基于S变换模能量分析的直流电缆故障测距

针对现有高压直流电缆故障定位方法故障定位精度低、定位模型泛化能力差等问题,文中在考虑电缆故障后故障点产生的暂态信号中含有丰富的故障信息的特征,提出一种时频域能量分析的故障测距方法。该方法利用多分类支持向量机(SVM)的特性构建直流电缆故障定位模型,利用直流电缆相模解耦矩阵对电缆电气量解耦,并采用S变换进行时频域变换,将得到的模量构造模能量,将其作为样本对SVM模型训练。实验结果表明,所提方法对于不同故障类型在不同过渡电阻及不同位置故障下均可进行准确测距。

局部反磁剪切位形下高能量粒子模的线性不稳定性分析

在HL-2A装置等离子体放电参数下,模拟研究了局部反磁剪切位形时(存在具有同一安全因子值的多个有理面时)高能量粒子(EP)激发的m/n=2/1的高能量粒子模(EPM),并给出了含有EP驱动和环耦合效应的m/n>1模式的本征值方程。通过数值求解本征值方程,计算了径向模结构,并模拟了EPM增长率和模频率对于EP比压(βh)的依赖关系。计算结果表明,局部反磁剪切位形下捕获EP可以驱动全域的EPM不稳定性,其特征类似于m/n=2/1类鱼骨模,这为相关实验提供了理论解释。通过研究EP参数对模式的影响,发现随着粒子径向分布的平化,模式趋于稳定;当束注入能量增加时,强的阿尔芬连续谱阻尼将导致不稳定性增长率的减小。

基于TVFEMD-IMF能量熵增量的桥梁监测数据降噪方法

针对桥梁监测数据受多重噪声干扰、影响结构真实响应获取的问题,提出了一种基于时变滤波经验模态分解(time-varying filtering empirical mode decomposition,简称TVFEMD)和本征模函数(intrinsic mode function,简称IMF)能量熵增量的桥梁监测数据降噪方法。首先,利用TVFEMD分解桥梁原始监测数据,得到多个子序列;其次,采用IMF能量熵增量确定多个子序列中的有效子序列;然后,划分子序列中的结构响应分量和噪声分量,对结构响应分量重组实现监测数据降噪;最后,利用平均绝对误差(mean absolute error,简称MAE)、均方根误差(root mean squared error,简称RMSE)和信噪比(signal-noise ratio,简称SNR)对不同方法的降噪效果进行评价。仿真算例和工程实例结果表明:TVFEMD相比经验模态分解(empirical mode decomposition,简称EMD),有效解决了模态混叠问题;TVFEMD结合IMF能量熵增量方法,有效抑制了多重噪声影响,对结果精度有较大提升;与EMD-IMF能量熵增量和Kalman滤波降噪法相比,TVFEMD-IMF能量熵增量法所得到降噪信号的MAE和RMSE值分别提升了23%和21%以上,降噪效果更好,信噪比提升38%以上,抗噪性能更佳。

基于能量流方法的纯电动汽车低温续驶里程提升研究

以某带热泵系统的微小型纯电动乘用车为对象,开展低温CLTC-P循环工况下的续驶里程测试,通过综合研究测试数据并分解整车能量流,探讨提升续驶里程的潜在方向。基于AMESim平台建立包含热管理系统的整车动力经济性模型,经校准后仿真对比不同优化方案,制定组合优化方案。试验验证结果显示,组合优化方案可将低温续驶里程提升12.6%,其中热管理系统优化方案的贡献显著优于整车阻力优化方案和控制策略优化方案。为提升纯电动乘用车低温环境下的续驶里程提供参考思路和方法。

基于总能量模的GRAPES全球模式奇异向量扰动研究

以发展基于奇异向量技术为初值扰动的GRAPES全球集合预报系统为目的,在GRAPES模式及其干动力框架下的切线性、伴随模式基础上开展了以总能量模为权重算子的奇异向量计算技术研究,建立奇异向量的计算求解模块,并通过奇异向量检验方法和切线性近似方法验证了奇异向量求解的正确性。通过对中高纬度的GRAPES奇异向量水平结构的线性演变分析,证实了在最优时间间隔内GRAPES奇异向量能够快速增长,并能描述中高纬度大气的斜压不稳定特征。分析在初始时刻和最优化时间间隔时刻的GRAPES奇异向量总能量及其分量(动能和势能)的垂直分布特征,发现在中高纬度区域,GRAPES奇异向量能够描述对流层不同层次的斜压不稳定增长特征。

