一种交叉倍压型高增益DC/DC变换器

针对光伏发电、燃料电池发电等领域对高增益直流变换器的需求,以两相交错并联升压变换器为研究对象,由2个含有电感的倍压单元组合设计出实现电压提升的交叉倍压结构,据此提出了一种新颖的交叉倍压型高增益DC/DC变换器。该变换器可实现(3n+4)/(1-d)倍的高电压增益(1∶n为耦合电感匝数比,d为变换器占空比),且具有电路器件的低电压应力特性。对于漏感引起的开关管电压尖峰问题,引入了钳位电容构成释放漏感能量通道,同时提升了输出电压。介绍了新型交叉倍压型高增益变换器的拓扑结构,分析了变换器各模态的工作过程,推导了电压增益、输入电流纹波及各器件电压应力等稳态特性,并搭建样机进行实验研究,验证了该直流变换技术方案的可行性和先进性。

基于交叉视图和深度引导变换器的3D目标检测方法

基于多相机拍摄的多视角图像,提出用于3D目标检测的深度引导变换器.首先,设计了轻量级的深度预测器,在无需额外的深度数据集下生成基于目标的稀疏深度图和低维深度特征;其次,开发了一种具有深度引导的跨视图变换器,用于融合深度特征和不同视图的图像特征,进而生成高质量的3D检测结果.实验结果表明,该方法的行人3D检测精度比现有的多相机检测方法高10%AP,多类别平均精度和和NDS指标均高出约3%,且整体运行性能比现有方法快近5倍.

基于多特征SAD-Census变换的立体匹配算法

视差不连续区域和重复纹理区域的误匹配率高一直是影响双目立体匹配测量精度的主要问题,为此,本文提出一种基于多特征融合的立体匹配算法。首先,在代价计算阶段,通过高斯加权法赋予邻域像素点的权值,从而优化绝对差之和(Sum of Absolute Differences,SAD)算法的计算精度。接着,基于Census变换改进二进制链码方式,将邻域内像素的平均灰度值与梯度图像的灰度均值相融合,进而建立左右图像对应点的判断依据并优化其编码长度。然后,构建基于十字交叉法与改进的引导滤波器相融合的聚合方法,从而实现视差值再分配,以降低误匹配率。最后,通过赢家通吃(Winner Take All,WTA)算法获取初始视差,并采用左右一致性检测方法及亚像素法提高匹配精度,从而获取最终的视差结果。实验结果表明,在Middlebury数据集的测试中,所提SAD-Census算法的平均非遮挡区域和全部区域的误匹配率为分别为2.67%和5.69%,测量200~900 mm距离的平均误差小于2%;而实际三维测量的最大误差为1.5%。实验结果检验了所提算法的有效性和可靠性。

两桥臂交叉解耦不平衡控制策略研究

由于非不平衡控制策略中没有考虑线电压和相电流的相角差,造成三相电网的有功、无功电流无法完全补偿。为了解决这一问题,根据电压电流相角差,推导出单相补偿器中无功参考补偿电流与负载电流的关系,提出一种两桥臂交叉解耦不平衡控制策略,利用多变量滤波器和交叉解耦双复系数滤波器优化锁相环,精确锁定三相不平衡电网的电压频率和相位,对2个单相背靠背变换器的无功电流分别控制,进而利用两桥臂变换器补偿三相不平衡无功。实验结果验证了所提两桥臂交叉解耦不平衡控制策略,可抑制三相有功不平衡及补偿三相不平衡无功,将三相电流的不平衡度从150.0%降低至2.6%,三相电网功率因数从0.257提升至0.997,减少了三相无功补偿器的开关管个数。

一种双极性输出端口电压自平衡隔离型DC/DC变换器

隔离型DC/DC变换器通过多绕组变压器可方便地实现多路或双极性输出,但因交叉调整率问题,在负载不平衡时输出各端口电压存在较大偏差。针对该问题,该文基于反激变换器推导出一种双极性端口电压自平衡隔离型DC/DC变换器。所提方案结构简单、成本低,在不改变传统反激变换器驱动及控制电路设计的情况下能够较好的实现端口电压自平衡,且所提变换器结构具有可拓展性。文中首先详细阐述了所提变换器拓扑的推演过程,然后对变换器的工作原理、性能特点以及电压自平衡机理进行分析。最后,搭建了一台150 W的实验样机,验证了所提变换器理论分析的正确性和有效性。

