Power System State Estimation Solution With Zero Injection Constraints Using Modified Newton Method and Fast Decoupled Method in Polar Coordinate

如何保证零注入节点的注入功率在状态估计结果中严格为0是电力系统状态估计研究中的重要问题。在直角坐标下,由于零注入约束为线性约束,可使用修正牛顿法来有效地解决这一问题。因此,借鉴直角坐标下修正牛顿法的思路,提出了极坐标下的修正牛顿法和修正快速解耦估计。这些方法的计算流程与传统的极坐标下的牛顿法和快速解耦估计非常相似,计算速度与大权重法相当,同时能够保证零注入约束严格满足。仿真结果验证了所得结论。

基于足间距信息辅助的行人三维惯性定位算法

针对行人惯性导航系统误差随时间累积致使定位精度严重下降的问题,提出了一种基于足间距信息辅助的行人三维惯性定位算法。该算法在零速修正算法的基础上,利用足部安装的超声波测距模块实时测量行人双足相对距离,构建了基于超声测距的足间距约束模型,通过随机森林算法实现行人运动模式识别,并针对上下楼梯场景,利用台阶高度和足间距信息进行高度解算,最终实现行人三维惯性定位。在实际路线上开展了三维定位实验,数据显示,所提算法平面闭环误差为总路程的0.64%,与零速修正算法相比下降了55.56%,高度误差为0.06 m,与零速修正和气压计联合算法相比下降了64.70%,能够实现导航误差在总路程的0.50%以内的三维定位。实验结果表明,所提算法具有良好的工程应用价值。

公众合作与人类卫生健康共同体建设的演化博弈分析

建立人类卫生健康共同体是全球应对公共卫生危机的共同诉求。将新冠肺炎疫情作为公共卫生事件的典型案例,基于演化博弈模型,探讨在零约束和惩罚机制下的不同演化稳定策略,研究公众在疫情期间行为选择的不同场景,提出建立全球卫生健康共同体的合作机制。研究发现:在零约束下,博弈系统向某一均衡演化,一方选择合作策略,另一方选择非合作策略;在惩罚机制下,当来自第三方的惩罚大于非合作方通过“搭便车”获得的额外收益时,合作策略成为公众的最佳选择,由此中国形成稳定的全民防疫模式,并带来经济和政治的双效益。中国经验具有国际示范效应,对人类卫生健康共同体建设有借鉴价值。建议通过设计合作机制促进全民应对危机,在国际公共卫生合作中引入第三方机制,倡导大国责任、担当和主动作为。

用于线性噪声时变凸二次规划的归零神经网络

针对线性噪声可能会对现有的归零神经网络(ZNN)模型求解时变二次规划(TVQP)问题产生负面影响,从而导致模型收敛缓慢、准确率降低的问题,提出了一种双重积分增强ZNN(DIEZNN)模型。为了解决线性噪声的干扰,在ZNN原有公式基础上引入双重积分,设计了一个激活函数去除线性噪声的影响。理论分析证实了DIEZNN模型具有收敛性和良好的噪声抑制能力。实验结果表明,与传统的梯度神经网络和其他变量ZNN模型相比,DIEZNN模型收敛更快、精度更高,并且能够有效地解决线性噪声的影响。

基于足部零速约束的行人自主导航微系统设计

随着智能健康管理水平的提升,对传感装备及其测量精度的技术要求也在不断提高。针对低精度微型惯性测量单元的不足,设计一种可穿戴鞋式的足部约束行人自主惯性导航微系统,分析行人行进过程的足部运动特征,构造基于足部零速约束的滤波算法模型,实现行进过程中的自主导航误差连续反馈修正,研制相应的硬件集成微系统并实现算法片上解算输出。多边形路线的行走实验测试结果表明,引入零速修正后的导航算法误差为行走距离的1.6%,导航精度提升约两个数量级。

“低利率”环境下财税政策调控效能检验与结构性政策工具选择

构建嵌入低利率环境并包含结构性财税政策的DSGE模型,结合中国宏观数据进行参数校准,检验并比较结构性财税政策在低利率环境下调控有效性。结果表明:低利率环境下不同类型财税政策工具调控表现出不同效果。政府投资性支出、政府消费性支出和消费减税在低利率情形能有效提振经济,避免零利率下限约束。劳动减税与资本减税在低利率情形下会产生负面作用,分别表现出“劳苦悖论”和“节俭悖论”现象。因此,在低利率环境下需要分类对待财税政策工具调控效能,精准施策,进而提质增效。

基于零点约束的宽带时域波束形成器设计

针对强干扰环境中弱目标信号检测,通道幅相误差制约宽带阵列干扰抑制能力问题,基于分步设计思想提出一种零点约束宽带时域波束形成器设计方法。通过在强干扰方位区间设置零点约束条件并结合阵列通道误差校正构建通道期望频率响应,采用任意幅相响应FIR滤波器实现宽带时域波束设计,数值仿真分析零点约束算法对通道幅相误差敏感引起干扰抑制和目标检测性能下降,该设计方法可有效补偿误差保证零点约束性能提升目标检测能力,仿真结果验证了设计方法的有效性。

