控制科学与工程

  • 考虑配电网分区的用户侧电-氢共享储能容量优化配置

    侯淞育;赵波;张利;刘敏;叶凌霄;陈昌;

    在含高渗透率分布式电源的配电网系统中配置共享储能,能够有效聚合分散资源,提升系统整体灵活性。针对共享储能用户分区不合理导致的容量错配与成本上升问题,提出一种基于集群划分的用户侧电-氢共享储能容量配置方法。通过集群划分实现配电网的分区管理,并以分区为单位优化共享储能容量配置。首先,构建计及有功/无功功率平衡度、模块度与连接度的四维综合评价指标体系,采用遗传算法实现兼顾电气特性与拓扑结构的配电网分区。其次,构建第三方投资型共享储能交易框架,建立运营商-用户侧主从博弈双层优化模型,并引入Karush-Kuhn-Tucker(KKT)最优性条件与互补松弛线性化方法提升求解效率。最后,基于IEEE 33节点配电网进行算例仿真。结果表明,所提方法能够提高用户与运营商的经济效益,改善配电网电能质量,验证了所提分区策略与双层优化模型的有效性。

    2025年06期 v.40;No.168 1-12页 [查看摘要][在线阅读][下载 5215K]
    [下载次数:21 ] |[网刊下载次数:2 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:14 ]
  • 基于GA优化的复合储能再生制动双层控制

    张奥;龚国庆;

    为提高纯电动汽车复合储能系统的制动能量回收效率,提出一种基于模糊控制与遗传算法(genetic algorithm, GA)优化的双层再生制动控制策略。上层利用GA优化模糊控制器分配再生与机械制动力,下层依据电池/超级电容荷电状态(state of charge, SOC)自适应分配回收功率。基于CruiseSimulink联合仿真,在新欧洲驾驶循环(new European driving cycle,NEDC)和城市道路循环(urban dynamometer driving schedule, UDDS)工况下的验证结果表明,GA优化可使制动能量回收效率分别提高2.1和2.3百分点,SOC动态分配策略相较“优先电容”策略可增加储能吸收能量并降低回收链路损耗。

    2025年06期 v.40;No.168 13-24页 [查看摘要][在线阅读][下载 3947K]
    [下载次数:5 ] |[网刊下载次数:3 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:12 ]
  • 基于模糊逻辑的甲醇混合动力系统多模式能量管理与实时控制

    李钊;隆武强;田华;

    针对内河船舶节能减排需求,提出一种基于模糊逻辑的甲醇混合动力系统多模式协同控制策略。通过集成甲醇发动机台架试验数据,构建了高保真度准稳态仿真模型,以精确表征其油耗与排放特性。分别设计了基于规则(rule-based,RB)的控制器和模糊逻辑控制器,并利用NI PXIe硬件在环(hardware-in-the-loop,HIL)平台对2种策略进行实时性能验证。仿真对比结果表明,所提出的模糊逻辑控制策略在应对系统非线性和工况不确定性方面显著优于基于规则的基准策略,在动态航行条件下可实现甲醇消耗量降低26.42%,HC、CO_2和NO_x等污染物排放平均削减38.89%。该研究为甲醇混合动力船舶提供了一种实时性强、适应性好的智能能量管理方案,兼具理论与工程应用价值。

    2025年06期 v.40;No.168 25-31+58页 [查看摘要][在线阅读][下载 2695K]
    [下载次数:5 ] |[网刊下载次数:2 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:7 ]
  • 多实时机协同的混合动力系统控制策略高精度验证平台

    李钊;隆武强;田华;

    针对混合动力系统开发中存在的仿真精度不足、硬件配置固定、策略优化效率低等关键问题,设计了一种基于多实时机的混合动力系统控制策略验证平台。该平台采用模块化分层架构设计,通过NI PXIe-1071实时机实现上层能量管理策略的动态切换与优化,由NI PXIe-1088和NI cRIO-9057实时机协同运行发动机、电机等多体动力学模型,通过NI cRIO-9036实时机控制实物台架,并采用CAN+以太网+I/O混合通信架构确保微秒级同步(同步误差<0.1μs)。测试结果表明:平台全链路控制延迟仅0.8 ms,发动机扭矩模拟误差1.2%、电池荷电状态(state of charge,SOC)估算偏差<1.5%,支持3套策略并行比对,测试效率提升3.2倍,完整覆盖95%典型工况且策略切换时间稳定在50 ms内。该平台突破了传统单机验证系统的性能瓶颈,具有验证精度高、硬件扩展灵活和开发周期短3大优势,为混合动力汽车、船舶等领域的控制策略开发提供了高可靠性、高灵活性的实验解决方案,具有重要的工程应用价值。

    2025年06期 v.40;No.168 32-40页 [查看摘要][在线阅读][下载 2959K]
    [下载次数:3 ] |[网刊下载次数:2 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:6 ]
  • 精准农业中条件感知融合知识检索方法

    赵克清;王一群;陈雯柏;

