目标优化策略 黄宇昊, 韩超, 赵明辉, 杜乾坤, 王石刚 上海交通大学学报    2022, 56 (8): 1024-1033.   DOI: 10.16183/j.cnki.jsjtu.2021.154 摘要 （614）   HTML （41）    PDF （5684KB）（897）    可视化    针对无人机在复杂环境下难以规划出兼顾平滑性和安全性等指标的时域连续轨迹问题,基于安全飞行通道提出了一种多目标轨迹规划算法.在基于快速拓展随机树(RRT)改进的RRT*算法生成的初始离散路径点基础上,建立以凸多面体集合表示的安全飞行通道;根据轨迹在安全飞行通道内部的约束建立安全项目标函数,结合飞行平滑性、动力学特性、飞行时间等性能指标,建立加权多目标优化函数;采用基于梯度下降的凸优化算法,对离散路径点的位置、速度、加速度及轨迹的时间分配进行优化,生成分段多项式表示的时域连续轨迹.基于煤矿井下等复杂环境对算法的有效性及相关性能进行试验及对比验证,结果表明:相比现有算法,本文算法在综合性能上有一定的提升. 图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

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双馈风电场并网抑制频率振荡控制策略 刘新宇, 逯芯妍, 曾龙, 郝正航, 赵起放, 李现伟, 郝同盟 上海交通大学学报    2022, 56 (3): 303-311.   DOI: 10.16183/j.cnki.jsjtu.2021.437 摘要 （4045）   HTML （245）    PDF （1481KB）（596）    可视化    针对大型风电场跨区输送电能时引起的低频振荡问题,提出了一种阻尼系统低频振荡的单神经元自适应比例积分微分(PID)附加阻尼控制策略.通过对双馈风电机组的动态频率响应特性进行分析,构建了一种在单神经元自适应PID控制算法中引入二次型性能指标的风电场阻尼系统振荡控制器.通过对励磁变频器进行自适应调节,促使风电场快速发出有功功率,产生最大正阻尼,抑制系统低频振荡.利用MATLAB搭建含风电场的四机两区域电力系统仿真模型,通过对比验证了所提方法能够在系统发生低频振荡时有效抑制同步发电机功角的摇摆,改善系统惯性响应,降低电网发生低频振荡的风险. 图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

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尾缘襟翼偏转角对不同翼型的垂直轴风力机气动影响研究 戴孟祎, 张志豪, 涂佳黄, 韩兆龙, 周岱, 朱宏博 上海交通大学学报    2022, 56 (12): 1619-1629.   DOI: 10.16183/j.cnki.jsjtu.2022.110 录用日期: 2022-08-08 摘要 （426）   HTML （126）    PDF （5904KB）（324）    可视化    风能转化率偏低是阻碍垂直轴风力机市场化发展的重要原因.尾缘襟翼的设计能够改变叶片表面的流场结构,从而提高垂直轴风力机的气动性能.目前关于不同翼型垂直轴风力机的气动性能随尾缘襟翼的变化规律尚不明确.基于计算流体动力学方法,采用转捩剪切应力输运湍流模型,对3种不同分离式尾缘襟翼的翼型(NACA0018、NACA0021和NACA0024)叶片的H型垂直轴风力机气动性能进行数值研究.验证算例与已有的实验结果对比,结果吻合较好,证实本方法的可靠性.进一步考虑3种基础翼型与5组襟翼偏转角(-16°、-8°、0°、8°、16°)参数,探究垂直轴风力机的气动性能差异,分析其内在机理.研究结果表明:逆风区正向襟翼偏转角可以有效提高叶片的弯矩系数,顺风区负向襟翼偏转角对叶片的弯矩系数产生有利影响.在负向襟翼偏转角下,风能利用率受偏转影响的程度与翼型厚度呈正相关;在正向襟翼偏转角下,风能利用率受偏转影响的程度与翼型厚度呈负相关.研究成果可以为垂直轴风力机尾缘襟翼的应用提供有效参考. 图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

