基于预估-校正算法的分数阶Boost变换器倍周期分岔研究

基于电感电容本质是分数阶的事实,对分数阶Boost变换器的非线性动力学特性进行了深入研究。采用分数阶微积分的预估-校正算法,建立了Boost变换器的预估-校正模型,在此基础上得到了以参考电流、输入电压以及电容电感阶数为分岔参数的分岔图,研究了变换器的倍周期分岔和混沌行为,同时与整数阶Boost变换器的非线性动力学行为进行了比较。研究结果表明,在一定的工作条件下,随着变换器某些电路参数的变化,分数阶Boost变换器会出现分岔和混沌等非线性现象;在相同电路参数的条件下,整数阶和分数阶变换器的稳定参数域之间存在差异,与整数阶变换器相比,分数阶变换器的参数稳定区域更小,更真实地反映了Boost变换器的非线性动力学特性。

多阶分数阶时滞微分方程的谱延迟校正法

分数阶时滞微分方程(FDDEs)在物理、生物等众多领域有着广泛应用。针对分数阶时滞微分方程(FDDEs),创造性地提出并应用谱延迟校正法(SDC)作为解决方案,构建一种基于双网格的Legendre延迟校正谱方法。引入双网格技术,对时间和空间离散进行优化处理,同时结合Legendre多项式进行谱延迟校正,大幅提升求解精度。制定预测步骤和校正步骤进行详尽误差分析。预测步骤以初步逼近的方式为解提供初始估计,通过校正步骤进一步细化解的近似,从而显著提高整体数值精度。数值实验结果表明,双网格Legendre延迟校正谱方法在处理分数阶时滞微分方程时成效卓著,极大地提高了精度,充分验证了理论结果的正确性。

基于有功分数阶微分校正的储能VSG并网有功响应策略

为了解决在有功功率指令、电网频率2种扰动情况下储能虚拟同步机(VSG)并网有功难以兼顾良好的动态特性和稳态性能的问题,提出了一种基于有功分数阶微分校正的VSG(AFDC-VSG)并网有功响应优化控制策略。分别建立典型VSG、AFDC-VSG这2种控制策略的并网有功闭环小信号模型,并给出相应的参数设计过程。利用MATLAB/Simulink仿真软件对比分析不同控制策略在2种扰动下储能VSG的并网有功响应特性,并建立储能VSG并网系统的实验平台。仿真和实验结果共同验证了所提AFDC-VSG策略在优化储能VSG并网有功响应性能方面的有效性与优越性。

基于谱延迟校正的分数阶扩散方程的数值解法

主要研究了时间分数阶扩散方程的高阶数值解法。在空间方向上利用Fourier谱方法,在时间方向上采用谱延迟校正方法,得到空间和时间方向均有谱精度的离散格式,并证明离散格式的稳定性和收敛性。最后通过数值例子验证了数值方法的可行性与有效性。

基于频谱校正理论的阶比跟踪分析

传统阶比分析必须在获得参考转速的前提下才能进行,这就使得某些不便安装转速计的情况无法应用阶比分析。而且对于已经采集得到的信号,也会因为缺少转速信号而无法进行阶比分析。为了解决这一问题,结合瞬时频率估计理论和离散频谱校正方法中的能量重心法,提出一种无须转速测量的阶比跟踪分析算法。这种方法利用能量重心法进行瞬时频率和幅值校正,可在精确提取参考转速的同时,一次提取出分析各阶次的幅值;算法简单,计算量相对较小,频率分辨率能自适应地变化,且分析精度受频率分辨率的影响较小;而且简化测试设备,降低测试成本。仿真和试验结果表明该方法的有效性和实用性,将进一步扩大阶比跟踪分析的应用范围。

四阶累积量在剩余静校正中的应用研究

最大能量法的剩余静校正由于采用互相关函数计算时间延迟 ,在处理复杂近地表条件下得到的低信噪比或含有相关高斯噪声以及大剩余静校正量的地震资料时 ,往往得不到很好的效果。文章提出了采用地震信号的高阶 (四阶 )累积量估计子函数代替互相关函数来进行时间延迟估计 ,针对高阶统计量对高斯噪声的盲目性特点 ,对常规的最大能量法剩余静校正进行了一定的改进 ,得到了一种新的基于四阶累积量时间延迟估计的剩余静校正处理方法。该计算法可以通过FFT变换实现其快速算法 ,与互相关函数时间延迟估计算法计算速度相当。试验结果表明 ,该方法不仅可以很好地抑制地震资料剩余静校正处理中的相关高斯噪声的影响 。

四阶速度分析与动校正方法及应用效果分析

由于常规速度分析一般忽略计算公式中的四次项 ,因此 ,对于较大偏移距的资料就存在校正时差的问题 ,其速度分析误差影响了资料的叠加质量。文章讨论了四阶速度分析的原理与方法 ,采用将常规速度分析和四阶速度分析相结合的方法 ,解决了远偏移距的速度分析与动校正问题。并对实际地震资料进行了处理。

