基于步进时间线的智能化演播室的应用研究——以U-Studio中的实现方式为例

本文介绍了步进时间线在智能化演播室中的作用和优势,并以步进时间线在U-Studio中的实现方式为例,介绍了一种功能强大、操作简易的智能化演播室系统的设计与实现方案,完美地实现了演播室设备的集中控制。

利用时间步进算法精确稳定求解时域积分方程

时域阻抗矩阵元素的计算需要分别计算场单元和源单元上的空时积分,由于时间基函数的分域性以及时间基函数(如三角型时间基函数)导数的不连续性,使得采用高斯积分方法计算源单元上空时积分的计算精度较差且误差随着时间步长的减小而增大.本文通过将源单元上空时积分转变成为1D时间卷积分和1D空间解析积分来精确计算时域阻抗矩阵元素,并在此基础上利用时间步进算法求解了时域电场、磁场和混合场积分方程.通过计算实例表明该方法在较大的时间步长取值范围内均能确保时域积分方程时间步进算法求解的精度和后时稳定性.

一种改善TDIE时间步进算法稳定性的新平均方法

提出一种抑制TDIE时间步进算法(MOT)后期振荡的新平均方法,与传统平均方法相比,该方法能进一步提高MOT算法的稳定性.采用时域电场积分方程的显示格式(explicit),计算了二个算例:高斯脉冲波照射到金属平板、金属立方体时目标表面的电流响应.数值结果表明,该方法效果显著,具有较强的普适性.

求解时域电场积分方程的稳定时间步进算法

利用面积坐标变换、相对坐标变换、积分区域分解和广义Duffy坐标变换将时域电场积分方程中奇异性积分(共面、共边和共单结点的场源三角形单元上)转化成可精确计算的非奇异性积分。在不同时间基函数(导数连续和导数不连续)、不同时间步长情况下对比分析了该方法和现有的常用方法计算奇异性积分的精度。计算实例表明:时域阻抗矩阵的精确计算有效地改善了时间步进算法的后时稳定性。

时间步进算法中阻抗矩阵的高效存储新方法

分析了时域积分方程时间步进算法产生的阻抗矩阵特征,针对该特征提出了一种新的阻抗矩阵存储方式,并将其用于低阶空间基函数与高阶空间基函数产生的阻抗元素存储中,通过数值算例证明了新存储方式存储与计算的高效性,最后,简要说明了新存储方式用于时间步进算法并行计算的优势。

一种改进的时间步进稳定性平均方法

介绍了时域积分方程方法(TDIE)的基本原理,提出一种抑制时域电场积分方程(TDIE)时间步进(MOT)后期振荡的新平均算法,提高了MOT算法后期的稳定性。计算了高斯脉冲波照射到金属立方体时目标表面的电流响应,数值结果表明,该方法简单有效地推迟了TDIE后期震荡时间。

求解时域电场积分方程的不等长时间步步进法

采用时间步进法求解时域电场积分方程时,若时间维度上采用不等长网格进行剖分,能减少未知量个数,但将造成插值无法进行。为解决这一问题,利用满二叉树的中序遍历对求解的时间与空间顺序进行重排,形成了不等长时间步步进法。用该方法对线天线及锥板型电磁脉冲模拟器天线的电流进行了计算,将计算结果与用均匀时间网格模型及成熟软件CST计算所得结果进行了对比,三种方法的计算结果一致,证明了该方法的可行性。该方法对锥板型模拟器天线算例的计算时间仅为均匀时间步步进法的41.16%,说明该方法提高了计算效率。最后,给出了该方法与均匀时间步步进法在求解时未知量个数的比值,证明了当空间网格不均匀时,该方法能有效地节约计算量。

电磁场积分方程时间步进解法稳定性的研究

本文对用三角片状单元剖分及做相应的矢量基函数展开,采用空间域的Galerkin矩量法,时间域采用步进递推方法解电磁场时空积分方程并进行了程序实现.研究了这种方法的优缺点,分析了计算中出现的振荡发散现象,与细线栅网结构剖分方法进行了比较,从中得到关于时空积分方程时间步进解法稳定性的一些结论.

