Static filtering and collocation in successive steps for measurements with colored noises

The theory of static filtering in successive steps with colored noises is ample scope for its application in the procedure of GPS data processing. A majority of error and round-cycle distinctness in the measurements of GPS carrier phase can be eliminated through three times of differential calculations of stations, satellites and epochs, in which the cycle beatings became isolated values. The observation error of three-differentials in the intervals between epochs results in block diagonal matrixes in the covariance matrixes, so that the desired matrixes occupy too large memory and the processing time is too long. Therefore, by using the theory of static filtering in successive steps with colored noises, the interrelation can be eliminated and can save the processing time and memory.

Kalman滤波在自动化监测数据噪声处理上的应用研究

对Kalman滤波在静力水准和固定式测斜仪原始数据降噪处理中的应用进行研究。结果表明,在缓慢变形条件下,Kalman滤波可以有效过滤原始数据中的噪声,提供试验结果,还原监测对象真实变形情况。但在突发变形情况下,Kal-man滤波反应滞后。因此,实际应用中应综合使用滤波前和滤波后的数据,以更准确地研判变形趋势和规律,为自动监测数据的噪声处理提供了新的思路和方法。通过Kalman滤波的应用,可以进一步提高监测数据的准确性和可靠性,为工程安全监测和地质灾害预警等领域提供支持。

基于模型预测静态规划的高速多体船减纵摇控制

为解决在海浪扰动下高速多体船的垂向稳定性变差问题,提出一种基于模型预测静态规划的减纵摇控制方法。考虑高速多体船模型不确定性、海浪噪声不符合高斯白噪声分布特点,根据噪声信息和误差信息设计平滑变结构滤波器,在线估计多体船的升沉速度、纵摇角速度,并将其引入到减摇控制中。在此基础上,基于模型预测静态规划提出多体船的减摇控制,采用终端偏差修正的求解方式,迭代更新控制输入,降低计算复杂度。最后,仿真实验表明了所提方法能有效抑制过大的升沉和纵摇运动幅度,以及减摇控制计算负荷小的优越性。

集无功和谐波补偿功能于一体的构网型变流器研发

为了解决大规模风电并网面临的电压越限、谐波谐振、主动支撑能力变差等问题,充分利用电力电子变换装置灵活可控的优势,研发了一种集静止无功发生器(SVG)和有源滤波器(APF)功能于一体的构网型变流器。类比直流母线电容的充放电特性和同步发电机转子的加减速特性,设计有功控制环,在不引入锁相环的情况下实现电网相位跟随、谐振风险降低;基于无功-电压下垂控制原理,设计无功控制环,实现无功补偿和电压支撑;通过谐波电流检测和内环电流控制,实现负载谐波电流补偿。最后,搭建基于RT-Box的硬件在环实验平台,对所提构网型变流器的多重功能进行验证。结果表明,并联设计的集静止无功发生器和有源滤波器功能于一体的构网型变流器可大大改善电网谐波、功率因数,提高电力系统的电能质量。

催化裂化油浆动态与静态组合过滤技术工业实践

动态与静态二级组合过滤技术在某公司催化裂化装置油浆过滤单元进行了工业实践。该组合技术一级过滤系统采用动态过滤技术,二级过滤系统采用静态过滤技术。控制一级过滤系统净化油浆收率不大于85%,并辅以一级自清洗及二级反冲洗膜管再生技术,有利于系统的长周期运行。加工外购油浆试验期间,一级过滤器压差出现明显上升,为提高装置平稳运行水平,需加强对外购油浆性质的分析。工业标定数据表明,在进料量25 t/h、外购油浆掺炼比例为45%的条件下,该装置总净化油浆收率95.29%,净化油浆灰分小于100μg/g,灰分脱除率高达99.8%。长周期运行数据表明,在高负荷条件下连续运行,装置净化油浆产品质量与收率均可满足指标要求,两级过滤器压差平稳,管道未见明显磨损减薄,可以满足长周期工业运行的要求。

基于高频方波注入的永磁同步电机控制优化

提出一种利用高频正交方波电压注入静止坐标系的内置式永磁同步电动机无传感器控制的新方案。该方法是对传统高频旋转正弦电压注入法的改进,通过离散高频电流来建立整个信号过程。提出了一种不含低通滤波器的位置估计方法,并减小了高通滤波器引起的相移。该无传感器控制方法受到数字滤波器的不利影响会减少,可以解决当前基于静止坐标系的注入方法的常见缺点。

二次滤网主轴包静密封失效分析及设计改进

为了解决某核电机组二次滤网主轴包静密封漏水故障,采用性能测试、力学及有限元分析方法寻找二次滤网主轴包静密封失效原因。研究结果表明,主轴包静密封失效的根本原因是该处密封设计不合理,使得该密封圈运行时承受周期性外力作用,导致密封圈的疲劳老化,最终造成静密封失效。对此,提出了针对性的设计改进,提高了二次滤网主轴包静密封的密封可靠性。