    随着农业决策的日益复杂,现有的检索增强生成(retrieval augmented generation,RAG)模型在处理带有强条件依赖性的农业知识时,常常无法有效捕捉条件约束对信息检索的影响,导致检索结果与实际需求不匹配。为了解决这一问题,提出了一种条件感知融合知识检索(conditionaware fusion knowledge retrieval, CAFKR)方法,通过优化检索过程提升RAG系统的检索精准度与领域适应性。CAFKR通过引入条件识别框架精准解析农业知识中的条件约束关系,并结合多路径检索机制与自适应信息融合策略构建条件与信息的精准映射,有效增强了对农业领域条件依赖性的处理能力。实验结果表明,CAFKR在Recall@5指标上达到了0.910 1,显著优于传统的检索模型。该方法为后续RAG系统的开发提供了可靠基础,能够在农业等复杂领域中提供更加精准和高效的知识检索。

    2025年06期 v.40;No.168 41-48页 [查看摘要][在线阅读][下载 1700K]
    [下载次数:6 ] |[网刊下载次数:3 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:6 ]

计算机科学与技术

  • 基于3D高斯泼溅与语义分割的室内场景三维重建

    刘庭杉;刘伟;张洋;冯清娟;田咪;

    三维场景重建技术是机器人导航、虚拟现实等应用的关键技术之一。针对现有基于3D高斯泼溅(3D Gaussian splatting, 3DGS)的同步定位与地图构建(simultaneous localization and mapping, SLAM)算法采用统一渲染策略处理所有物品,无法准确表达玻璃、屏幕等特殊光学材质的视觉效果,导致场景重建视觉效果不佳的问题,提出了一种基于3DGS与语义分割的SLAM算法。通过视觉大模型联合推理自动识别玻璃和屏幕等特殊物品,设计了三维物品标签映射策略,将二维识别结果转换至三维空间;同时,设计融合多模态约束的联合优化损失函数,在提升特殊物品渲染真实感的同时,保障SLAM算法的几何重建精度和定位稳定性。实验结果表明,所提算法在玻璃和屏幕区域的渲染质量优于现有方法,同时保持了良好的定位精度。

    2025年06期 v.40;No.168 49-58页 [查看摘要][在线阅读][下载 1698K]
    [下载次数:32 ] |[网刊下载次数:3 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:7 ]
  • 基于小波变换的多模态航拍车辆目标检测网络

    李洪玉;韩晶;吕学强;

    可见光与红外模态间的差异导致弱光环境下的车辆检测任务面临空间和语义对齐问题;此外,红外模态图像分辨率不足也使得小目标车辆特征提取困难。为此,提出一种无人机视角下基于小波变换的多模态航拍车辆检测网络(wavelet transform-based multimodal aerial vehicle detection network, WAVDNet)。首先,设计基于小波变换的特征增强模块,利用高频信息强化特征提取能力,并据此筛选关键特征向量,以抑制模态间的冗余信息干扰。此外,设计了一种可变形注意力模块,利用高频信息进行采样点的自适应调节,解决模态间的空间和语义对齐问题,对可见光和红外模态的特征进行多语义层次的自适应融合。最后,在DroneVehicle和VEDAI两个基准数据集上进行的实验表明,所提算法的mAP@0.5指标分别达到了81.7%和90.7%,优于多种当前先进算法,高于次优算法1.4和3.5百分点,验证了所提算法的有效性。

    2025年06期 v.40;No.168 59-68页 [查看摘要][在线阅读][下载 2307K]
    [下载次数:9 ] |[网刊下载次数:2 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:6 ]
  • 基于对比学习的机械专利附图相似性计算

    孙潇岳;吕学强;韩晶;游新冬;

    在机械专利自动化评估中,专利附图的语义相似度对比是关键环节。现有深度学习方法难以适应机械专利附图的独特数据特点。为此,提出一种基于对比学习的机械专利附图相似性计算方法 ViT-Mech。引入PatchMix方法构建图像块序列,通过混合多张图像生成训练样本及软标签,模拟复杂结构间的相似关系,增强模型对语义信息的理解;结合空间变换网络(spatial transformer network, STN)与DINOv2(distillation with no labels version 2),提出Spatial DINO模块用于特征提取,利用DINOv2的自蒸馏视觉Transformer(vision Transformer, ViT)权重处理机械图不同于现实的视觉特征,并通过STN提升模型对不同绘制方式的鲁棒性。构建了包含4级相似度标注的小样本验证集,用于评估模型性能。实验结果表明,ViT-Mech在相似度评价任务中准确度达到70.0%,较DINOv2提升2.0百分点。

    2025年06期 v.40;No.168 69-78页 [查看摘要][在线阅读][下载 2836K]
    [下载次数:0 ] |[网刊下载次数:3 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:5 ]
  • 基于显隐式双路径融合的多模态命名实体识别

    陈强;谷晓燕;杨溢;

