一种用于模块化CPC均衡充电的最优化策略

随着锂电池在工业及生活中的广泛应用,锂电池组均衡充电策略的高效性及快速性也变得愈发重要,因此构建单体电池与电池模块间CPC(cell-to-pack-to-cell)的均衡充电系统,以解决锂电池组快速均衡充电问题。首先,对均衡系统进行模块化处理,建立模块内和模块间的均衡电路;然后,提出1种用于均衡充电的最优化策略,对所提策略模型进行分层求解,顶层通过二分法来计算充电时间,底层通过梯度下降法来优化充电电流;最后,通过与非模块化均衡充电策略下的充电时间、均衡时间、单体电池端电压及均衡器承担电压进行仿真对比,验证了所提策略的可行性和有效性。

3D BH-GRASE序列与3D RT-TSE序列进行MRCP的应用价值分析

目的探讨对比分析三维屏气梯度-自旋回波(3D BH-GRASE序列)与三维呼吸触发快速自旋回波(3D RTTSE)序列进行磁共振胰胆管成像(MRCP)的应用价值。方法选取在我院因怀疑胰胆管病变而行腹部MRI检查的患者,均接受3D RT-TSE序列与3D BH-GRASE序列MRCP扫描。比较两种序列扫描时间、图像质量评分及显示病变情况。结果3D BH-GRASE序列的扫描时间为(16.4±1.7)s明显短于3D RT-TSE序列的(258.6±31.2)s,差异有统计学意义(P<0.05);3D BH-GRASE序列扫描图像胆囊、肝内胆管、胆囊管、胰管、胆总管等主要分支评分均明显高于3D RTTSE序列,差异有统计学意义(P<0.05);两种扫描序列方法对各区域病变检出率差异无统计学意义(P>0.05)。结论MRCP检查应用3D BH-GRASE序列扫描能够保证图像质量及显示病变,同时缩短扫描时间。

拓扑参数多变场景下的暂态电压安全域快速计算

作为安全域体系中的重要组成部分,电力系统暂态电压安全域的边界会随系统运行方式和拓扑参数的变化而改变。为实现更加准确的安全域边界表征,本文充分考虑负荷的动态变化,提出一种安全域边界快速计算方法。首先,给出保证电力系统暂态电压不失稳的安全运行区域描述及其边界表征形式,构建仿真训练集并研究暂态电压安全域的边界变化特性;然后,基于安全域边界的二次拟合表征形式,采用轻梯度决策树机器学习框架实现电力系统暂态电压安全域的快速修正;最后,在IEEE标准算例系统中验证了本文方法的有效性和适用性。

快速生长优质宝石级金刚石大单晶

高温高压温差法合成优质宝石级金刚石大单晶的一大弊病就是合成周期特别长。晶体的生长速度主要由腔体内的温度梯度决定。本文通过提高腔体内的温度梯度,实现了优质宝石级金刚石单晶的可重复性快速生长;考察了不同温度下的晶体生长情况,提出利用“限型生长法”来抑制晶体内金属包裹体的进入。最终将优质宝石级金刚石单晶的生长速度提高了4倍之多,由原来的1.1mg/h提高到了4.5mg/h。在合成压力5.5GPa,温度1250℃条件下,合成时间持续12hr,晶体尺寸接近4mm,重量大约为50mg。

反相高效液相色谱三元流动相台阶梯度分离条件的快速优化方法

根据溶质在色谱柱内的迁移规律 ,建立了一种利用线性梯度实验快速获得溶质保留值方程系数 ,然后以串行色谱响应函数为优化指标进行多台阶梯度分离条件优化的方法。与利用等度实验获得保留值方程的方法相比 ,该法可以大大缩短优化时间。通过该方法对芳香胺和衍生化氨基酸样品进行了分离 ,获得了满意的分离度 ,表明该方法的预测精度很好。