原位式准静态压电材料温度特性测试系统研发

压电材料的压电-温度特性会直接影响到压电器件的工作稳定性,是压电器件研发的重要依据。文中基于准静态测量方法研制上、下位机系统,实现了原位压电-温度特性测试。其次,设计开发了变温管式炉、激振器驱动、信号调理与采集电路,构建了准确的滤波与工频陷波算法。实测结果表明,所设计系统测试结果稳定,能够准确测量压电-温度特性并标定压电材料相变温度,可为压电器件设计提供重要的参考。

高精度冷却水设备的整体设计与仿真分析

高精度冷却水设备是光刻机浸液系统的重要组成部分,负责循环水温度控制、总流量监测控制以及过程量采集、监测等,研发高质量的高精度冷却水设备十分重要。为此设计了一种高精度冷却水设备的整体框架结构,鉴于该设备对其中循环水温度的要求较高,对水箱进行了温度滤波仿真,提出水箱设计的改进方案,以保证水箱进出水口处温度变化在合适的范围内。对设备整体进行静力分析,结果表明设备的刚强度符合要求。设计研究的结构为精度要求较高的冷却水设备整体结构设计提供了一定参考。

具有APF功能的分布式光伏并网及其改进控制

提出一种基于改进型比例谐振(PR)控制器的兼顾有源电力滤波器(APF)功能的分布式光伏并网系统控制策略,在静止坐标系下对基波逆变电流以及需要补偿的各次谐波电流进行无静差跟踪,在将光伏系统的电能注入电网的同时改善电网电能质量。对比分析了PR控制器与改进的PR控制器特性,根据改进PR控制器各参数对性能指标的影响,对改进的PR控制器进行参数设计。仿真和实验结果表明所提的改进PR控制器可以使电流环控制器更好地跟踪指令电流,对电网频率波动具有较好的适应性,验证了所采用的控制策略的可行性和有效性。

Cross-ocean GPS long distance rapid static positioning methods

The method of cross-ocean GPS long distance rapid static positioning has become one of the main technical means of GPS static positioning away from the mainland. The key technology had been analyzed in-cluding data preprocessing and quality control, long distance integer ambiguity resolution and static Kalman filter parameter estimation. Effective data processing method of cross-ocean GPS long baseline rapid static positioning had been proposed. Through the analysis of practical examples of coastal and ocean, the feasibility of cross-ocean GPS long distance rapid static positioning based on the method is testified and verified. The results show that the accuracy of one-hour single baseline static positioning for the 500 - 600 km distance can be better than 10cm in the three-dimensional coordinates ocean environment. , which can suffice static positioning accuracy in the special

基于无线传感技术与卷积神经网络的静态手语识别方法

基于传感网络的手语识别随着手势复杂程度的提升,识别的难度增大,因此,为了获取更加精准的静态手语识别结果,提出了基于无线传感技术与卷积神经网络的静态手语识别方法。通过无线传感技术对静态手语图像进行滤波处理,采用特征提取方法提取静态手语特征并进行融合处理,将融合后的连续二维特征图像直接转换为一维向量,将其作为卷积神经网络的输入,通过迭代训练完成静态手语识别。实验结果表明,所提方法在不同场景下静态手语识别精度高于94.11%,且识别速度较快,由此验证了所提方法可以快速准确完成静态手语识别。

基于拟静力位移的桥梁损伤定位研究

为克服传统桥梁损伤定位中存在的耗时长和易受操作环境影响大等问题,该研究提出一种高效、准确的桥梁损伤定位方法。通过有限脉冲响应滤波器将拟静力位移表示为总位移的线性组合,建立拟静力位移的精度函数对滤波器系数进行求解。将该方法应用于移动荷载作用下的桥梁位移响应中,提取其拟静力位移。基于拟静力位移,判定桥梁的损伤位置。再分别以某简支梁和连续梁为例,验证了该方法识别简支梁和连续梁损伤位置的准确性。该研究可为桥梁损伤定位检测提供借鉴。

考虑静差消除的混沌电力系统有限时间命令滤波反步控制

混沌作为一种复杂且不稳定的非线性动力学行为,极易导致电力系统的振荡与失稳,严重威胁着电力系统的安全稳定运行。该研究基于有限时间理论,针对混沌电力系统,提出一种考虑静差消除的有限时间命令滤波反步控制方法。首先,通过径向基神经网络实现对电力系统模型中未知非线性函数的逼近;其次,加入命令滤波器与误差补偿器,实现对虚拟控制信号的求导及误差补偿;最后,针对传统有限时间命令滤波控制中存在的静态误差问题,引入误差积分反馈律,通过反步法设计系统的控制律,使其满足有限时间稳定,实现电力系统在混沌状态下对目标信号的跟踪,从而间接实现电力系统的混沌控制。通过仿真试验证明,该研究所设计的方法能够有效抑制电力系统的混沌振荡现象,消除控制过程中存在的静态误差,进一步削弱控制量之间的耦合关系,保证了电力系统的正常运行。

