一种阶跃管倍频器的设计

当阶跃管倍频器输出频率较高时,λ_g/4诸振电路与输出滤波器之间的耦合电容C_e会变得很小,在C波段通常为1pF左右.使设计制造和调整都有一定困难:本文用平行耦合传输线段构成阶跃管倍频器的谐振电路及输出耦合电路.所设计的C波段四倍频器,在0～-40C之间能够稳定工作.

阶跃管倍频器中SRD输入阻抗的精确求解

作者在本文中对阶跃恢复二极管（ＳＲＤ）的输入导纳进行了精确的数学推导和求解，得出了较之教科书上所采用的要精确得多的阻抗倍乘系数Ｒ０，Ｘ０曲线，这就为阶跃管倍频器输入电路的设计提供了具有实用价值的参考数据。

阶跃管微波高次倍频器的设计

描述了阶跃管倍频器的基本理论,给出了阶跃管倍频器典型电路,并且通过作者的设计实例,介绍了时域法设计微波高次倍频器的方法。

含高比例新能源的异步互联送端系统直流FLC的阶跃死区控制策略及优化

针对含高比例新能源的异步送端系统直流频率限制控制器(FLC)死区控制及参数优化问题,提出了一种直流FLC阶跃死区控制策略。基于考虑含高比例新能源的多机系统频率响应模型,分析了直流FLC死区参数以及高比例新能源装机容量对送端系统频率响应的影响。加入阶跃决策系统,构建改进型直流FLC阶跃死区控制策略。搭建兼顾直流FLC动作特性以及对送端系统频率偏差抑制效果的改进型直流FLC阶跃死区控制策略参数优化模型。使用群智能算法求解出改进型直流FLC阶跃死区控制器最优参数。仿真结果表明优化后的直流FLC死区控制方法可以显著改善送端系统的频率稳定支撑能力。

基于时序分析及CNN-BiLSTM-AM的阶跃型滑坡位移预测

传统基于递归神经网络的模型对阶跃型滑坡位移预测能力不足,为解决这一问题,提出一种基于时序分析及卷积神经网络-双向长短期记忆-注意力机制(CNN-BiLSTM-AM)的滑坡位移动态预测模型。首先使用变分模态分解方法(VMD)将序列分解为趋势项、周期项和随机项。采用二次指数平滑法拟合趋势项位移,然后引入最大互信息系数法(MIC)计算各类影响因子与周期项位移相关性,对于周期项和随机项位移采用CNN-BiLSTM-AM混合模型进行多因素和单因素预测,最终累加各分量预测值得到累积位移预测结果。实验结果表明,所提方法在最终累计位移预测结果中拟合系数R~2达0.984和0.987,平均绝对误差(MAE)分别为5.334和3.947,均方根误差(RMSE)分别为6.196和4.941,相比卷积神经网络-长短期记忆(CNN-LSTM)、麻雀搜索算法-核极限学习机(SSA-KELM)和NARX方法,所提方法能够更好的捕捉监测数据的时间相关性,预测精度显著提高,可为阶跃型滑坡预警及防治工作提供参考。

基于阶跃激励响应的牵引电机定子早期匝间短路故障诊断方法

为了实现对牵引电机定子绕组匝间短路早期故障的可靠诊断,文章提出了一种基于阶跃激励稳态响应电流的故障诊断方法。首先根据牵引电机三相定子绕组匝间短路模型,对定子绕组任意两相施加阶跃激励,推导出3种情况下的响应电流表达式,并依据响应电流稳态值的变化特征提出新的故障特征分量;然后,搭建故障电机仿真模型,分析短路电阻和短路故障严重程度对响应电流的影响,研究故障特征分量对早期匝间短路故障诊断的有效性与可靠性;最后搭建试验平台,分析当电机固有不对称时,匝间短路故障对故障特征分量的影响。仿真与试验结果表明,该故障特征分量可以表示早期的匝间短路故障及其严重程度,并且能滤除电机固有不对称的影响。基于阶跃激励稳态响应电流的诊断方法操作便捷,结果可靠性高,对保护牵引系统的安全具有极大意义,且具备极大的工程应用价值。