时域磁场积分方程时间步进算法后时稳定性研究

从理论上推导得到时域磁场积分方程时间步进算法感应电流后时稳定的充分必要条件,该条件可以有效地判断时域磁场积分方程时间步进算法的后时稳定性。基于时域磁场积分方程时间步进算法及稳定性条件提出了一种改进算法,该算法可以保证感应电流后时稳定。通过数值算例验证了推导的时域磁场积分方程时间步进算法后时稳定条件的正确性,改进算法比原算法有更好的计算精度。

基于条件步进和时间步进原理的单片机顺序步进器

基于条件步进/时间步进原理的单片机步进器,继承了继电器步进器具有的转步电路的标准结构及其标准的逻辑函数表达式。通过对单片机的内存位空间进行软继电器定义,并运用其逻辑运算能力,可实现一类具有设计技术要求低、经济、可编程的顺序控制器设计。

超宽带电磁散射的时间步进法

采用时间步进法对飞机的基本构成部件(球、圆柱、薄板)的超宽带电磁散射问题进行了研究。导出了磁场积分方程数值计算公式,所得时域散射远场与实测或其它方法计算结果相比,吻合较好。本方法与时域有限差分法(FDTD)相比,无须设置吸收边界条件,适于成像数据的提取,运算简便。与频域方法相比,它可解决超宽带电磁散射预测问题。

系数优化在改善时间步进算法稳定性中的应用

隐式时间步进算法在求解二维物体的散射时,随着时间的推移,也会出现后时不稳定性的问题。文章在先五步后三步平均公式的基础上利用误差公式对系数进行筛选,改善了原公式在隐式时间步进算法中计算二维物体时产生的后时震荡情况;采用基于时域电场积分方程的隐式时间步进算法,分别计算了TM高斯脉冲入射到无限长导体圆柱和导体方柱时的导体表面感应电流。数值计算结果表明所提出的方案有效地改善了后时不稳定的发生,提高了后时的稳定性。

基于时间步进自由尾迹的旋翼总距突增气动响应分析

自由尾迹的桨叶气动模型中,考虑了由于桨叶预扭导致尾随涡不在同一个平面对控制点诱导速度的影响,翼型气动模型采用Leishman-Beddoes非定常气动模型,并推导得到操纵下的桨叶挥舞运动方程。采用二阶精度时间步进格式,耦合桨叶气动模型、挥舞运动方程,构建时间步进自由尾迹算法。而后计算旋翼尾迹在操纵条件下的变化历程,得到旋翼的气动响应。通过计算结果与实验数据的对比,验证方法的可行性,并分析操纵速率、预扭对气动响应的影响。

瞬态场研究的时间步进法与共轭梯度法

本文以任意形状细导线散射问题为例讨论了时间步进法与共轭梯度法及其在瞬态场问题研究中的应用,我们发现了这两种方法之间的联系,并对Rao等人提出的改进型共轭梯度法做了进一步简化.数值计算结果与相关文献结果吻合很好.

基于Runge-Kutta的自回归物理信息神经网络求解偏微分方程

物理信息神经网络离散时间模型(PINN-RK)是深度学习技术与龙格库塔方法相结合的产物,在求解偏微分方程时具有非常出色的稳定性和较高的求解精度.但是,受到龙格库塔算法本身的限制,PINN-RK模型仅能实现单步时间预测,且计算效率较低.因此,为了实现多时间步长预测和提高模型的计算效率,提出了一种基于龙格库塔法的自回归物理信息神经网络模型(SR-PINN-RK).该模型基于自回归时间步进机制,改进了神经网络的训练流程和网络结构,相比PINN-RK模型,大幅减少了神经网络的训练参数,提高了模型的计算效率.此外,在自回归机制的作用下,该模型通过对标签数据的动态更新,成功实现了对偏微分方程解的多时间步长预测.为了验证文中模型的求解精度和计算效率,分别求解了Allen-Cahn方程和Burgers方程,并与文献中的基准解进行了对比.结果表明,模型预测解与基准解之间具有很高的一致性,求解Allen-Cahn方程和Burgers方程的最大相对误差均低于0.009.

