采用多标量模型的感应电机简化模型预测转矩控制算法

模型预测转矩控制(model predictive torque control,MPTC)基于定子磁链和定子电流预测值间接获取转矩预测值,会造成转矩预测误差,引起转矩纹波。且其价值函数中,转矩与磁链的量纲不同,需引入加权因子加以调整。该文引入定子磁链与定子电流矢量的矢积和标积,选择新的状态变量,导出新的感应电机多标量模型,并将其与模型预测转矩控制相结合,提出一种多标量模型预测转矩控制方法。运用该文所提方法直接预测转矩和无功转矩,能够简化算法,减小转矩预测误差,提高转矩响应速度,抑制转矩纹波。此外,该文定义一个统一加权因子的价值函数,构成价值函数的转矩与无功转矩的量纲相同,避免繁琐的加权因子选取设计。最后,通过实验验证所提方法的有效性和可行性。

基于多标量模型的感应电机神经网络逆控制

感应电机多标量模型具有状态变量是标量且物理意义明确和不需旋转坐标变换等优点;神经网络逆系统适合解决不确定性因素(参数变化和外在扰动等)存在的情况下,感应电机高性能的控制问题。为此,提出基于多标量模型的感应电机神经网络逆控制结构,实现感应电机系统的自适应解耦线性化,进而提高系统控制性能。最后对系统进行了仿真研究和软硬件实现方案讨论,理论分析和仿真表明所提控制结构是有效的。

一种处理超光滑表面对软X射线散射问题的标量模型

本文根据标量散射理论建立了一种能在σ/λ≈1条件下描述较高散射水平的标量散射模型;讨论了这一模型在低散射水平下与矢量散射模型的统一性;并给出了处理超光滑表面对软X射线散射问题所必须的几个实用数学关系。

基于GBK标量散射模型的超光滑光学元件表面特性参数预测方法

在引力波探测系统中,要实现对引力波的高精度测量,超光滑光学元件散射特性至关重要。然而,现有光学元件表面特性参数测量方法难以满足超光滑光学元件的测量需求。针对这一难题,提出了一种基于GBK(Generalized Beckmann-Kirchhoff)标量散射模型的光学元件表面特性参数预测方法。利用GBK标量散射模型和基于光腔衰荡技术的表面散射测量方法,建立了表征超光滑光学元件表面特性参数(表面粗糙度和自相关长度)的方程组,进而利用图解法求解得到超光滑光学元件的表面特性参数。为了验证预测方法的适应性,对不同表面特性参数下的多种待测光学元件进行了预测,获得了不同表面特性参数下元件表面粗糙度和自相关长度预测值的相对误差曲线。结果表明:表面粗糙度在0.1064~1.064 nm范围内时,其预测值相对误差均在1%以内;自相关长度在1064~3192 nm范围内时,其预测值相对误差均在1%以内。因此,在文中提出的表面特性参数范围内,该预测方法能快速准确预测超光滑光学元件的表面特性参数,具有较好的适应性和有效性,可为引力波探测系统中超光滑光学元件散射特性的测量提供参考。

标量计时模型中的神经机制

标量计时模型中各阶段的神经机制有重叠也有分离。从当今认知神经科学的研究结果看,与内部时钟有关的神经结构有小脑、基底神经节、前额皮质、前运动辅助皮质及顶叶下回皮质等;与记忆阶段有关的神经结构有基底神经节、背外侧前额皮质、右侧额下皮质及外侧前运动皮质等;与决策阶段有关的神经结构有背外侧前额皮质、前扣带回、高级颞叶皮质和基底神经节等。文章还从神经机制角度论证了计时的标量特性,讨论了今后研究值得注意的三个问题,即研究结果的确定性、研究手段的局限性以及该模型的适用性。

标量观测辨识模型参数的自适应调试法

针对从标量观测辨识模型参数提出自适应结构调试法,适用于标量函数显式依赖于某变量,未知参数显式出现在该变量的演化方程中的情况。通过调试法解决自适应辩识中辩识参数不收敛问题。对Lorenz混沌系统的数值模拟说明本方法的有效性。

标量计时模型的影响因素及发展

标量计时模型为人类时间知觉的研究提供了理论框架和研究范式,它采用信息加工的观点,包含时钟、记忆和决策三个阶段。时间二分任务是在标量计时模型的框架下研究时间知觉和加工的理想范式。它要求被试对时距进行与标量计时模型相对应的多阶段操作,包含了时间知觉所涉及的各个过程,能有效测量主观时距和时间敏感性的变化。通过这个范式,研究者发现,除了任务参数,年龄和疾病都会影响人的主观时距和/或时间敏感性。这些时间二分任务的实验结果促进了标量计时模型的发展,最近提出的两阶段决策模型和差别模型分别以不同的方式对标量计时模型进行了修正,并解释了参数设置的影响和计时的个体差异。

