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计算机仿真
计算机仿真

吴连伟

月刊

1006-9348

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010-68767186

100037

北京海淀阜成路14号

计算机仿真/Journal Computer SimulationCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊旨在促进我国仿真技术交流和发展，既总结过去、探索基础理论，又跟踪发展前沿，重点报导仿真应用成果。现已是中国科技论文核心期刊。于2003年被《中国科学文献计量评价研究中心》评为优秀期刊。同时被选入中国学术期刊（光盘版）文献检索系统、中国科学引文数据库、中国核心期刊数据库。现已成为仿真技术领域中优秀期刊。
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    基于改进蚁狮算法的家庭用电优化调度

    程江洲许辰宇鲍刚
    111-115,159页
    查看更多>>摘要：为了充分挖掘用户侧需求响应能力，平抑用户的负荷波动及降低用户的用电成本，提出了一种基于改进蚁狮优化算法的家庭用电优化调度方法。首先构建了家庭用电优化调度模型，并将峰均比和平均等待时间作为惩罚量引入用电成本得到综合成本函数。其次采用差分进化机制改进了传统的蚁狮算法。最后基于实时电价和临界峰值电价进行仿真，结果表明，改进的蚁狮算法可以有效的降低用户的用电成本，维持用电舒适度，并与粒子群算法、遗传算法和蚁狮算法进行对比，验证了所提算法有较高的稳定性，更强的全局搜索能力，收敛效果更好。

    需求响应惩罚量综合成本差分进化蚁狮算法

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    基于改进YOLOv4 的轻量化玻璃绝缘子缺陷检测

    冯世凯陈千
    116-122,153页
    查看更多>>摘要：针对电力无人机巡检过程中对玻璃绝缘子及其缺陷检测实时性差的问题，提出了基于改进YOLOv4 的轻量化玻璃绝缘子缺陷检测模型。首先改进MobileNetV3-Large主干网络并将其作为YOLOv4 的骨干网络。其次提出轻量级卷积方式，在保证较高精度的前提下大幅度减少计算量，提升推理速度，再利用ReLU6 函数作为激活函数提升模型性能。然后在特征融合模块中引入Inception-Resnet结构，获取更适合检测的特征图。最后采用多阶段迁移学习的思想训练模型，提高训练效率。实验证明，相比YOLOv4 模型，文中模型参数量下降了 198。39M，MAP提升了 11。31%，检测速度在GPU和CPU设备上约为原来的 2 倍、5。8 倍，可高效完成无人机对玻璃绝缘子及其缺陷的实时检测。

    玻璃绝缘子缺陷检测轻量化

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    基于混合有源滤波器的准比例谐振控制策略

    刘晓悦马浩珂
    123-128页
    查看更多>>摘要：由于电力电子设备、软启动器及各个非线性负荷的大量使用导致电网中谐波问题日趋加重，针对并联型混合有源电力滤波器(HAPF)谐波抑制控制策略进行研究。在这个拓扑结构的基础上，首先建立其数学模型并设计准比例谐振控制器和比例积分控制器进行仿真。针对传统的比例积分控制方法补偿精度低，并且对交流信号不能实现无静差跟踪等效果不理想问题，提出了电流内环准比例谐振控制与混合有源电力滤波器直流侧电压外环比例积分控制器相结合的控制策略。在Mat-lab/Simulink中搭建模型，仿真结果显示，上述控制策略能够补偿由非线性负载带来的谐波电流，补偿后的电网电流总谐波失真(THD)降到 3。68%，符合国家标准。

    混合有源电力滤波器比例积分控制准比例谐振控制总谐波失真

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    基于多FPGA的三相逆变器实时仿真系统研究

    沈坤南晨晨杜保强张萌妹...
    129-134页
    查看更多>>摘要：实时仿真系统是三相逆变器及其控制算法分析、设计与实验验证的重要工具，现有商业化的实时仿真系统价格昂贵且难以同时兼顾部件与系统多时间尺度实时仿真的要求。设计了一种基于多FPGA的三相逆变器实时仿真系统，采用分段拟合的策略构建了IGBT开关动态过程模型，基于IGBT模型和系统状态方程，分别构建了三相IGBT桥臂模型、LC滤波器以及负载模型。采用多FPGA架构实现了仿真模型的多时间尺度实时计算，设计了上位机软件实现了模型参数下发和仿真波形显示。仿真结果表明，在所设计的实时仿真系统中，IGBT模型与系统的仿真步长分别为20ns和10μs，实现了三相逆变器IGBT部件与系统的多时间尺度实时仿真。

    多时间尺度实时仿真三相逆变器

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    不等容量微源逆变器改进自适应下垂控制策略

    肖磊吴迪王在福李明阳...
    135-139,205页
    查看更多>>摘要：分布式电源经过不同容量的逆变器介入孤岛微电网时，需要考虑逆变器功率分配、电压和电流的稳定性问题。提出通过两台逆变器的无功功率偏差动态调节虚拟阻抗值，来解决由于线路阻抗不一致导致的功率均衡问题。并重新设计功率控制环，在实际功率和给定功率的偏差后增加积分环节，通过动态调节下垂系数使频率和电压能随着系统的运行自我调节。所提策略可以迅速实现功率合理分配、频率和电压的自愈。最后在MATLAB平台搭建仿真模型，验证本策略的可行性。

