Nonlinear Systems Identification via an Input-Output Model Based on a Feedforward Neural Network

This paper develops a feedforward neural network based input output model for a general unknown nonlinear dynamic system identification when only the inputs and outputs are accessible observations. In the developed model, the size of the input space is directly related to the system order. By monitoring the identification error characteristic curve, we are able to determine the system order and subsequently an appropriate network structure for systems identification. Simulation results are promising and show that generic nonlinear systems can be identified, different cases of the same system can also be discriminated by our model.

基于皮肤-脂肪模型的太赫兹体内多输入多输出信道特性分析与建模

为探究太赫兹(THz)频段体内多输入多输出(MIMO)通信系统的传输特性,该文在0.8~1.2 THz下构建了精确的皮肤-脂肪模型,对皮肤-脂肪模型中垂直方向和水平方向的链路进行全波电磁仿真,分析太赫兹体内信道特性,建立路径损耗模型。首先,结合太赫兹频段人体组织的介电特性和人体皮肤的解剖学结构构建皮肤-脂肪模型。其次,对比分析了3条链路的路径损耗和阴影衰落,提出带有等效吸收因子的太赫兹体内路径损耗模型。最后,对3条链路的莱斯K因子、均方根时延扩展、MIMO容量进行分析。仿真分析表明,带有等效吸收因子的太赫兹体内路径损耗模型可以更准确地描述加长距离垂直链路2的路径损耗,发射端在体表可以增强MIMO容量。该文的工作可以为太赫兹体内通信系统的设计和优化提供参考。

基于MaxViT和改进几何特征点法的车载单目视觉测速方法研究

车载视觉测速技术作为自动驾驶车辆组合测速技术的重要组成,具有硬件成本低、算法拓展性强、低速下测量准确等特点,应用前景广阔。为进一步提高视觉测速算法在各类工况下的精度和鲁棒性,将几何特征点法在特征点充足时测速精度高和深度学习方法在多场景下测速稳定的优势进行结合,提出一种基于MaxViT和改进几何特征点法的车载单目视觉测速算法。该算法构建基于双输入MaxViT网络和改进几何特征点法的双通道,并行处理车载前视相机获取的连续3帧输入图像序列,滚动估计车辆当前速度,其中双输入MaxViT网络差异化提取图像不同区域的光流特征,估计当前速度所在的置信度为90%的速度区间,改进特征点法基于特征点运动计算当前速度估计值。当速度估计值落在双输入MaxViT网络估计的速度区间时,以该估计值作为实时车速测量值,否则以速度区间中值作为实时车速测量值。当算法迭代运行多帧后,将速度区间中值作为本帧速度输出以减小累积误差。使用6个车速小于40 km/h且包括加减速等工况与直弯道等场景的自建数据集进行实验验证,以理论测速精度0.1 m/s的GPS速度信号为参考速度,本文方法平均相对测速误差少于1.37%,最大相对测速误差少于6.13%。实验结果表明,提出的新方法有效提高了车载视觉测速精度与鲁棒性,可为多元车载视觉测速方法融合提供理论支撑。

一种考虑复合电流的SiC LBJT行为模型改进

介绍了一种考虑基区SiC/SiO2界面处复合电流的SiC LBJT改进模型。分析了横向碳化硅双极结型晶体管与其垂直结构之间的区别,将横向BJT的外延层和半绝缘机构等效为衬底电容。再引入一个平行于SiC BJT基极结的附加二极管来描述复合电流,以垂直SiC BJT的SGP模型为基础建立SiC LBJT行为模型。校准了LBJT模型的基区渡越时间,模型与实际器件的开关特性接近吻合。相较于未考虑复合电流的LBJT模型,改进后的模型输出特性曲线与实测数据精度误差较小。该模型可以较精确地描述受复合电流影响的LBJT器件行为。

应答器传输系统可靠通信范围研究

现有的车载应答器传输模块(BTM)与应答器仅对自身的电磁场分布进行标准符合性测试,而在实际工程应用中,对于不同型号BTM与应答器的组合,车地可靠通信范围各不相同。为优化车载BTM与地面应答器性能,提高应答器传输系统的安全性,研究基于BTM和地面应答器的下行射频能量激励过程和上行链路信号发送过程的可靠通信范围量化方法。通过分析矩形天线场分布特性和应答器输入输出特性等,结合完整的车地通信过程(车载下行激励、地面接收启动、地面输出发送和车载判别接收等),考虑BTM射频能量信号分布强度、应答器射频能量转化率、应答器上行信号分布强度、BTM上行信号接收敏感度等影响因子,对车地可靠通信范围建立归一化模型。经试验验证,量化估计的归一化模型与实际测得的应答器传输系统通信范围基本一致。应答器传输系统车地通信过程的量化建模与分析过程,可为应答器传输系统设计、测试与应用提供参考。

