基于Daubechies小波尺度函数的炉膛空气动力场声学层析重建方法

声学层析测量是一种先进、有前景的炉内空气动力场非接触重建方法,其中可靠、优化的重建模型算法是关键。小波尺度函数包含所确定尺度以下所有信号频率信息,便于有效重构包含复杂频率成分的场对象,鉴于此,该文提出以小波尺度函数为基对待测空间场层析重建的方法。其采用具有紧支撑、正交特点的Daubechies小波以获得更好的场重建辨识度;对几何参数进行归一化处理以适应不同炉膛断面尺寸的场重建;采用梯度下降法求解线性方程组,得到稳定可靠的结果。通过构建不同典型仿真断面流场并重建,该方法均得到与原设定场良好的一致性,从而证明所提出场重建方法的有效性与可靠性。

基于人工势场引力因子的机械臂避障规划算法

针对机械臂的安全避障问题,提出一种基于人工势场引力因子的机械臂最短避障路径规划模型。研究算法中各个参数对机械臂末端运动路径的影响;构建引力因子,提出一种基于引力因子的最短避障路径规划模型,利用梯度下降法求解机械臂末端的最短避障路径及其最优解;研究分析不同障碍物大小和位置的最短路径特征,以工业SCARA机器人的平面模型分析关节角度路径特征。实验结果表明,模型参数决定避障路径的弧度变化。所提算法能够适应障碍物位置和大小的变化,使机械臂末端以最短路径避障的同时,其运动轨迹可以与障碍物相切。

基于梯度下降法的永磁同步电机弱磁控制仿真

永磁同步电机在运行过程中,弱磁轨迹若出现偏差会直接影响电机的运行效果。为提升电机运行质量,提出基于梯度下降法的永磁同步电机弱磁控制方法。分析永磁同步电机弱磁控制影响因素,建立永磁电机稳态电压方程与电磁转矩方程,获取永磁同步电机的弱磁移动轨迹。基于分析结果制定弱磁控制策略,结合梯度下降法在电机输出电流、电流被限制的情况下,计算电流的下降梯度与转矩角度,辨识电流的缩减方向,实现永磁电机的弱磁控制。实验结果表明,使用上述方法开展电机弱磁控制时,能够有效测试出电机直、交轴电流输出,电机转速能够达到电机期望转速,说明其控制效果较好。

水平冻结法温度场温度扩散分析

以郑州某地铁站盾构始发采用水平冻结法施工为研究对象,对水平冻结法温度场温度扩散进行分析,揭示温度场冻结壁平均发展速率和内外圈温度下降速度的变化规律。研究结果表明:由于外圈输冷量损失大于内圈,所以外圈冻结壁的平均发展速率小于内圈;由于内圈冻结管的密集程度大于外圈冻结管,导致内圈土体温度下降大于外圈土体下降速度;在冻结管内圈土体温度下降到一定程度后,冻结管外圈土体的温度下降速度会加快;左线的提前冻结会降低同时期的右线冻结温度。准确模拟温度场冻结壁平均发展速率和内外圈温度下降速度,可为水平冻结法施工提供科学依据,也有利于水平冻结法的精准化施工。

轨道车辆用永磁同步电机系统弱磁控制策略

内置式永磁同步电机可利用其磁阻效应来提高电机效率和改善调速特性,适宜用作轨道车辆的牵引电机。研究了轨道车辆用内置式永磁同步电机的弱磁控制,提出了利用电压极限椭圆的梯度下降法进行弱磁和电流参考值修正的新方法。该方法主要分为弱磁区域的确定和电流参考值的修正。弱磁区域由恒转矩曲线方向和电压极限椭圆递减方向之间的夹角大小来确定,电压极限椭圆递减方向信息通过梯度下降法计算得到。电流参考值的大小根据不同弱磁区域内弱磁方向和电压差值的幅度大小来确定。采用Matlab软件建立了系统仿真模型,针对100kW的轨道车辆用永磁同步电动机开发了基于TMS320LF2407A DSP的弱磁控制系统实验平台。仿真和实验结果证明了该策略的有效性。