弹性接触中的表面微滑问题及数值求解

研究法向载荷和切向载荷耦合作用下的三维弹性点接触问题。当切向载荷不足使接触体发生整体滑动时,接触面产生微滑区域。对于异质物体的接触,即使仅有法向载荷作用,由于变形的不协调,接触面同样会产生微滑区域。运用半解析的方法求解微滑接触问题,影响系数通过Green函数得到解析解,压力和切应力的求解基于共轭梯度法和快速傅里叶变换法。算法仅在关心的接触区域划分网格,缩短计算时间。通过对比光滑同质物体接触的数值解和解析解来验证算法。分析正弦异质表面接触的压力分布、切应力分布、粘着区域。结果显示,由于粗糙峰的存在,粘着区域为多个不连通的区域。随着切向力的增加,压力分布沿着切向力相反的方向倾斜,切应力τx逐步变为正值,粘着区域沿着切向力相反的方向移动并逐渐变小。

基于神经网络的快速汽门暂态稳定控制器的研究

提出一种应用单隐层前向神经网络决定电力系统暂态稳定快速汽门控制规律的方法。将实现控制规律的神经网络控制器分为两个子神经网络:子神经网络1,用来确定系统的暂态稳定情况,同时给出相应汽门最小开度和汽门持续关闭的时间;子神经网络2,用于确定不稳定情况下汽门的最终开度。该神经网络控制器用于受扰动后的三机系统中,其仿真结果令人满意。

三维各向异性介质目标电磁散射的MOM-CGM-FFT方法

给出了研究任意形状的三维各向异性介质目标的电磁散射问题一种混合计算方法。该方法以电场作为未知函数建立频域体积分 -微分方程 ,使用脉冲基函数和点匹配函数的矩量法 (MOM)将之转化为线性代数方程组。在求解过程中应用共轭梯度法 (CGM)和快速富里叶变换 (FFT)相结合的方法降低所需计算机内存和CPU时间。与各向同性和各向异性介质球的计算结果和解析结果及其它文献结果相比较 ,吻合较好。对材料参数为奇异矩阵的介质球的计算结果证明 ,该计算方法兼容性强 。

LSSVM过程建模中超参数选取的梯度优化算法

基于结构风险最小的最小二乘支持向量机(least squares support vector machine,LSSVM)为标准支持向量机(SVM)的约简,训练简易,性能良好。其模型精度受超参数影响,常规的网络搜索法很难搜得最佳超参数。在快速留一法的基础上,以全样本留一预测误差平方和最小化为目标,导出基于梯度的最优化算法,用以优选为LSSVM超参数,进而构建G-LSSVM模型。以柠檬酸发酵过程为算例对G-LSSVM进行检验,结果表明G-LSSVM的超参数选取耗时少,模型稳定性良好,且拟合和预报性能都优于标准SVM和神经网络。有望适用于机理不明、高度非线性、小样本的化工过程建模。

三维介质目标电磁散射的一种计算方法

采用矩量法 -共轭梯度 -快速富立叶变换 (MOM- CGM- FFT)的混合技术来研究三维均匀介质和非均匀介质目标的散射问题。该方法是以等效电流作为未知函数建立积分方程 ,用 MOM将之转化为线性代数方程组 ,应用 CGM- FFT进行求解。由于在计算中采用了 CGM- FFT技术 ,降低了所需计算机内存和 CPU时间 ,可以有效地处理电大尺寸三维目标的散射。所计算出的数据和解析结果相比较 ,吻合较好。结果证明 ,该方法适应性广 ,是一种求解三维电磁散射问题的简单途径。

基于颜色和形状信息的快速人数统计方法

人数统计一直以来都是计算机视觉和智能视频监控领域的重要研究内容;但是由于遮挡、阴影和光照变化使得构建一个实时、准确的人数统计算法变得异常困难;提出的结合颜色信息和形状信息的人数统计算法对人头进行检测和跟踪,有效地减小了行人遮挡对算法精度的影响;提取颜色信息在HSV空间中的V通道进行,大大降低了阴影和光照变化对统计精度的影响;算法首先使用颜色信息和形状信息实现快速人头检测,然后使用一种融合颜色、距离和形状信息的跟踪方法对人头进行跟踪,最后通过对跟踪轨迹分析,推断出人数。另外,快速模板匹配技术的使用,极大地减小了算法的运算复杂度;实验结果表明该算法可以快速、有效地实现对指定区域的人数统计。

一种快速计算分层媒质中三维目标电磁散射的方法

基于稳定双共轭梯度-快速傅立叶变换(BCGS-FFT)和离散复镜像方法(DCIM),快速求解了平面分层媒质中三维目标电磁散射.首先引入离散复镜像方法用以加速并矢格林函数的计算,并针对三维问题,采用了裂项计算并矢格林函数,进一步减少了时间需求.然后在离散积分方程中采用弱模式并矢格林函数,降低了积分方程的奇异性,加快了迭代算法的收敛.数值结果表明,本文方法计算耗时较改进前减少90%,适于电大尺寸问题的求解.