基于啮合频率和频谱校正的风电齿轮箱振动信号阶比跟踪分析

克服风电齿轮箱输入转频能量低、输出转频混叠,难以直接提取转速信号的难点,提出了一种基于啮合频率和频谱校正的风电齿轮箱振动信号阶次跟踪方法。该方法利用能量重心法精确估计瞬时啮合频率,间接获得转速信号,进行阶次跟踪,提取风电齿轮箱的运行状态特征。仿真和工程应用结果验证了该方法的有效性和实用性。应用所提方法获得了正常风电齿轮箱振动信号的边频带特性:1)行星轮系的啮合频率同时被太阳轮和行星架的转频调制;2)定轴轮系啮合频率被输出轴的二倍频调制,双弹性支撑导致正常风电齿轮箱输出轴天然地存在轴不对中现象。

用四阶累积量子函数改进剩余静校正量的计算

针对复杂山地地震勘探中常规剩余静校正方法在处理低信噪比和大时移量的转换波资料时出现的"周波跳跃"现象,引入了四阶累积量子函数进行时间延迟估计。利用常规最大能量法对包含高斯噪声的低信噪比、大时移量模型地震数据进行了试验,对比分析了应用互相关函数和四阶累积量子函数进行时间延迟估计的效果。模型试验发现,互相关函数对模型地震资料处理效果较差,得到的时间延迟出现整体漂移,构造成像出现严重的"周波跳跃"现象,与模型构造不符;而四阶累积量子函数处理效果较好,得到的时间延迟与期望输出几乎完全吻合,符合模型构造。为了进一步说明问题,对低信噪比、大时移量的转换波实际数据进行了试验,对采用上述两种函数估算的结果进行了对比分析,发现两种方法得到的叠加剖面成像效果都较好,进一步对中层和深层进行比较发现,利用互相关函数估算的结果出现了串相位现象,而利用四阶累积量子函数估算的结果更符合实际地质构造。上述试验证明了四阶累积量子函数能很好地压制高斯噪声,特殊资料(含有高斯噪声)和一般资料的应用均能取得较好的效果。

分数阶微积分的预估-校正算法及其应用

选用分数阶微分方程的预估-校正数值算法,对Chen混沌系统进行仿真研究.首先,讨论分数阶Chen混沌系统在一定的初始条件下,系统为混沌的并且仍然呈现出丰富和复杂的分数阶混沌动力学行为;然后,利用预估-校正数值计算方法,对分数阶Chen混沌系统方程进行离散化处理,得到系统方程组的离散化式;最后通过MATLAB软件进行计算,得到分数阶Chen混沌系统的仿真相图.根据初始状态变量的不同,得到相应混沌系统的仿真图,证明了分数阶预估-校正法可以很好地对分数阶系统方程进行数值稳定分析.

利用模型的降阶方法设计具有自校正PID控制器

本文阐述了一种利用模型降阶方法设计ＰＩＤ控制器的方法，求取闭环回路特征方程根来修正控制器参数，并采用闭环控制系统特征方程的方法解决稳定性的问题。通过仿真实例说明该方法重要性和实际意义。

基于有限元模型校正及降阶的温控系统设计

提出了一种有限元模型校正及降阶方法在炉体温控系统仿真平台设计中的应用。通过测试炉体响应特性,校正ANSYS有限元模型中的关键属性参数,建立实际炉体特性模型。采用Krylo子空间降阶法的软件mor4ansys对有限元模型进行降阶,并转化为状态空间表达式。利用MATLAB/Simulink搭建基于状态空间模型的温控仿真平台,对炉体温控进行模拟设计。以绝热量热仪温控算法开发为例,介绍了建模流程,并验证了可行性,为工程领域的应用提供了参考。

流固耦合问题中降阶模型的校正研究

对流体使用降阶模型是流固耦合计算中为提高计算效率常用的手段之一,但采用降阶模型对模型维数的降低,或全阶模型数据与降阶模型方程的不一致性会影响降阶模型的准确性.本文引入人工涡常量和遗传算法对流固耦合问题中降阶模型进行校正研究,首先基于伽辽金投影法和本征正交分解法投射到最主要本征模态空间上,得到流体的降阶模型;然后引入人工"涡"对降阶模型的系数进行校正,最后采用遗传算法对校正模型中的系数进行估计.将本文提出的校正降阶模型应用于典型流固耦合问题分析中,对比了校正前后位移和力的变化,以及校正前后降阶模型的误差变化,结果表明校正后的降阶模型的计算准确性和效率大大提高,证实了降阶模型校正的必要性和本文降阶模型校正方法的有效性.