改进人工势场法的机械臂避障路径规划

针对传统机械臂路径规划只适用于具有特殊构型的机械臂这一不足,提出在利用遗传算法等方法求解得到一组合理的关节值后,运用人工势场法在机械臂关节空间内搜索、采用合势能最速下降为控制标准的机械臂路径规划方法。同时利用在局部极小附近添加虚拟障碍,产生虚拟斥力势能的方法解决了局部极小问题,使机械臂成功绕过障碍到达目标。仿真验证了该方法的正确性和有效性。

位场向下延拓的迭代最小二乘法

将位场向下延拓作为一种反问题,结合正则化方法和快速傅里叶算法的优点,本文提出了一种解决位场向下延拓问题的迭代最小二乘法,新方法将位场向下延拓问题转化为最小二乘问题,采用梯度下降法对最小二乘问题进行迭代求解,在迭代过程中,利用快速傅里叶变换方法解决了计算量大的问题,新方法对延拓数据中的噪声具有很好的抑制作用,利用不合噪声和含有噪声的模型数据对新方法进行了验证,结果表明新方法快速、稳定、抗干扰能力强,向下延拓距离大.

强流束在三膜片静电场中的传输模拟

由于强流束有较强的空间电荷效应,强流束的传输一直是备受关注的问题.基于三膜片静电场的传输矩阵、最速下降法和高斯-赛德尔迭代法等理论,应用Visual Fortran编写了强流束在三膜片静电场中传输的计算程序TDEF,TDEF适用于强流束在三膜片静电场中传输的模拟计算.用TDEF和其他程序对不同流强的束流在三膜片静电场中的传输进行模拟计算,并对计算结果进行了比较分析.计算结果显示:随着束流流强的增大,空间电荷效应增强,包络曲线横向发散程度增大.

井中震源的远场波场特征研究

井中震源在逆VSP、随钻地震和采矿地球物理研究中都有广泛应用.满足"小井孔"(井孔半径远小于特征波长)及"远场"(炮检距大于特征波长)假设时,井中震源的远场波场存在解析解.为了检验解析解在不同情况下的适用性,本文使用最速下降积分计算了不满足上述假设时井中震源远场波场的合成地震记录,即半解析解.模型试验表明,解析解只能在同时满足"小井孔"和"远场"假设时使用;当这两个假设条件不满足时,解析解的振幅和波形相对于半解析解会有明显的偏差.随着假设不满足程度的增加,偏差会逐渐增加,并会逐渐影响走时的准确拾取;这种条件下,采用半解析解才能获得准确的井中震源波场.

基于双梯度下降法的内置式永磁同步电动机精确转矩控制

针对电动汽车内置式永磁同步电动机(IPMSM)给定参考转矩的电流闭环控制系统,为了实现系统宽调速范围内的精确转矩控制,首先分析了基于梯度下降法的弱磁控制策略无法实现指令转矩准确跟踪的原因,引入定子电流指令沿等转矩曲线法向的修正方向,提出了基于双梯度下降法的新型弱磁控制方案,通过对电磁转矩实时估计构成转矩反馈环节,并与基于梯度下降法沿切向修正方向的电压反馈环节相结合,实现IPMSM驱动系统的弱磁控制及宽调速范围内对时变给定参考转矩的准确跟踪控制。最后,通过系统仿真和方案测试验证该弱磁控制策略的合理有效性。

量子电动力学中有效势的积分表示式

本文首先在标量场论下,用最速下降法对量子电动力学中有效势的泛函形式做了简要评论:然后将该形式应用于量子电动力学,并采用单圈近似公式,导出了有效势的积分表示式。由于在单维空间与单维时间中,量子电动力学不存在自发的对称性破缺,从而证明本文导出的有效势的积分表示式是正确的。

强伪素数、覆盖同余式组以及广义bent函数

本文考虑三个问题:强伪素数的计算、覆盖同余式组和广义bent函数.本文的创新点包括:(1)编程证明3 825 123 056 546 413 051是通过前9个素数为基的Miller-Rabin测试的最小合数;(2)证明Kim的猜想,即任意代数数域上的恰好覆盖同余式组必有模理想重复出现;(3)证明两类广义bent函数不存在.