推荐6篇关于状态估计的计算机专业论文

今天分享的是关于状态估计的6篇计算机毕业论文范文, 如果你的论文涉及到状态估计等主题,本文能够帮助到你

鸡西电网调控自动化系统平台设计

这是一篇关于鸡西市,电网调度,功能设计,D5000,状态估计的论文, 主要内容为加快建设坚强智能电网是更好地满足经济社会发展的必然选择,同时也是保证能源安全、优化能源结构、发展低碳经济,提升服务水平的根本要求。电网调度自动化系统作为电力系统运行的眼睛,它能帮助运维人员在远端掌握对电网运行实时状态,同时其具备对电网的“事前”控制能力,对保证电网稳定运行具有重要意义。本文首先对电网调度自动化系统的特征、结构、功能等理论技术方面进行了研究,了解了电网调度的分层控制原则,并对电网调度自动化系统的支撑系统即能量管理系统进行研究,通过对电网调度自动化系统基础理论的掌握,为接下来的设计工作奠定了基础。随后本文根据鸡西电网的实际情况,及目前鸡西电网自动化调度自动的系统的现状及存在的问题进行分析,同时对电网调度自动化系统状态估计率的考核指标进行分析,根据分析结果提出了对鸡西电网调度自动化系统平台建设的具体需求。在设计方案中,本文分别从硬件及软件两个方面进行了设计。其中硬件设计依据为国网公司提出的电力安全监控防护原则,根据电网调度自动化系统中不同硬件设备所承担的不同功能,进行了安全Ⅰ区、安全Ⅱ区和安全Ⅲ区的硬件系统设计;软件方面以科东公司的D5000系统为支撑系统,并根据鸡西电网调度自动化系统的实际需求,对应用功能中的数据采集与交互、日志、告警服务、图形模型管理及人机界面进行了设计,对鸡西电网调度自动化系统平台的服务总线和消息总线进行设计分析,展示了鸡西电网调度自动化系统平台的建设效果;最后本文通过对鸡西电网调度自动化系统平台的各项常用功能进行了效果测试,其中对电力系统而言具有重要意义的状态估计高级应用进行了设计及应用效果分析。鸡西电网基于D5000系统的电网调度自动化系统平台在投入使用后,各功能运行稳定,考核指标状态估计率有一定程度的提升,从而加强了电网运行的可靠性,加快了自动化运维人员对故障处理的平均作业速度。同时新平台的兼容性得到提升,解决了龙煤集团用户变盲调的问题,该平台的建设满足提升电网智能化水平和提升供电可靠性的要求。强化电网运行的稳定性,为建设坚强电网做出了贡献。

多重攻击下的事件触发状态估计方法研究

这是一篇关于状态估计,厚尾噪声,多重攻击,学生t滤波,事件触发的论文, 主要内容为状态估计是实现在线监测、网络感知和控制的重要途径,被广泛应用于智慧城市、智能交通等领域。目前关于系统中状态估计问题的研究,大多数假定噪声是高斯分布下设计估计器,但是实际过程不可避免地存在建模误差或是数据传输过程出现多径传播等情况,使得过程噪声和量测噪声分布呈现具有厚尾特性的非高斯分布,为此需要研究非高斯噪声下的估计器设计问题。传感器需要完成大量数据同时传输,受限于通信带宽的约束,大量数据同时传输很可能导致信道堵塞、量测数据丢失等情况,使得状态估计精度大幅度降低。此外,通信网络传输往往存在恶意或无意攻击者,量测数据传输过程可能面临多类型攻击,传输数据的安全性和完整性遭到破坏,限制了状态估计精度。因此,本文针对随机非线性系统状态估计中的厚尾非高斯噪声、信道带宽受限、多重攻击等问题,研究了弹性抗攻击的状态估计方法,主要研究内容为:(1)针对过程噪声和量测噪声呈厚尾非高斯分布的随机非线性系统,考虑了系统同时存在多重物理攻击的状态估计问题,设计了事件触发弹性学生t扩展卡尔曼滤波方法。首先,用学生t分布近似噪声的概率密度函数;其次,设计基于量测变化量为阈值的事件触发机制减少量测传输次数,提升传输效率;引入两个相互独立的二元随机变量表征攻击;然后,选择估计误差协方差最小化作为优化准则,设计了事件触发下的抗攻击滤波器,实现了多重攻击下的状态估计;最终,给出了估计状态误差有界的充分条件。通过仿真对比验证了所设计滤波器的有效性。(2)针对带宽约束下且噪声呈厚尾非高斯特性的非线性系统,考虑攻击率已知的多重攻击下的状态估计问题,设计了基于贝叶斯准则的事件触发弹性学生t滤波器。假定已知攻击的概率,计算多重攻击下的量测概率密度函数,基于贝叶斯准则得出状态更新过程,获得事件触发下多重攻击下的学生t滤波器。提出了估计误差有界的充分条件,通过仿真对比和小车轨迹跟踪实验验证了所设计滤波器的有效性。(3)针对多传感器量测在攻击概率未知的时变多重攻击下的随机非线性系统的状态估计问题,设计了自适应学生t无迹卡尔曼滤波器,实现未知状态的准确估计和未知攻击率的估计。首先,计算攻击下量测的概率似然函数;其次,根据变分贝叶斯原理计算先验和后验概率密度函数的变分近似;然后,基于不动点迭代法和量测噪声自适应方法获得状态估计和攻击概率的估计;最后,分析了所设计自适应无迹卡尔曼学生t滤波器的稳定性。对比仿真和小车的轨迹跟踪实验验证了所设计滤波器的有效性。

