计及异频耦合谐波的模块化多电平矩阵变换器阻抗建模

模块化多电平矩阵变换器(modular multilevel matrix converter,M3C)是低频输电系统的核心装备,所连接异频交流系统电气量在变换器桥臂直接耦合,其桥臂电气量不仅含有两侧交流系统各自基频的整数次谐波,还含有二者交互耦合产生的非基频整数倍谐波分量(称为异频耦合谐波)。忽略子模块直流电压动态和异频耦合谐波、以基频为频率间隔的多谐波线性化建模方法,难以准确刻画M3C的谐波特性,影响阻抗模型的精度,无法揭示子模块直流电压动态及谐波对阻抗特性的影响机理。论文首先基于M3C谐波特性分析,建立考虑两侧交流系统异频耦合谐波的多谐波向量频域模型,并通过M3C 9个桥臂多谐波小信号的相序关系和传递关系分析得到M3C单桥臂主电路小信号模型,降低阻抗建模复杂度;在此基础上,进一步考虑控制环路频率耦合效应的影响,建立能够准确反映直流电压动态和谐波特性影响的M3C序阻抗模型。最后,在RT-Lab实时仿真平台上通过时域仿真和扫频实验,验证M3C阻抗模型的准确性,并对影响阻抗特性的关键因素进行分析。

高阶S_(21)拟合策略在耦合矩阵提取方法中的运用

对测试或仿真得到的采样数据进行有理函数拟合是滤波器耦合矩阵提取方法的重要一步,针对拟合数据与采样数据在幅度值较小的传输零点附近偏差较大的问题,提出一种高阶传输系数(S_(21))拟合策略。该策略通过对采样的传输系数使用具有N阶(N为滤波器阶数)分子多项式的有理函数进行拟合以提高拟合准确度,从而准确定位传输零点。然后从N个拟合得到的传输零点中选取N_(z)个(N_(z)为实际滤波器的传输零点个数)有效传输零点重构传输系数的分子多项式,以保证提取的耦合矩阵的传输零点个数与实际滤波器相同。为验证效果,使用具有三个传输零点的九阶同轴滤波器对传统柯西方法、应用高阶传输系数拟合策略的柯西方法与基于模型的矢量拟合方法(MVF)进行试验,结果显示应用了该策略的柯西方法相较于传统柯西方法与MVF可以提高传输零点的拟合准确度。由于柯西方法对噪声的健壮性不高,最后结合柯西方法与MVF的步骤,提出一种通过矢量拟合定位S参数零点的耦合矩阵提取方法,该方法相较于MVF可以更加精确地拟合上S参数的零点,同时相较于柯西方法对噪声的抗性更好。

带柔性部件飞行器刚性耦合系数矩阵优化算法

针对目前飞行器刚性耦合系数矩阵算法中按照单元节点规律排列的质量矩阵数据处理难度大,运算维度高的问题,本文提出一种非离散化方法的刚性耦合系数矩阵优化算法,利用在三维模型中可以直接获取的柔性部件质量特性,替代高维度的质量矩阵参与计算,避免了模型离散化误差,在简化刚性耦合系数计算流程的同时,具有提高计算结果准确度的效果,增强了工程设计中的便利性.

一种基于耦合矩阵综合法的交叉耦合腔体滤波器设计

通过使用多项式法和电路法共同构造短路导纳矩阵的方式综合出滤波器的N+2耦合矩阵,并以一个四阶交叉耦合的腔体滤波器为例,利用ADS中的电路仿真验证了耦合矩阵综合的正确性。然后在HFSS中建立滤波器的全波仿真模型,通过曲线拟合的方法对其进行优化,有效地缩短了调试时间,提高了设计效率。从实测结果来看,该滤波器在通带内(1 371 MHz~1 413 MHz)插入损耗小于0.1 dB,驻波比小于1.725,基本可以满足性能指标要求。

基于耦合矩阵分解体系的海底沉管隧道施工HSE风险评价方法

海底沉管隧道工程建设规模大、结构形式多、环保要求高、施工管理难度大,项目施工全阶段存在较多安全风险。以大连湾海底隧道工程施工全过程为研究背景,根据项目施工特点,采用基于耦合矩阵分解体系的工程施工HSE管理方法,建立了海底沉管隧道工程施工风险评价模型,对施工风险源及因素进行了分析,从系统角度出发,构建沉管隧道工程项目HSE风险综合评价指标体系,并与模糊数学相结合,提出模糊综合评判方法,能够综合评价沉管隧道工程项目HSE风险。从根源上进一步探讨海底沉管隧道工程项目HSE风险的产生原因,进一步深入认识和把握海底沉管隧道工程项目施工HSE风险的内涵,从而提升海底隧道项目的施工管理水平。