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基于X射线CT原位试验的平纹SiC/SiC复合材料拉伸损伤演化 刘海龙，张大旭，祁荷音，伍海辉，郭洪宝，洪智亮，陈超，张毅 上海交通大学学报    2020, 54 (10): 1074-1083.   DOI: 10.16183/j.cnki.jsjtu.2019.274 摘要 （964）      PDF （8739KB）（564）    可视化    采用化学气相渗透工艺制备平纹SiC/SiC复合材料，利用X射线CT无损检测技术研究纺织陶瓷基复合材料拉伸损伤演化与失效机理.制备了第3代SiC纤维增韧平纹叠层SiC/SiC狗骨状试件.研制了CT原位拉伸测试仪，完成了纳米X射线CT原位拉伸试验，对CT扫描三维重建图像和扫描电镜照片进行了分析.结果表明：纳米X射线CT原位试验能够揭示材料拉伸损伤演化过程.平纹SiC/SiC复合材料单轴拉伸应力-应变曲线呈现明显的非线性特征，损伤萌生于非线性变化阶段.首先，出现基体横向开裂，并随着拉力的增加逐渐扩展.其次，出现层间基体开裂和纤维束基体纵向开裂，并逐渐扩展至纤维束宽度.最后，拉伸方向纤维断裂，材料失效，大多基体横向裂纹闭合，但纵向纤维束与束间基体分离严重，断口参差不齐，有明显的纤维拔出现象. 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

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分布式绿色能源碳交易机制及碳数据管理的挑战 李幸芝, 韩蓓, 李国杰, 汪可友, 徐晋 上海交通大学学报    2022, 56 (8): 977-993.   DOI: 10.16183/j.cnki.jsjtu.2021.450 摘要 （840）   HTML （888）    PDF （2604KB）（966）    可视化    为了实现“碳达峰、碳中和”双碳目标,需要加快构建以绿色能源为主体的电力系统.随着系统规模增长,基于区块链技术的分布式绿色能源碳交易机制和碳数据管理技术可有效鼓励绿色能源发展,成为低碳电力推行的有效手段.而精确实时的碳计量将进一步为交易信息的准确性和安全性提供数据支撑.介绍目前绿证交易和碳交易的研究现状,分析区块链技术在绿电追溯、绿证交易、碳交易、绿证与碳资产联合市场4个方向的关键技术适用性;研究当前碳计量方式的具体数学模型,讨论分析适用于区块链架构的碳源追溯计量数据可用性,并对碳计量方式的未来发展提出参考建议. 图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

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大型海上风力机单叶片吊装对接技术综述 谢斯泓, 赵永生, 许移庆, 何炎平, 韩兆龙, 许玉旺 上海交通大学学报    2023, 57 (6): 631-641.   DOI: 10.16183/j.cnki.jsjtu.2022.237 录用日期: 2022-11-10 摘要 （259）   HTML （345）    PDF （14702KB）（395）    可视化    近年来,海上风力发电呈现加速大型化发展趋势,安装海域不断向深远海拓展.然而,深远海域环境条件恶劣,传统叶轮吊装技术面临诸多限制.相比之下,单叶片吊装技术在安装效率、安全性等方面具有显著优势,逐渐成为新的研究热点.从海上风力机单叶片吊装的特点和难点出发,调研并汇总叶片吊具、单叶片吊装动力学仿真和吊具主动控制技术等相关设备和关键技术的研究现状.其中,以主动控制技术为核心研发新型单叶片吊装设备和吊装方法是深远海巨型风力机安装技术突破的重要一环.最后根据海上风力机单叶片吊装对接技术的发展趋势和前景,分别介绍具有动力定位功能的单叶片吊具和双抱箍垂直叶片安装辅助装置等概念设计,有望解决深远海巨型风力机安装难题. 图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

