拓扑优化结构中棋盘格式的光滑及等面积处理方法

为了解决拓扑优化后出现的边缘棋盘格式问题,提出了用线性最小二乘法对边缘棋盘格式进行线性化处理。在拓扑优化棋盘格式边界线性化处理后,出现了小梁结构端面面积在长度方向不相等和不均匀等问题,对实际工程应用带来不便。针对此问题提出了首先用常规的单边中心分割等面积处理方法对线性光滑处理后的模型进行优化,使重构模型趋于均匀化、规则化,但是发现单边中心分割等面积法处理后重构模型的小梁中心出现了偏离。为了保证小梁结构端面面积相等、同时保证小梁中心线不偏离,又提出了双边中心分割等面积法,这种方法避免了小梁结构等面积变化后的中心线偏离问题,保证拓扑优化结构的完整性。通过计算对比分析,发现双边中心分割等面积法处理后的重构模型在静力学分析中的性能均优于其他两种方法,验证了双边中心分割等面积法处理的可行性。

基于等面积法的双有源桥变换器控制策略

随着电池储能系统的不断发展,储能用双向直流变换器的规格与效率要求越来越高,双有源桥(DAB)变换器由于可以更好地胜任功率双向传输场合而备受欢迎。但其常规调制方式均有一定的缺陷,单移相调制方式在轻载时软开关特性丢失,效率低;双移相与三移相调制方式需要实时求解最小电感电流有效值对应的内外移相角组合,控制计算过程复杂,对主控制器要求高。这里综合考虑变换器常规调制方法存在的优缺点,提出一种基于等面积法的优化控制策略,根据电池电压灵活调整初、次级全桥占空比,有效降低电感电流有效值,拓宽软开关范围,提高变换器效率,且控制复杂度相较于双移相与三移相调制方式大幅减小。最后,搭建了额定功率为5 kW的实验样机,验证了所提控制策略的有效性。

单机等面积法电力系统暂态稳定分析

根据单机等面积定则原理SGEAC(single generator equal area cirterion)对基于动态单等值机群的稳定裕度与基于动态二等值机群相对运动的稳定裕度进行了比较研究,发现两者完全一致。利用物理系统多变量函数的高阶导数,得到了单一等值机群与单一机组功角曲线的理论表达方式,由时域仿真与曲线拟合得到单一机群或单一机组的功角曲线,最终得到系统的能量型稳定裕度。实例验证了所提方法的有效性。

等面积多圆锥投影的研究

等面积多圆锥投影在地图投影分类中目前还是一个"空白"。根据等面积投影条件,推导出了等面积多圆锥投影的坐标和变形计算公式,并对该投影的变形特点进行了分析。结果表明,等面积多圆锥投影适合制作中、高纬度地区沿南北方向延伸区域的地图,也适合制作世界地图和地球仪。

椭球情形下等角和等面积正圆柱投影间的直接变换

为实现椭球情形下等角和等面积圆柱投影间的直接变换,借助具有强大符号运算功能的计算机代数系统Mathematica,推导出了等量纬度和等面积纬度函数间变换的直接展开式,并将公式系数统一表示为椭球第一偏心率e的幂级数形式,且统一展开至e10。在此基础上建立了等角和等面积正圆柱投影间的直接变换模型,可解决不同参考椭球下的投影变换问题。精度比对结果表明本文建立的直接变换模型相比于传统间接变换模型精度提高3~5个数量级,完全可以满足地图海图制图精密计算的需要。

基于等面积高度带划分的贺兰山维管植物物种丰富度的海拔分布格局

山地植物物种丰富度海拔分布格局是生物多样性研究的热点之一。以往研究中一般将山体划分为等海拔间距的高度带,以分析物种丰富度的垂直格局,其缺陷在于因各高度带面积不相等而可比性下降。为消除面积不相等的影响,作者利用数字高程数据(DEM,Digital Elevation Model)在地理信息系统(GIS)工具支持下,尝试将贺兰山(海拔范围1,300-3,500m)划分为等面积的数个高度带,从而分析其物种丰富度的海拔格局。结果表明:(1)贺兰山物种丰富度呈现为单峰式海拔格局,峰值出现在海拔2,000m附近。(2)逐步回归分析显示,坡度异质性是解释物种丰富度海拔分布格局的最优因子。高度带的坡度异质性越大,意味着地形的起伏变化越大,反映出生境类型越趋多样化,从而可维持多个物种的共存。(3)贺兰山植物物种丰富度在海拔2,000m附近达到峰值,可能与植被演变历史、气候条件、地形复杂度、生态过渡带和中间膨胀效应的共同影响有关。(4)对山体进行等面积划带,可直接消除面积不相等带来的影响,与等间距划带的方法相比,尤其在物种海拔分布信息准确度较高时更具优势。

