基于坐标轴变换的九相永磁同步电机无位置传感器缺相容错控制

多相永磁同步电机发生缺相故障后,电流畸变与内部参数变化对系统造成的干扰是无法预料的,这给无位置传感器驱动系统的稳定运行带来了极大挑战。为了实现电机无位置传感器控制下缺相故障在线切换容错运行,该文提出一种基于坐标轴变换的多相永磁同步电机无位置传感器缺相容错控制策略。首先,通过坐标轴变换建立故障后多相永磁同步电机的降阶解耦模型,并重构电机容错运行输出转矩最大时的容错电流。该建模方法适用于多相永磁同步电机任意缺相故障,且得到的数学模型与电流参考值不随故障相位置而变化。在此基础上,基于坐标轴变换的降阶解耦模型构建修正滑模观测器,有效提高无位置传感器缺相容错控制系统的转子位置估算精度。最后,通过一台9 kW九相永磁同步电机缺相容错试验,验证所提控制策略的有效性。

不平衡电网下双dq坐标变换的M3C微分平坦控制策略

针对目前模块化多电平矩阵变换器(M3C)研究中常用的双αβ坐标变换解耦不彻底、传统PID控制方法效果差、不平衡工况研究少等问题,在分析拓扑结构和数学模型的基础上,采用双dq坐标变换对电气量进行解耦,建立了M3C的输入输出侧数学模型,分别对电压、电流进行正负序分离,并结合微分平坦理论,推导了输入侧、输出侧的微分平坦控制(DFC),最后模拟了两种不平衡工况下的运行情况。仿真结果表明,与线性PID控制相比,非线性的微分平坦控制提高了内环电流的跟踪速度和精度,更适用于非线性的M3C系统。在电网平衡或电网出现不对称故障时,微分平坦控制下M3C系统的动态稳定性与快速性更好,电能质量更高,电流谐波含量最多可以降低1.42%,能够更有效地抑制负序电流。

基于改进坐标变换的某型航空装备成像画面研究

为帮助某型航空装备飞行员排除干扰快速精准地锁定目标,提出一种基于改进坐标变换的某型装备成像画面预测方法。将其同仿真软件的图形用户界面功能相结合开发了一套预测系统,通过利用该套预测系统进行目标成像画面预测,仿真输出结果可辅助飞行员排除干扰从而提升制导率。结果表明:该方法填补了某型装备成像画面预测方面的技术空白,具有实际意义与推广价值。

求解三重积分的广义球坐标变换

本文研究广义球坐标变换在解三重积分时的应用.分析不同情况下,如何选择适当的广义球坐标变换,以简化计算.

离心泵故障诊断的对称极坐标变换和图像形状特征方法

针对基于时频变换图像特征的机械故障诊断方法耗时长、诊断精度不高等问题,提出基于对称极坐标变换和图像形状特征的离心泵故障诊断新方法。该方法以对称极坐标变换(Symmetrized Dot Pattern,SDP)为基础,通过简单的公式将一维振动信号转换为二维极坐标下的对称花瓣图像,而后进行对称花瓣图像的形状特征提取,以此作为离心泵故障特征,实现离心泵故障诊断。SDP方法计算简单,且故障辨识度高,因此可以在耗时更短的情况下得到更高的故障诊断精度。离心泵故障诊断实例表明,所提方法诊断精度更高,耗时更短。为离心泵的故障诊断提供一种新方法。

球直坐标变换非对称误差分析

单站测量设备一般在球坐标系下获取原始的距离、角度测量数据,然后转换到直角坐标下进行处理。这种非线性变换将导致误差分布产生畸变,直角坐标系不再保持对称性,从而引起目标位置的有偏估计。以直线运动轨迹为例,对误差分布的非对称性进行了分析,并说明这种非对称性对于近程测量设备来说更为明显。

基于逆投影变换的纱筒纱线余量检测算法

纱筒纱线余量检测是纺织行业自动化生产过程中的重要一环,针对目前纱线余量检测算法检测精度低的问题,提出一种基于三点逆投影变换模型的纱筒纱线余量检测技术。根据实际生产过程中相机与纱筒的位置关系,建立三点逆投影变换模型进行初步矫正。为得到更好的图像矫正结果,设置补偿矩阵并根据内外筒位置信息优化变换矩阵,最后将逆投影变换后的图像按照改进的椭圆坐标变换模型展开为矩形,根据余量计算准则计算得到纱筒纱线余量。在自主搭建的检测平台上进行实验,结果表明,本文算法检测精度在5 mm以内,基本满足实际生产要求,可为纺织产业自动化生产提供依据。