不对称约束多人非零和博弈的自适应评判控制

本文针对连续时间非线性系统的不对称约束多人非零和博弈问题,建立了一种基于神经网络的自适应评判控制方法.首先,本文提出了一种新颖的非二次型函数来处理不对称约束问题,并且推导出最优控制律和耦合Hamilton-Jacobi方程.值得注意的是,当系统状态为零时,最优控制策略是不为零的,这与以往不同.然后,通过构建单一评判网络来近似每个玩家的最优代价函数,从而获得相关的近似最优控制策略.同时,在评判学习期间发展了一种新的权值更新规则.此外,通过利用Lyapunov理论证明了评判网络权值近似误差和闭环系统状态的稳定性.最后,仿真结果验证了本文所提方法的有效性.

参数化优化的仿人机器人相似性前向倒地研究

提出了一种基于运动相似性的仿人机器人前向倒地动作设计方法.首先,分析了运动相似性并提出了关键姿势同步转换方法;其次,为机器人前向倒地运动四级倒立摆建立了相似性变换条件下的动力学约束方程与关联的物理条件约束;再次,引入参数化优化控制与强化技术,对机器人的触地过程进行了参数化优化.实验结果表明了该方法的有效性.

播种机导种技术与装置研究进展分析

机械化播种是农业机械化的重要组成部分。机械化播种主要通过播种机将种子由种箱运移至种床合理位置,以确保种子行株距的分布均匀,为种子萌发、植株个体与群体生长发育创造良好的环境。机械化播种的技术核心是种子群的有序单粒化和单粒化状态的保持,即精量排种技术和种子平稳运移技术。种子由种箱运移至种床是一个多环节串联过程,导种环节是播种过程中使种子保持均匀有序状态入土的末端环节之一,既影响前序过程种子的有序状态,又决定后续种子田间分布的均匀性。本文根据物体自由度约束概念,将播种机导种划分为无约束导种、欠约束导种和全约束导种3种形式,系统阐述了3种导种技术与装置对种子运移的约束状态、技术特点和适用对象,结合国内外技术装备研究现状和机械化播种技术要求,指出了导种技术与装置的未来发展方向,为播种机导种技术研究与装置创新设计提供参考。

基于运动相似性的仿人机器人双足步行研究

提出了一种基于人体步行运动相似性的仿人机器人双足步行动作设计方法.改进了人体步行轨迹的参数获取与相似性匹配系统,扩展了相似性函数的适用范围.根据仿人机器人的机械连杆特点定义了步行运动周期中的关键姿势与子相变换,建立了运动学约束方程,并对行走中出现的动态稳定性问题进行了约束.仿真和实体机器人实验验证了该方法的有效性.

添加保零约束对改进投入产出表更新方法的比较研究

更新投入产出(input-output,IO)表作为一种非调查技术一直受到普遍重视。已有的文献强调整合目标表的信息,在不同程度上忽视了保持初始表的原有结构。本文提出添加保零约束以保持初始表的零值结构,并采用九种更新方法,将中国1997年和2002年的IO表分别向前和倒推更新到2000年的IO表。通过与现有2000年的IO延长表进行比较检验,我们发现:第一,添加保零约束不仅能继承初始表的零值结构,而且极大提高了各种更新方法计算结果的精度;第二,添加保零约束不仅提高了各种更新方法的局部精度,而且提高了整体精度,其中以交叉熵法的精度提高最大;第三,以1997年为初始表的更新结果好于以2002年为初始表的倒推更新结果暗示着现有的2000年IO延长表有待于必要的修正。

GIM和不同约束条件相结合的BDS差分码偏差估计

现阶段BDS卫星和地面跟踪站数量较少,用BDS单系统获取的DCB精度有限,针对此问题,本文基于CODE GIM,采用两种不同的"零均值"基准约束方案(分别称为约束1和约束2),选取2015年(DOY002-090)MGEX的BDS数据,求解BDS的DCB,并对其进行精度评估。结果表明,两种约束方案下,卫星DCB差值整体趋势一致,DCBC2I-C7I、DCBC2I-C6I的系统性偏差分别约为-3.3ns和1.2ns,接收机DCB的系统性偏差与卫星DCB大小相同,符号相反。相对于约束1,施加约束2后,IGSO和MEO卫星DCB估值更加稳定(DCBC2I-C7ISTD最大改善21%,DCBC2I-C6ISTD最大改善13%),IGSO和MEO卫星的稳定性(分别在0.1ns和0.2ns左右)优于GEO卫星(0.150.32ns)。约束2的DCB估值效果不仅与CAS/DLR产品有较好的一致性(Bias:-0.40.2ns),而且顾及了BDS卫星DCB间的稳定性差异。两种约束方案下,BDS接收机DCB的STD无明显变化,说明约束的选择对BDS接收机DCB的稳定性无明显影响。BDS接收机DCB稳定性整体上优于1ns,中高纬度区域较好(STD 0.4ns左右),低纬度区域稍差(STD 0.81ns)。