基于WBS-RBS与AHP的W项目产品交付进度风险计算

“十四五”以来,国家陆续出台了系列政策文件,对抽水蓄能行业发展加强指导和支持,行业迎来前所未有的发展高潮。在工程建设期间,设备按期交付是业主与制造商关心的重要事宜,抽水蓄能项目集合了新技术、高投资、政治社会效应重大等多项特点,尤应重视项目执行过程中的风险管理。本文通过WBS-RBS风险识别与AHP层次分析法相结合,对A公司W抽水蓄能项目预埋产品交付进度风险度进行了量化评估,既有助于提高项目决策的合理化、科学化,提升管理效率和效益;同时,也是对抽水蓄能产品交付进度风险量化管理新途径的有益探索。

课程思政矩阵耦合路径的探索与研究——以数控车削编程与加工为例

为解决数控车削编程与加工课程思政脱节的问题,构建矩阵耦合的教学体系,助力高素质数控技术技能人才的培育。采用德技并修、工学结合的育人模式,以生产任务为教学载体、生产流程为教学环节,融入安全规范、奋楫笃行、严谨细致、追求卓越的思政元素。绘制矩阵耦合气泡图,按照标准、态度、能力梯次培养的规律,将思政点分布于知识传授与技能培养中。根据可视化分析,专业能力提高与职业素养提升达到同向同行。

反演声场简正波耦合系数矩阵

研究了有内波传播时声场的耦合简正波形式,分析表明各阶简正波系数的时间信号包含多个频率成分,各成分的频率为对应的两地波数差与内波速度的乘积,各频率成分的振幅与对应简正波之间的耦合系数成正比。因此即使内波的波形不随其传播而变化,接收器处的各阶简正波系数仍然具有多频的复杂结构。由此并根据简正波耦合强度与声场简正波系数起伏强度的对应关系提出了一种反演简正波耦合系数矩阵的方法;并用实验中获得的内波数据,反演了声场;计算结果表明:该方法有效地反演了内波传播情况下的简正波耦合系数矩阵。

基于表面肌电非负矩阵分解与一致性的肌间协同-耦合关系研究

肌肉协同模型是神经产生并控制运动的低维度结构,探讨不同动作任务下的表面肌电信号(s EMG)间的相干性分析,可以体现相应肌群的协同耦合关系,进而能从神经控制运动与肌肉相互配合协调的角度揭示运动产生与执行规律。组织8名年轻健康受试者(男女均半、20~24岁)进行上肢腕部屈、伸实验,采集动作时相应肌群的s EMG数据,引入非负矩阵分解(NMF)方法分析肌间协同性,并进一步对协同性较高的肌群采用一致性分析方法,研究信号beta(15~35 Hz)和gamma(35~60 Hz)频段的耦合强度关系,探讨腕部伸屈动作下不同受试者之间的协同-耦合性差异。结果表明:腕伸动作下,主动肌桡侧腕短伸肌(ECR)、指伸肌(ED)、尺侧腕伸肌(ECU)、肱桡肌(B)在协同模块W5中具有协同关系,且肌间耦合强度显著(P<0.05),beta频段与gamma频段一致性显著面积相差较大(1.261±0.966);腕屈动作下,分别在协同模块W_1W_4W_5中存在具有协同关系的肌肉对,且肌肉间耦合强度显著(P<0.001),在beta和gamma频段一致性显著面积相差较小(0.412±0.163),但主动肌桡侧腕屈肌、指浅屈肌间不具有协同性,耦合关系较弱。以上说明:神经控制运动的方式不同,体现为肌肉协同-耦合关系有所差异;在同一协同模块中,协同性较高的肌肉间耦合关系较强,揭示神经控制运动规律与肌肉相互配合方式;运用此方法进行肌间协同-耦合联合分析,可望深入揭示中枢神经模块化协同控制运动机制,进一步为运动障碍患者功能分析和评价提供科学依据。

耦合传输线信道传输矩阵建模及串扰抵消效果分析

针对高速互连系统中传输线上的串扰问题,基于电磁耦合理论,研究了耦合传输线信道传输矩阵的性质,建立了以下两种情况的耦合传输线信道传输矩阵模型及其矩阵分解形式,分别是:(1)考虑受扰线两边各一条相邻微带线对受扰线的串扰;(2)考虑受扰线两边各两条相邻微带线对受扰线的串扰.给出了上述两种情况下基于耦合传输线信道传输矩阵分解形式的串扰抵消方案,并利用仿真工具ADS对其进行了验证.结果表明:信号抖动和失真大幅下降,串扰抵消效果良好,并且第二种情况下的串扰抵消效果优于第一种情况.该结果说明了在基于耦合传输线信道传输矩阵进行串扰抵消时,考虑两边各两条相邻微带线的串扰效果较好,对保持高速信号完整性具有一定的实际应用价值.