施氮量对南疆机采棉生长特性及产量的影响

研究施氮量对南疆机采棉生长特性及产量的影响,以期为南疆机采棉栽培技术提供科学理论依据。在南疆自然生态条件下,以‘新陆中54号’为材料,采用单因素试验设计,设置4个施氮(纯N)水平,分别为0(N0)、150(N1)、300(N2)和450kg/hm^2(N3)。结果表明,N2、N3处理较N1、N0处理花铃期延长4~8d,N2处理有效增加真叶数、茎粗、倒四叶宽和有效果枝数,果枝始节高度合理(平均25.15cm),符合机采要求;至盛花期,棉花的叶面积指数(LAI)及净光合速率(Pn)均达到最大值,分别为4.81和36.32μmol/(m^2·s);N2处理干物质积累量大,且向生殖器官转运率最高,为61.02%,增产效果最显著,为36.30%。在南疆机采棉种植模式下,施氮量为300kg/hm^2时,棉花生长优,单株结铃数多,单铃质量大,籽棉产量最高,为5 781.7kg/hm^2,且投入产出比最小,为0.72。

国民经济行业用水特性分析与评价

本文对国民经济行业用水特性进行了分析,提出了节水高效型国民经济生产体系的定量分析方法。内容包括:①建立了水资源投入产出分析模型;②分别从用水效率和用水效益两方面构建了国民经济行业用水特性评价指标体系;③提出了国民经济行业用水特性综合评价方法;④提出了节水高效型国民经济产业结构的判定标准及其方法。本文提出的方法,可为制定国民经济和行业发展规划提供决策依据,文中以北京为例说明本方法的应用结果。

LCL型非接触电能传输系统电路特性分析及参数配置方法

将二端口电路理论引用到非接触电能传输(CPT)系统中,通过二端口理论对LCL复合补偿型CPT系统进行建模分析,发现了其输入与输出电压间的倍数关系。同时,对耦合机构进行了重新建模,使其分析变得简单明了。在此基础上,给出了整个系统的参数配置方式,并分析了其输出电压和功率、效率特性。为证明此参数配置方式优越性,推导了SS型CPT系统的输出功率公式,并进行对比。结果发现所述方式能够输出更大的电压和功率,仿真和实验同样证明了所述结论。

全桥DC/DC变流器模块阻抗特性研究

模块阻抗特性的研究对于电力电子系统稳定性的判定具有重要的作用。本文详细分析了一种典型的全桥DC/DC变流器模块的输入输出阻抗特性,该模块采用电压模式控制方式,并且主要工作在CCM方式下。文中介绍和分析了系统环路增益对改善模块闭环阻抗特性的作用。实验表明,文中所提出的阻抗分析流程对其他类型电源模块的阻抗特性研究,具有很好的参考价值。

光电集成强电场测量系统及其应用研究

为研发高性能强电场测量系统,在分析高压电场测量的特殊要求后,介绍了光电电场测量系统的基本原理、最新进展及其在高压测量领域的优势。通过对光电集成电场测量系统及传感器体系结构、关键参数的分析,研制了一种光电集成强电场传感器并测量它的输入输出特性。用研制的测量系统测量棒板间隙击穿过程冲击电场与复合绝缘子工频场,证明光电集成电场测量系统在高压测量研究领域的广阔应用前景。

多层压电变压器基本工作特性的研究

采用阻抗分析仪等测量仪器系统地测量了多层压电变压器的输入阻抗特性、升压比和输入输出特性，为多层压电变压器的设计和研究提供了依据。

联网风电机组风速-功率特性曲线的研究

介绍了变速恒频风力发电机的基本运行机理及其PSASP/UPI仿真模型的开发原理。采用统计学方法分析了风电场中风电机组的实测运行数据,并在此基础上重新建立了适用于联网风电机组仿真模型的风速–功率特性曲线。仿真结果表明,该曲线更接近于风电机组的实际运行情况,在变速恒频风力发电机的仿真模型中,采用上述曲线能显著提高仿真的精确性。

中国热带气旋灾害经济损失时空特征分析

首先对2004-2016年登陆我国的热带气旋时空特征进行了分析,然后,基于多区域投入产出模型测算了2004-2016年中国各区域各部门因热带气旋造成的间接经济损失,并在此基础上分析了热带气旋灾害造成的直接经济损失及间接经济损失的时空特征。结果表明:①2004-2016年间登陆我国的致灾热带气旋数量有增加的趋势,且主要聚集在东部和南部沿海区域,其中在南部沿海区域登陆的次数最多,高达80次。②在直接经济损失方面,2004-2016年间南部沿海和东部沿海区域的直接经济损失波动较明显,南部沿海、东部沿海和中部区域是直接经济损失最严重的三个区域。③在间接经济损失方面,从需求端来看,农业部门对重工业和轻工业的依赖度最高,从供给端来看,轻工业对农业部门的依赖度最高;东部沿海区域对中部区域的依赖度最高,南部沿海区域对西南区域及中部区域的依赖度最高,南部沿海和东部沿海区域是间接经济损失最为严重的两个区域。