磁悬浮系统的降阶参数自校正控制

磁悬浮系统降阶参数自校正控制,针对直接状态反馈法不足,使闭环系统的动态性满足调节时间和超调量等要求。其降阶指把电流环时间常数调整到尽量小,低频信号段可等效为普通比例环节。该方法以电磁铁动力学和电磁线圈的电压平衡方程,建立磁悬浮系统基本模型,利用劳斯判据求出常规PID控制参数并应用到磁悬浮系统的控制参数稳定。

基于ICC阶调调整的陶瓷喷墨印刷颜色校正

目的为了解决不同批次陶瓷制品的颜色一致性问题,提出一种基于ICC编辑的陶瓷喷墨制品颜色校正方法。方法根据二分法原理,通过实验测量,找出网点阶调修正的颜色校正模型最佳校正参数a值,计算并绘制各单色通道色彩调整曲线Si。结果应用经过Si值网点补偿校正后的ICC特性曲线,印刷并输出网点阶调测试色卡,测量得出各通道网点百分比的阶调值与基准值的平均差值减小到0.4%。结论提出的基于ICC编辑的陶瓷喷墨印刷制品颜色校正方法有效解决了同一印前文件不同批次陶瓷制品颜色不一致的问题。

编码条纹投影技术的阶次校正算法

编码结构光技术是一种简单、精度高并具备高速测量能力的光学非接触三维测量技术。该技术在获取三维信息中最重要的一步是如何正确的获取包裹相位所对应的阶次值,但阶次误差总会对实际重建结果造成严重的影响。为消除阶次误差的,在阶次噪声误差的形成机理的基础上,提出了一种无损阶次校正算法校正编码结构光技术所固有的阶次误差。该算法为通用算法,适用于所有的编码条纹投影技术;除此之外,方法还具备动态处理及无损校正的性能。仿真与实验依次对阶次噪声误差的形成机理、校正有效性和动态校正能力进行了验证。在有效性方面,该算法在仿真数据集的阶次误差校正率为99.9%,对孤立物体的校正率达99.7%;手型的动态测量实验结果验证了该算法具备阶次噪声的动态校正功效。

基于MATLAB的无人机俯仰通道的分数阶超前校正

本文介绍了分数阶微积分的定义,以及分数阶超前校正装置的定义及其数字实现。以某无人机俯仰通道为例,借助MATLAB的优化功能设计分数阶超前校正装置,并进行仿真。结果表明,分数阶超前校正装置具有比整数阶校正装置更优的控制性能,且对系统参数变化具有一定的鲁棒性。

分数阶Relaxation-Oscillation方程的一种分数阶预估-校正方法

涉及松弛(Relaxation)和震动(Oscillation)基本现象的过程是与物理密切相关;从数学观点来看,众所周知由时间分数阶导数α,0<α≤1或1<α≤2来控制的现象,被称之为分数阶松弛或分数阶震动现象.本文考虑分数阶Relaxation-Oscillation方程.证明了分数阶Relaxation-Oscillation方程解的存在惟一性,并利用格林函数给出了它的解析解.我们提出一种计算有效的分数阶预估-校正方法,导出了其误差估计.最后给出数值例子.

广角反射高阶NMO校正中存在的问题及对策

由广角反射地震勘探而发展起来的各种高阶拟合公式均不能最佳地拟合地震波旅行时，从而影响最终叠加结果。产生这一问题的主要原因是截断误差的存在。为此，作者提出了具有截断误差校正因子的四阶拟合NMO校正公式。由于截断误差是t0、v(t0)、CDP、offset的函数，且在实现中估算困难，采用分别估算的办法可以解决这一问题。同时，广角反射地震资料动校正中产生的波形拉伸区段大多为广角反射信号获取区，目此，动校波形拉伸也是广角反射地震资料动校正中必须解决的问题。采用先求拉伸区，确定拉伸波形后整体搬家的办法可实现之。理论分析与合成记录测试及实际资料处理证明了作者所提出的方法的正确性。

分数阶Boost变换器的混沌控制研究

基于电容电感均为分数阶的事实,对分数阶连续导通模式Boost变换器的非线性动力学特性进行分析,提出了基于优化参数共振微扰法的分数阶Boost变换器混沌控制策略。首先,采用预估-校正算法建立了峰值电流控制分数阶Boost变换器的预估-校正模型,通过分岔图详细分析了电路参数对变换器非线性动力学特性的影响。然后,采用优化参数共振微扰法对变换器进行混沌控制,推导了系统的稳定判据,计算了扰动信号的最优幅值与相位。最后,在MATLAB/Simulink中进行仿真实验。研究表明,选择合理的扰动信号,能够有效抑制变换器的混沌现象,使变换器由混沌回归稳定状态。与参数共振微扰法相比,优化后的控制策略提高了系统的鲁棒性。仿真结果验证了所提策略的有效性。