热带气旋垂直倾斜度估算及在强度分析中的应用

该文给出了热带气旋暖心垂直倾斜度参数F_(TC-VGP)(TC vertical gradient parameter)的定义。使用卫星微波遥感的温度垂直分布以及热带气旋最佳路径数据等资料,对2009—2011年典型热带气旋的暖心垂直倾斜度进行计算,并研究其与气旋强度变化的关系。结果表明:暖心垂直倾斜度参数F_(TC-VGP)变化与气旋自身强度变化有较好的对应性,该参数的变化能够明显地指示气旋强度增强、减弱以及强度突变,能够指示环境场变化(冷空气侵入)等;其与气旋强度变化的周期不同,在强度增强或减弱阶段,倾斜度参数是经过快速适应性调整才完成了对热带气旋变化过程的贡献。因此,F_(TC-VGP)参数的计算和研究结果实现了对于热带气旋内部三维结构特征的定量描述,可以准确把握热带气旋强度和变化趋势,并对热带气旋的监测、预报具有一定业务参考价值。

200kV快脉冲Marx发生器

按 Marx原理研制的快脉冲发生器结构元件采用低抖动场畸变开关和固体无感电阻 ,输出脉冲前沿陡度可达15 k V/ns、幅值 2 0 0 k V、储能 5 0 0 J、脉冲半高宽 70 0

水平层状介质中基于DTA的三维电磁波逆散射快速模拟算法

为提高水平层状介质中三维电磁波散射和逆散射数值模拟的效率,在对角张量近似(DTA)的基础上根据不同回代方式得到了求解积分方程的DTA1和DTA2两种近似.这两种近似可以作为计算积分方程稳定型双共轭梯度快速Fourier变换(BCGS-FFT)算法的初始猜测值和预条件因子,从而形成效率更高的混合DTA-BCGS算法.散射实例说明了DTA2的高精度和混合DTA-BCGS算法尤其是混合DTA2-BCGS算法的高效率.由于DTA2近似程度更高,将DTA2与变型Born迭代反演方法(DBIM)相结合形成了一种对三维异常体进行重构的快速电磁波逆散射技术.文中的逆散射实例说明所开发的逆散射技术对重构水平层状介质中的任意三维异常体是非常有效的.

位场向下延拓的迭代最小二乘法

将位场向下延拓作为一种反问题,结合正则化方法和快速傅里叶算法的优点,本文提出了一种解决位场向下延拓问题的迭代最小二乘法,新方法将位场向下延拓问题转化为最小二乘问题,采用梯度下降法对最小二乘问题进行迭代求解,在迭代过程中,利用快速傅里叶变换方法解决了计算量大的问题,新方法对延拓数据中的噪声具有很好的抑制作用,利用不合噪声和含有噪声的模型数据对新方法进行了验证,结果表明新方法快速、稳定、抗干扰能力强,向下延拓距离大.

电大尺寸导带二维散射的快速矩量法解

用矩量法 (MOM)、预条件共轭梯度法 (PCG)和快速傅里叶变换 (FFT)的混合技术分析了电大尺寸导带的二维散射问题 .该方法以等效电流作为未知函数建立积分方程或积微分方程 ,然后通过矩量法获得一个线性方程组 .用预条件共轭梯度法与快速傅里叶变换的结合算法(PCGFFT)来求解这个线性方程组 ,其中采用了T .Chan优化循环预条件器 .该混合技术降低了对计算机内存的需求 ,加快了算法的迭代速度 ,且增强了算法的收敛性 .

