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基于多小波展开的Volterra级数非线性系统建模方法 被引量:4
1
作者 陈森林 高正红 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第3期428-434,共7页
Volterra级数作为一种非线性系统模型,因其具有坚实的理论基础、简洁的表示形式和明确的物理意义,在许多领域引起了广泛的研究兴趣。Volterra级数实际应用的难点在于Volterra核的辨识,随着核阶次的增加待辨识参数的数量呈指数增长。为... Volterra级数作为一种非线性系统模型,因其具有坚实的理论基础、简洁的表示形式和明确的物理意义,在许多领域引起了广泛的研究兴趣。Volterra级数实际应用的难点在于Volterra核的辨识,随着核阶次的增加待辨识参数的数量呈指数增长。为了减少待辨识参数,文章以分段二次多小波为基函数将Volterra一阶核和二阶核展开,将问题转化为少数展开系数的估计问题。通过典型的非线性振荡器进行验证,结果表明Volterra核的辨识结果非常接近于理论值,同时由Volterra级数能准确计算系统在不同输入下的响应。此外,针对常用的输入信号无法反映非线性系统中不同频率相互作用产生的非线性影响,文中设计了一种适合于二阶核辨识的输入,称为二维扫频,与常用扫频信号相比,试验结果表明这种输入明显能更好地激励系统的非线性特性。 展开更多
关键词 volterra级数 非线性系统建模 非线性系统辨识 多小波 输入设计
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基于傅里叶级数展开的码垛机器人轨迹规划
2
作者 徐志祥 卢保良 +1 位作者 杨傲 熊浩杰 《轻工机械》 CAS 2024年第3期29-36,共8页
为解决码垛机器人工作中因频繁启停而产生的冲击过大与常规多项式曲线规划效率低下等问题,课题组以SP-120系列码垛机器人为研究对象,采用改进D-H参数法建立机器人的D-H坐标系,进行正、逆运动学求解分析。利用基于傅里叶级数展开的轨迹... 为解决码垛机器人工作中因频繁启停而产生的冲击过大与常规多项式曲线规划效率低下等问题,课题组以SP-120系列码垛机器人为研究对象,采用改进D-H参数法建立机器人的D-H坐标系,进行正、逆运动学求解分析。利用基于傅里叶级数展开的轨迹规划方法进行了起始点至目标点的点对点连续轨迹规划,并利用MATLAB软件进行仿真分析。仿真结果表明:基于傅里叶级数展开所得各关节角位移、角速度和角加速度曲线连续、平稳,且工作空间运行轨迹平滑,解决了码垛工况下冲击过大问题;与五次多项式插值算法相比,得到了更大的峰值角速度和一段恒定的峰值角加速度,解决了常规多项式曲线规划效率低下问题。 展开更多
关键词 码垛机器人 轨迹规划 傅里叶级数展开 改进D-H法 轨迹插值算法
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基于等几何分析和材料场级数展开模型的简谐激励结构拓扑优化
3
作者 王培金 刘宏亮 +2 位作者 张业伟 雷振增 杨迪雄 《计算力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期864-872,共9页
考虑简谐激励的结构拓扑优化具有重要的研究意义和工程应用价值,尤其对于飞速发展的航空航天领域。为了方便优化设计结果的几何特征提取和控制,同时兼顾计算精度、效率和设计迭代稳定性,本文基于等几何分析和材料场级数展开模型发展一... 考虑简谐激励的结构拓扑优化具有重要的研究意义和工程应用价值,尤其对于飞速发展的航空航天领域。为了方便优化设计结果的几何特征提取和控制,同时兼顾计算精度、效率和设计迭代稳定性,本文基于等几何分析和材料场级数展开模型发展一套等几何优化方法用于简谐激励结构拓扑优化。由于等几何分析具有几何建模精确和跨单元高阶连续的特点,在不需要极其细密网格的情况下就可以保证响应分析和灵敏度计算的精度。通过结合材料场级数展开模型,采用降维技术大幅减少了设计参数的数量,提高了设计优化的求解效率,同时能够获得不依赖单元细分且具有清晰几何边界的优化构型。针对动力学拓扑优化可能出现的迭代振荡和不收敛问题,通过采用稳定化方案获得了稳定迭代的收敛设计解。数值算例表明,本文方法能够有效避免灰度模糊区域、锯齿形边界、单元细分依赖性和棋盘格现象等,可以高精度高效率地求解简谐激励结构拓扑优化问题。 展开更多
关键词 等几何分析 拓扑优化 简谐激励 稳定化方案 材料场级数展开模型
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Volterra级数在高频跨导线性度分析中的应用 被引量:3
4
作者 刘璐 王志华 李国林 《固体电子学研究与进展》 CAS CSCD 北大核心 2006年第4期490-493,509,共5页