基于极坐标变换和深度学习的腔镜图像气泡分割方法研究

目的:针对腔镜手术中气泡边缘模糊、数量形态浮动较大所造成的图像分割困难的问题,提出一种基于极坐标变换和深度学习的腔镜图像气泡分割方法。方法:首先构建包含笛卡尔坐标系下的U-Net网络和极坐标系下的U-Net网络的级联U-Net模型;其次,由级联U-Net模型中的笛卡尔系网络初步分割气泡,之后进行连通域分析并提取质心,然后以质心为原点将输入图像转换到极坐标系下;再次,由极坐标系网络分别预测气泡分割结果并对结果加权求和从而得到最终的预测结果;最后,为验证级联U-Net模型的有效性,对比级联U-Net模型与U-Net模型、深度轮廓感知网络(deep contour-aware network,DCAN)模型和边缘感知网络(edge-aware network,EAN)模型3种经典图像分割模型在腔镜气泡数据集上的分割效果。结果:级联U-Net模型对于腔镜图像气泡分割的精度显著优于3种经典图像分割模型,Dice系数、平均交并比、准确率、召回率分别为0.891、0.812、0.920和0.871。结论:基于极坐标变换和深度学习的腔镜图像气泡分割方法可精确分割腔镜图像中的气泡,可为腔镜手术中气泡自动去除装置的设计提供重要参考。

抑制级联H 桥变换器共模电压的简化SVPWM 策略

为解决传统空间矢量调制策略难以拓展至高电平数级联H桥多电平变换器,以及抑制级联H桥多电平变换器调制策略实现过程中产生的共模电压的问题,本文提出一种简化空间矢量调制策略。该策略基于α'β'坐标系,通过判断空间矢量所处区域,得出其边界开关状态,再引入修正参数K对边界开关状态进行修正,以此提高策略的快速性并完成共模电压抑制。仿真和实验结果表明该策略实现简单,可以将级联H桥多电平变换器共模电压抑制在最小变化范围内。

坐标变换的Jacobian的几何意义及其应用

本文通过引用几何量的向量表示 ,对坐标变换时所出现的 Jacobian给出了几何解释。同时给出了两个实用例题 ,进一步说明了

基于双dq坐标变换的模块化多电平矩阵变换器无源控制策略

模块化多电平矩阵变换器(M3C)采用双αβ坐标变换时控制结构复杂,被控变量仍为交流量,且非线性的M3C采用线性的比例积分微分(PID)控制时效果不理想。提出采用控制系统结构更简单的双dq坐标变换,将M3C控制系统中的被控量都转换为直流量,并采用非线性的无源控制(PBC)方法。基于PBC理论分析了M3C对象的无源性和稳定性,设计并推导了M3C的PBC策略。在MATLAB/Simulink上搭建了基于双dq坐标变换的M3CPBC仿真系统,模拟3种运行工况下的系统运行情况。仿真结果表明,相比于PID控制,所提PBC方法控制参数更少、响应速度更快、谐波含量更低,总体控制效果更好。

基于坐标变换的强间断问题伪弧长算法

针对爆炸冲击波数值模拟中经常要面临的强间断奇异性问题,在一维或多维空间中引入弧长参数,通过添加一个约束方程,致使原网格自适应移动变形而能够在强间断区域分布较多的网格点,以此提高大梯度物理量捕捉的分辨率。针对非均匀变形物理空间中格式构造困难的问题,提出了坐标变换,将物理空间中的控制方程映射至均匀正交的弧长计算空间。基于MUSCL格式编写了伪弧长算法相应的一维、二维程序,并对其开展人为解方法验证。将伪弧长算法(PALM)的数值结果同有限体积法进行比较,经过误差分析,验证了伪弧长算法在间断附近具有较高的分辨率。

球坐标变换、主成分二次推断函数及改进非劣分类遗传算法在不含“0”缓释剂混料组分配比优化的效果研究

目的针对不含“0”混料组分配比中重复测量数据及不同时点累计释放度的多目标优化,研究基于球坐标变换的主成分二次推断函数和改进非劣分类遗传算法优化混料处方配比的效果。方法对尼莫地平缓释片不含“0”混料的处方配比的试验数据进行处理,使用球坐标变换方法去除定和约束,主成分二次推断函数建立模型解决组分的共线性及重复测量数据的相关性,根据药典对各时点累积释放度的要求,采用改进非劣分类遗传算法进行多目标优化,寻找最优的配比方案。结果当HPMC、乳糖、海藻酸钠的比例分别为26.49%、64.64%、8.87%时,3h、6h、9h、12h的累积释放度分别为21.21%、50.66%、77.60%、99.60%,均在处方筛选范围。比通过建立Scheffé多项式模型寻找到5个最优方案更好。结论针对不含“0”混料组分缓释制剂重复测量数据处方配比的多目标优化,采用球坐标变换的主成分二次推断函数和改进非劣分类遗传算法优化混料处方配比的效果满意,且研究者可在Pareto非劣解集中选择可行、合理的混料成分配比方案。

