基于PSO改进算法的煤矿井下精确UWB技术研究

为提高煤矿井下定位精度,提出一种ADS-TWR测距和APSO改进Taylor级数的井下联合定位方法。采用非对称双边双程(ADS-TWR)作为基础的矿井下人员测距算法,使用改进的卡尔曼滤波算法对其进行改进;以Taylor级数法作为基础的矿井下人员定位算法,并以自适应权重粒子群算法(APSO)对其进行改进。结果表明,与使用传统卡尔曼滤波算法优化的ADS-TWR测距算法相比,基于改进卡尔曼滤波算法的ADS-TWR测距算法误差更小;与传统的Taylor级数定位算法及其他类型的定位算法相比,设计的AP⁃SO-Taylor定位算法稳定性更好,定位精度更高,误差始终稳定在60 cm以下。

基于5G+UWB的室内定位算法研究

第五代通信技术(5th-Generation,5G)为室内定位领域带来了新的可能性,超宽带(ultra wide band,UWB)定位技术与5G定位技术都具有带宽大、频率高的特性,但是定位性能却略有差异.针对单一传感器定位的准确性、稳定性差的问题,本文提出了5G+UWB的融合定位算法,构建了基于到达时间差(time difference of arrival,TDOA)的5G室内定位、基于三边定位算法的UWB室内定位以及基于融合定位算法的5G+UWB室内定位模型.首先验证了通过加权最小二乘(weighted least squares,WLS)算法得到的各单系统的初步定位结果,之后验证了结合Taylor级数展开法得到的改进后定位结果.在此基础上,进一步对通过融合算法将两个单系统定位结果进行融合后的组合定位结果进行实验验证.实验结果表明:UWB单系统定位结果呈现准确性较低、稳定性较高的特点,5G单系统定位结果呈现准确性较高、稳定性较低的特点,二者组合后可得到准确性和稳定性都相对较好的定位结果,组合系统定位精度最高可达0.22 m,最低可达0.73 m,可实现亚米级定位.

基于隐式Taylor级数法的电力系统暂态稳定计算

基于快速高阶Taylor级数法暂态稳定计算,结合隐式积分梯形公式,推导了隐式Taylor级数法。对该方法的数值稳定性进行了分析,得到了一种可调谐的隐式Taylor级数法。该方法保留了显式Taylor级数法准确、快速、递推和编程简单的优点,并明显提高了数值计算稳定性。分析与计算表明,该方法具有隐式积分数值稳定性好、可以采用较大的积分步长、能够适应较长动态过程仿真计算的特点,同时又具有显式积分编程简单可靠、便于扩展的优点。

快速高阶Taylor级数法暂态稳定计算

本文从解析发电机节点入手,分析和研究了发电机与系统网络座标系之间座标变换矩阵的导数规律。并结合因子表技术,得到了在计及发电机暂态凸极效应的情况下,发电机与系统网络接口处各种时变量的各阶导数的递推公式,形成了快速高阶Taylor级数法暂态稳定计算方法。分析和计算结果表明该方法具有准确、快速和递推的优点,在电力系统暂态稳定计算与分析中有很大的实用价值。

多群模式Taylor级数法暂态稳定计算

Taylor级数法自引入到电力系统暂态稳定分析领域以来,因其高效的计算效率而倍受青睐,但其求解的是不等值N机系统的微分方程,因此计算效率未发挥到极致。文中从减少微分方程个数角度,借助于同调分群技术得出多群模式等值参数,并推导了多群模式下发电机的电磁功率、功角新的Taylor级数表达式,该方法保留了Taylor级数简洁、循环递推的特点,具有更高的计算效率。新英格兰10机系统算例分析表明:采用等值参数的多群模式Taylor级数法,在保持准确性的同时,减少了模拟的微分方程个数,极大提高了暂态稳定分析效率。