将Volterra级数用于分析工作于高频,含有源级负反馈电阻的CMOS跨导级的线性度,为了降低计算的复杂性,将CMOS跨导视为两个非线性子系统的级联,计算了跨导的IIP3。使用的MOS管模型考虑了短沟道效应、栅源电容、栅漏电容和输出电阻。并对... 将Volterra级数用于分析工作于高频,含有源级负反馈电阻的CMOS跨导级的线性度,为了降低计算的复杂性,将CMOS跨导视为两个非线性子系统的级联,计算了跨导的IIP3。使用的MOS管模型考虑了短沟道效应、栅源电容、栅漏电容和输出电阻。并对仿真结果和计算结果进行了比较,测试结果验证了文中的结论。 展开更多
关键词 跨导电路 线性度分析 volterra级数展开
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函数的幂级数展开及其应用
5
作者 朱艳 《理论数学》 2024年第8期1-5,共5页
函数的幂级数展开是高等数学课程中的重要内容之一,作为一个强有力的数学工具,在分析学中占有举足轻重的地位,它允许我们将复杂的函数表示为简单多项式的无限和。幂级数展开在数学、物理学、工程学等领域有广泛的应用,如求解微分方程、... 函数的幂级数展开是高等数学课程中的重要内容之一,作为一个强有力的数学工具,在分析学中占有举足轻重的地位,它允许我们将复杂的函数表示为简单多项式的无限和。幂级数展开在数学、物理学、工程学等领域有广泛的应用,如求解微分方程、近似复杂函数、信号处理等。本文主要探究函数的幂级数展开在组合数学中的应用,利用其得到一些特殊的数列,包括斐波那契数列和卡特兰数。The power series expansion of functions is one of the important contents in the course of advanced mathematics. As a powerful mathematical tool, it plays an important role in analysis. It allows us to express complicated functions as infinite sums of simple polynomials. The power series expansion is widely used in mathematics, physics, engineering and other fields, such as solving differential equations, approximating complicated functions, signal processing, etc. In this article, we mainly explore the application of power series expansion of functions in combinatorics, and use it to obtain some special sequences, including Fibonacci sequence and Catalan number. 展开更多
关键词 级数展开 高等数学 斐波那契数列 卡特兰数
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Volterra级数混沌自适应模型在变形分析中的应用
6
作者 彭磊 《测绘与空间地理信息》 2024年第3期206-208,共3页
针对变形监测数据混沌序列的特点,提出一种基于Volterra级数的混沌时间序列变形预测模型。经过相空间重构,确定合适的嵌入维数和延迟时间,输入Volterra级数自适应预测模型,然后得到变形量的预测值。将预测值与实际值及其他预测模型的预... 针对变形监测数据混沌序列的特点,提出一种基于Volterra级数的混沌时间序列变形预测模型。经过相空间重构,确定合适的嵌入维数和延迟时间,输入Volterra级数自适应预测模型,然后得到变形量的预测值。将预测值与实际值及其他预测模型的预测结果进行比较,发现基于Volterra级数的混沌时间序列预测模型精度较高,在变形预测上是可行的。 展开更多
关键词 volterra级数 混沌时间序列 变形预测
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简化Volterra级数的S模式信号失真恢复
7
作者 宫峰勋 刘焘 《现代导航》 2024年第2期114-121,共8页
机场场面多点定位利用S模式信号到达时间差实现目标定位。针对S模式信号易受接收系统内部非线性影响和机场场面复杂电磁干扰的问题,研究S模式信号失真恢复方法。根据S模式信号频谱特征和接收基站弱非线性记忆系统特征简化Volterra级数,... 机场场面多点定位利用S模式信号到达时间差实现目标定位。针对S模式信号易受接收系统内部非线性影响和机场场面复杂电磁干扰的问题,研究S模式信号失真恢复方法。根据S模式信号频谱特征和接收基站弱非线性记忆系统特征简化Volterra级数,降低计算量的同时满足Volterra级数关键核函数对S模式信号非线性失真表示能力,得到S模式信号失真恢复模型。仿真结果表明:3阶简化Volterra级数模型恢复15 dB和0 dB S模式信号前导脉冲的失真前波形,误差仅有2.23%和12.59%,且模型在典型运用环境下满足一定的适用性、抗干扰性和稳定性,为S模式信号到达时间戳的准确提取提供基础。 展开更多
关键词 多点定位 S模式信号 到达时间 简化volterra级数 非线性失真