坐标变换下平面解析系统单值轨道的不变性

为了研究平面解析系统在何种坐标变换下单值轨道具有不变性,首先给出平面解析系统的轨线沿固定方向进入奇点的两个定义,并证明了它们是等价的;其次引入判别轨线沿固定方向进入奇点的一个充要条件,得到平面解析系统在非正则变换下系统轨道可以具有不同的单值性;最后通过对平面解析系统做正则变换,证明了变换前后的系统轨线具有相同的单值性。该结果对研究平面解析系统单值轨道的不变性具有参考价值。

特征点提取与坐标变换圆柱度最小区域评定

基于最小区域法评定方法中,存在对零件进行数据提取时其摆放位置会影响优化结果和多采样点求解繁琐局部收敛等问题,研究了最小区域圆柱度误差评定新方法。首先,建立了最小区域评定数学模型;然后,进行空间坐标变换投影,将圆柱体任意位置数据点转化为固定位置,将空间多采样点问题转换为平面进行特征点提取;最后,建立内外扫描区域和进行坐标轴线的更替,并对优化结果进行复核,实现有效防止出现局部最优解。实例检验结果表明:对数据样本最多的数据集,计算效率提高了1.5倍,可有效处理多采样点和任意位置采样点的圆柱度误差,且随着数据集样本点的增加计算效率提升越显著,具有较高的求解稳定性。

一种基于坐标变换的阵列干涉仪法线快速测定方法

通过对空间直角坐标系变换的数学模型进行研究,提出一种可快速测定干涉仪天线阵列法线的方法。针对该方法的可行性在多次外场试验中进行验证,结果显示该方法实现简单,对外场干涉仪阵列校准效率提升具有一定的实际应用价值。

基于五轴数控磨床的坐标变换及其简单应用研究

为提升磨削加工的灵活性,本文提出一种通过坐标变换生成G代码指令的方法。以五轴数控磨床为研究对象,定义各坐标系,建立坐标变换方程并求解,将砂轮相对于工件的位姿转化为磨床各轴的坐标,并根据各轴坐标生成G代码指令。实际的磨削试验结果表明,该方法具有可行性,在自定义外形零件的磨削加工中有一定的应用价值。

割圆锥投影的正反算变换——Excel VBA实数计算与Mathcad复数变换

圆锥投影图广泛用于中小比例尺地图,如国际航空图、全国地图、中小比例尺分省地图、地质图、专用地图等。利用计算工具Excel VBA及Mathcad分别开发了适用于BJ54、XIAN80、WGS84、CGCS2000坐标系割圆锥投影的实数及复数正反算变换程序,为野外地质调查进行快捷的批量坐标转换提供了普适工具。

EWT与MPE结合的GNSS坐标时间序列信号提取方法

针对GNSS坐标时间序列信号提取过程中部分有效信号在残差噪声中“湮没”的问题,提出一种经验小波变换(EWT)和多尺度排列熵(MPE)相结合的二次信号提取方法(EWT-MPE)。该方法对第一次滤波后残差噪声进行分解,产生经验尺度分量和一系列经验小波分量,并采用MPE作为阈值指标,将各分量划分为信息模态分量、混合模态分量和噪声模态分量,对混合模态分量再次提取,直至无混合分量后,再重构初始去噪信号和信息模态分量为最终提取信号,从而达到信号二次提取的目的。通过对中国境内8个陆态网台站原始数据进行实验研究,结果表明,该方法整体优于经验模态分解(EMD)和EWT,信噪比均值达到12.47 dB,能量百分比均值达到79.10%,与EMD和EWT相比,信噪比分别提升33.80%和13.78%,能量百分比分别提升16.15%和5.87%,可以有效提取出原始信号中局部趋势特征,进一步提升信号提取效果。

GPS控制网平差中抵偿坐标系的两种设置方法及应用

在GPS控制网的平差过程中,首先需要在GPS平差软件中设置坐标系统。1954年北京坐标系、1980西安坐标系、CGCS2000大地坐标系等国家坐标系一般软件中都已经内置,直接选择使用即可。但是城市控制网或工程控制网大多采用抵偿坐标系统,就需要在GPS平差软件中用自定义的方法进行设置。本文介绍两种简单易用的设置抵偿坐标系的方法:椭球膨胀法和尺度变换法,并在某高速公路项目的控制网平差中进行应用。