    下垂控制孤岛微电网自愈能力功率均衡

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    新能源汽车动力电池荷电状态精准监控仿真

    刘晓明温立志
    140-143,493页
    查看更多>>摘要：新能源汽车动力电池的荷电状态(state—of-charge，SOC)是影响电池能耗以及寿命的关键因素。由于车辆配备的电池多为组合电池，多个单体电池充放电期间会出现储能性能的差异，导致电池内部电力噪声较大，特征难以捕捉，荷电状态监控难度增大。为此提出一种基于离散分布与线性判定相结合的荷电状态监控方法。构建电池电力模型，将不符合线性变化的参数判定为噪声值，通过自适应滤波算法结合噪声时变递推规律，采用修正函数滤除波动较大的噪声值。构建动力电池荷电变动的等效电路模型，计算每一次的充放电过程中模型内电阻、电压、电流以及电容量的线性变化。设计观测函数，将各类电力间的变化与电荷状态结合统一分析，完成电池荷电状态数据的监控。实验结果证明，上述方法获取的电池荷电状态与实测结果基本一致，说明所提方法的监控精准度高，且对电池内部电流变化监控能力也较强。

    新能源汽车电池荷电状态自适应滤波算法修正函数等效电路模型

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    面向无人驾驶场景的实时语义分割算法研究

    文凯韦胜男杨一鹏
    144-148,414页
    查看更多>>摘要：针对现有无人驾驶场景中分割精度与运行速度之间难以取得平衡的问题，提出一种新型的实时语义分割算法。首先，利用残差结构(Residual)构建出高效特征提取单元(EFEU)以更好地感知空间和语义信息;其次，采用了一种双边结构，其中空间分支结合池化操作保留浅层空间信息，上下文分支用来提供大的感受野，捕获深层上下文信息，两条分支在网络的不同阶段合并，以加强不同层次之间的信息传播。最后结合深度可分离卷积和通道重排操作构建上下文融合模块，将不同层次之间的信息进行融合，进一步提高模型的分割效果。在常用的数据集上进行实验，实验结果证明了所提方法的有效性。

    实时语义分割高效特征提取双边结构上下文融合

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    电动汽车制动能量循环回收智能控制仿真

    詹慧贞陈正科
    149-153页
    查看更多>>摘要：为提高纯电动汽车的续航能力，保证车辆稳定行驶，提出一种纯电动车辆的制动能量回收控制方法。从多个角度分析纯电动汽车在行驶过程中的能量变动情况，考虑驱动力需要克服的相关阻力，根据车辆各部件的工作效率以及电池充电情况，计算车辆驱动消耗实际电量。分析纯电动汽车制动过程中的动力学以及路面的摩擦因子对制动产生的影响，明确汽车制动时产生的能量损失和影响能量回收的相关因素。为了获得最大的再生能量，在能量回收控制中，以制动的方式进行能量补偿，并将更多的动能用于动力发电机，达到制动能量的回收循环。仿真结果表明，所研究方法对制动能量的回收控制效果较好，回收利用率较为理想。

    纯电动汽车能量回收回收控制制动能量驱动力

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    公路隧道照明中阈限亮度差研究

    蔡贤云田心怡翁季
    154-159页
    查看更多>>摘要：对比显示系数能够衡量公路隧道照明方式和照明质量，为了得到对比显示系数需要先确定阈限亮度差的取值情况。基于对比显示系数与阈限亮度差之间的关系，采用定值刺激法通过计算机模拟完成阈限亮度差实验。实验分别得到了正负亮度对比、小目标物呈现时间2s情况下不同识别几率时的阈限亮度对比数据，经统计分析得到正负亮度对比下的阈限亮度差数学模型;最后依据观察者年龄、小目标物正负亮度对比和小目标物呈现时间来修正阈限亮度差。

    隧道照明阈限亮度差阈限亮度对比定值刺激法对比显示系数

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    电动汽车并联动力电池放电电压混沌行为研究

    冯镇马建蹇小平
    160-165页
    查看更多>>摘要：为了解电动汽车并联动力电池组放电电压混沌机理，掌握电池组放电非线性规律，为电池组放电机理研究提供理论依据，改善电池组均衡与电池组差异故障预警的经验性与盲目性。构建并联电池组模型，并进行电池组实验验证;基于混沌理论，对并联电池组放电电压混沌规律研究，发现动力电池会发生混沌现象，但不会发生超混沌现象;混沌是由电池短时效应引起;混沌行为对动力电池系统产生负面性影响，理论上需抑制;并联电池组放电混沌行为发生时间受电池组不一致引发的原因影响，引发不一致的原因不同，并联电池组均衡和电池差异故障预警处理的优先级也不同。

    并联电池组放电电压混沌理论放电非线性规律

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