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基于泰勒级数展开的蜂窝TDOA定位算法 被引量:54
8
作者 熊瑾煜 王巍 朱中梁 《通信学报》 EI CSCD 北大核心 2004年第4期144-150,共7页
基于用户位置的应用已经成为移动数据业务的重要组成部分,使得蜂窝系统用户定位技术成为蜂窝移动通信领域的研究热点。泰勒级数展开算法因为具有精度高和顽健性强等特点而在求解非线性定位方程组中得到了广泛的应用,但它对初始值有很强... 基于用户位置的应用已经成为移动数据业务的重要组成部分,使得蜂窝系统用户定位技术成为蜂窝移动通信领域的研究热点。泰勒级数展开算法因为具有精度高和顽健性强等特点而在求解非线性定位方程组中得到了广泛的应用,但它对初始值有很强的依赖性。本文使用最小二乘方法估计用户位置的初始值并使用泰勒级数展开算法确定用户坐标。通过对算法的仿真分析,结果表明本算法具有近似于基于真实值的泰勒级数展开算法的性能。 展开更多
关键词 定位 到达时问差 最小二乘 泰勒级数展开 蜂窝网络
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基于Volterra级数的全解耦RLS自适应辨识算法 被引量:15
9
作者 孔祥玉 韩崇昭 +1 位作者 马红光 魏瑞轩 《系统仿真学报》 CAS CSCD 2004年第4期807-809,共3页
针对非线性系统辨识问题,提出了一种基于Volterra级数模型的非线性系统的全解耦RLS自适应辨识算法。按照Volterra伪线性组合结构,采用RLS自适应辨识和约束优化理论,导出了具有分块对角形输入相关矩阵的全解耦Volterra标准方程,据此设计... 针对非线性系统辨识问题,提出了一种基于Volterra级数模型的非线性系统的全解耦RLS自适应辨识算法。按照Volterra伪线性组合结构,采用RLS自适应辨识和约束优化理论,导出了具有分块对角形输入相关矩阵的全解耦Volterra标准方程,据此设计了一种基于Volterra级数模型的全解耦的RLS自适应辨识算法。该算法与部分解耦的RLS自适应算法相比,显著提高了辨识过程的收敛速度和精度。仿真结果验证了该方法的有效性。 展开更多
关键词 非线性系统 volterra级数 自适应辨识 RLS算法
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依不同纬度变量的子午线弧长正反解公式的级数展开 被引量:13
10
作者 过家春 李厚朴 +2 位作者 庄云玲 李大军 吴艳兰 《测绘学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第5期560-565,共6页
推导了以归化纬度、地心纬度解算子午线弧长的展开公式,同时又根据拉格朗日反演定理,得到了由子午线弧长反解归化纬度、地心纬度的直接公式。该组公式与子午线弧长正反解公式的大地纬度表达在结构形式上保持一致,进一步揭示了子午线弧长... 推导了以归化纬度、地心纬度解算子午线弧长的展开公式,同时又根据拉格朗日反演定理,得到了由子午线弧长反解归化纬度、地心纬度的直接公式。该组公式与子午线弧长正反解公式的大地纬度表达在结构形式上保持一致,进一步揭示了子午线弧长同3种纬度变量之间的内在联系。分析表明,基于归化纬度的子午线弧长解算与大地主题解算方法具有理论上的统一性,正反解精度均高于传统基于大地纬度的展开。 展开更多
关键词 子午线弧长 级数展开 大地纬度 归化纬度 地心纬度
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Volterra泛函级数在非线性系统辨识中的应用 被引量:16
11
作者 欧文 韩崇昭 王文正 《控制与决策》 EI CSCD 北大核心 2002年第2期239-242,共4页
利用 Volterra泛函级数描述非线性系统 ,将非线性系统辨识问题转化为标准的最小二乘问题 ,并通过 QR分解进行求解。在对输入矩阵 P进行 Householder变换过程中 ,提出利用输入向量对输出向量的影响因子进行 P阵的列选择 ,同时完成模型辨... 利用 Volterra泛函级数描述非线性系统 ,将非线性系统辨识问题转化为标准的最小二乘问题 ,并通过 QR分解进行求解。在对输入矩阵 P进行 Householder变换过程中 ,提出利用输入向量对输出向量的影响因子进行 P阵的列选择 ,同时完成模型辨识 ,有效地克服了 Volterra泛函级数辨识中维数灾难问题。 展开更多
关键词 非线性系统 volterra泛函级数 正交分解 Householder变换 系统辨识
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基于Volterra级数的非线性非定常气动力降阶模型 被引量:18
12
作者 陈刚 徐敏 陈士橹 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第5期492-495,540,共5页
