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oe1(光电查) - 科学论文

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  • 全球约束与不确定性下的国内光伏制造系统设计：经济层面案例研究

    摘要： 在全球政治话语不断强调清洁能源结构必要性的背景下，制造战略的重要性日益凸显。因此，光伏系统设计成为关乎整体可持续性的关键环节。事实上，多国正评估本土化生产光伏（PV）价值链各环节的潜力及激励本土制造基地的策略。本文开发了一种数学规划方法，用于优化光伏制造价值链设计——该方法综合考虑与经济和环境绩效相关的多元标准（如最低可持续价格、运输能力等），并纳入不确定性因素。研究方法还涉及供应链变量与经济参数（如通胀率、电价和加权平均资本成本）随时间的变化关系，以确定不确定条件下的制造系统拓扑结构。结果表明：相较于采用确定性公式构建的规划模型，本模型通过纳入经济参数的不确定性，在制定供应链相关市场政策、生产水平调整及关税政策方面具有显著优势。最终，本方法与研究结果可为决策者提供参考，助其应对各类参数可能发生的波动。

    关键词： 不确定性、期望值、太阳能光伏、最坏情况、光伏系统制造、多目标优化

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • 支持能量收集的可见光通信系统的频谱效率-照明帕累托前沿

    摘要： 光学能量收集设备的持续改进推动了利用此类可用免费能源的可见光通信系统的发展。本文研究了一种室外可见光通信(VLC)系统，其中VLC基站向多个具备光能收集能力的用户发送数据。该系统采用时分多址(TDMA)技术为多个用户提供服务，并通过非均匀的时间与功率分配来实现系统通信和照明目标。在室外场景中，系统照明目标是最大化平均照度通量，而通信设计目标则是最大化频谱效率(SE)。通过建立多目标优化问题来获取SE-照明区域的帕累托前沿。为此，首先采用低复杂度算法求解边际优化问题，随后基于所提算法开发了基于Karush-Kuhn-Tucker条件的算法，以获得SE-照明权衡帕累托前沿的内界。通过不同系统参数下的多个仿真场景验证，该帕累托前沿内界与最优帕累托边界高度吻合。

    关键词： 帕累托前沿、户外通信、照明、多目标优化、大型集会活动、频谱效率、能量收集、可见光通信

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • [2019年IEEE国际光学MEMS与纳米光子学会议(OMN) - 韩国大田 (2019.7.28-2019.8.1)] 2019年国际光学MEMS与纳米光子学会议(OMN) - 电磁FPCB微镜扫描激光测距仪

    摘要： 近年来，全髋关节翻修手术数量显著增长。导致该手术必要性的主要原因之一是假体松动或损坏，而植入物-骨界面处的骨坏死会加剧这一问题。电刺激是一项颇具前景的技术，能加速骨细胞生长，从而增强植入物与骨的锚固效果。我们提出了用于促进骨再生的电刺激全髋翻修系统计算模型。本研究探讨了骨组织电导率不确定性对优化电极几何构型与排列方式下电场强度及有益刺激体积的影响。采用广义多项式混沌技术，量化了松质骨、骨髓及用于填充缺损区域的骨替代材料电导率不确定性所导致的刺激体积变化。结果表明，整体有益刺激区域对骨组织电导率的不确定性仅表现出轻微敏感性。但在组织边界附近，尤其是有益刺激区与刺激不足区的过渡地带，预计会出现更大的不确定性。

    关键词： 电刺激、有限元法、多目标优化、不确定性量化、全髋关节置换术（THA）翻修

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • 基于多项式混沌和主动子空间的单二极管太阳能电池模型可靠性分析与设计

    摘要： 近年来，光伏发电系统作为清洁能源在全球范围内得到广泛应用。因此研究环境不确定性对这些太阳能电池发电量的影响具有重要意义。本文采用多项式混沌和主动子空间方法，针对户外条件（如温度、辐照度）存在不确定性时单二极管太阳能电池的发电量可靠性分析/设计问题展开研究。基于多项式混沌的发电量代理模型，可准确高效地计算发电量的均值与方差。随后将可靠性设计构建为涉及两个目标的多目标优化问题：(A)在温度与辐照度不确定性条件下最大化平均发电量；(B)最小化发电量波动。通过主动子空间方法简化该多目标优化模型，研究发现该方法能将非线性双目标设计问题转化为线性双目标优化问题。仿真结果表明，相较于直接非线性设计方法，该线性优化方案能使最大功率点(MPP)获得更高的均值与更低的方差。

