Efficient coding schemes with power allocation using space-time-frequency spreading

An efficient spaee-time-frequency （STF） coding strategy for multi-input multi-output orthogonal frequency division multiplexing （MIMO-OFDM） systems is presented for high bit rate data transmission over frequency selective fading channels. The proposed scheme is a new approach to space-time-frequency coded OFDM （ODFDM） that combines OFDM with space-time coding, linear precoding and adaptive power allocation to provide higher quality of transmission in terms of the bit error rate performance and power efficiency. In addition to exploiting the maximux diversity gain in frequency, time and space, the proposed scheme enjoys high coding advantages and low-complexity decoding. The significant performance improvement of our design is confirned by corroborating numerical simulations.

三相有源电力滤波器精确反馈线性化空间矢量PWM复合控制

提出一种基于精确反馈线性化的三相有源电力滤波器空间矢量脉宽调制控制方法。在三相并联型有源电力滤波器的仿射非线性模型基础上,推导出其状态反馈精确线性化非线性控制律,实现三相并联型有源电力滤波器有功补偿电流和无功补偿电流的解耦控制。选取适当的反馈系数可确定交流侧指令电压,利用空间矢量脉宽调制技术对所需的指令电压进行逼近。与PI控制的三角载波控制方案进行仿真对比分析,验证了所提出的控制方案的动、静性能指标均优于PI控制方案。研制了一台小功率样机,验证了所提方案的正确性和可行性。

有源电力滤波器状态反馈精确线性化控制

针对有源电力滤波器模型的非线性强耦合特点,提出了一种基于状态反馈精确线性化的非线性控制策略。采用状态空间平均建模方法建立了三相并联型有源电力滤波器的仿射非线性模型,并从理论上证明了所建立的模型满足状态反馈精确线性化的条件,推导出了非线性系统的反馈控制律,实现了原系统的状态反馈精确线性化。再利用线性系统控制理论设计了控制器,实现了原非线性系统的解耦控制。与PI控制的三角波调制控制方案进行仿真对比分析,验证了所提出的控制方案性能优越,各项性能指标均优于PI控制方案。

幂线性空间

本文引入了幂空间的概念并讨论了其相关性质。

基于相序变换的三相系统瞬时功率定义

瞬时无功功率理论(p-q理论)应用克拉克变换把不含零序分量的三相三线系统中线性相关的三相电量变换为线性独立的两个分量,构成两维向量,继而基于向量运算法则提出了瞬时功率定义,被广泛应用于有源滤波及无功补偿等工程领域。指出三相三线制p-q理论只是FBD功率理论的特例,继而指出p-q理论应用于三相四线制系统时并不能实现线损最小的最优补偿目标。基于相序变换的数学原理,提出了一种线性变换方法,可把三相四线制系统中的四个线性相关的电量变换为线性独立的三个变量,构成三维正交坐标系中的三维空间向量,继而应用向量运算法则提出了瞬时功率定义方法,具有定义简洁、计算简单直观、物理意义清晰的特点。此外,在三相三线制系统中,该定义与三相三线制p-q理论、FBD功率理论达到了统一,在三相四线制系统中该定义与FBD功率理论也是一致的。

基于状态观测器的电动助力转向系统研究

通过对电动助力转向系统机构的分析和简化,建立了状态方程形式的电动助力转向系统动力学模型。由于现实中质心侧偏角难于测量,所以对系统的状态方程进行了重构,通过状态观测器对侧偏角进行估计。通过对横摆角速度和质心侧偏角进行反馈控制,并运用最优控制理论设计了EPS控制器。通过仿真,对比分析了最优状态反馈控制策略与常规控制对车辆操纵稳定性的影响。通过试验,将仿真结果与试验结果对比,验证了该方法的正确性。