基于Hough变换的被动雷达交叉定位虚假点剔除方法

被动雷达系统是一种无源探测系统,具有隐蔽性高、抗干扰能力强、作用距离远等特点,在室内定位、信号侦察和电子战等领域应用广泛。测向交叉定位技术是被动雷达探测中运用较多的一种定位技术。然而,被动雷达在对多干扰源进行交叉定位时,会产生大量的虚假点。为了能够精确的探测出真实干扰源的位置,保证被动雷达对干扰源的跟踪性能,需要进行虚假点剔除。传统的虚假点剔除方法,如最小距离法、基准线聚类法、Hough变换法等存在定位准确率低、计算复杂度高、不适用于实时处理等问题。针对这些问题,本文提出了一种基于Hough变换的被动雷达交叉定位的虚假点剔除方法。该方法采用了基准线聚类法和Hough变换法相结合的方式对虚假点进行剔除,首先,根据被动雷达在单个观测周期内所测得的干扰源角度,通过测向交叉定位技术确定所有交叉点;然后,通过基准线聚类法,对所有交叉点进行处理,剔除部分虚假点,减少后续计算量;最后,在基准线聚类的基础上,根据被动雷达所测得的干扰源角度数量,采用Hough变换法进一步剔除虚假点,以提高定位准确率。本文对所提方法进行仿真验证,仿真结果表明,所提方法不仅能够有效改善基准线聚类法对交叉定位虚假点的剔除效果,提高定位准确率,而且能够有效降低计算复杂度。

基于交叉重叠差分变换的柔性直流单端保护方案

对多端柔性直流电网直流侧线路高阻故障时可靠性不足的问题,提出一种基于交叉重叠差分变换的单端量保护方案。由故障分析可知,直流线路发生区内故障时线模电压故障分量波形变化陡峭、幅值较大;区外故障时波形变化平缓、幅值较小。为进一步扩大区内外故障特征的差异,采用交叉重叠差分对线模电压故障分量进行变换,利用变换后的值构建故障识别判据;利用故障极线路和非故障极线路电流故障分量的差异,计算正负极电流故障分量积分值的比值实现故障选极。保护方案仅利用单端电气量即可实现故障识别与故障选极。仿真结果表明,该方案能快速可靠识别区内外故障,且具有较强的耐过渡电阻和抗噪声能力。

基于交叉小波变换与改进变分模态分解的联合去噪方法

轴承早期的故障信号容易被噪声所淹没,导致其故障特征难以被提取,为此,提出了一种基于交叉小波变换(XWT)与改进变分模态分解(IVMD)联合去噪的信号处理方法。首先,对双通道的原始信号进行了XWT处理,得到了小波相干谱,通过包络谱曲线确定了最佳模态数K;将传统VMD优化为IVMD,利用IVMD将两个通道中峭度值较大的信号分解成为多个固有模态分量(IMFs),再对每个IMF与峭度值较大的信号进行XWT处理;然后,将得到的小波相干谱图与双通道原始信号的小波相干谱图进行了比较,从原始信号中去除了识别出的噪声分量,实现了降噪和故障特征增强的目的;最后,利用K邻近(KNN)算法进行了滚动轴承故障分类,其故障识别率达到了97.51%,与IVMD、VMD-XWT方法相比,该方法故障识别率分别提高了10.83%、4.62%。研究结果表明:该方法可以明显降低噪声干扰,能更好地提取轴承早期的故障信息。

基于双变量同化和交叉小波变换的冬小麦单产估测

为进一步提高陕西省关中平原冬小麦产量估测的精度,利用集合卡尔曼滤波算法(EnKF)将CERES Wheat模型模拟的0~20 cm土壤含水率和叶面积指数(LAI)与遥感观测的条件植被温度指数(VTCI)和LAI进行同化,同时利用交叉小波变换分析冬小麦各生育时期同化VTCI和LAI与产量之间的共振周期,通过计算小波互相关度获得各生育时期同化VTCI和LAI的权重,进而构建基于加权VTCI和LAI的冬小麦单产估测模型。结果表明,在样点尺度,经过EnKF同化的VTCI和LAI能够综合表达模型模拟值和遥感观测值的变化趋势;在区域尺度,无论是否同化,经过交叉小波变换的各生育时期VTCI和LAI分别与产量之间存在特定的共振周期,同时发现,同化有助于对关键生育时期的特征提取;相较于未同化构建的估产模型,经过同化构建的估产模型的归一化均方根误差为13.23%,决定系数为0.50,平均相对误差为10.58%,精度略有提升,且估测产量的分布与统计产量的分布更为一致,因此认为将同化与交叉小波相结合构建的双变量单产估测模型精度更高,可为进一步实现高精度的区域产量估测提供研究基础。