基于可观性分析的捷联惯导快速自对准方法

初始对准的精度和速度直接影响惯性导航系统的工作性能,针对静基座条件下初始对准滤波模型的简化问题,提出一种改进的完全可观测初始对准模型;通过分析静基座条件下初始对准模型的可观测阵,构建降阶后的完全可观测初始对准模型;仿真实验验证在理想的静基座条件下所用方法的有效性,结果表明采用降阶法使得模型大大简化,在减少计算量的同时保证了对准精度;通过实测实验比较在实际条件下2种模型的结果,降阶模型能够加快收敛速度,有效消除不可观测状态量对整个系统的影响,总体来说,是一种相对优化的静基座初始对准模型。

一种具备谐振抑制能力的新型SVC及控制策略

为了兼顾谐波治理需求,同时避免传统无源滤波器容易引起系统谐波谐振的问题,提出一种基于混合型有源滤波器(HAPF)的新型静止无功补偿器(SVC)结构,并量化推导了有源滤波部分的谐波控制系数的合理设计范围。在此基础上,提出一种基于同步旋转坐标和改进广义积分控制的HAPF控制策略,从频率特性角度剖析了闭环跟踪精度及控制稳定性,并进一步校核新型SVC的谐振抑制能力。最后,搭建新型SVC样机实验平台,验证了所提方法的可行性和有效性。

氮磷共掺杂碳荧光微球荧光法快速检测5-硝基靛红

以磷酸铵和抗坏血酸钠为前驱体,通过一步水热法合成了水溶性良好的氮、磷共掺杂碳荧光微球(N/PCFMs)。通过透射电子显微镜(TEM)、扫描电子显微镜图(SEM)、紫外-可见吸收光谱、荧光光谱、X射线光电子能谱等技术对制备的N/P-CFMs进行形貌及光学性质表征。结果表明,N/P-CFMs呈近似球形,尺寸分布在1.09~2.30μm之间;N/P-CFMs表面含有羟基、氨基、羧基及磷酸等官能团,因此其具有较好的水溶性。该N/P-CFMs荧光量子产率为18.9%。基于5-硝基靛红对N/P-CFMs的快速、高选择性猝灭,建立了定量测定水中5-硝基靛红含量的新方法。在最优实验条件下,在0.01~500μmol·L^(-1)范围内,5-硝基靛红的浓度与N/P-CFMs的荧光强度比值(F_(0)/F,F_(0)为N/P-CFMs探针的初始荧光强度,F为加入5-硝基靛红后的荧光强度)呈现良好的线性关系,线性方程是F_(0)/F=0.01246C+0.9958,相关系数(R^(2))是0.9928。检出限为3.5 nmol·L^(-1)。并验证了5-硝基靛红对N/P-CFMs的荧光猝灭机理为内滤效应和静态猝灭效应。将建立的方法用于检测海水中的5-硝基靛红含量,加标回收率为98.6%~102.6%(RSD≤2.0%),所得结果与高效液相色谱法测定结果基本一致,表明本方法具有良好的实用性。

集群风场系统链式SVG高频谐振分析与抑制

针对含链式静止无功发生器(static var generator,SVG)的风场区域系统高频谐振问题,首先采用谐波线性化的方法建立包含锁相环、功率外环以及电流内环在内的SVG谐波阻抗模型。利用阻抗分析法对风场区域空载线路投入对SVG稳定性的影响进行分析,揭示风场区域系统高频谐振的发生机理。然后,为抑制系统高频谐振,提出一种基于电压前馈附加带阻滤波器的SVG高频谐振抑制策略。对SVG侧中高频段等效阻抗进行重塑,以保证在该频段系统呈正阻尼状态。并讨论带阻滤波器中心频率和阻尼系数对系统相位裕度的影响。最后利用搭建的含链式SVG风场区域系统仿真模型,验证了理论分析的正确性和所提抑制策略的有效性。

面向复杂地质构造煤田的地震勘探关键技术

从提高地震勘探成果的高精度出发,阐述了全方位地震采集、数据处理、成果解释等几种关键技术的特点。通过在煤田勘探中的应用,获得了“高信噪比、高保真度、高分辨率”地震勘探成果,极大改善了小尺度地质构造的成像能力,准确刻画了复杂地质构造在井田中的分布,显著提高了地质成果精度。

高压谐波补偿对负载谐波的影响分析与仿真

高压静止无功发生器(SVG)为现阶段电力系统最先进的无功补偿技术,通过改进控制算法可实现谐波补偿功能。在现场应用过程中发现有些现场在补偿谐波时,虽然系统侧的电流谐波和电压谐波都在减小,但是负载侧的电流谐波会明显增加。根据现场应用过程中发现的问题进行了分析、建模、仿真,为谐波补偿现场推广应用积累了经验。