发展了一种基于Volterra级数的非线性非定常气动力降阶模型。着重探讨了基于CFD/CSD耦合计算的Volterra核辨识方法。CFD/CSD耦合计算采用了一种简单的动网格快速生成方法,气动网格与结构网格节点间的物理信息交换采用一种改进的CVT方法... 发展了一种基于Volterra级数的非线性非定常气动力降阶模型。着重探讨了基于CFD/CSD耦合计算的Volterra核辨识方法。CFD/CSD耦合计算采用了一种简单的动网格快速生成方法,气动网格与结构网格节点间的物理信息交换采用一种改进的CVT方法。通过与CFD/CSD直接计算的结果对比,表明非定常气动力Volterra级数模型是一种效率高、精度好、能描述非线性、便于使用的降阶模型,特别适用于预测结构做非定常运动下的非定常气动力。 展开更多
关键词 volterra级数 CFD/CSD 非定常气动力 非线性系统辨识
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球冠体积分的重力异常正演方法及其与Tesseroid单元体泰勒级数展开方法的比较 被引量:11
13
作者 杜劲松 陈超 +3 位作者 梁青 王林松 张毅 王秋革 《测绘学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第3期339-346,共8页
利用重力资料研究区域乃至全球地质问题时,重力或重力异常正演方法最好从基于直角坐标系向球坐标系方向发展。本文对近似的球冠面积分重力异常正演方法进行改进,使其计算精度和计算效率都得到很大程度地提高;再通过数值试验及实际应用,... 利用重力资料研究区域乃至全球地质问题时,重力或重力异常正演方法最好从基于直角坐标系向球坐标系方向发展。本文对近似的球冠面积分重力异常正演方法进行改进,使其计算精度和计算效率都得到很大程度地提高;再通过数值试验及实际应用,分析Tesseroid单元体基于泰勒级数展开的重力正演方法与球冠重力正演方法的计算精度与稳定性,最后探讨两种方法的优缺点及其应用方向。 展开更多
关键词 球坐标系 球冠 Tesseroid单元体 泰勒级数展开 重力异常 正演 地形校正
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基于二阶自适应Volterra级数的船舶运动极短期预报研究 被引量:12
14
作者 翁震平 顾民 刘长德 《船舶力学》 EI 北大核心 2010年第7期732-740,共9页
针对随机海浪作用下船舶运动的非平稳、非线性特性,文章提出了基于卡尔曼(Kalman)滤波原理的非线性二阶Volterra级数自适应预报模型。通过把Volterra级数核向量作为状态向量,利用随机游动模型建立系统的状态方程,一步Volterra级数预报... 针对随机海浪作用下船舶运动的非平稳、非线性特性,文章提出了基于卡尔曼(Kalman)滤波原理的非线性二阶Volterra级数自适应预报模型。通过把Volterra级数核向量作为状态向量,利用随机游动模型建立系统的状态方程,一步Volterra级数预报模型作为系统的观测方程,从而进一步提高了Volterra级数模型的核估计的收敛速度。同时验证了利用AIC准则对Volterra级数预报模型定阶的可行性,通过迭代法实现了自适应多步预报。仿真结果表明文中提出的基于Kalman滤波算法的自适应预报模型应用于船舶运动极短期预报是可行的,该方法在理论和工程应用方面具有重要的意义。 展开更多
关键词 卡尔曼滤波 二阶volterra级数 AIC准则 船舶运动预报
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不同级数展开的半不变量法概率潮流计算比较分析 被引量:39
15
作者 郭效军 蔡德福 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2013年第12期85-90,110,共7页
半不变量法概率潮流能快速求出系统状态变量的分布。该方法在系统基准运行点进行线性化,波动性强的风电和光伏发电的大规模并网会增强系统功率的波动强度,而且不同级数展开适用于不同的变量分布类型。以含风电/光伏发电的电力系统为分... 半不变量法概率潮流能快速求出系统状态变量的分布。该方法在系统基准运行点进行线性化,波动性强的风电和光伏发电的大规模并网会增强系统功率的波动强度,而且不同级数展开适用于不同的变量分布类型。以含风电/光伏发电的电力系统为分析对象,以蒙特卡罗法计算结果为参考值,以输出随机变量累积分布的方差和的根均值为评价指标,比较分析了各种输入随机变量和不同级数展开下半不变量法概率潮流计算结果的准确性,并阐述了其误差产生机理。 展开更多
关键词 半不变量法 蒙特卡罗法 概率潮流 级数展开 风电 光伏发电
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基于Volterra级数的提升小波变换边界处理及应用 被引量:6
16
作者 段礼祥 张来斌 陈敬龙 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第1期7-12,共6页