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基于集成学习的电动汽车充电站超短期负荷预测 李恒杰, 朱江皓, 傅晓飞, 方陈, 梁达明, 周云 上海交通大学学报    2022, 56 (8): 1004-1013.   DOI: 10.16183/j.cnki.jsjtu.2021.486 摘要 （798）   HTML （384）    PDF （3182KB）（639）    可视化    精确的电动汽车充电站充电负荷预测是提高充电站安全经济运行的重要措施,也是支撑充电基础设施新建、扩容规划决策的重要基础.为提高电动汽车充电站超短期充电负荷预测的精度,提出一种基于集成学习的充电站超短期充电负荷预测方法.首先,以预测精确度与响应速度为主要目标,使用轻量级梯度提升框架构建基础回归器模型;其次,通过自适应提升方法对基础回归器群进行集成;最后,通过超参数调整与优化,建立基于能量集成轻量梯度提升框架(EEB-LGBM)的双层充电站超短期充电负荷预测模型.算例结果表明,相较于反向传播神经网络、卷积神经长短期记忆网络、差分自回归移动平均模型等预测模型,所提出的基于EEB-LGBM的超短期充电负荷预测模型具有更高的精确度,同时可以大幅度缩短训练时间和降低计算资源需求. 图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

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蒸汽浸没射流冷凝特性实验研究 张伟, 蒋朝飞, 叶亚楠, 王晓雁, 龚自力, 胡晨, 肖瑶, 顾汉洋 上海交通大学学报    2022, 56 (1): 1-13.   DOI: 10.16183/j.cnki.jsjtu.2020.302 摘要 （784）   HTML （460）    PDF （10296KB）（664）    可视化    针对直接接触冷凝压力脉动与汽羽形态在单孔鼓泡器结构下的特性开展实验研究.基于高速摄像和高频压力传感器实现汽羽形态瞬时压力的同步测量,获得蒸汽质量流率及水箱温度对直接接触冷凝特性的影响规律,建立冷凝相图.分析不同冷凝区域瞬时压力与汽羽形态变化过程的对应关系,发现压力高频振荡与脱离气泡溃灭同时出现,脱离气泡溃灭后的冷凝消失过程伴随着压力波动强度的指数型振荡衰减.获得冷凝振荡区与稳定冷凝区的汽羽长度变化规律,发现在冷凝振荡区内汽羽长度随流率及温度的上升而增加;进入稳定冷凝区时,汽羽长度发生突降,而后继续随流率及温度的上升而增加.研究结果对鼓泡器在蒸汽排放装置上的工程应用具有一定的参考价值. 图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

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一种并网逆变器直流电容容值辨识方法 朱城昊, 王晗, 孙国歧, 魏晓宾, 王富文, 蔡旭 上海交通大学学报    2022, 56 (6): 693-700.   DOI: 10.16183/j.cnki.jsjtu.2021.515 摘要 （879）   HTML （1281）    PDF （5050KB）（1067）    可视化    直流电容是并网逆变器中最易老化失效的器件之一,对其进行容值参数辨识可以及时发现并更换老化电容,有利于提高系统可靠性.提出一种基于预充电电路的并网逆变器直流电容容值辨识方法,通过分析预充电过程中电容容值与充电电流、电压的数值关系,结合历史运行数据,构建电容状态特征向量集合.利用该集合训练支持向量回归(SVR)模型,建立状态值与容值的回归预测关系,并采用粒子群优化(PSO)算法对模型进行优化,优化后的模型可用于直流电容容值辨识.仿真和实验结果表明,所提方法可对并网逆变器直流电容进行容值辨识,辨识误差小于0.95%.该方法无需增加硬件电路且不改变控制算法,具有一定的实用价值. 图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

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面向高比例新能源并网场景的风光-电动车协同调度方法 李林晏, 韩爽, 乔延辉, 李莉, 刘永前, 阎洁, 刘海东 上海交通大学学报    2022, 56 (5): 554-563.   DOI: 10.16183/j.cnki.jsjtu.2022.040 摘要 （678）   HTML （393）    PDF （1648KB）（603）    可视化    风光-电动汽车协同调度能够有效降低风光出力和电动汽车无序充电等多重不确定性对电力系统的不利影响.现有优化调度模型多以等效负荷波动最小为优化目标,仅考虑了等效负荷的整体波动性,无法衡量风光出力与负荷的匹配度且并未考虑不同出力场景下风光出力的差异性.针对上述问题,提出一种面向高比例新能源并网场景的风光-电动车协同调度方法.构建基于蒙特卡罗模拟的电动汽车无序充电模型;基于风光出力预测数据,构建基于Gap statistic和K-means++算法的风光出力典型日划分模型;以等效负荷方差和负荷追踪系数最小为双优化目标,构建风光-电动汽车协同调度模型,并采用NSGA-II算法求解.结果表明:所提模型能够有效提升风光出力与负荷的匹配度,降低等效负荷波动性,从而缓解风光出力和电动汽车无序充电等多重不确定性对电力系统的不利影响. 图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