磁滞的简易标量模型

对旋转电机、变压器和电抗器进行磁场计算，有时必须考虑磁滞的非线性特性。如今，单向磁场的许多标量磁滞模型是已知的。与使用这些模型一起而来的主要问题是模型较复杂，同时需要大量计算时间。标量磁滞模型的一种新的简易型式由不同的设计方法提出，即计算出磁场或绘出必需的铁心的磁特性轨迹。主磁滞回线和子磁滞回线都可以模拟。用磁场强度和用磁通密度入手进行计算是同样的。模型建立在极限磁滞回线基础上，同时，测得的磁滞回线可用来辩别铁磁材料的参数。

磁偶极子的定位模型及实验验证

磁偶极子模型被广泛应用于目标物体定位及状态测定应用中,本文讨论了磁偶极子标量模型的推导,并设计了磁传感器模块对其进行验证。在实际位置检测应用中,当检测距离并不远远大于目标体体积的情况下,理想的磁偶极子模型便不能成立,本文基于该标量模型和磁传感器模块,对于在实际应用中理想磁偶极子模型在检测距离变化时的成立条件,并通过Cm实验进行验证,深入研究了磁偶极子理想模型在定位过程中的应用,提出检测磁偶极子模型在距离检测应用中的有效性的检测方法。

风场模拟中AR模型的若干问题

自回归(AR)模型具有计算量小,模拟速度快等优良特性,在风场模拟中得到了广泛应用。本文对AR模型进行了系统的研究,将脉动风场模拟中广泛应用的AR模型归为两大类,对模型中的参数从理论上进行了合理的解释。对两种模型模拟脉动风场时涉及到的Wiener-Khintchine公式的变换形式,通过分析对其进行了修正,指出算法上可以采用FFT技术来计算互相关矩阵的元素以提高计算效率。提出了AR模型编程中偶然发现的自回归顺序问题,算例表明两种不同方法的风速时程样本及其无偏自相关估计和自功率谱估计均有较大的影响,希望能引起更多同行对该问题的注意。尽管标量过程AR模型简单且易于掌握,但不能考虑时滞问题。相比之下,理论分析和数值实验都证明,向量过程的AR模型在精度总体要高于标量过程的AR模型,但其运算时间也相应增多。

两种AR模型模拟空间相关性风场的比较

风场模拟中广泛应用的AR模型主要有标量过程的AR模型和向量过程的AR模型.通过取数学期望的方法,可以得到标量过程AR模型模拟空间相关性风场所采用的参数,但该参数并未考虑时滞的情况.向量过程AR模型建立在联合平稳的假设之上,可以很好地综合考虑各点的空间相关性,且回归系数矩阵包含时滞的影响,可以考虑较长时间范围内各点风速时程的时间相关性,从理论来说,要相对完善一些.本文算例表明,向量过程AR模型所模拟的风场精确度总体上要高于标量过程AR模型所模拟的风场,但也存在所模拟风场各点的自相关函数偏差大和总体运算时间多等缺点.

输运概率密度函数中的小尺度标量混合建模

输运概率密度函数方法能精确地求解湍流燃烧中的有限化学反应速率,但小尺度上分子扩散引起的组分变化则需要通过标量小尺度混合模型来模拟。论文综述了当前湍流预混燃烧中混合模型研究的最新进展。首先介绍了现有标量混合模型在不同预混燃烧模式下的表现:对于火焰面燃烧模式,保持组分空间的临近性对于标量混合模型非常重要,标量混合频率受火焰结构影响显著;对于破碎反应区模式,组分空间保持临近性的重要性有所减弱,标量混合频率由湍流主导。接着介绍了最新基于直接数值模拟数据的标量小尺度混合机制和建模研究,包括湍流预混燃烧中反应标量小尺度耗散机制、反应标量混合时间尺度在不同燃烧模式下的演化规律、依据线性混合思路构建的标量混合时间尺度模型。针对不同湍流预混燃烧模式的模型验证表明:相比于已有湍流混合时间尺度模型,新模型显著提升了对湍流预混火焰中的标量耗散率和燃烧特性的预测精度。最后介绍了大涡模拟/输运概率密度函数方法在近极限湍流预混火焰,如甲烷预混值班火焰和湍流对冲预混火焰中的应用,验证了其对贫燃、高湍流度条件下的湍流-化学反应相互作用及局部熄火/再燃现象的预测能力。