基于CEEMDAN-交叉小波变换的爆破延时识别

为更加准确识别延时爆破实际的延时时间,引入一种基于CEEMDAN-交叉小波变换的识别方法。首先,通过CEEMDAN方法对爆破信号进行分解,并基于交叉小波变换识别选择振动信号优势分量;然后,将优势分量进行重构,利用希尔伯特变换求取信号幅值;最后,通过幅值包络图对延时爆破实际延时进行识别。计算结果表明,引入的方法有效地消除了爆破振动信号中的干扰项,可以更加准确的识别延时爆破实际时间,提高准确度。

基于小波变换和神经网络的模拟电子电路故障诊断

电路故障是影响模拟电子电路实验进度和实验效果的重要因素,为实现对故障快速、准确的分类和诊断,提出了一种基于小波变换和神经网络的故障诊断方法。首先,分析了模拟电子电路的实验进程和电路特点,以电路激励和响应信号为切入点,提出了融合小波分解和交叉小波的特征提取方法,获取了包含信号频域特征和相位差信息的特征向量。然后,设计基于L-M优化的神经网络算法,将降维和正则化处理后的特征向量作为模型的输入参数进行训练,得到最终的诊断结果。最后,在共发射极放大电路故障集上的测试结果表明,所提方法能够有效提高不同电路故障诊断的速度和准确率。

自适应三管导通机制下模块化开关磁阻电机系统转矩交叉补偿控制

模块化变换器驱动型开关磁阻电机(switched reluctance motor,SRM)系统在降低系统体积与开发成本、促进电机变换器系统统一的同时,受两相串联励磁和母线电压的限制,转矩脉动问题进一步加剧。文中提出一种基于自适应三管导通的转矩控制策略可有效避免换相区两相串联励磁导致的转矩跌落,并在此基础上建立一种三步换相机制,通过确定换相区的自适应分区原则,揭示各换相分区的转矩交叉补偿原理,有效抑制模块化SRM转矩控制系统的相电流峰值,提高转矩跟踪效果。最后,基于一台150 W、三相12/8极SRM搭建系统模型与实验平台,验证所提出控制方案的可行性和有效性。

发展融合交叉的数理教育,厚植创新的理科思维

随着科教兴国战略的实施,培养高水平科研和应用人才的迫切需求对基础数理教育的改革和发展提出了更高要求.本文围绕厚植创新的理科思维,以物理类专业理论力学中刚体运动的分析和描述为例,结合线性代数中矢量和线性空间等抽象概念所蕴含的空间思维,展示并分析了如何在基础理论课程中开展交叉融合的数理教育.结合理论力学和线性代数的教学实践,详实分析了当前基础数理教育中存在的问题,探索了交叉融合的数理教育改革,包括教学内容和考核方式、线上和线下的课程建设等.在此基础上,建议深入实施交叉融合的教学理念,提倡引导学生深入理解基本的数理概念和原理,转变其被动式接受的思维习惯,切实激发其专业兴趣和原始创新能力的自我培养意识.

构建医工交叉类图像处理信息化创新性平台

医学图像处理应用广泛,为了深化这一领域课程的教学与实践,鄂尔多斯应用技术学院的《医学图像处理教学》课程紧密结合MATLAB软件工具,系统探究了医学数字成像和通信(Digital Imaging and Communications in Medicine,DICOM)图像傅里叶变换的核心原理,构建医工交叉图像处理信息化创新平台,致力于突破医学影像学科教学过程中与人工智能交叉学科的瓶颈问题,展现了良好的教育应用价值和推广价值。