基于二阶欠阻尼阶跃响应的收获机割台液压缸选型分析

割台是谷物收获机的重要组成部分,割台性能的好坏决定着收获机在收获作业时的作业质量。割台液压缸选型确定方面,传统方式大多采用对割台质量及液压系统工作负载进行分析,利用经典力学的方式进行割台油缸的选型。随着自动控制理论的发展,割台高度闭环控制技术也越来越多地开始出现在国外领先收获机机型上,仅考虑力学负载分析的方法已经无法满足割台高度自动控制系统的需要。针对控制系统稳态分析的要求,割台油缸在满足工作负载的前提下,还需考虑系统的超调量、反应时间及过调震荡时间等因素。为此,进行割台升降运动过程建模分析,论证出割台控制模型为二阶欠阻尼模型系统,发现固有频率ωn与阻尼比ζ决定着系统动态指标。通过对液压缸内部分析,求出了割台液压缸系统的传递函数,确定出当其他机械参数不变时,割台油缸的管径影响着割台液压缸系统的固有频率ωn与阻尼比ζ。综合采用上升时间tr、峰值时间tp、超调量σ%和调节时间ts等4种系统稳态指标确定了最佳割台油缸参数,并进行了Amesim仿真试验。研究结果为后续无人驾驶谷物联合收获机的研发设计提供了割台装置控制策略的理论依据。

机理引导下的阶跃型滑坡位移预测深度学习模型

阶跃型滑坡变形时间曲线呈阶梯状,阶跃变形量大,准确预警预报困难。针对现有模型在阶跃型滑坡快速变形阶段预测误差大的问题,提出一种机理引导下的阶跃型滑坡变形预测模型,该模型在深入分析滑坡变形机理上,结合变分模态分解开展滑坡位移和影响因子的动态响应分析,为Informer模型提供合理有效的外部影响因子输入,结合多头注意力机制和池化层,实现阶跃期时序数据关键周期信息的有效提取。本研究以三峡库区白水河滑坡为例,收集水库蓄水以来连续15年的逐月位移监测数据及同期逐天的降雨和库水位数据。试验结果表明,本文模型在阶跃型滑坡位移预测中整体预测精度较高,与主流预测模型相比,该模型对快速变形期的阶跃变形预测较为准确,预测误差较小。

速度阶跃试验的新认知

速度阶跃试验(velocity step test,VST)是一种评估前庭功能的旋转试验,能够反映水平半规管前庭眼反射功能和速度存储机制。我们对VST的机制、检查方法、临床表现及影响因素进行了综述。在VST中,衰减时间常数(time constant,Tc)与峰值增益是两个主要参数,较短的Tc常见于单侧或双侧外周病变,而较长的Tc可能与中枢处理缺陷有关。虽然峰值增益重要性略逊于Tc,但其可以为Tc提供补充信息。Tc与正弦谐波加速试验的相位可进行换算,这两种方法可在临床上互为补充。在实际应用中,Tc会受到检查顺序、转椅速度、头部位置、适应性和警觉性、乙醇作用和视觉条件等因素的影响。目前,VST在前庭领域的研究主要限于描述前庭双温和晕动症的表现,对于其在其他领域的应用,仍需要进一步的研究。

基于阶跃阻抗谐振器的四阶频率可调滤波器设计

提出一种基于阶跃阻抗谐振器的紧凑型四阶四零点频率可调滤波器设计。滤波器使用变容二极管加载的阶跃阻抗谐振器(VL-SIR),有效拓宽了滤波器的调谐范围。在VL-SIR之间引入交叉耦合,从而在滤波器通带近端产生一对传输零点,显著提高了滤波器的选择性。同时,引入源和负载端的交叉耦合,在通带远端生成一对传输零点,以提高带外抑制。此外,采用基于VL-SIR的频变耦合结构来实现恒定绝对带宽。仿真结果与实测结果吻合良好。测量结果显示,可调滤波器频率调谐范围为0.78~1.15 GHz,3 dB绝对带宽约为55±3 MHz,滤波器的回波损耗大于10 dB,插入损耗约为2.8~3.3 dB。

直流电子式电压互感器阶跃响应特性现场试验方法及装置

直流电压互感器的暂态阶跃特性对直流系统控保装置至关重要,首先研究了影响直流电子式电压互感器暂态传变特性的因素,分析了阶跃响应技术参数及其试验装置性能指标要求。基于此,提出一种直流电压互感器阶跃响应特性现场试验方法,研制出基于固态开关的阶跃电压源及试验装置,实现了陡上升、长脉宽方波电压输出和暂态信号的同步测量。试验结果表明,提出的直流电子式电压互感器阶跃响应特性现场试验方法及装置满足标准规定要求,并在实际±500 kV直流工程换流站开展了阶跃响应现场试验,为直流电压互感器的暂态性能测试和评估提供了技术依据。