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螺旋桨脉动压力作用下自航船舶艉部振动数值研究 秦广菲, 姚慧岚, 张怀新 上海交通大学学报    2022, 56 (9): 1148-1158.   DOI: 10.16183/j.cnki.jsjtu.2021.175 摘要 （629）   HTML （20）    PDF （15563KB）（454）    可视化    为研究静水中航行的船舶在螺旋桨脉动压力作用下的艉部振动特性,基于雷诺平均(RANS)方法,结合剪切应力输运(SST) k-ω湍流模型进行船桨自航数值模拟.将得到的船体表面脉动压力作为外激励,并通过结构有限元模型耦合流场边界元模型进行声固耦合计算,建立了螺旋桨表面力激励自航船舶艉部振动数值预报方法.通过分析螺旋桨表面力在时域与频域内的变化规律,发现叶频分量的幅值远大于其他频率分量的幅值.对于右旋桨,螺旋桨上方的右舷侧压力幅值高于左舷侧压力幅值.通过研究螺旋桨表面力、结构固有特性与振动响应结果之间的对应关系,发现船艉结构耦合模态固有频率应当远离螺旋桨激励力频率,以降低振动响应.通过探究相同激励作用下船艉结构变化对振动响应的影响,发现增加板厚或者安装加强筋可以改变结构固有特性,从而避开共振,达到减振效果. 图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

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外源性脉冲电磁场干扰下的心脏起搏器“窗口效应”及防护 卢武, 丁苒苒, 赵文彬, 黄冬, 王哲铭 上海交通大学学报    2022, 56 (11): 1518-1531.   DOI: 10.16183/j.cnki.jsjtu.2021.326 摘要 （682）   HTML （5）    PDF （24935KB）（379）    可视化    现代电网和医疗环境中广泛存在的脉冲电磁场对起搏器佩戴者潜在的电磁干扰不容忽视,但目前缺乏对此类暂态电磁干扰发生机制和防护措施的系统研究.将猪肉组织浸入0.9%氯化钠溶液,构建起搏器术后人体等效离体模型,采用快波前特性电流模拟常见电力设备投切过程和低频脉冲式医疗设备产生的脉冲电磁场对起搏器佩戴者的影响.基于脉冲形成线理论,对脉冲电磁场在胸腔结构中的波型压缩特性进行分析.进一步通过有限元软件建立起搏器与组织结构结合的参数化生物电磁暂态模型.研究结果表明,起搏器在脉冲电磁场中会产生心电图P波尖顶、过感知等故障,通过改变囊袋中导线缠绕方式发现起搏器在电磁干扰环境下,囊袋回路存在“窗口效应”.基于此发现,提出使用复合材料进行“窗口”屏蔽的防护策略,并通过仿真验证该方法可将脉冲电磁场对起搏器的电磁干扰强度有效降低80 dB,初步印证了该防护措施的理论可行性.最后,为电网环境和医疗环境下起搏器佩戴者制定了安全距离. 图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

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不同送风方式下大客车内飞沫传播特性研究 陈志鑫, 汪怡平, 杨亚锋, 苏建军, 杨斌 上海交通大学学报    2022, 56 (11): 1532-1540.   DOI: 10.16183/j.cnki.jsjtu.2021.318 录用日期: 2022-06-21 摘要 （387）   HTML （6）    PDF （32872KB）（390）    可视化    为了研究大客车内携带病毒飞沫的扩散特性,预测客车中空气传播病毒感染乘客的风险概率,基于计算流体力学的数值仿真与Wells-Riley方程相结合,建立夏天制冷空调开启状态下大客车的数值模型.通过对车内流场的组织特性分析,结合拉格朗日方法,计算车内病毒携带者咳嗽产生飞沫的扩散过程,分析对比在4种送风方式下携带病毒的飞沫对车内乘客的感染风险.研究发现,车内纵向气流是影响飞沫扩散的关键因素,相较于非对称布置的圆形送风口,客车采用条缝型送风口能够减少车内的纵向气流;采用置换通风的客车内,仅6%的乘客有高于5%概率感染疾病,置换通风在降低飞沫传播感染的风险方面更有效.研究成果可以为客车送风系统的结构设计和降低飞沫传播感染风险提供指导作用. 图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