动力电池生产工艺分析与配组工艺状态估计研究

这是一篇关于动力电池,工艺分析,一致性,状态估计,配组工艺的论文, 主要内容为动力电池作为新能源电车的主要动力源,是人类目前主要的绿色能源之一.动力电池以电池组的形式工作,组内单体电池差异带来的动力电池一致性问题会很大程度上限制动力电池的性能,甚至引发安全问题,因此中国极力推进提高动力电池一致性的相关研究.复杂的动力电池生产工艺会直接影响到动力电池一致性,但国内目前从生产工艺角度出发提高动力电池一致性的研究相对较少.针对这一领域空缺,本文对动力电池生产工艺进行分析,并以提高动力电池一致性为目的进一步深入作为关键工艺的配组工艺开展研究.本文具体研究内容如下:1.分析动力电池生产工艺环节和影响动力电池一致性的工艺因素.从生产角度将电池生产过程分为极片制备、电池装配、电池激活成组三个离散工艺阶段,并对所包含的工艺环节进行分析,研究每个工艺环节与动力电池一致性之间的关系,探究生产工艺中的动力电池一致性影响因素.2.量化分析工艺环节对于动力电池一致性的影响程度,筛选出对于电池一致性产生影响的关键工艺环节.针对工艺环节进行量化分析,提出截尾群智能模糊层次分析算法计算生产工艺的一致性影响权重.减少了反复修正矩阵的计算过程,提高了权重与专家决策之间的数学一致性.利用该算法求得了各个工艺环节对于动力电池一致性的影响权重,根据对比结果确定配组工艺是影响动力电池一致性的关键工艺环节.3.深入配组工艺环节实现SOC(State of Charge)状态估计,为配组提供可靠依据.配组工艺主要是根据单体电池参数对电池进行分组,参数相近的单体电池所组成的电池组会具备更好的一致性,因此准确的单体电池参数是决定动力电池一致性的关键因素.针对配组关键指标SOC,根据其不可直接测量的特性本文提出了轴对称盒空间体滤波算法实现动力电池SOC状态估计.考虑真实噪声为未知有界噪声和电池模型为非线性系统,轴对称盒空间体滤波算法利用空间体包裹线性化过程产生的误差,并根据轴对称盒空间体的空间特性提出新的状态更新方式,实现了更准确的状态估计,所估计的SOC状态集收缩性更好,区间范围更精确,可以为配组工艺提供可靠依据.4.以浙江某电池生产企业为应用对象,结合所参与科技部重点研发课题需求,将所研究内容与算法开发集成为动力电池生产工艺分析与配组工艺状态估计系统.系统采用主流前后端分离框架,利用Vue、Spring Boot、My Batis等框架完成了系统的开发.该系统可以提供工艺数据显示、生产工艺一致性影响分析与电池SOC状态估计可视化等功能,帮助企业实现电池生产过程的数字化、智能化.