“阶跃型”滑坡位移监测动态预警系统

“阶跃型”演化规律是滑坡在等速变形阶段受外界因素影响表现出的一种波动特性,具有变形周期长、机制复杂、临灾预警难度大的特点。基于“阶跃型”滑坡变形-时间曲线的特征和规律,通过引入“一个降雨过程”定义滑坡监测序列的多期降雨区间,将预警过程划分为前期+当期降雨和当期降雨两种模式,以诱因-时间-空间作为滑坡预警的重要指标,建立了滑坡综合预警判据模型,据此提出设计麻池村1号滑坡综合动态分级预警系统的方法。并结合麻池村1号滑坡的地质条件、监测数据等信息,深入分析了滑坡的变形演化规律及预警阈值。结果表明:①滑坡变形破坏模式为牵引式,属于典型的降雨诱发的“阶跃型”堆积层滑坡;②前期降雨有效持时为10 d,前期+当期降雨模式下的降雨阈值分别为24、32 mm,当期降雨模式下滑坡的的降雨阈值为37 mm,滑坡的位移速率阈值为12 mm;③以降雨量、位移速率到达阈值时为Ⅲ级黄色预警中心面(线),构建滑坡的综合动态分级预警系统,将滑坡预警从传统的“阈值预警”升级为“过程预警”,使得预警更具针对性。

基于多变量自优化动态神经网络的“阶跃型”滑坡变形预测

传统累计变形预测方法在曲线结构分解和表征模型选择上具有多样性,由此引起了工作量大、预测精度低以及预测方法适用对象较局限等问题,为此考虑降雨量、库水位、库水位变化对滑坡累计变形的影响,基于非线性自回归模型建立了多变量自优化动态神经网络,并将其应用在三峡库区典型的“阶跃型”滑坡——白家包滑坡累计位移预测中。通过对滑坡变形累计曲线时间序列的分析,采用神经网络方法对全曲线模型进行求解,形成了非线性自回归神经网络模型,利用多种群遗传算法对神经网络的参数和结构进行优化训练,并将适应度函数均方误差作为预测模型误差偏离标准。结果表明:所提出的自优化动态神经网络对滑坡多个测点的累计位移拟合精度高,误差可控制在1%左右,预测过程减少了主观因素引起的误差,考虑了滑坡发展过程的动态性,可为“阶跃型”滑坡累计位移的实时预测提供参考。

基于多孔阶跃面技术的颅内动脉瘤数值模拟方法研究

目的 研究基于多孔阶跃面技术模拟构建的血流导向装置(FD)在颅内动脉瘤数值模拟方面的可行性及可靠性,为临床治疗颅内动脉瘤在支架选择方面提供理论支持。方法 纳入兰州大学第二医院神经外科一例颅内动脉瘤患者动脉瘤体数字减影血管造影(DSA)造影图像数据,通过Mimics等软件构建其基本几何模型并进行FD模型的置入,再进一步对所建模型进行网格划分和求解计算,以获得该模型血流动力学指标分布情况。结果 观测血流动力学指标,与置入前比较,发现模拟置入FD后动脉瘤体整体压力显著下降;瘤体平均壁面剪切力(WSS)整体下降,且动脉瘤体高WSS区域明显减少;另外FD置入对动脉瘤内部的涡量产生有较大影响,极大地降低了动脉瘤瘤体内部的血液流动速度。结论 对比既往大量研究数据,发现通过多孔阶跃面技术进行数值模拟所得结果与其保持一致,提示本研究方法行之有效,且较之其他方法更加快速、准确,在临床诊疗活动中有较大的应用前景。

基于阶跃型温度场的CFST拱肋热力耦合分析

钢管混凝土(CFST)广泛应用于桥梁拱肋结构中,长期服役过程中混凝土自身干缩和徐变导致混凝土芯柱与钢管之间脱黏、脱空,出现钢-混界面开裂。基于阶跃型温度场理论,采用ABAQUS热力耦合分析平台,将CFST拱肋瞬态温度场作用于CFST拱肋力学模型进行热力耦合分析,研究典型气候条件下CFST拱肋温度应力的分布状况。

