张琴
- 作品数：15 被引量：12H指数：2
- 供职机构：上海海事大学物流工程学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家高技术研究发展计划国家重点基础研究发展计划更多>>
- 相关领域：交通运输工程文化科学天文地球自动化与计算机技术更多>>
- 基于联合时序的混沌时用水量短期预测调度被引量：4
- 2011年
- 针对给水优化调度的时用水量高精度短期预测难题,提出一种基于横向分时段和纵向残差修正的联合时序短期混沌预测方法.经模式识别获得关联度高的横向时序为研究样本,重构横向分时段相空间并分析典型时段流量数据的混沌特性,建立混沌预测模型,以在线最小二乘支持向量机作为混沌预测工具得出各时段用水流量;为了能动态跟踪用水突变,实时采集纵向数据序列做残差计算,进而用灰色模型进行残差预测修正以提高预测精度.依据杭州市萧山某大用户时用水量实例,对一段时间的正常用水和突变用水做连续24 h短期混沌预测,在不同方法下的时用水量预测精度作深入对比研究.仿真结果表明:该预测方法对这一类混沌时序短期预测具有良好的计算精度,能很好反映各典型用水日的特点和实时用水变化情况,预测效果明显优于其他预测方法,更易满足供水优化调度的需求.
- 张琴汪雄海朱庆建
- 关键词：时用水量最小二乘支持向量机
- 基于PI建模和反步滑模控制的主动波浪补偿策略
- 2024年
- 海上起重船受风、浪、涌影响会产生剧烈的船舶姿态变化,造成起重机和货物的位姿变化,对货物和人员存在安全隐患,波浪补偿平台的稳定性控制能有效减少复杂海况下船舶运动对海上作业安全性、稳定性和精准性的影响,对浮式起重船海上设备精准装载作业极其重要。针对补偿平台的迟滞非线性导致的建模困难和控制不精确问题,本文提出基于PI(Prandtle–Ishlinskii)建模和反步滑模控制的主动波浪补偿策略。首先,通过实验得到补偿系统的迟滞效应曲线,分析系统迟滞环建立PI迟滞模型,并采用递推最小二乘法辨识模型的各个参数,从而求得系统模型。然后,基于李雅普诺夫(Lyapunov)稳定性设计反步控制补偿方法,并结合滑模控制规律加快初始控制速度。最后,将反步滑模法应用于补偿系统,采用MATLAB软件仿真在规则波和不规则波下的响应来验证算法和模型的正确性,并在工控机中用C#编写控制程序,驱动运动控制卡控制伺服电机带动电缸进行补偿运动,同时通过传感器采集系统运动的实时数据,并反馈给工控机形成闭环,以期验证补偿平台在补偿规则波和不规则波下的补偿效果。实验结果表明,所建立的斯图尔特(Stewart)浮式平台中,PI迟滞模型具有良好的精度,反步终端滑模控制算法在Stewart平台的实际控制中能够很好地补偿波浪运动,相比比例–积分–微分控制(PID)、反步法、强化学习等控制方法,反步终端滑模方法能快速较好跟踪期望位移,补偿精度达到0.9729。
- 张琴张蒸忠洪逸帆顾邦平胡雄
- 基于改进麻雀优化PID的波浪补偿控制方法
- 2024年
- 随着海上风电“十四五”规划的不断推动,在深远海域对兆瓦级大功率海上风机的需求量随之增加,其规模也在不断扩大。但是,在吊运、安装等海上工作过程中,复杂海浪对船舶产生的持续影响导致风机安装的精度和效率大幅下降,甚至会对人员安全以及财产造成重大损失。在深远海域复杂海况下对工程船舶进行有效的波浪补偿,可提供稳定的作业环境以保证精准高效地完成各项工作,因此,本文提出了一种基于改进麻雀优化PID的波浪补偿控制方法并将其应用于Stewart补偿平台。首先,建立波浪补偿平台动力学以及运动学反解模型,并设计正解模型迭代求解算法。随后,使用PID进行波浪补偿控制,并通过麻雀搜索算法优化参数。接着,采用Circle混沌映射对其进行初始化分布,以解决初始化不均匀的问题;并采用动态自适应加权、柯西突变以及反向学习以提升算法全局寻优能力。最后,生成4~6级海况下的某工程船运动数据作为系统输入,利用MATLAB和Simulink软件平台搭建模型进行补偿控制验证,并在Stewart硬件平台上做补偿试验。结果表明,改进麻雀搜索算法具有较快的收敛速度、较高的精度和更好的寻优能力,优化后的PID控制方法更适合用于复杂海况下波浪补偿平台的控制优化,可为大功率海上风机安装的补偿平台控制系统设计提供参考。
- 张琴蔡慧茹兰明东浦克胡雄
- 关键词：比例积分微分控制器
- 培养学生工程实践能力的实践型教学探索研究——以“移动通信”课程为例被引量：5
- 2021年
- 培养学生实践能力是“新工科”时代本科院校教学改革的重要目标。“移动通信”课程的实践型教学,是在教材基础上补充移动通信网络应用案例;引导学生通过智能手机的测试功能认知移动通信网络参数;通过实践型作业提升学生的实践技能,通过工程案例培养学生解决实际问题的能力。教学实践表明,学生学习的主动性明显提升,学生分析和解决实际问题的能力取得了较大进步。
