电铁牵引供电系统无功功率算法仿真技术

通过几组模拟信号和现场信号进行仿真,对几种无功功率交流采样算法的特点、精度进行了分析。提出了适合于电铁牵引供电系统的无功功率测量算法。

适用于跳频通信系统的循环相关约束差分恒功率算法

针对跳频通信系统所使用的恒功率算法(CPA)存在的问题:收敛性较差和误捕干扰,结合跳频信号解跳后的恒功率特性和循环平稳特性,提出了一种新的循环相关约束差分恒功率算法(CCDCPA)。建立了合理的阵列权矢量代价函数,详细推导了该种算法的迭代公式。仿真结果表明,CCDCPA算法不仅收敛性优于CPA算法,而且可以抑制窄带干扰和宽带干扰,是一种特别适用于跳频通信系统的盲波束形成算法。

基于ITER测试平台的无功功率算法研究

国际热核聚变实验堆(ITER)测试平台所带负载为电感很大的超导线圈,当接入电网后会产生大量的无功功率,造成电网电压下降,影响电网质量。为检测ITER测试平台无功补偿及滤波装置对无功功率的补偿效果,通过希尔伯特算法及双谱线插值FFT算法来实现无功功率的计算,并利用数据采集卡及LabVIEW软件来对试验数据进行实时采集、分析和显示。通过和电能质量分析仪的分析结果进行比较,验证了两种算法的正确性。

功率算法对电网安全稳定控制装置逻辑判断的影响

针对国内不同制造商的高压交流电网安全稳定控制装置/系统的功率算法存在差异的现象,本文研究了相功率算法和线功率算法的原理,言明了安全稳定控制装置/系统对电网安全和稳定的重要作用,并举例分析功率算法对稳控装置逻辑判断的影响。本文重点分析了安全稳定控制装置选择相功率算法或线功率算法的前提和应用场景,以防因为错误选用功率算法而出现的不正确动作行为。

上下行链路中非正交多址接入用户匹配及功率算法的改进

本文通过用户分簇、发送端功率域复用、接收端SIC技术等对非正交多址接入上下行链路进行分析,提出对于多用户共享者相同的通信资源这一现象的用户配对及功率分配优化算法。

局部阴影下基于GWO-P&O混合算法的光伏最大功率点跟踪

针对局部遮阴环境下传统灰狼优化(Gray wolf optimization,GWO)算法在跟踪最大功率点时P-U特性曲线出现多峰值、后期收敛速度慢、稳态精度低等问题,结合灰狼优化算法和扰动观察法(Perturbation and observation,P&O)各自的优势,提出了基于GWO-P&O的混合优化最大功率点跟踪(Maximum power point tracking,MPPT)算法。首先,采用灰狼优化算法逐渐向光伏的全局最大功率点靠近。其次,在灰狼优化算法收敛后期引入P&O法,既保持了灰狼优化算法较高的稳态精度,又能以较快速度寻找到局部最大功率点。最后,在不同环境工况下,将所提出的GWO-P&O方法与传统GWO算法进行对比。结果表明,改进的GWO-P&O算法在保证良好稳态性能的同时,一定程度上提高了GWO算法后期跟踪最大功率时的收敛速度。

基于长短期记忆网络-模糊控制的光伏最大功率点跟踪算法

光伏阵列具有非线性特点且其最大功率点会随环境变化而产生偏移现象。尽管最大功率点跟踪算法被广泛地应用于跟踪和预测光伏系统的最大功率点,但仍然面临着模糊控制的动态品质低、控制精度不佳等挑战。为解决前述问题,提出了一种集成长短期记忆网络与模糊控制的光伏最大功率点跟踪算法。首先,采用长短期记忆网络以时间序列法预测最大功率点电压。其次,将该预测电压与光伏阵列电压间偏差及其导数作为模糊控制的输入,然后直接调节Boost变换器的占空比。再者,为防止开关管常通,预先设置了变换器的最大、最小占空比。最后,在四种可变大气条件下,利用MATLAB/Simulink对所提算法进行仿真验证。实验结果表明:与长短期记忆网络、电导增量法和遗传算法相比,所提出的算法具有良好的跟踪性能、稳定精度及效率,并且具有波形更平滑、振幅较小的优点。