基于电网中枢点识别的无功电压控制分区方法

针对传统无功电压聚类分区后各分区中枢点较难定量分析确定的问题,从先定量判别出整个电网的中枢节点再完成无功电压分区的角度,提出将电网所有PV节点松弛为PQ节点,由注入电流形式的潮流方程计算出全网电压越限节点,利用越限节点电压与电网其余节点电压间的线性灵敏度不断校正直到全网节点电压不再越限,通过进一步潮流计算校验,确定所有中枢节点。将全网中枢点数目确定为应划分成的分区数,以节点电压与节点注入无功电流之间的线性灵敏度为无功电压标度,建立无功源控制空间,引入云聚类算法,完成全网节点从无功源控制空间向云模型的转换,进而由云发生器完成以所定中枢点为中心的电网所有节点的聚类软划分。IEEE 14、IEEE 30节点输电网络仿真测试结果,验证了所提方法的有效性。

正则幂空间和一致幂空间

引入了幂空间、正则幂空间和一致幂空间概念,并讨论了其相关性质。

幂集上的线性空间

将线性空间的概念提升到线性空间的幂集上进行讨论,给出了线性空间的幂空间的定义,并研究了一种特殊幂空间的基本性质.

π型感应电能传输系统的鲁棒稳定性分析

为分析π型感应电能传输系统的鲁棒稳定性,首先采用基于频域分解的方法建立对象的广义状态空间平均(GSSA)模型,再考虑系统中的频率不确定性,通过线性分式变换分离对象的摄动和标称部分,将不确定模型进一步转化为含摄动反馈的线性动力学系统.最后,采用基于结构奇异值的μ方法分析了频率摄动对系统稳定性的影响以及系统保持稳定所容许的最大摄动,并利用仿真结果验证了μ理论分析的准确性.

幂线性空间的商空间

讨论类比商群、商空间的概念,提出了幂线性空间的商空间的概念.首先,给出幂线性空间和幂子空间的定义,并在此基础上构造了幂线性空间上一个等价关系,对幂线性空间进行分类,从而构造出幂线性空间的商空间.最后研究了商空间上基、维数及同态的性质.

基于线性最优控制和积分控制的励磁控制器设计

为了进一步改善传统线性最优励磁控制中的动态性能和调节精度,基于同步发电机的派克模型推导出了供设计线性最优励磁控制规律用的单机无穷大系统的线性化状态空间方程。以该方程为基础,设计了一种同时以机端电压、有功功率、无功功率、角速度、功角作为反馈量的线性最优励磁控制器,将发电机功角、无功功率这两个与稳定性和品质密切相关的重要参量引入控制规律。同时,为了提高机端电压的调节精度,基于稳态调整与动态调节区分开来的思想,将积分调节引入励磁控制规律。通过Matlab进行算例仿真,结果表明所设计的励磁控制规律与传统规律相比,能够有效地提高电力系统在大、小扰动下的稳定性,同时在电压调节精度方面亦有所改善。

Bézier曲面的降多阶最佳逼近

提出了张量积Bézier曲面的降阶最佳逼近方法.给定的张量积Bézier曲面,采用了分向降阶方法,对u向,w向的Bernstein基函数分别由二范数意义下低阶S幂基的线性组合来最佳逼近,再由最佳逼近元的张量积就得到降阶逼近曲面.所得到的降阶曲面的误差比较小,最后给出了数据实例.

AIRS探测的我国西南地区水汽时空分布特征

利用美国Aqua卫星红外高光谱探测仪(Atmospheric Infrared Sounder,AIRS)反演的月尺度湿度廓线资料,分析我国西南地区2003年1月到2018年12月水汽的时空分布特征,结果显示:①相对湿度和比湿在500 hPa上的高值中心均位于四川西部,600 hPa高度上南移至西藏、四川、云南的交界地带.同时,相对湿度和比湿在无缺测的高度层(600 hPa以上)上均呈现出“夏高冬低”的特征.②相对湿度在850 hPa上的长期变化呈增长趋势且增长幅度最明显,400 hPa上相对湿度的长期变化呈下降趋势,但不显著.比湿在每个高度层上均呈增长趋势,且增长率由低层往高层递减.③300 hPa以下,相对湿度和比湿的时间序列表现出比较规律的周期特征,有大于24个月的低频信号,但其振幅不稳定.