SPWM波形等面积动态递推算法

基于等面积原理 ,提出了一种新型变频器 SPWM波形动态递推算法 ,分析了该波形的频谱特性 ,讨论了其谐波抑制能力。利用该算法研制成功的 1 0 k VA变频器实验结果表明 ,新算法计算量小 ,实时性强 。

不可展曲面近似展开的四边形网格等面积法

提出了以面积不变作为基本展开原则，对不可展曲面进行近似展开的数值方法—四边形网格等面积法。以飞机整体壁板为例，给出了确定定义于外形曲面的零件结构信息的方法。

等面积法则在铁磁谐振分析中的应用

电力系统运行经验表明,中性点不接地的电力系统中经常发生铁磁谐振现象,铁磁谐振严重影响系统的安全性、稳定和可靠性。为了有效分析电力系统中时有发生的铁磁谐振现象,将配电网系统经过相模变换将其转化0模网络,建立0模网络的数学模型。引入时变相量的概念,建立系统的时变相量数学模型,分析了系统的三个平衡点。定义了系统的稳定裕度和扰动量的计算公式,创新性地把等面积法则应用到铁磁谐振电路的分析中,并讨论了铁磁谐振的发生与故障时间有密切的关系。把对铁磁谐振的分析由以往的定性分析上升到定量分析,并通过ATP仿真验证了等面积法则在铁磁谐振中的实效性。

以单机等面积稳定判据分析多机系统暂态稳定性

结合时域仿真,提出了多机系统中单机角度加速面积、减速面积与单机时间加速面积、减速面积的计算方法;由发电机转子运动微分方程求解得出的转子角速度的计算公式和对稳定系统与不稳定系统发电机转子角速度变化的观察,得出了多机系统中单机等面积稳定判据。单机加速面积、减速面积的计算中考虑了多机的相互影响,揭示了多机稳定系统中单机加速面积与其减速面积是相等的。提出了临界机组的筛选方法。系统临界机组群单机等面积稳定判据与时域仿真角度准则具有相同的精度,但具有数值积分时间短的优点。

等距离纬度等量纬度和等面积纬度展开式

对数学制图学中经常遇到的等距离纬度、等量纬度和等面积纬度展开式进行新的研究。借助计算机代数系统强大的数学分析功能,给出这些纬度用偏心率幂级数形式表示的正解公式,并且以此为基础,给出纬度用偏心率幂级数形式表示的反解展开式,与以往数值形式表示的反解公式不同,这些反解展开式是以符号形式给出,研究表明计算机代数系统的应用不但极大地提高公式推演的效率和准确度,而且反解系数可以表示为更简单和更便于记忆的符号形式。

利用石香肠恢复能干层原始厚度的等面积法

在恢复岩层古环境、计算岩石流变学参数时常需要岩层的原始厚度。利用在褶皱地区伴生的肿缩石香肠可恢复岩层的原始厚度。经过沉积、压实作用以后,岩层压实率趋近最终压实率,岩石中矿物颗粒骨架基本上保持不变,则岩层体积保持不变。褶皱一般是受到垂直岩层或平行岩层作用力而形成的,肿缩石香肠在褶皱轴向(b轴)上变形通常很微小,根据体积不变的假设,则石香肠体在褶皱横向剖面(ac面)上变形前后的面积应是相等的,以此来恢复岩层的原始厚度。为了求解肿缩石香肠横向剖面面积,对其边界进行拟合、积分,发现它相当于一些梯形面积之和。运用此方法进行模拟实验并对铁山地区进行计算,并把计算结果与肿缩石香肠的最大厚度比较,发现它更能反映真实情况。