一种基于交叉证认技术的自适应小波变换及其在削减GPS多路径误差中的应用

多路径效应影响是目前限制GPS定位精度进一步提高的瓶颈。提出用交叉证认技术自动识别小波分解的信号层,再通过小波重构实现降噪和信号提取,并将该方法应用于GPS多路径误差的削减中。对模拟数据和实际GPS观测资料的分析表明,该方法能合理分离不同噪声水平下资料序列中的信号和噪声;当噪声水平小于信号振幅的一半时,能成功分离资料序列中的高频信号。同时,运用该方法得到的多路径改正模型和GPS多路径效应的重复性,可有效地削弱多路径效应的影响,提高GPS定位精度。

采用STFT-Wigner变换抑制Wigner-Ville分布交叉项

对于多分量非平稳信号分析,维格纳时频分布Wigner-Ville(WVD)存在严重的交叉项干扰。而GWT避免了Wigner-Ville分布的交叉项干扰而且具有良好的时频聚集性。但由于Gabor变换的时频聚集性不佳,当多分量信号进行Gabor变换时如果信号中各分量频率混叠,Gabor Wigner transform(GWT)就不能得到理想的结果。提出一种改进的STFT-Wigner算法,可以有效的抑制交叉项,并保持较高的时频聚集性。通过分析仿真信号和实测振动信号表明该方法能够取得良好的效果。

交叉小波变换在水轮机非平稳信号分析中的应用

水压脉动是影响水力发电机组振动的主要因素之一。分析水压脉动与机组振动之间的相关性对于研究水压脉动对机组振动的影响机制具有重要意义。该文应用交叉小波变换在时频空间中分析水轮机导轴承振动和尾水管出口、蜗壳进口、顶盖下等3个典型水压脉动之间的相关性,提取机组振动与水压脉动之间的相关性随时间和频率变化的特征。分析结果表明:水压脉动以低频为主,不同测点的水压脉动会引起机组在不同时刻产生不同频率的低频振动,其时变特征与机组运行条件密切相关。与传统的互相关分析对比,交叉小波变换更能全面精细地刻画出2个信号之间相互联系的结构特征。

交叉小波变换在河南降水时频分析中的应用

在利用 Marr小波对时间序列进行连续小波变换的基础上 ,采用交叉小波变换方法 ,分析了河南省近 50 a降水与 ENSO之间的关系。结果表明 ,河南降水距平(ΔR)、海面温度距平 (ΔTSS)以及南方涛动指数距平 (ΔISO)序列中都存在着不同时间尺度的周期分量 ,并且各周期分量的强度是不同的。同时研究了 ΔR与 ΔTSS、ΔISO之间 2～ 4a和 5～ 7a周期尺度的相关振荡及各尺度上的时频特征。

长基线测向交叉被动定位算法坐标变换误差的研究

在长基线测向交叉被动定位系统中 ,由于各被动接收站的站间距比较大 (几十公里 ) ,所以必须考虑地球曲率对利用各站角度测量数据定位算法精度的影响。本文利用GPS对各接收站进行三维定位 ,并推导了各接收站的测量数据从本地坐标系到绝对坐标系的变换公式 ,由此进一步推导了考虑地球曲率影响的、便于工程应用的长基线测向交叉定位算法 。

交叉小波变换在区域气候分析中的应用

将交叉谱与小波变换分析方法相结合,与传统的交叉谱方法相比,交叉小波变换方法用于区域气候变化与大气环流系统之间耦合振荡行为的相关分析更具优越性,不仅可以弥补经典交叉谱分析方法存在的缺陷,而且能够发挥小波变换在时频两域都具有表征气候信号局部化特征的作用;该方法具有较强的耦合信号分辨能力,便于描述耦合信号在时频域中分布状况的优点。采用交叉小波变换分析北极涛动指数(AOI)距平与河南省月平均降水量距平、气温距平序列之间的联合统计特征及其在时频域中的相关关系,根据小波互相关系数、交叉小波凝聚谱和小波位相谱分析北极涛动对河南省气候变化的可能影响。应用结果表明:河南省降水量和气温变化与AOI之间存在着多时间尺度的显著相关振荡,年代际尺度周期上的互相关系数明显大于年际尺度周期,相关程度随耦合振荡频率的增大而减小,相关显著性取决于两者的时频域联合统计特征,时域中小波互相关系数、小波凝聚谱和小波位相谱的分布具有明显的局部化特征;说明北极涛动年际和年代际异常对河南省气候变化具有显著影响。