    关键词： 多项式混沌、单二极管太阳能电池、主动子空间、可靠性、多目标优化

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • 基于多目标粒子群优化的独立光伏系统优化设计：马来西亚案例研究

    摘要： 本文提出了一种多目标粒子群优化（MOPSO）方法，用于独立光伏（SAPV）系统的最优容量配置。通过分析负荷缺电概率（LLP）评估系统技术性能，以生命周期成本（LCC）和能源平准化成本（LCE）作为经济评价指标。采用MATLAB软件实现该PSO方法的两种改进变体——自适应权重PSO（AWPSOcf）和Sigmoid函数PSO（SFPSOcf），用于优化光伏组件的串并联数量及储能电池数量。以马来西亚某农村地区全年逐时气象数据和典型负荷需求为案例，验证所提SAPV系统的性能。结果表明：AW/SFPSOcf方法能在目标LLP值下提供多种配置方案及对应最低成本，其中SFPSOcf方法在适应度函数值0.031268、LLP值0.002431、LCC 53167美元、LCE 1.6413美元时展现出最优配置选择的精度优势。通过迭代法验证了AW/SFPSOcf方法的准确性。

    关键词： 能源平准化成本（LCE）、多目标优化、粒子群优化、独立光伏系统、电力不足概率（LLP）、生命周期成本（LCC）

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • [2019年IEEE第46届光伏专家会议(PVSC) - 美国伊利诺伊州芝加哥(2019.6.16-2019.6.21)] 2019年IEEE第46届光伏专家会议(PVSC) - 利用现成单结电池实现多结太阳能电池的新方法：GaAs/Si

    摘要： 干扰是提升无线通信系统性能的主要障碍之一。随着海量数据流量在超密集网络中传输，如何处理干扰问题变得愈发重要。本文从能效（EE）角度研究N对用户同时在同一信道上传输的网络。针对此类干扰网络，我们重点解决两个问题：用户间的能效权衡关系如何？如何设计高能效资源分配方案？为解答这两个问题，我们构建了一个考虑各用户最低数据速率要求的非凹多目标优化问题（MOOP）来探究能效权衡。通过加权切比雪夫方法将该多目标优化问题转化为单目标优化问题进行求解，继而采用Dinkelbach方法和凹凸过程法予以处理。在此基础上，我们为干扰网络开发了能实现至少局部最优的功率控制算法。将所提算法与正交带宽共享方案（各用户互不干扰地正交共享整个带宽）进行对比，在该场景下同样运用加权切比雪夫和Dinkelbach方法开发最优带宽分配与功率控制算法。数值结果验证了所提算法的性能，表明当用户对间干扰强于给定阈值时，采用正交带宽共享优于非正交共享。

    关键词： 多目标优化、能效、干扰信道、带宽分配与功率控制

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • [2019年IEEE可持续电力与能源会议(iSPEC) - 中国北京 (2019.11.21-2019.11.23)] 2019 IEEE可持续电力与能源会议(iSPEC) - 考虑风光荷时序相关性特征的分散式发电容量规划方法

    摘要： 干扰是提升无线通信系统性能的主要障碍之一。随着数据流量在超密集网络中持续增长，如何处理干扰问题变得愈发重要。本文从能效（EE）角度研究N对用户同时在同一信道上传输的网络。针对此类干扰网络，我们重点解决两个问题：用户间的能效权衡关系如何？如何设计高能效资源分配方案？为回答这两个问题，我们构建非凹多目标优化问题（MOOP）来研究能效权衡，同时考虑每个用户的最小数据速率需求。采用加权切比雪夫方法将MOOP转化为单目标优化问题，继而通过Dinkelbach方法和凹凸过程法求解?；诖?，我们为干扰网络开发了能实现局部最优的功率控制算法。将所提算法与正交带宽共享方案（各用户互不干扰地正交共享全部带宽）进行对比，在该场景下同样运用加权切比雪夫和Dinkelbach方法开发最优带宽分配及功率控制算法。数值结果表明：当用户对间干扰强于给定阈值时，正交带宽共享的性能优于非正交共享方案。