光伏电池最大功率点跟踪算法的研究与实现

为增强光伏电池的发电效能,文章进行了深入的研究,并开发了一种创新的最大功率点跟踪(MPPT)算法。该算法在分析光伏电池输出特性的基础上,引入先进预测算法及实时调整机制来实现对最大功率点高效、准确、平稳跟踪。实验结果表明,新型MPPT算法无论在动态响应速度、跟踪精度还是稳定性方面,都明显优于传统算法,能显著改善光伏发电系统整体性能。该新型算法对环境的适应性强,能为可再生能源的广泛利用提供强有力的支撑。

基于双阵元天线的ADS-B解交织投影算法

随着广播式自动相关监视(Automatic Dependent Surveil lance-Broadcast,ADS-B)技术的普及,交通密集区域内多条ADS-B信号的交织问题难以避免。为了降低设备成本并提高系统在低成本条件下的可用性,针对双阵元天线三条ADS-B信号交织问题,提出了双阵元天线投影算法。首先,上述方法基于频域插值理论与最小描述长度准则进行信源数估计;然后,采用功率倒置算法进行空域滤波,在未知信号波达方向的条件下抑制非期望信号,从而将双天线三信号的解交织问题转化为单天线双信号的解交织问题;最后,由虚拟多通道法扩维后,基于改进的投影算法分离交织信号。仿真验证了以上算法的有效性。

基于NOMA增强的D2D系统联合资源分配算法

非正交多址接入(Non-Orthogonal Multiple Access,NOMA)技术与设备到设备(Device-to-Device,D2D)通信技术相结合在实现高效频谱利用率和大规模接入上有着突出的优势。针对现有的NOMA-D2D系统存在的信道分配模式单一和D2D组内功率分配难以获得最优解的问题,构建了以D2D组和速率为优化目标的联合资源分配算法的方案:首先,在子信道分配上,将问题转换为双边匹配问题,提出了一种基于多对一场景下的D2D组信道分配算法;然后运用基于逐次凸逼近的凸差分(Difference of two Convex functions,DC)编程方法求出接近最优的功率分配值。仿真结果表明,提出的多对一场景下信道匹配算法在和速率上明显优于一对一场景下的信道匹配算法,提出的功率分配算法相比起对偶迭代算法更接近最优功率分配。

无线传感器网络功率自适应控制算法研究

在无线传感器网络的某些场景下,不仅要求较高的网络节点传输速率,还需要低功耗。粒子群优化算法(particle swarm optimization, PSO)广泛应用于最优化问题,研究将粒子群优化算法应用于无线传感器网络中,提出基于粒子群优化算法下的PSO功率控制算法,通过以网络节点总发射功率为优化目标,得到在满足一定传输速率下的最小总发射功率,并根据设置的时间周期重新计算分配节点发射功率,进而达到功率自适应。仿真结果表明:在满足节点传输速率在50 kbit/s以上的约束条件下,利用粒子群优化算法能够得到网络节点总发射功率的最小值。

共高频交流母线的电能路由器功率分配算法研究

相较于共直流母线拓扑,共高频交流母线拓扑的电能路由器具有模块化和可扩展的优势,可灵活实现不同电压和功率等级的多端口扩展。作为多端口电能路由器的典型拓扑,对基于模块化多有源桥换流器的电能路由器进行了研究,其允许多个功率源和负载的连接以及能量的双向流动,各端口功率流控制依赖于各端口间脉宽调制信号的相移值。鉴于各端口相移值间存在耦合关系导致计算困难,提出了一种新的电能路由器功率分配算法,依靠相移值的在线迭代计算,避免了相移值间非线性方程的直接求解,简化了各端口控制相角的计算,实现了各端口功率的自主分配。

基于移动窗比功率的主动式头枕控制算法

为减小追尾碰撞中乘员损伤,开发了一款基于加速度信号控制的主动式头枕。针对其控制系统,提出了移动窗比功率算法。通过与移动窗积分算法和比功率算法进行运算数据对比,分析了其抗干扰性和触发及时性,并开展了头枕台架试验和后碰撞台车试验。结果表明,该算法抗干扰性更强,触发更及时,其触发时刻误差在1ms以内,能有效避免误触发;头枕可在碰撞发生后52ms内完全展开,控制系统可在15ms内发出触发信号。