华罗庚不等式的推广与加强

将华罗庚不等式推广到线性赋范空间 ,并且将原不等式的一个参数 p增加到三个参数 p ,q ,r ,所获结果也是对华罗庚不等式的加强 .

单元机组的实用非线性数学模型及其应用

该文应用数学方法对多变量机炉协调非线性动态仿真数学模型的结构进行描述和分析,推导出其输入和输出之间的传递函数矩阵,在此基础上对该非线性动态仿真数学模型与线性增量形数学模型之间的内在联系,进行了分析和讨论,为在理论上解释单元机组受控对象数学模型的特性奠定了基础。通过对北仑电厂600MW单元机组的仿真试验曲线与现场实时趋势曲线进行比较,证明了文中所论之非线性动态仿真数学模型的有效性。

基于LADRC的SHAPF模型及其电流跟踪控制策略

针对一种适用于现有中高压配电系统的三相并联混合型有源电力滤波器,首先基于PWM原理建立了其状态空间模型,在此基础上设计出一种基于线性自抗扰控制技术的电流跟踪控制器。该控制器能够估计出系统所有不确定因素和外部干扰等引起的总扰动并进行补偿,实现指令电流的实时跟踪,其算法简单,易于实现,具有一定的工程应用价值。数字仿真和物理实验结果验证了等效模型的正确性和所设计的电流跟踪控制器的控制品质优于PI控制器。

容错型三相并网变换器线性调制函数分析

分析故障后不同电压矢量调制算法,并指出各种矢量调制算法之间的本质区别。利用几何相似原理,计算各个扇区零矢量作用时间。推导中性点电压数学表达式,电容中性点电压波动是呈电网频率波动;中性点电压偏置是由畸变电流或电容初始电压不均衡造成的。进一步分析中性点电压不平衡对系统线性调制的影响。分析发现,传统调制度M无法评估故障后变换器的调制性能,变换器并网电流存在低次谐波及三相不平衡电流。为此,定义新的线性调制函数,该函数可准确描述线性调制与电压偏置和负载电流之间的数学关系。利用该函数可进一步计算线性调制所需直流电压。实验结果证实,所提线性调制函数能确保容错运行的变换器完全运行于线性调制区域,大大降低并网电流中的低次谐波电流及不平衡电流,避免发生二次故障。

三相四开关有源电力滤波器的非线性控制

针对三相四开关有源电力滤波器(Three-phase Four-switch Active Power Filter,TFAPF)非线性强耦合的特点,设计了一种新型的基于多输入-多输出反馈线性化和空间矢量脉宽调制的控制器。首先推导出了三相四开关有源电力滤波器在d-q同步旋转坐标系下的数学模型。在此基础上,应用多输入-多输出反馈线性化的控制方法,实现了d-q坐标系下的有功电流和无功电流解耦控制。通过选取适当的反馈系数,得到有源电力滤波器交流侧的指令电压,采用三相四开关的空间电压矢量脉宽调制技术对指令电压进行逼近。通过MATLAB仿真分析,验证了所提方案的正确性和可行性。

波浪能液压转换装置的非线性状态空间模型的建立

海洋波浪能被认为是全球很有潜力的可再生能源。提出使用漂浮式浮子吸收波浪能,再利用液压功率输出机械将吸收来的能量转换为电能。对于波浪能发电,关键在于效率的提高以及发电质量的稳定。设计的液压功率输出装置可以双向输出高压油,从而大大提高了波浪能转换效率,而且装置中的高压蓄能器对发电质量的稳定起关键作用。基于线性水动力学理论,推导出振荡浮子式波浪能转换装置的数值模型。该模型考虑了液压系统内部件的滑动摩擦力和高压油流经阀门时节流孔的压降。由于该液压功率输出机械是非线性系统,推导出整个波浪能转换装置系统的非线性状态空间模型。