有源滤波装置直流侧电压控制瞬时能量平衡建模

针对有源滤波装置直流侧电压进行更为有效控制的问题,文中应用瞬时能量平衡建模法推导出了一种用于三相三线有源滤波装置(APF)的直流侧电压控制数学模型。基于推导的数学模型利用经典控制理论得到稳态模型框图。根据比例积分调节器的闭环控制模型和劳斯判据中系统稳定条件,研究了系统的稳定性,并详细讨论在闭环控制方式下比例积分调节器的比例系数KP和积分系数KI的选取原则。仿真和实验结果验证了文中提出的比例系数KP和积分系数KI的选取原则是切实可行的,同时表明比例积分调节器闭环控制对于有源滤波装置直流侧电压控制具有较好的相对稳定性。

模糊辨识在直流电弧燃弧时间及能量建模研究中的应用

本文研究了直流电弧燃孤时间及燃弧能量与触头分离初速度、回路电压及回路电流之间的非线性关系 ,采用模糊对向网络模型以及模糊C 均值算法 ,给出该非线性关系的模糊建模方法。应用的实际效果表明 ,所得模型具有较高精度 。

面向绿色制造的高速加工能量模型

高度发展的工业生产给人类社会带来了高度的物质文明,同时也消耗了大量的能量。而我国能量的利用率低,能量消耗大,降低消耗就成了当务之急,本文通过能量模型的建立,得到工艺参数与能量模型之间的关系。

基于压电超声的金属箔材固结振动系统能量建模

为完成对金属箔材超声固结过程的研究,探讨金属箔材超声固结机理,通过对金属箔材固结振动系统进行能量建模并进行运动学分析,从微观角度对金属箔材超声固结过程进行剖析。结果表明,在一定的压力和超声振动作用下,金属箔材间的高频振动摩擦会导致温度升高进而提高进入材料界面的能量,从而使金属原子间的扩散系数增加,金属箔材得到软化,最终金属相互键合形成界面固结。

漏表面波IMF_(1)能量识别无砟轨道脱空适用性研究

为了研究漏表面波法对高铁无砟轨道层间脱空检测的适用性,建立脱空特征指标,通过含层间脱空的板式无砟轨道实尺模型进行试验,建立空气‑无砟轨道耦合有限元模型,分析不同工况下的冲击响应声场分布特征;进一步对漏表面波信号进行希尔伯特‑黄变换,保留高频特征信号至第1阶本征模函数(intrinsic mode function,简称IMF_(1)),分解低频干扰信号至高阶本征模函数,提出以IMF_(1)能量为特征指标的层间脱空判识方法。研究结果表明:随着脱空长度和脱空至荷载冲击点距离的增大,漏表面波IMF_(1)能量分布呈现正相关变化趋势;IMF_(1)能量对CRTSII型板式无砟轨道板中CA砂浆层脱空0.2~0.5 m较为敏感,基于漏表面波的CA砂浆层脱空检测具备一定理论可行性。

探究城市轨道车辆电气制动能量建模及仿真

城区以内的轨道车辆,在电气制动特有的步骤内,包含惯常的再生制动、对应着的电阻制动。城轨车辆关涉的电气制动,应当建构能量布设的精准模型,予以仿真运算。这种制动建模,应考量设定好的车辆编组、布设线路及车体载重、描画的运行图、各时段的牵引供电。供电网络布设的模型,包含单车牵引、并行态势下的多车运行。

基于能量模的DCT域水印算法

本文根据模运算的结果在DCT域低频系数的直流分量嵌入水印,算法表明:该算法具有教强的鲁棒性,能抵御裁减、压缩等图像操作攻击。

一类偏微分方程的能量模估计、解的唯一性和稳定性

本文讨论2+1维非齐次线性逆双曲型与抛物型方程乘积形式的方程的能量模估计,并用能量模估计来证明解的唯一性和稳定性。

冷箱脱甲烷系统能量耦合建模与全局优化

乙烯分离装置中冷箱脱甲烷系统的冷量消耗占全装置的50%以上。采用Aspen plus对改进的前脱丙烷流程的冷箱脱甲烷系统以及乙烯、丙烯压缩透平系统进行能量耦合建模,其中分凝分离器(Dephlegmator)、脱甲烷塔、乙烯塔和压缩机等关键设备模拟结果与实际数据相对误差在2%以内。构建冷箱脱甲烷系统全局优化模型,根据生产工艺分析,确定优化变量为不同等级冷剂用量和裂解气出口温度,通过灵敏度分析得到优化变量对系统能量消耗和乙烯损失的影响。使用序贯二次规划法(SQP)求解有约束非线性规划模型(NLP),优化后乙烯损失量由71 kg·hr^-1降至35 kg·hr^-1高压蒸汽消耗总量减少0.6%,系统能量消耗和乙烯损失经济加权目标函数值较优化前降低2.83%,实现了系统能质高效利用。