基于耦合强度设计结构矩阵的复杂产品配置模型优化及应用

针对复杂产品内部结构耦合性强、配置设计求解效率和准确性低的问题,提出基于耦合强度设计结构矩阵的复杂产品配置模型优化技术。定义了产品配置结构体,基于结构体之间的父子逻辑关系和约束关系,对配置模型进行耦合分析,并对结构体间的耦合关系进行量化。通过映射得到配置模型耦合强度设计结构矩阵,对其进行分解变换并给出的聚合强度指数函数进行判定,得到结构体聚合集。采用基于净供给度解耦算法撕裂聚合集,重组配置结构体,优化配置模型。该技术在高档数控机床配置设计中得到了应用与验证,提高了数控机床的配置效率与准确性。

微波滤波器的耦合矩阵诊断调试法

传统的微波滤波器诊断模型构建方法不适用于严格的滤波器综合.提出了一种改进方法,对广义Chebyshev滤波器的传输函数和反射函数分子多项式系数均做了合理限制,继而求出响应对应的耦合矩阵,并与理论综合结果比较,确定出滤波器调试的方向和幅度.最后用该方法分别对四阶开环微带滤波器和八阶波导滤波器进行诊断调试,调试后回波损耗和群时延均满足预期指标,调试时间缩短了一半.

基于转换矩阵的FEM/MLPG耦合算法

首次基于有限元的转换矩阵(TMF)和无网格的转换矩阵(TMM),提出有限单元法(FEM)和无网格局部彼得罗夫-伽辽金法(MLPG)的耦合算法。编制了相应算法的三维程序,计算分析了三维柱体的拉伸和弯曲问题,并将计算结果与ABAQUS软件计算结果以及理论解进行了比较。结果表明,本文给出的耦合算法计算精度高,收敛性好,可以用以模拟裂纹扩展等问题。

基于设计结构矩阵的耦合任务迭代重叠建模和分析

为优化产品开发过程,把重叠引入耦合过程的研究中。以高斯消去算法为基础,给出了在两任务耦合情况下,确定耦合任务上、下游关系的方法。在建立信息修改比率参数数学描述的基础上,充分考虑到过程重叠时分别由任务返工和并行通讯所产生的时间消耗,结合高斯消去法和耦合任务的迭代特性,给出了两耦合任务迭代情况下开发时间的数学模型。最后,用工程实例验证了该数学模型,并分析了模型中部分参数的特性。

基于Matlab的等效电子耦合原子态的矩阵计算

用专门处理矩阵的Matlab语言编程 ,用矩阵的思想给出了计算等效电子LS耦合原子态的计算方法。具体计算了h10

基于结构耦合矩阵的主动再制造优化设计

在再制造设计阶段,由于零件结构间的相互耦合,片面优化局部结构而导致零件整体性能劣化的现象时有发生。为解决这一问题,提出结构耦合矩阵的概念,建立了结构耦合函数矩阵来表征结构强度与结构特征参数的映射关系,并建立了结构影响因子矩阵来反映结构强度受结构特征参数的影响程度。给出基于结构耦合矩阵的再制造优化设计方法,以零件整体强度优化为目标进行参数优化设计,实现了零件整体性能提升。以6L240型号柴油机曲轴为例,验证了该方法的有效性和可行性。

广义切比雪夫滤波器耦合矩阵的优化提取

为了提取广义切比雪夫滤波器的耦合矩阵,通过采用单纯形算法和梯度法相结合,先用单纯形算法进行初步搜索,成功则结束。否则将结果值作为梯度法初值,然后利用梯度法进行二次搜索,从而提取出耦合矩阵中各个元素值。最后,对于给定的滤波器拓扑结构,任意设置有限远处的传输零点位置,运用混合方法编写出的程序提取出耦合矩阵。这种混合算法未增加算法难度而提高了效能。三个耦合矩阵提取实例证明了这种混合方法的有效性。

基于散射矩阵的无线电能传输系统电磁耦合效率测量方法的研究

针对磁耦合谐振无线电能传输系统的磁场耦合效率进行研究,分析了无线电能传输系统能量传输的逻辑关系,将系统网络等效为两个子网络级联,基于各个二端口网络散射矩阵的等效关系,推导出计算两个子网络间电磁场耦合效率的模型。提出基于散射矩阵的无线电能传输系统电磁耦合效率测量方法,通过仿真或实际测量获得S参数,通过S参数的计算得到无线电能传输系统的电磁耦合效率。计算结果与系统能量传输变化规律一致,证明了该测量方法的可行性。该方法测量步骤简单、实时性强,对于分析、优化传输系统的效率具有实用价值。

基于耦合强度和模糊设计结构矩阵的多学科解耦规划方法

为了提高设计效率,分析了多学科设计优化过程中的学科耦合信息,利用灵敏度方程计算学科耦合强度,并根据学科耦合强度划分耦合等级,构建了基于耦合强度的模糊设计结构矩阵,用截断、规划和聚合三种方法对基于耦合强度的设计结构矩阵进行解耦规划,优化了各学科的执行顺序,减少了耦合迭代。采用该方法对数学算例进行解耦规划,结果表明了该方法的有效性。

耦合多电极矩阵传感器在局部腐蚀监／检测中的应用

介绍了一种新的局部腐蚀实时监/检测方法——耦合多电极矩阵传感器技术。概述了耦合多电极矩阵传感器的工作原理及其探头构造,重点讨论了它的应用研究现状和数据处理问题,并根据目前数据处理中存在的不足,提出将现代数字信号处理技术、材料加工技术和耦合多电极矩阵传感器技术三者互相结合可能代表其未来发展的方向.