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漂浮式光伏网格对海上天气突变的感知方法 姜淏予, 王沛伦, 葛泉波, 徐今强, 罗朋, 姚刚 上海交通大学学报    2022, 56 (12): 1584-1597.   DOI: 10.16183/j.cnki.jsjtu.2021.526 摘要 （650）   HTML （197）    PDF （8866KB）（364）    可视化    漂浮式光伏在海洋上的应用目前主要受制于海底电缆与特质浮筒的成本问题,该能量如果被海上牧场等场景的无人管理系统就地消纳则表现出高度的适用匹配性.这种场景下由漂浮式光伏形成的网格系统可以解决海上牧场等对突变天气的预警需求.由于光伏出力模型对天气随机变化的强跟随性, 基于大面积光伏的时空相关性分析,通过硬件、距离、时延、天气等因素建立相似电站融合估计关系.基于长短期记忆网络算法对相似电站时序进行跟踪,所得超短期预测值可以估计目标相似电站的状态.用某市城区规模的数据验证了该思路的可行性,表明该框架可以弥补传统研究的不足. 图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

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多源配网主动孤岛恢复过程电压频率波动的平抑方法 陈春, 高靖, 曹一家, 王炜宇, 赵龙 上海交通大学学报    2022, 56 (5): 543-553.   DOI: 10.16183/j.cnki.jsjtu.2021.418 摘要 （697）   HTML （1028）    PDF （4975KB）（639）    可视化    多源配网主动孤岛恢复是极端条件下保障关键负荷供电的重要手段,有利于提高配电网的供电可靠性.主动孤岛恢复过程中存在负载和分布式电源组网瞬间产生暂态电压、频率波动的问题,影响孤岛安全稳定运行,严重时还会出现组网失败.为此,考虑储能系统功率响应的快速性,建立基于储能控制的主动孤岛动态组网电压、频率波动平抑模型,设计电压电流双环前馈扰动补偿控制系统,提出改进双环控制的储能系统矢量控制方法,解决了传统V/f控制电压偏移和电压波动过大问题.依据黑启动原则,利用MATLAB/Simulink软件搭建不同控制方式下的仿真模型,仿真结果表明:相较于采用传统V/f控制,基于矢量法的改进双环控制具有较强的抗干扰能力,能够明显改善孤岛黑启动自组网过程和孤岛并入主网瞬间的电压及频率波动,提高系统的动态响应性能. 图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

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粤港澳大湾区电力系统低碳转型 张鹏飞, 徐静怡, 郭巍, 吴蔚, 钟晨, 魏文栋 上海交通大学学报    2022, 56 (3): 293-302.   DOI: 10.16183/j.cnki.jsjtu.2021.436 摘要 （4102）   HTML （388）    PDF （2818KB）（610）    可视化    我国“碳达峰、碳中和”目标的实现在很大程度上依赖于电力系统的低碳转型,而现有研究很少从区域尺度研究电力系统低碳转型.综合使用政府间气候变化专门委员会温室气体清单编制方法、网络模型分析法量化了粤港澳大湾区电力生产和消费引致的碳排放,并使用对数平均迪氏指数分析法分析了社会经济因素对大湾区电力碳排放的影响.结果表明:香港、澳门电力低碳转型进展缓慢,广东省低碳电力份额持续提高;快速扩大的经济规模和电力需求是大湾区排放增长的最主要驱动因素;外部低碳电力的输入以及部门用电效率的提升抵消了部分排放增长. 图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