基于共轭梯度法的空时抗干扰算法研究

由于卫星导航信号功率很小,所以卫星导航信号具有易受干扰的特点,目前卫星导航抗干扰算法主要用到的是协方差矩阵求逆的方法,比如空域和空时抗干扰算法,然而随着天线阵元数的增加和空时抽头数的增加,矩阵维数也随之增加,导致运算量的上升,而共轭梯度法可以避免高维矩阵求逆,且具有收敛快,计算量小的特点,因此基于共轭梯度法的求解空时抗干扰算法,并通过仿真分析证明所提方法的有效性。

基于功率倒置算法的GPS抗干扰实时系统实现

实现了基于功率倒置算法的GPS抗干扰实时系统,并且提出了一种低复杂度的实现算法。运用Xilinx公司的Virtex-4以及TI公司的TMS320C6416T硬件平台,采用双FPGA+单DSP结构来实现整个算法。实验结果表明,GPS信号经过实时抗干扰系统处理后,可以运用普通的接收机进行实时、精确的定位。该系统具有兼容性好、精度高等优点。

基于最优梯度的滞环比较光伏最大功率点跟踪算法

光伏电池的输出功率特性随着外界环境的改变而变化。为使光伏阵列得以高效利用,需要对光伏并网系统进行最大功率点跟踪。提出了一种滞环比较法和最优梯度法相结合的最大功率点跟踪(maximum power point tracking,MPPT)算法,它很好地克服了最大功率点跟踪过程中的振荡和误判问题。为了验证该算法的有效性,在PSCAD/EMTDC软件平台上搭建了三相单级式光伏并网仿真系统,对常规的定步长扰动观察法和改进算法进行了仿真对比分析。结果表明:改进后的MPPT算法能有效消除直流电压的扰动纹波;当外界环境突变时,系统能快速稳定在新的最大功率点。

基于RSSI的功率匹配定位算法的研究与实现

针对无线传感器网络中直接使用接收信号强度指引RSSI(Received Signal Strength Indicator)定位会出现因接收信号强度随机性变化而导致的测距粗糙、定位不稳定的普遍现象,结合实际项目定位精度要求,在实验的基础上提出一种提高RSSI定位精度的功率匹配算法PMA(Power Match Algorithm)。实验首先通过测定RSSI与距离的关系,建立测距模型,然后在此基础上建立四边定位静态数据库,最后进行现场测试和误差分析。实验结果表明,该算法能适应RSSI测距信号强度变化不稳定性特点,定位平均误差约为0.07 m。

改进的最大功率跟踪算法在变速风力发电系统中的应用

为最大限度地捕获风能,最大功率跟踪研究一直是风电技术行业关注的热点问题。本文从变速风力发电机组空气动力学模型入手,在最大功率跟踪算法———爬山搜索法分析的基础之上,引入模拟退火算法中概率函数的定义式,用于定义自适应步长,从而使跟踪开始时具有较好的动态特性和在跟踪结束时具有较好的稳态特性。在Matlab环境下,建立了变速风力发电系统模型,仿真分析了风速变化对输出功率的影响,改进的跟踪算法能够使输出功率最终稳定在新的工作点上,且具有较好的稳态特性和动态特性。

局部阴影条件下最大功率点跟踪改进算法

利用MATLAB对光伏阵列在不同阴影情况下的输出特性进行仿真,并总结出光伏阵列可能出现局部最大功率点电压与开路电压之间的规律。根据该规律提出改进型电导增量法,将参考电压依次设为可能出现局部最大功率点的电压以避免漏掉任何一个峰值点,并通过比较这些局部最大功率点,追踪到全局最大功率点。设置参考电压阈值以判断是否存在局部最大功率点,减少搜索时间。仿真结果验证了该算法在有、无阴影的情况下都能准确搜索到全局最大功率点。

大规模MIMO系统中功率分配算法的能效研究

为了提高大规模MIMO下行链路系统的能效,基站分配给用户的功率不再是平均分配,通过对能效函数的分析,得到能效函数是关于用户功率的拟凹函数,进而提出了一种功率分配算法.因为大规模MIMO的基站天线数比较多,射频链的损耗不可忽略.所以建立了同时考虑基站分配给用户的功率和电路功率的新的系统功耗模型,并在该模型的基础上,分析用户分配的功率对系统总功耗及能效的影响.通过分析能效函数关于用户功率的拟凹特性,提出了一种迭代的功率分配算法.最后将所提的功率分配算法的能效与用户平均分配功率时的能效进行比较.仿真结果表明,所提算法能有效地提高系统的能效.