- 朱庆建张琴
- 关键词：移动通信实践型教学
- 基于最优变分模态分解与相空间重构的LSTM船舶横摇运动预测
- 2023年
- 为提高船舶海上作业稳定性,需要精确预测船舶横摇运动,以增强船舶横摇补偿控制效果。建立了一种基于最优变分模态分解与相空间重构的长短时记忆神经网络船舶横摇运动预测模型。该模型利用最优变分模态分解方法,将船舶横摇运动数据分解成多个不同频率尺度且相对平稳的模态分量;基于最大Lyapunov指数对各模态分量进行混沌性判定;对非混沌分量进行单维LSTM预测,对混沌分量利用C-C方法重构相空间后进行多维LSTM预测;将所有分量预测结果线性组合,得到船舶横摇运动预测输出。通过仿真试验与ARIMA、BP、LSTM模型进行对比,结果验证了模型在提高船舶横摇运动预测精度方面的优越性。
- 张琴林欣如向阳胡雄
- 基于UKF多步和BP修正的船舶升沉运动测量方法
- 2022年
- 为提高海上风机安装时的稳定性和精准性,需要对浮式起重船进行升沉运动补偿。但由于惯性系统测量的船舶升沉运动信息存在随机漂移和相位超前问题,严重影响升沉补偿系统的实时性和精确性,故本文提出基于UKF多步和BP修正的船舶升沉运动测量方法。基于Stewart波浪运动实验平台模拟船舶升沉运动,采用加速度惯性测量系统采集升沉位移和加速度信息,建立运动的状态空间模型;由此模型建立UKF观测器,并用状态转移矩阵根据动态检测的升沉运动超前相位进行多步观测,消除升沉运动的随机漂移和相位超前;进而结合UKF多步观测值和观测残差训练BP预测模型,通过预测的残差来实时修正多步观测器的观测值,提高测量精度。Stewart平台试验表明,本文测量方法解决了实时检测中船舶升沉运动的漂移和相位超前问题,测量精度可达90%。
- 张琴董慧芳刘敦康张蒸忠胡雄
- 关键词：惯性测量系统
- 不同样本数的混沌负荷序列短期预测性能分析被引量：1
- 2014年
- 电力负荷受众多因素的共同作用表现为复杂不规则的混沌规律,须采取合适的方法才能获得准确的短期负荷预测值。考虑因训练样本数目的不同而产生迥异的预测效果,先以经典混沌时间序列为例,比较训练样本数目从10变化到2 000时的各预测方法性能。仿真结果表明,经典混沌方法对小数目训练样本效果明显,随着样本数目的增多,智能混沌方法的优势渐显,其中最小二乘支持向量机有优异的预测精度和运算速度,且较神经网络对样本数目的依赖性小。欧洲智能技术网络(EUNITE)预测结果表明,最小二乘支持向量机能灵敏捕获小样本混沌电力负荷的变化规律,有效提高了短期电力负荷的预测精度。
- 张琴汪昆张艳
- 关键词：电力负荷
- 增量模型控制压力恒定的多源供水实时调度
- 2014年
- 针对多水源供水管网系统参数多及变量间存在耦合,难以实现合理实时调度而导致水压多变等问题,提出一种基于增量模型控制压力恒定的多源供水管网系统优化调度策略.依据用户流量参数预测建立增量模型,以分界监控点压力参数恒定为目标函数推导多水源调度策略,并调节机泵输出压力,机泵启停状态及变频机泵转速为优化决策变量.鉴于供水系统模型的非线性和混合变量的耦合性,采用蚁群算法进行优化,引进扰动因子并修正搜索转移步长和动态挥发系数来提高全局寻优能力.算例仿真表明,该模型和方法可快速找到优化调度的最优解,跟踪流量变化和保持监测控制节点实时压力恒定的效果好,为多水源的实时协调调度提供了好的基础.
- 张琴汪雄海张艳
- 关键词：蚁群算法
- 数据驱动的电气工程因材施教育人模式研究
- 2024年
- 大数据正在成为推动教学创新的关键力量,提出数据驱动的电气工程因材施教育人模式。首先以终为始制定新工科下创新型电气工程师的培养目标;课前采用Kolb学习风格量表建立学生的学习风格模型,开展五阶段混合式教学和分组分层教学,促进学生全员进步;采用基于关系的迁移学习智能算法,将大数据挖掘的优势领域中的逻辑知识和能力关系迁移到薄弱领域,教师给予个性化指导,最终实现以数据驱动的大规模因材施教。
- 张琴周福娜向阳
- 关键词：数据驱动华盛顿协议因材施教
- 基于惯性测量和卡尔曼多步观测器的船舶升沉运动测量方法
- 2023年
- 为了得到精确的船舶升沉运动信息,解决升沉加速度二次积分后的漂移和相位超前现象,基于卡尔曼滤波算法建立船舶升沉运动的多步观测模型,提出一种基于惯性测量和卡尔曼多步观测器的船舶升沉运动测量方法。首先,升沉平台模拟船舶升沉运动,使用惯性测量元件采集升沉加速度,经过滤波二次积分得到升沉位移。然后,对升沉加速度进行误差分析,运用升沉位移与升沉加速度的关系建立船舶升沉运动的状态空间模型并利用状态转移矩阵进行多步观测,消除升沉位移的漂移和延时。实验结果表明,本文所提出的测量方法可以解决不同幅值船舶运动中的偏移和相位超前问题,测量误差在0.01 m之内,体现了测量的精确性。
- 张琴董慧芳刘敦康张蒸忠胡雄