基于阶跃式匹配结构与谐波控制技术高效宽带GaN HEMT射频功率放大器设计

针对射频功率放大器存在的效率及带宽问题,文中设计了一款高效宽带GaN HEMT功率放大器(power amplifier,PA),采用阶跃式匹配结构实现其输入输出匹配网络设计,结合典型的十字型谐波控制技术实现了二、三次谐波的控制,极大地提高了输出效率。以GaN HEMT晶体管为核心器件,通过设置合适的偏置网络和匹配网络结构实现了电路设计。仿真结果表明,在2.3~2.9 GHz内其输出功率(P_(out))为41~42.1 dBm,增益(Gain)达12~13.1 dB、漏极效率(drain efficiency,DE)达69.1%~77.7%、功率附加效率(power added efficiency,PAE)达67.1%-74.3%。

阶跃函数模拟桥梁断面气动自激力的精度研究

介绍了采用阶跃函数模拟桥梁断面时域气动自激力的方法并对模拟的精度进行了研究。提出了采用现代遗传优化算法进行阶跃函数参数识别的方法。在模拟桥梁断面时域自激力的过程中,建立了颤振导数与阶跃函数各参数之间的等量关系,基于MATLAB平台实现了遗传优化算法并识别了阶跃函数的各个参数,根据参数值与上述等量关系反算得到颤振导数的拟合值,并通过对比颤振导数的拟合值与试验值来评估模拟的精度。数值算例表明,遗传优化算法的计算效率很高且不受参数个数与参数取值范围的影响;阶跃函数参数个数对颤振导数拟合精度存在较大的影响;当参数个数较少时,对于较为复杂的颤振导数曲线,拟合精度不高。随着参数个数的增加,拟合精度显著提高。拟合精度直接影响后续时域颤振分析得到的桥梁颤振性能;因此,需要依据颤振导数曲线规律,合理地选取阶跃函数的参数个数,才能建立精度较高的时域自激力模型,进而准确评估桥梁的颤振稳定性能。

功率阶跃型LCC-HVDC频率支撑控制策略

随着大量常规机组被直流馈入和新能源发电替代,系统惯量水平下降,调频资源减少,频率稳定性问题日益突出。基于电网换相型换流器的直流输电(line-commutatedconverterbasedhigh-voltagedirect-current,LCC-HVDC)应用广泛,利用其功率快速调节能力为系统提供支撑是改善频率稳定性问题的有效手段。该文基于功率阶跃型频率控制的基本框架,考虑LCC的出力限制,以出现功率缺额后频率最低点最高为目标建立了LCC-HVDC系统的出力时序优化模型。基于序列二次规划法对优化问题进行求解,确定最佳的LCC附加功率与支撑时间。基于MATLAB/Simulink的仿真验证了所提频率支撑控制策略的有效性。

柔性直流光纤电流互感器阶跃响应特性研究

传统直流光纤电流互感器无法满足柔性直流输电工程的高速响应需求,因此需要研究直流光纤电流互感器的阶跃响应特性及其动态性能改善方法。文中结合直流光纤电流互感器的离散数学模型,对其动态特性进行了全面的仿真、计算和实验研究,结果表明:影响直流光纤电流互感器阶跃响应特性的关键参数是渡越时间、前向通道增益、滤波器阶数和通讯延迟。搭建了直流光纤电流互感器阶跃响应测试平台,经参数优化后的直流光纤电流互感器的阶跃响应上升时间小于50μs,满足相关应用要求。

闭环全光纤电流互感器阶跃响应上升时间研究

应用于柔性直流输电工程的闭环全光纤电流互感器(FOCT)为满足工程应用,需使用长距离保偏光缆实现偏振光信号的远距离传输,对其阶跃响应上升时间的影响尚未论证。此处从工作原理及输出特性两个方面分析了闭环FOCT采用M阶滑动平均滤波器特性、阶跃响应上升时间,并进行了仿真及试验验证,结果表明:影响阶跃响应上升时间的关键因素为光路渡越时间和滑动平均滤波器阶数,滤波器积分时间与闭环FOCT阶跃响应上升时间正相关;增加300m保偏光缆后闭环FOCT阶跃响应上升时间显著增加,通过控制滑动平均滤波器的积分时间可使闭环FOCT阶跃响应上升时间及测量性能与不增加长距离保偏光缆保持一致,解决了闭环FOCT增加保偏光缆引起阶跃响应上升时间增加的问题,满足柔性直流输电工程对其快速响应及特性稳定的需求。