基于点云状态估计的空间机械臂柔顺捕获方法研究

这是一篇关于空间机械臂,点云配准,状态估计,图优化,轨迹规划,柔顺控制,阻抗控制的论文, 主要内容为在空间非合作目标捕获任务中,由于机械臂处于自由漂浮状态,同时存在系统动力学耦合等特性,捕获接触产生的碰撞力会引起空间机器人及目标航天器的随动,甚至造成航天器的损坏。因此,为实现准确抓捕及减小机械臂末端与目标航天器的碰撞力,本课题针对抓捕过程中目标特征难识别、抓捕冲击难控制、运动控制难协同等问题,以微重力环境下机械臂和目标航天器的接触具有随动不确定性为研究背景,分别从目标状态估计、机械臂轨迹规划和末端柔顺控制三个阶段对抓捕阶段进行研究,建立了一套较完备的空间机械臂柔顺捕获策略。课题主要完成工作如下:首先,提出了一种基于点云协方差矩阵变换的相对姿态估计方法,无需点云特征识别和提取,可以为机械臂的轨迹规划和控制提供先验信息。该方法利用平面点云旋转特征不变性实现了点云配准;为解决连续配准后造成的累计误差,在关键帧利用迭代最近点算法进行姿态约束,并通过图优化对姿态进行了修正。在完成了目标点云帧间相对位姿估计后,设计了扩展卡尔曼滤波器对目标的位置、速度、角速度等参数进行持续估计。仿真结果表明,该方法在点云小角度变化的情况下,无需提取特征点即可得到较高的配准精度和状态估计精度。其次,提出了一种适用于自由漂浮状态下的非冗余机械臂碰前轨迹规划方法。该方法利用空间机械臂的动力学耦合特点和非完整冗余特性,在初始状态和最终抓捕状态之间增加了一种过渡状态,以保证末端抓捕位置和姿态的准确性;利用粒子群算法对过渡状态和参数化的关节角进行寻优求解,并最小化关节运动和碰撞脉冲造成的基座扰动。以空间六自由度机械臂为例进行的仿真结果表明,该方法可以实现非冗余机械臂的碰前最优轨迹规划。然后,提出了一种基于PD-阻抗组合控制算法的柔顺捕获策略,用于实现服务航天器与目标航天器之间的安全稳定接触。为吸收碰撞过程的能量,首先在机械臂末端设计了一个弹簧-阻尼系统,并利用拉格朗日方程推导了相应的动力学方程。为实现接触过程的柔顺性,提出了一种位置阻抗控制方法,该方法建立了稳态误差和碰撞接触力的关系;根据相对速度和碰撞方向推导了机械臂末端期望轨迹的一般方程。仿真结果表明,末端的接触平面可以在较短时间内对目标航天器进行减速和消旋,整个过程中的接触力、相对速度和相对角速度均逐步趋近于零。最后,设计并搭建了一套基于深度相机的机械臂抓捕实验平台,在此基础上完成了机械臂和相机的标定,验证了目标状态估计算法,实现了机械臂目标跟随控制功能,为后续柔顺捕获任务奠定了良好的基础。

基于电化学阻抗谱的电动汽车锂电池组状态估计的研究

这是一篇关于锂离子电池,电化学阻抗谱,状态估计,分数阶等效电路模型,协同估计的论文, 主要内容为为实现我国碳达峰、碳中和的目标,电动汽车在新能源领域中拥有广阔发展前景,锂离子动力电池以其大容量、高安全性能、长使用寿命的特点广泛应用于电动汽车中。电动汽车的动力电池管理可以使汽车运行安全、高效,而电池状态的准确估计是电池管理系统中至关重要的组成部分之一。本文通过实验获取锂离子电池的电化学阻抗谱,在实现参数辨识基础上,完成锂离子电池老化程度(SOH)和荷电状态(SOC)的估计;再依据电化学阻抗谱推演时域下电池分数阶等效电路,基于分数阶自适应无迹卡尔曼滤波及扩展科尔曼滤波算法实现锂电池SOC与SOH的协同估计,提高计及老化程度下电动汽车锂离子电池状态估计的准确性和鲁棒性。首先,从磷酸铁锂电池的结构出发,阐述电池的充放电工作原理,设计电池阻抗测试实验平台,基于电化学阻抗谱建立计及电池“弥散效应”的分数阶电池阻抗模型。为提高辨识精度,依据阻抗谱几何形状确定模型参数初始值,采用非线性最小二乘L-M法完成阻抗模型参数辨识,并将辨识结果与商用软件结果进行对比,证明所设计辨识方法的准确性。其次,通过实验获取不同循环周期、不同SOC值下电池电化学阻抗谱(EIS)曲线,依据电化学理论阐述电池阻抗变化机理,深入分析循环周期数、SOC值对EIS曲线的影响规律,提取相应的敏感参数和典型频率,确定电池SOH和SOC的计算表达式,并通过与实验值的对比,验证该计算公式的可靠性。再次,基于频域下电化学阻抗谱等效电路模型,建立与其相对应的时域下锂电池分数阶等效电路模型。构建以微分形式的分数阶等效电路端口电压方程,经过分数阶微分理论分析确定时域下电压方程的解析表达式,并通过电池测试实验,表明本文所建立的分数阶微分等效电路的准确性和可靠性。最后,基于分数阶微积分理论,构建电池状态方程和测量方程,应用卡尔曼滤波原理,考虑电池老化影响的情况下,运用分数阶自适应无迹卡尔曼滤波算法(FO-AUKF)估计锂电池SOC和扩展卡尔曼滤波算法(EKF)估计锂电池SOH,实现锂电池SOC和SOH的协同在线估计。通过静态、动态多个工况的实验对比,验证所提出的协同估计方法的可行性和准确性。本文从频域及时域角度,完成对锂离子电池的状态估计,获取SOC和SOH的计算表达式以及估算方法,对今后在实验室或在线准确预测电池状态提供了依据。