    针对现有基于文本的命名实体识别方法难以有效利用视觉信息,且主流多模态命名实体识别(multimodal named entity recognition, MNER)方法存在跨模态语义关联挖掘不足、异构数据融合能力有限、易受模态语义鸿沟影响等问题,提出一种基于显隐式双路径融合的多模态命名实体识别模型DPF-MNER(dual-path fusion MNER)。该模型引入双路径融合机制实现跨模态深度对齐:在显式路径中,构建目标实体-词汇关系图,明确建模文本实体与图像区域间的语义对应关系;在隐式路径中,设计基于动量对比学习的难样本对齐机制,通过动量更新维护跨模态记忆库,引导模型在共享语义空间中拉近相关图文对、推远不相关图文对,缓解模态偏差。在构建的军事领域专用数据集ME-MNER与公开数据集Twitter-2017上的实验结果表明,DPF-MNER在F1指标上分别达到87.05%和86.35%,验证了该方法在提升实体识别精度与模型泛化能力方面的有效性。

    2025年06期 v.40;No.168 79-89页 [查看摘要][在线阅读][下载 1637K]
    [下载次数:6 ] |[网刊下载次数:2 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:6 ]
  • 结合周期感知去噪与频率时变建模的序列推荐模型

    李光耀;吕学强;

    针对用户行为序列预测中周期性挖掘不足、噪声干扰以及动态规律捕捉困难等问题,提出一种多模块协同的预测方法。首先,建立包含商品周期感知与类噪声过滤子模块的周期感知去噪模块,通过挖掘用户行为的周期模式生成周期特征嵌入,结合时间间隔特征更精准地抑制周期性冗余类噪声,解决传统去噪易误删有效兴趣信号的问题,为后续建模提供纯净行为序列输入。其次,频率时变建模模块利用快速傅里叶变换将时域序列转换为频域表示,通过滑动窗口提取局部主频特征并映射为增强向量,突破时域建模难以捕捉动态频率变化的局限,实现用户兴趣演化规律的精细刻画。上述2个核心模块形成“噪声净化-动态增强”的递进协同链路,共同支撑用户兴趣预测性能的提升。最后,基于稀疏注意力(sparse attention)机制的Transformer模块对增强序列进行预测。在Rec-Tmall和UserBehavior公开数据集上的验证实验表明,该方法在NDCG@10、AUC、HIT@5、MRR等核心指标上均显著优于多种基线模型,有效提升了用户兴趣预测的准确性。

    2025年06期 v.40;No.168 90-98页 [查看摘要][在线阅读][下载 1282K]
    [下载次数:1 ] |[网刊下载次数:2 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:4 ]
  • 基于大语言模型的景区口碑知识图谱构建

    陈浩楠;张乐;许央科;梁高山;

    针对传统旅游信息检索系统难以深度挖掘与理解用户口碑信息的局限,提出一种景区口碑知识图谱构建方法。利用大语言模型与精细化提示工程,从海量非结构化评论文本中自动化抽取关键实体、识别实体间的语义关系,并同步完成方面级细粒度情感分析。提出RBHA(RoBERTa-BiLSTM-hybrid-attention)模型,通过融合RoBERTa(a robustly optimized BERT pretraining approach)的动态编码、双向长短期记忆(bidirectional long short-term memory, BiLSTM)网络的上下文特征提取以及混合注意力(hybrid-attention)机制,实现对评论文本的整体性粗粒度情感分析。通过聚合与量化分析多维抽取与情感分析结果,为各景区实体构建多维度、可量化的口碑特征画像。采用混合策略融合多源异构数据,将结构化口碑知识存储于Neo4j图数据库以实现高效检索。研究结果表明,该方案能够有效提升旅游信息服务的智能化与个性化推荐水平,具有较高的应用前景与实用价值。

    2025年06期 v.40;No.168 99-108页 [查看摘要][在线阅读][下载 1822K]
    [下载次数:9 ] |[网刊下载次数:2 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:6 ]

电子科学与技术

  • 一种高增益低功耗锁相放大器电路设计

    张建亮;殷树娟;王小妮;

    针对便携式电子设备在微弱信号检测中对高增益、低功耗电路的需求,基于SMIC 180 nm BCD混合信号工艺,设计了一款高增益低功耗锁相放大器电路。采用二阶全通滤波器设计移相电路,实现0°~360°全相位连续可调,突破了传统移相范围的限制;采用减法电路+并联耦合对结构,构建四象限模拟乘法器,有效降低了电路功耗;采用有源低通滤波器替代无源电阻电容(resistor-capacitor, RC)滤波器以提升增益。仿真结果表明,该电路在1.8 V电源供电下,增益达109 dB,功耗为659.7μW,全相位锁相放大性能稳定,相较于同类设计,其在增益与功耗控制方面优势显著,可有效满足便携式设备对微弱信号高精度检测的需求。

    2025年06期 v.40;No.168 109-118页 [查看摘要][在线阅读][下载 2086K]
    [下载次数:16 ] |[网刊下载次数:3 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:8 ]