串/串补偿型无线电能传输系统的建模分析

为对串/串(S/S)补偿型无线电能传输(WPT)系统的输出特性、输入阻抗和系统效率进行分析,首先基于变压器T型等效电路,对系统进行建模,然后以补偿电容值为变量,分别分析其在电压源激励和电流源激励下的情况,经过分析主要得出以下结论:输出特性方面,电容补偿自感时,激励为电压源输出为电流源,激励为电流源输出为电压源,而补偿漏感时,激励为电压源输出为电压源,激励为电流源输出不具有电压源或电流源特性;输入阻抗方面,电容补偿自感时为纯阻性,补偿漏感时偏感性;系统效率方面,电容补偿自感时系统效率最优,任何补偿情况下系统均存在一个相应的效率最优负载。最后,通过实验验证了上述结论的正确性。

晶体管输出特性曲线测试仪设计

介绍了一种基于纯模拟电路设计实现的晶体管输出特性曲线测试仪。说明了该设计的总体原理,并详细阐述了主要单元电路的设计思想和要点。实验结果表明,该测试仪与通用示波器配合,可以观察到清晰稳定的晶体管输出特性曲线。与专用的晶体管特性图示仪相比,该测试仪的成本低,且操作简单,在电子电路实验教学和一些工程应用中可代替晶体管特性图示仪使用。

全桥直流变压器/变换器ISOP组合式系统的研究

对于高压直流输电系统中的高压直流变换器,高电压是其设计难点之一,利用多模块串并联组合结构可解决高压问题。对于输入串联输出并联(input-series output-parallel,ISOP)组合式直流变换器,可采用两类模块即全桥直流变压器和全桥直流变换器的组合结构将高压直流电变换成低压直流电,供电给负载。不同于传统的ISOP组合变换器,其模块间采用开环与闭环相结合的方式,只需保证各个模块间的压差控制在一定的范围内,简化了整个变换器的控制方式。该文对两类模块的输出特性进行分析研究,给出该组合变换器的均压设计,搭建两台全桥直流变压器和一台全桥直流变换器ISOP的仿真模型及原理样机,通过仿真和实验进行验证。

基于实时功率曲线的风电机组出力特性研究

基于实时功率曲线对风电机组出力特性进行分析,主要通过采集风电机组风速、功率、可靠性状态、大气压力、环境温度等历史数据进行过滤修正,计算出能够反映风电机组真实出力情况的实时功率曲线,并与出质保检测功率曲线进行对比,最后结合功率一致性系数对风电机组出力特性进行评价。找出性能下降比较严重的风电机组并及时整改,进而提高风电机组的发电能力。该方法不仅能够在线评价风电机组的性能优劣,且适用于各类型风电机组,具有广阔的应用前景。

建筑业与其他产业的关联特性和波及特性研究

运用投入产出分析理论,根据我国2007年投入产出表,通过计算建筑业的直接消耗系数、完全消耗系数、分配系数、完全供给系数、中间需求率、中间投入率、影响力系数及感应度系数,研究了建筑业与国民经济其他产业之间的关联特性和波及特性。研究结果表明,建筑业对国民经济其他产业的拉动效应显著,但国民经济其他产业对建筑业的推动效应甚微。

生态农业投入产出的经济利益诱导机制研究

生态农业的经济利益是生态利益和社会利益的基础。构建生态农业的经济利益诱导机制有利于激励农户发展生态农业的积极性。生态农业有其特定的投入产出特性,因此,在分析我国生态农业投入和产出的现状及存在的相关问题的基础上,探讨生态农业利益诱导机制的经济基础,进而分析投入和产出的经济利益诱导机制是当前发展生态农业急需研究的重要课题。

我国不同科类高校科研投入与产出特点研析

利用面板数据,进而运用stata软件,采用多元回归运算,建立各科类学校的科研产出模型,揭示不同科类高校科研活动基本态势。研究发现,不同科类院校普遍存在忽视基础研究及科技服务职能的现象;各科类高校在获取科研资金能力方面存在差异,政府对工科院校投入偏多,对医药院校投入偏少,综合院校与工科院校在获取竞争性科研资金方面明显强于其他三类院校;各科类高校在专利授权产出及论文和专著方面对投入资金与R&D人员的需求各异。