针对现有的提升小波变换容易产生边界振荡和频率混叠的不足,提出了一种将Volterra级数模型和抗混叠提升小波包相结合的信号处理方法。首先对信号两端进行数据延拓,用二阶Volterra级数预测模型对延拓信号进行预测;然后用抗混叠提升算法... 针对现有的提升小波变换容易产生边界振荡和频率混叠的不足,提出了一种将Volterra级数模型和抗混叠提升小波包相结合的信号处理方法。首先对信号两端进行数据延拓,用二阶Volterra级数预测模型对延拓信号进行预测;然后用抗混叠提升算法对信号进行小波包分解。对仿真信号进行边界处理后,信号在边界不会出现振荡现象;用抗混叠提升小波包对信号进行分解不会引起频率混叠现象。工程应用中,从强大的背景噪声中提取出了往复泵柱塞与缸套碰磨产生的微弱振动冲击信号,诊断出了密封盘根过度磨损的故障。 展开更多
关键词 信号处理 提升小波变换 volterra级数 边界处理 故障诊断
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基于Chan氏算法和Taylor级数展开法的协同定位方法 被引量:46
17
作者 刘林 邓平 范平志 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2004年第1期41-46,共6页
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... 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。 展开更多
关键词 Chan氏算法 Taylor级数展开 协同定位方法 蜂窝移动通信 无线定位技术 信道环境 TDOA测量值
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基于最小二乘与Taylor级数展开的新型混合定位方法 被引量:11
18
作者 方姝 倪育德 +2 位作者 刘逸 常瀛心 吴添成 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2015年第6期316-321,共6页
针对广播式自动相关监视系统中的虚假目标识别问题,采用一种到达时间差与到达时间和2种定位方法相结合的新型混合定位方法,获取目标真实空间位置,将其与自动相关监视报文中的位置数据进行比对来判断虚假目标。为使混合定位更加精确与快... 针对广播式自动相关监视系统中的虚假目标识别问题,采用一种到达时间差与到达时间和2种定位方法相结合的新型混合定位方法,获取目标真实空间位置,将其与自动相关监视报文中的位置数据进行比对来判断虚假目标。为使混合定位更加精确与快速,利用最小二乘法对目标初始定位,再将其作为Taylor级数展开迭代的初值,精确估计目标位置。模拟仿真结果表明,混合定位方法解决了Taylor级数展开算法中结果可能不收敛的问题,且在相同地面站布局条件下,其精度和稳定性较传统到达时间差定位方法更高。 展开更多
关键词 到达时间和 到达时间差 混合定位 Taylor级数展开 最小二乘
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TOA模式下TLS辅助泰勒级数展开的蜂窝定位新算法 被引量:8
19
作者 徐波 陈建云 钟小鹏 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2011年第6期1397-1402,共6页
提出了一种到达时间(time of arrival,TOA)模式下总体最小二乘(total least square,TLS)辅助泰勒级数展开的蜂窝定位新算法。该算法针对泰勒级数展开对初始迭代参考点依赖性强的问题,综合考虑观测量误差和观测站位置误差,利用TLS估计初... 提出了一种到达时间(time of arrival,TOA)模式下总体最小二乘(total least square,TLS)辅助泰勒级数展开的蜂窝定位新算法。该算法针对泰勒级数展开对初始迭代参考点依赖性强的问题,综合考虑观测量误差和观测站位置误差,利用TLS估计初始参考点,然后在估计值处对观测方程组实施泰勒级数展开,并使用加权最小二乘进行多次迭代运算,实现对移动终端的高精度定位。仿真结果表明,该算法在平均迭代次数和定位精度方面具有接近基于真实位置的泰勒级数展开算法的性能,并且在不同的几何精度因子(geometrical dilution ofprecision,GDOP)下,均具备良好的抗观测量误差和观测站位置误差的特性。 展开更多
关键词 蜂窝定位 泰勒级数展开 总体最小二乘 到达时间
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基于移相器统一特性和高阶Taylor级数展开技术的暂态稳定计算方法 被引量:7
20
作者 于继来 郭志忠 +1 位作者 柳焯 张逵 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 1998年第2期6-8,12,共4页
根据移相器的共同性质,对暂态稳定计算中的移相器作了统一处理,得出了移相器支路对网络节点导纳矩阵影响的统一形式。将此形式与高阶Taylor级数展开技术相结合,形成了能灵活统一地处理各种移相器并具有快速计算能力的暂态稳定计算方法。
关键词 电力系统 暂态稳定 移相器 Taylor级数展开 计算
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