一种改进的生成SPWM波形的等面积算法

SPWM变频器已成为异步电动机变频调速的主要电源形式 .为了减少 SPWM电压波形的谐波 ,提高电压波形的质量 ,在分析已有方法的基础上提出了一种改进的 SPWM波形的等面积算法 ,即以采样周期的几何平均中心为 SPWM波矩形脉冲中心的方法 ,并对该方法进行了谐波分析 ,最后给出了用数字信号处理器对该算法的实现 .分析结果表明 ,该算法的谐波分量明显减少 。

子午线弧长和等面积纬度函数变换的直接展开式

为实现等距离投影和等面积投影间的直接变换,借助计算机代数系统Mathematica,推导出了子午线弧长和等面积纬度函数变换的直接展开式,将式中系数统一表示为椭球偏心率的幂级数形式,可解决不同参考椭球下的变换问题。算例分析表明导出公式的精度分别高于10-3km2和10-4m,可供实际使用。

基于扩展等面积准则的电力系统动态安全域

基于扩展等面积准则(EEAC)的量化能力,该文提出一种新的构建电力系统参数空间中动态安全域(DSR)的方法。该方法从初始运行点出发,通过迭代确定系统失稳模式随参数变化的情况。对每一种潜在的失稳模式,搜索其动态安全域边界上的一个点,根据临界点处的法向来求解用于模拟动态安全域边界的超平面。考虑到临界点处法向对系统的某些参数比较敏感,该文还导出临界点处与法向平行的参数灵敏度向量,用以代替临界点处的法向。对于当前运行点,通过寻找该点的参数改变方向与各临界点处的参数改变方向的夹角的最小值来确定匹配的模式,从而根据该模式的超平面系数来判断运行点的稳定性。最后在8机32节点的系统上对所提出的方法进行验证。

一种生成SPWM波形的等面积算法

本文提出了一种直接利用等面积原则计算SPWM的方法。利用该算法研制了10kVA变频器,实验表明,该算法简单方便,具有较强的谐波抑制能力。

基于参考机的单机等面积暂态稳定分析

提出了相对参考机的单机稳定裕度评估方法.研究了单一机组功角曲线的表达方式,将多机系统中单机功角曲线表达为本机相对参考机转子角度的函数,提出了基于泰勒级数的功角曲线预测拟合方法.提出了稳定裕度的预测评估方法与事后评估方法,比较了事后评估与预测评估所得稳定裕度的差异.SGEAC方法在判别系统是否稳定时没有任何假设,不需要进行动态二群的识别.实例验证了所提方法的有效性.

扩展等面积法暂态稳定分析的FACTS控制器模型

提出了应用扩展等面积法（ＥＥＡＣ）暂态稳定分析的ＦＡＣＴＳ控制器统一模型，将ＦＡＣＴＳ对暂态稳定的作用通过对电力系统的串联和并联控制来描述。研究了这一模型对电力系统网络方程、转子运动方程和 ＥＥＡＣ单机无穷大系统等值的影响，推导了适合于 ＥＥＡＣ各种方法和各类ＦＡＣＴＳ控制器的单机无穷大（ＯＭＩＢ）系统等值统一表达式。该模型被应用于伊－冯５００ ｋＶ可控串补的 ＥＥＡＣ暂态稳定分析，并应用中国电力科学研究院电力系统分析综合程序进行了校核，结果证明了这种ＦＡＣＴＳ模型是有效和正确的。

一种基于“等面积划分”思想的地杂波谱计算方法

基于“等距-等多普勒”划分的地表网格单元的面积计算问题一直是地杂波谱计算中的研究难点和热点。传统的方法是寻找“等距-等多普勒”单元面积的闭合形式的解析表达式。在简要介绍这种方法的基础上,讨论了其在实际应用中的局限性,提出了一种基于“等面积划分”思想的地杂波谱计算方法。它将复杂的解析问题离散化,简化了计算步骤。理论与仿真实验证明,将该方法应用于地杂波谱计算中不仅在理论上更为合理,而且精度也很高。

等面积混合模型与等压混合模型的理论比较

利用一维定常流理论,建立了超声速引射器中从混合段到扩压器出口的冷气流混合模型。经过计算,得到了在不同的输入条件下,等面积混合模型和等压混合模型的恢复压力。比较结果,发现等压混合并不总是优于等面积混合,并得出了判断等面积混合与等压混合优劣的条件。在更改参考文献中的部分输入参数后,得出了同样的结论。