单次屏气梯度-自旋回波在三维泌尿系尿路成像中的应用:与常规三维呼吸触发自旋回波技术的对比研究

目的通过与常规三维呼吸触发快速自旋回波尿路成像(RT-FSE MRU)比较,探究单次屏气梯度-自旋回波尿路成像(BH-GRASE MRU)在三维磁共振泌尿系尿路成像中应用的可行性及图像质量。资料与方法前瞻性连续收集2020年12月—2021年3月于北京大学第一医院行MRU扫描的上尿路积水患者32例,均于3.0T扫描得到冠状位3D RT-FSE MRU和3D BH-GRASE MRU图像。由1名影像医师计算肾盂、输尿管及膀胱相对周围组织的信号对比率(CR),比较两组MRU序列的实际采集时间。由另外2名影像医师应用5分评分标准独立评价两组图像的整体图像质量、伪影、背景抑制及尿路系统结构(双侧肾盏、肾盂、输尿管和膀胱)显示情况,分析尿路梗阻位置的形态特征。结果BH-GRASE MRU的采集时间为14.8 s,较常规RT-FSE MRU的(214.2±60.0)s显著缩短(t=18.188,P<0.001)。BH-GRASE MRU图像上尿路系统相对于周围组织的CR较RT-FSE MRU略减低(肾盂:0.81±0.09比0.85±0.10;t=3.110,P=0.004;输尿管:0.93±0.03比0.95±0.03;t=2.799,P=0.009;膀胱:0.93±0.03比0.96±0.02;t=6.599,P<0.001)。BH-GRASE MRU较RT-FSE MRU的整体图像质量、伪影及结构显示情况相似(Z=−1.377~1.473,P>0.05),但背景抑制略差于常规FSE MRU(Z=-3.998,P<0.001)。2名评分者主观评分一致性较好(Kappa=0.759~1)。5例患者3D RT-FSE MRU图像可见呼吸相关伪影(图像模糊),其中4例图像质量于3D BH-GRASE序列上得到改善。对于尿路梗阻处狭窄的形态特点分析,GRASE MRU对于梗阻良恶性的初步判断结果与常规FSE MRU一致。结论与常规3D RT-FSE MRU相比,BH-GRASE MRU在保证图像质量及影响诊断一致性的基础上,可以明显缩短扫描时间,并降低呼吸因素对图像质量的影响。通过单次屏气GRASE序列可以快速获得满足诊断需求的三维泌尿系尿路成像图。

介质柱二维电磁散射Mo-MCG-FFT数值方案的改进

研究 2种基于矩量法、共轭梯度法和快速傅里叶变换 (MoM CG FFT)的计算二维介质柱电磁散射的数值方案 .一种方案采用以极化电流为未知函数的积分方程 ,另一种方案采用以总电场为未知函数的积分方程 .讨论了这 2种方案的数值特性 ,指出了它们的不足之处 ,并提出了一种新的方案 .新方案借助于包含介质柱横截面的一个矩形来产生离散网格 ,但离散量的代数方程组仍建立在原横截面区域上 .这样能有效地利用MoM CG FFT来求解所考虑的电磁散射问题 .文中详细地介绍了新方案的计算过程 ,并给出了几种结构的数值结果 ,这些数值结果证实了新方案的优越性 .

一种针对快速梯度下降对抗攻击的防御方法

智能舰船识别可有效提高舰船装备智能化水平,但存在安全识别问题,即使性能卓越的分类模型也会受到对抗样本的攻击。面对快速梯度下降法(FGSM)这类对抗攻击,传统的防御方法需要先推倒已经训练好的分类模型,再通过安全手段进行重新训练。为简化这一过程,提出防御FGSM对抗攻击的FGSM-Defense算法。获得分类器对对抗样本初次预测的类别排名后,按相应置信度大小排名取出指定数量的类别。在此基础上,通过暴力搜索将这些类别依次指定为攻击目标,分别对原对抗样本进行FGSM有目标攻击,并按相应规则分步缩小搜索范围,筛选出对抗样本真实的类别。实验结果表明,该算法能够准确区分对抗样本的真实类别,在ImageNet数据集上的防御成功率为53.1%。与传统防御方法相比,其无需改变原有神经网络结构和重新训练分类模型,可减少对硬件算力的依赖,降低防御成本。