Taylor级数法暂态稳定计算中阶数的动态控制

在对Taylor级数法暂态稳定计算的计算量进行定量分析的基础上，根据计算精度的要求，提出了Taylor级数法暂态稳定计算中阶数的动态控制。分析与计算结果表明，由于在计算过程中按计算精度的要求动态选取求导阶数，从而在保证计算精度的前提下，有效地提高了Taylor级数法暂态稳定计算的解算效益，具有实用价值。

基于Taylor级数法动态步长控制的暂态能量函数法

势能边界面PEBS(PotentialEnergyBoundarySurface)法是暂态能量函数法的一种,将Taylor级数法暂态稳定计算的动态步长控制应用到PEBS法中,可以大步长的模拟持续故障轨迹,减小模拟区间数,提高计算效率,同时也可以满足计算精度的要求。计算结果表明,Taylor级数法暂态稳定计算的动态步长控制有效地提高了PEBS法的解算效益。

非线性动力系统线性模型数值计算的Taylor变换法

将非线性动力系统化为连续变化的线性系统,并导出任意自治或非自治非线性动力系统的瞬时线性化方程,该线性方程的连续变化描述了系统的全部复杂动力行为.进一步采用Taylor变换法求解系统的线性化方程,得到一种非线性动力系统数值计算的新方法,避免了指数矩阵展开的乘积运算.计算实例表明该方法在不增加计算机时的前提下,精度高于传统的Houbolt,Wilson-θ及Newmark-β等方法.计算了Duffing方程和van Pol方程的混沌及周期特性.

基于Chan氏算法和Taylor级数展开法的协同定位方法

该文分析讨论了Chan和泰勒两种TDOA定位算法的优缺点,并在此基础上提出了基于 Chan氏算法(1994)和Taylor级数展开法(1976)的协同定位方法。通过在不同信道环境下对协同定位 方法进行仿真,表明该方法在信道环境恶劣时能够有效地提高定位精度。

隐式Taylor级数暂态稳定计算变步长方法初探

隐式调谐Taylor级数暂态稳定算法是一种具有A稳定性的高精度时域仿真算法。为了进一步改善算法的性能,文中在该算法基础上利用其基于预估-校正迭代格式的特点对其暂态稳定计算步长进行动态控制。该方法充分利用其实现过程中迭代格式的特点,在不增加额外计算量的基础上实现了变步长算法。计算与分析结果表明,该步长的动态控制方法很好地利用了原算法具有A稳定性可进行大步长计算的特点,既保持了算法的高精度优点,又显著提高了计算速度,进一步提升了算法的实用价值。

振动系统结构参数估计的Taylor变换法

引入了求解非线性微分方程的 Taylor变换法 ,将振动系统原分析模型变换为离散域内的代数方程组 ,建立了估计系统质量、阻尼和刚度矩阵的方程。该方法可以利用任意外载激励下的瞬态响应估计系统的结构参数 ,而不需要进行系统的模态试验 ,具有一定的工程应用价值。文中还研究了测试信号受噪声干扰时的参数估计方法 ,最后给出了 30 0 T转炉倾动机构的参数估计实例。

Taylor级数展开法定位及其性能分析

讨论适合于TDOA定位的信道模型,分析1种典型TDOA定位算法———Taylor级数展开法,并针对其收敛问题提出改进方法。结合不同信道环境和蜂窝基站位置分布,对Taylor级数展开法的性能进行仿真,并就各种环境参数对算法性能的影响,与其它算法进行分析比较。

基于Taylor变换法的转子系统非线性动力学特性

在考虑了非线性油膜力的基础上,建立了转子系统的非线性动力学模型,引入了求解非线性微分方程的Taylor变换法,并将转子振动系统原分析模型变换为离散域内的代数方程组,采用Taylor变换法,对第一跨转子振动系统动力学特性进行非线性分析,求得转子系统的响应,找出转子系统的分岔规律,用分岔图、频谱图、庞加莱映射、轴心轨迹等多种方法表现了转子系统的非线性现象,结果表明考虑油膜力影响后,转子系统的运动状态随转速增加由周期至二倍周期再至周期再至拟周期,或者经周期运动直接至混沌运动·