高能量粒子测地声模与Dimits区漂移波相互作用

基于包含驱动和阻尼的三波非线性相互作用模型,构建了一个描述高能量粒子测地声模(EGAM)与Dimits区漂移波湍流相互作用的系统,并在系统的线性增长及非线性振荡阶段分别进行了解析和数值研究.更进一步的数值结果表明,在忽略EGAM的贡献时,该系统具有随着线性驱动/阻尼率等参数的变化,从极限环振荡经历倍周期分岔最终进入混沌的行为特征.在此基础上,形式上构建了本系统的非线性饱和Dimits区,并研究了EGAM对Dimits区漂移波的影响.结果表明,对于不同幅度和频率的EGAM,被调制后的漂移波将表现出受到激发或抑制的效果.对此,采用相空间分析的方法给出了相应的解释.

卡尔曼滤波融合模糊PID算法优化反应釜温度控制

为提高反应釜在生物发酵时对温度的抗干扰能力,以反应釜温度作为研究对象利用卡尔曼滤波融合模糊PID算法进行优化控制。根据能量守恒推导反应釜温度等效数学模型并进行线性化,利用模糊算法整定PID参数对线性化模型进行控制,经卡尔曼滤波预测矫正处理得到系统输出,在0.05和0.10噪声下分别对比PID与模糊PID法,分析该算法的控制精度以及抗干扰能力。结果表明,噪声大小在0.05和0.10时的温度响应偏差分别为0.701%和1.841%,明显优于其他两种算法。

径向电场对离子温度梯度模稳定性的影响

为了理解托卡马克装置中给定径向电场对离子温度梯度模(ITG)稳定性的影响,基于非线性回旋动理学理论和气球模表象推导了环位形下包含径向电场引起的极向流和密度扰动影响的ITG的本征模方程,并分别在长/短波长极限下研究了高能量粒子诱发测地声模(EGAM)所伴随的径向电场对ITG的本征频率、增长率和平行模结构的影响.不仅对该本征模方程进行了理论研究,还使用本征矩阵法对其进行数值求解,以便对理论结果进行验证.研究发现EGAM伴随的电场引起的极向转动会大幅降低ITG的增长率,而极向模数m=1的密度扰动对ITG的线性稳定性影响很小.这一结果与一般认为的带状流通过极向流剪切抑制湍流的结果是一致的.除此之外,使用本文发展的一般性方法也可以研究高能量粒子激发的阿尔芬不稳定性与漂移波湍流通过阿尔芬不稳定性激发带状结构发生的间接非线性相互作用,即带状结构所伴随的径向电场通过极向转动和密度扰动影响ITG的稳定性.该间接非线性通道可以作为对主导背景等离子体输运的微观湍流和主导高能量粒子输运的阿尔芬不稳定性之间的直接相互作用通道的补充.

基于IMF能量谱的水声信号特征提取与分类

经验模态分解(EMD)是用来处理非平稳时变信号的一种信号分析方法,该方法对所分析信号的局部特征信号进行不同时间尺度的分解,从而得到这些局部特征信号的各阶本征模函数(IMF)。提出了一种基于IMF能量谱的水声信号特征提取与选择方法,通过对水声信号进行经验模态分解,提取信号的本征模式分量并转换为能量谱特征向量,从而观测不同信号子频带能量谱的特征变化。分类实验采用支持向量机(SVM)分类器进行。实验结果表明,相对于小波能量谱特征提取法而言,利用IMF能量谱作为特征向量的分类实验具有更佳的分类效果,平均正确率达88%以上。

基于能量-相角的无线电能传输系统建模与验证

为了解决无线电能传输系统中电流和电压的变化频率较快且不能直接反映负载上的电压有效值的问题,采用基于能量-相角的建模法为全桥逆变器的无线电能传输系统建模,同时避免了相较于d-q分解法系统阶数较高的情况。首先分析了由全桥逆变器驱动的无线电能传输系统的等效电路模型,然后将能量和相角作为变量对等效电路模型进行小信号建模,接着将小信号模型在工作点附近线性化,得到系统的线性模型及其传递函数,最后开发全桥逆变器原型机并应用于无线电能传输系统。实验结果与小信号建模得到的幅相特性曲线在中低频段基本一致,在1 000 rad/s及以下频率情况下的吻合度达到90%,验证了建模方法和模型的准确性。