自收缩性的演化算法及其在布局优化问题中的应用

布局优化问题是现代工程应用中广泛存在的一类组合优化问题,但在理论上它却属于NPC(NP-Complete)问题,如果需考虑性能约束,则问题将更难于求解。论文基于演化算法自适应,自组织,自学习的特性,针对布局优化问题自身的特点,提出了一种自收缩性的演化算法(SCEA)。该算法采用浮点编码方式,定义了二元实向量类型的适应值及适应值间的严格偏序关系。算法借鉴日常生活中的一个简单事实—振动容器则装物更多,引入了三类自适应性的收缩算子(其中第三类特别适用于带性能约束的布局优化问题)。此外,文中使用了对带约束的函数优化问题特别有效的多父体杂交算子,并且针对带性能约束的布局优化问题,提出了“零性能约束初始化”过程。文后,引用了两个带性能约束的布局优化问题的已知例子和一个作者构造的较大规模布局优化问题的例子,实验结果表明,前两个问题对比目前已知最好结果无论在求解时间或结果的精度上均有较大突破,后一个问题也获得了相当好的结果,从而充分验证了算法的有效性和可行性。

仿人机器人路径规划研究

针对仿人机器人机械连杆控制结构的动力学、运动学等特点,建立了25自由度仿人机器人家谱树形结构,提供了连杆数据列表,分析了步态规划约束、步行倒立摆、奇异位姿控制、落地步态方向控制等特性,构建了行走步态模型,并采用链接图法对环境空间建模,引入种群规模自调整遗传算法实现路径规划。以仿人机器人NAO为实验平台,采用链接图法进行全局建模,实验表明,改进的遗传算法在仿人机器人路径规划中具有更快的收敛速度与更好的适应性。

光电探测系统辅助SINS的动态对准方法

针对陆地战车对定位和定向系统的要求越来越高,提出了一种高精度的对准方法。采用光电探测系统计算出精确的车辆位置和航向,在两次光学定位过程中利用运动约束与零速修正组合的方法估计出惯导系统系统误差,进而估算出光电探测系统与捷联惯导系统之间的敏感轴安装偏角。仿真结果表明:光电探测系统的定向精度优于10″,定位精度优于0.1 m,敏感轴安装偏角的估计精度优于20″,因此本系统满足陆用战车的高精度动态对准需求。

基于去冗余特征和语义关系约束的零样本属性识别

基于生成式的零样本识别方法在生成特征时受冗余信息和域偏移的影响,识别精度不佳.针对此问题,文中提出基于去冗余特征和语义关系约束的零样本属性识别方法.首先,将视觉特征映射到一个新的特征空间,通过互相关信息对视觉特征进行去冗余处理,在去除冗余视觉特征的同时保留类别的相关性,由于在识别过程中减少冗余信息的干扰,从而提高零样本识别的精度.然后,利用可见类和不可见类之间的语义关系建立知识迁移模型,并引入语义关系约束损失,约束知识迁移的过程,使生成器生成的视觉特征更能反映可见类和不可见类之间语义关系,缓解两者之间的域偏移问题.最后,引入循环一致性结构,使生成的伪特征更接近真实特征.在数据集上的实验证实文中方法提高零样本识别任务的精度,并具有较优的泛化性能.

从表观运动来看运动的基本约束

本文综述了生物学和心理物理学中有关运动视觉的发现，并将它们总结为层次结构基元模型和九条运动基本约束．给出了一个以此为基础的运动分析算法和初步的实验结果．

一种带航迹角约束的临近空间目标拦截中制导算法

针对采用双脉冲发动机的防空导弹拦截临近空间高速目标的多约束中制导问题,设计了一种基于逆轨拦截且满足过载收敛的预测-校正制导方法。该算法在基于由最优控制理论推导的满足终端位置、速度约束的ZEM-ZEV算法基础上,以具有航迹角约束的零控拦截流形作为交班条件,采用数值预测方法对剩余飞行时间进行高精度求解,通过在线动态生成初-中制导交班的速度方向和II脉冲发动机的开机时刻来降低中制导段需用过载。蒙特卡洛打靶仿真结果表明本文所提出的中制导算法能够满足带航迹角约束的零控拦截条件,对模型的参数偏差和不确定性具有强鲁棒性,具备重要的理论意义和工程应用价值。

导引头量测误差对落角约束最优制导律制导精度的影响

为研究导引头量测误差引起的落角约束制导系统制导精度问题,引入扩展的落角约束最优制导律,考虑导引头视线角速率零位误差、视线角零位误差和导引头探测器角噪声,利用无量纲化方法和伴随函数法对制导精度进行研究。研究结果表明:当无量纲末导时间大于15时,由视线角零位误差引起的脱靶量基本收敛到0,落角误差收敛到稳态值;大的导航系数有利于消除视线角速率零位误差对制导系统的影响;导航系数越大,探测器角噪声引起的稳态脱靶量/落角误差也越大;提高导引头的响应比提高驾驶仪的响应更有利于提高制导精度。