用麦夸方法最优拟合Taylor幂法则模型

在用Taylor方法研究种群空间格局时,拟合Taylor幂法则V=am^b通常采用将原函数线性化为lnV=Ina+blnm,然后用线性最小二乘法拟合,求得参数a,b。这种方法不是最优的,本文提出用麦夸方法(Marquardt's methos)最优拟合Taylor幂法则。实例验证也表明麦夸方法优于通常采用的“对数线性化——最小二乘法”,采用前者的拟合残差远小于采用后者时的拟合残差。

关于TMA的Taylor级数法的分析

对Taylor级数法在纯方位TMA(目标运动分析)问题中的发散问题进行了仿真分析。针对原始方法的奇异性,提出了一种大权值改进方法,依据仿真分析结果,给出了迭代初值的选取原则,最后给出了一种“万无一失”的发散补救方案。仿真结果表明,改进后的方法对于常用态势以及优选的初值没有发散情况出现,全部收敛。

用三次设计法最优拟合Taylor幂法则模型

在用Taylor方法研究种群空间格局时,拟合Taylor幂法则V=a·m^b通常采用将原函数线性化为1nV=1na+b1nm,然后用线性最小二乘法拟合,求得参数a、b。这种方法不是最优的,本文提出用三次设计法最优拟合Taylor幂法则。实例验证也表明三次设计法简单、精确,优于通常采用的“对数线性化——最小二乘法”。采用前者的拟合残差远小于采用后者时的拟合残差。

Chan-Taylor协同定位算法在电站锅炉泄漏定位中的应用

为了能够较为准确地定位出电站锅炉"四管"泄漏的位置,对电站锅炉安全运行起到至关重要的作用,因此,将应用于蜂窝网络中的Chan算法和Taylor级数展开法的协同定位算法拓展到三维空间定位,并且通过计算机仿真电站锅炉的声学测点来分析比较该算法的性能:在不同的声波到达时间差(TDOA)估计误差、不同泄漏点位置以及不同声学测点布置个数的条件下分析对算法性能的影响,并且与Chan算法进行比较分析。仿真结果表明,Chan-Taylor协同算法在三维空间的定位性能要优于Chan算法,并且发现不同的声学测点布置情况对定位算法的误差存在一定的影响,因此,验证了Chan-Taylor协同算法推广到三维空间的可行性。

基于Chan和Taylor的改进定位算法在智慧农业中的应用研究

针对智慧农业生产管理中准确定位存在的缺陷,结合Chan算法和Taylor级数展开法的优点,提出了LTE定位系统中的一种改进定位算法。该算法剔除了Chan算法中误差较大的定位结果,将优化后的结果作为Taylor级数展开法的初值,然后对这两种算法得出的定位结果进行加权求和,将最终结果作为移动设备的位置坐标。实验表明,在噪声环境中,提出的算法能有效改善定位精度,更好的为智慧农业生产服务。

Taylor展开随机无网格点插值法

本文用Taylor展开随机无网格点插值法(TSMPIM)进行了随机结构分析。在无网格点插值法中,所求解问题的域由分布的节点表示;并且利用具有Delta函数性质的多项式进行节点插值,为此,很容易类似有限元法一样处理本质边界条件。同时利用Tay-lor展开法,建立了随机结构分析的Taylor展开随机无网格点插值法。数值实例表明在随机结构分析方面随机无网格法具有明显的优势。

用Taylor展开随机无网格点插值法分析齿轮的可靠性

用Taylor展开随机无网格点插值法(TSMPIM)分析了齿轮弯曲疲劳强度的可靠性。在无网格点插值法中,所求解问题的域由分布的节点表示,并且利用具有Delta函数性质的多项式进行节点插值,为此,很容易类似有限元法一样处理本质边界条件。利用Taylor展开法,建立了随机结构分析的Taylor展开随机无网格点插值法,并应用Taylor展开随机无网格点插值法分析了齿轮弯曲疲劳强度的可靠性。数值实例表明在随机结构分析与可靠性计算方面Taylor展开随机无网格点插值法具有明显的优势。