时域积分方程MOT算法的推迟位时间卷积数值积分新方法

通过变量代换平滑三角形上推迟位(标量位函数和矢量位函数)并消除推迟矢量位旋度的奇异性,使得采用数值积分法就能够精确快速地计算任意正则时间基函数与推迟位函数及推迟矢量位旋度之间的时间卷积运算,可用于基于任意类型时间基函数的时域电场、时域磁场及其混合场积分方程时间步进(MOT)算法.与时间卷积运算的解析法对比分析表明,该时间卷积数值积分方法能够精确快速地计算基于任意类型时间基函数和不同时间步长条件下时域积分方程MOT算法的阻抗矩阵元素;而具体的计算实例也表明,阻抗矩阵的精确计算显著地提升了时域积分方程MOT算法的后时稳定性和求解精度.

基于时域不连续伽辽金算法的时域屏蔽效能分析

[目的]为精确分析金属屏蔽腔的时域屏蔽效能,提出一种基于局部时间步进技术和并行技术的时域不连续伽辽金(DGTD)算法。[方法]利用DGTD算法,对金属屏蔽腔进行全波电磁仿真,进而计算时域屏蔽效能(TDSE);利用局部时间步进(LTS)技术增大时间步长,然后结合并行技术显著缩短计算时间;分析金属屏蔽腔的孔径尺寸、腔体厚度、阵列孔间距等设计参数对时域屏蔽效能的影响。[结果]数值算例结果显示,所提方法正确、有效。[结论]所提方法为电磁屏蔽问题的仿真提供了一种有效的工具,对金属屏蔽腔的设计具有一定的指导意义。

一种直接检测雷达脉冲积累新方法(英文)

本文提出一种可用于直接检测雷达的步进时间间隔脉冲串实现脉冲积累的新方法。在接收机端,包络检波信号通过一种修改的互相关算法进行处理,彻底消除所有伪相关峰,从而获得完美距离旁瓣特性。这种完美特性在理论上进行了证明,并给出了具体实现结构。仿真结果表明了新方法的正确性和显示出其良好的相关性能。此外,新方法易于实现且与传统直接检测雷达兼容,能够应用在不需要多普勒信息或很难提供相干性的雷达中,如短脉冲激光雷达和超宽带冲激雷达。该方法也适用于常规非相干雷达的升级。

连续离子交换法钾富集试验研究

以海水一次浓缩液为原料液、以硝酸铵溶液为洗脱剂,利用连续离子交换装置进行钾富集试验,考察了原料液和洗脱剂的进料温度、流量和系统的步进时间对吸附和钾富集效果的影响。结果表明,操作温度对吸附过程的影响不大,洗脱温度越高越有利于得到高浓度的富钾液;在步进时间一定时,吸后液中的K+浓度随原料液进料流量的增大而增大,而富钾液的K+浓度随洗脱剂进料流量的增加先增大后减小,存在最优值;进料流量一定时,为了得到高K+浓度的富钾液,系统的步进时间也存在最优值。在优化的操作条件下,原料液中K+吸附率达到88%,富钾液中浓度达到63.2g/L,富集倍率达到6.3倍。

平头物体三维带空泡入水的数值模拟

本文用时间步进法和边界积分方程方法数值求解平头物体的垂直及斜向入水过程,这是一个在非线性自由面条件下,物体与流体有耦合作用,三维、非定常、理想不可压流体的运动问题,自由面用Lagrangian参数描述,物面用固结在物体上的Eulerian坐标描述,数值计算上提出了物面动力学条件(流-固耦合运动方程)和自由面动力学条件的二阶精度的时间差分隐格式,最后给出若干入水情况的详细计算结果。