用ASOM和PDF方程模型模拟湍流射流燃烧

分别用代数二阶矩(ASOM)湍流燃烧模型和概率密度函数(PDF)输运方程模型模拟了美国Sandia国家实验室测量的甲烷-空气湍流射流燃烧,并将模拟结果与实验结果对比.结果表明,在大多数区域内,两种模型预报的平均温度、平均组分质量分数都与实验结果符合很好,考虑到ASOM模型的计算量约为PDF方程模拟计算量的1/100,因而认为ASOM模型更适合工程应用.用PDF模拟结果统计的温度和质量分数脉动的自关联,以及反应速率系数脉动和质量分数脉动的互关联,在大多数区域内与对应的时均量的梯度乘积有相似的变化趋势,因此验证了ASOM模型封闭假设的合理性。

一个用于焊锡合金的粘塑性损伤模型

提出了一个描述焊锡合金在单向和循环载荷下特性的双标量模型。基于损伤面的概念，损伤累积过程被分为非弹性损伤和疲劳损伤两部分。对应的本构和损伤演化方程在不可逆热力学框架下建立。算例表明，该损伤模型能用于预测焊锡材料在单向拉伸、蠕变和疲劳载荷下的性能。

自校正标量加权信息融合Kalman滤波器

对含未知噪声统计的多传感器系统,用现代时间序列分析方法,基于自回归滑动平均(ARMA)新息模型的在线辨识和求解相关函数矩阵方程组,可在线估计噪声统计,进而在按标量加权线性最小方差最优信息融合准则下,提出了自校正标量加权信息融合Kalman滤波器。它具有渐近最优性,且比每个局部自校正Kalman滤波器精度高,算法简单,便于实时应用。一个目标跟踪系统的仿真例子说明了其有效性。

新Agegraphic快子暗能量模型再探讨

新agegraphic暗能量模型是依据量子力学的不确定性关系和广义相对论中的引力效应提出的。作为暗能量的候选者之一,动力学标量场被认为是暗能量基本理论的有效描述。本文把新agegraphic暗能量和标量场对应起来,构造具有新agegraphic暗能量性质的标量场模型,并利用观测数据来确定该标量场的拉氏量具体形式。本文考虑由暗能量、物质和辐射组成的平坦宇宙,通过标量场之一的快子场和新agegraphic暗能量的对应构造一个新agegraphic快子暗能量模型。参考最新拟合的模型参数n、哈勃常数h和,得到新agegraphic快子暗能量模型标量场势能和快子场的演化。

非平宇宙中的全息精质模型

提出了非平宇宙中的全息精质模型,构造出精质标量场,对全息暗能量的宇宙学演化进行有效描述.推导了全息暗能量在非平宇宙中的演化方程,进一步通过与正则标量场建立对应,构造出全息精质标量场模型,并讨论了空间曲率对模型的影响.结果表明,空间曲率对标量场演化的影响主要表现在高红移区域,而对于重构出的标量场势函数,在标量场值越小的区域空间曲率的影响越大.

具有模型概率修正的新颖IMMPDA算法

为了有效提高杂波环境中机动目标跟踪的精度,将标量交互式多模型(SIMM)算法与概率数据关联(PDA)算法结合成SIMMPDA算法。其中,PDA算法能够有效处理杂波环境下的数据关联与测量不确定性。SIMM算法处理运动模型间的切换,且在线性最小方差意义下获得目标的最优状态估计。而考虑因杂波的干扰导致各时刻的匹配模型占优程度不明显的问题,故再对各时刻SIMMPDA算法所得的后验模型概率进行修改,得到一个基于模型概率修改的SIMMPDA算法,即为M-SIMMPDA算法。仿真结果表明,所提算法的跟踪精度得到一定程度的提高。

采场底板岩层破坏与损伤分析

底板岩层在采动过程中的破坏取决于底板的应力场和原生缺陷分布。在基于岩石工程破坏准则,探讨底板岩层破坏定义的前提下,依据现场综合观测资料,采用各向同性弹性损伤双标量模型的两个损伤变量描述底板岩层的裂隙演化,结合位移反分析的结果,研究底板岩层破坏的细观机理,可为开采煤层底板的安全性评价提供依据。

时距加工“长度效应”研究述评

所谓长度效应指随着加工长度的变化,时距加工机制在认知或神经层面会表现出不一致。近20年来,关于时距加工是否会出现长度效应存在共同机制假设和差异机制假设两种观点。共同机制假设主张不同长度的时距加工认知或神经机制相同,且该机制可被标量计时模型解释;而差异机制假设主张不同长度时距加工的认知或神经机制存在差异,2～3s、1s、1/2s及1/3s等是区别不同机制的分界位置。文章还指出四个值得思考的问题,即已获证据的可靠性问题、判定标准的多元化问题、分界位置的确定性问题及理论模型的适用性问题。