    关键词： 多目标优化、能效、干扰信道、带宽分配与功率控制

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • 选择性激光熔化中316L不锈钢密度与表面粗糙度的协同优化

    摘要： 尽管增材制造的概念已提出数十年，但选择性激光熔化（SLM）领域的研究势头终于开始增强。在SLM工艺中，作为SLM制件关键质量指标的致密度与表面粗糙度取决于加工参数。然而现有文献中鲜少研究如何在SLM过程中通过参数协同优化来同步实现高相对密度与低表面粗糙度。本研究采用响应面法，探究了不同加工参数（激光功率、扫描速度和层间距）对316L不锈钢SLM制件致密度与表面粗糙度的影响，建立了加工参数与制造质量间的统计关系模型，并提出了兼顾致密度与表面粗糙度的多目标协同优化策略。实验结果表明：加工参数对致密度和表面粗糙度的主要影响趋势相似——激光功率与扫描速度对上述质量指标具有显著影响，而层间距的影响相对较小?；诟糜呕桨?，采用优化后的加工参数进行SLM加工可获得兼具优异表面粗糙度与高相对密度的316L不锈钢制件。

    关键词： 316L不锈钢，多目标优化，相对密度，选择性激光熔化，表面粗糙度

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • [IEEE 2019年第21届中东电力系统国际会议(MEPCON) - 埃及开罗 (2019.12.17-2019.12.19)] 2019年第21届中东电力系统国际会议(MEPCON) - 光伏系统接入配电网的无功补偿优化配置

    摘要： 近年来，全髋关节翻修手术数量显著增长。导致该手术必要性的主要原因之一是假体松动或损坏，而植入物-骨界面处的骨坏死会加剧这一问题。电刺激是一项颇具前景的技术，能加速骨细胞生长，从而增强植入物与骨的锚固效果。我们提出了用于促进骨再生的电刺激全髋翻修系统计算模型。本研究探究了骨组织电导率不确定性对优化电极几何结构及排布方案下电场强度及有益刺激体积的影响。采用广义多项式混沌技术，量化了松质骨、骨髓及用于填充缺损区域的骨替代材料电导率不确定性所导致的刺激体积变化。结果表明，整体有益刺激区域对骨组织电导率的不确定性仅表现出轻微敏感性。但在组织边界附近（尤其是有益刺激区与刺激不足区的过渡带），预计会出现更大的不确定性。

    关键词： 电刺激、有限元法、多目标优化、不确定性量化、全髋关节置换术（THA）翻修

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • [2019年IEEE第46届光伏专家会议(PVSC) - 美国伊利诺伊州芝加哥(2019.6.16-2019.6.21)] 2019年IEEE第46届光伏专家会议(PVSC) - 非晶硅厚度变化对红外调谐硅异质结底电池的影响

    摘要： 基于分解的多目标进化算法（MOEA/D）在求解多目标优化问题（MOPs）时已被证明具有高效性。实际中，许多MOPs的帕累托最优前沿（POF）具有复杂特性，例如可能存在长尾、尖峰和不连续区域，这会显著降低MOEA/D的性能。本文提出改进的MOEA/D来处理此类复杂问题。该算法采用两阶段策略（TP）将整个优化过程分为两个阶段，根据第一阶段发现解的拥挤程度决定是否在第二阶段分配计算资源处理未解决的子问题。此外，改进的MOEA/D引入新的小生境方案来指导交配父代的选择以避免产生重复解，这对维持被优化MOP的POF不连续时的种群多样性非常有帮助。通过与多种MOEA/D变体及其他方法对比，在具有复杂POF形状的现有基准测试问题和新型设计MOPs上验证了所提算法的性能。实验结果表明，该算法在这些复杂问题上表现出良好性能。

    关键词： 问题，多目标进化算法（MOEA），小生境，多目标优化，基于分解的多目标进化算法（MOEA/D）

    更新于2025-09-19 17:13:59