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随机环境下电动汽车充电实时管理与优化控制算法 刘迪迪, 杨益菲, 杨玉荟, 邹艳丽, 王小华, 黎新 上海交通大学学报    2023, 57 (1): 1-9.   DOI: 10.16183/j.cnki.jsjtu.2021.499 录用日期: 2022-10-31 摘要 （522）   HTML （253）    PDF （1627KB）（385）    可视化    电动汽车的规模日益壮大,对其充电行为进行自适应管理成为亟待解决的问题.从充电服务商的角度出发,协同可再生能源和储能设备,并计及电网的时变电价和电动汽车充电可容忍时延,基于Lyapunov优化理论提出随机环境下的电动汽车充电实时管理和优化控制算法,旨在最大化充电服务商的利益,即最小化购电成本.理论性能分析证明,所提算法无需可再生能源出力、充电需求和时变电价的先验统计信息,就能使优化目标趋近最优值.仿真结果表明,该算法可以有效减少充电服务商的购电成本,相比于基准贪婪算法可降低27.3%. 图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

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新型电力系统下的抽水蓄能电站成本疏导机制:综述与展望 刘飞, 车琰瑛, 田旭, 许德操, 周慧洁, 李知艺 上海交通大学学报    2023, 57 (7): 757-768.   DOI: 10.16183/j.cnki.jsjtu.2021.516 录用日期: 2023-02-14 摘要 （477）   HTML （38）    PDF （2464KB）（363）    可视化    在双碳目标驱动下,我国电力系统正逐步转型为以新能源为主体的新型电力系统,面临新的供需平衡形势.抽水蓄能作为目前最成熟的储能技术,通过提供不同时间尺度的灵活性资源,能保证电力系统安全经济运行,且有效促进新能源消纳.然而,新形势下抽水蓄能电站的运营决策和成本疏导机制尚未厘清,一定程度上阻碍了其进一步发展.在此背景下,首先综合分析了抽水蓄能电站的技术特点和功能定位;其次从全生命周期的角度建立了抽水蓄能电站的成本模型,并分析成本疏导的路径;再次针对电力市场发展的不同阶段,刻画了价格形成机制以及成本疏导方式的演化路径,为我国抽水蓄能电站的市场化进程提供了可行方案;最后对抽水蓄能电站未来的发展进行了展望. 图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

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面向船舶分段制造过程的动态知识图谱建模方法 宋邓强, 周彬, 申兴旺, 鲍劲松, 周亚勤 上海交通大学学报    2021, 55 (5): 544-556.   DOI: 10.16183/j.cnki.jsjtu.2020.241 摘要 （807）   HTML （28）    PDF （6895KB）（683）    可视化    在动态性、离散型强的船舶分段制造过程中,缺乏有效的过程资源组织、产品加工不透明等因素导致管理者知识获取成本高、效率低.针对这一问题,提出一种基于加工节拍数据流的知识图谱动态生成和更新方法.通过分析船舶分段的加工流程与工位数据特点,给出加工节拍数据信息模型定义;提出静态资源与加工节拍数据的图映射步骤、模型以及融合连接算法,实现工位动态时序数据与知识图谱的语义关联;利用工位流程与产品结构关系生成车间级动态知识图谱.以某船舶分段生产过程为例,设计开发知识图谱可视化原型系统并进行验证.研究结果表明,所提方法有利于船舶分段制造过程中知识的组织、获取与重用. 图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

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基于距离置信度分数的多模态融合分类网络 郑德重, 杨媛媛, 黄浩哲, 谢哲, 李文涛 上海交通大学学报    2022, 56 (1): 89-100.   DOI: 10.16183/j.cnki.jsjtu.2020.186 摘要 （776）   HTML （96）    PDF （3505KB）（550）    可视化    使用多模态数据建模可以有效地克服单一模态信息量不足的问题,大大提高模型的性能.但在量化神经网络模型置信度,尤其是对于多模态融合模型方面并没有很多进展.基于此,提出一种基于嵌入的方法,在嵌入空间中通过计算样本间的距离进行局部密度估计,进而计算模型的置信度分数.该方法具备可扩展性,不仅可以用于单一模态模型,还可以用于多模态融合模型置信度的度量.此外,所提方法还可以用来评估和量化不同模态数据对于多模态融合模型的影响程度. 图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价