电流追踪问题

电力市场的输电费用计算问题要求知道各发电厂对各输电线路的利用份额和应分摊的网络功率损耗 .这些问题可归结为电流追踪问题 ,是经典电路理论无法解决的问题 .提出了两个公理 ,在此基础上建立了电流追踪问题的数学模型 ,进而利用图论原理开发了计算电流追踪问题的高效算法 ,并以数字例说明了算法的有效性 .     

基于分布参数模型误差补偿的双端测距算法

针对输电线路整定和运行参数存在差异的问题,提出一种基于参数误差补偿的双端电气量故障测距算法。该算法先利用故障前的两端电压和电流数据实时修正线路参数,再利用故障后的两端电气量来进行故障定位。对于不换位系统该算法又可利用相模变换,在模域求解故障距离来减少实际线路的不换位和参数不平衡的影响。基于MATLAB的仿真结果表明,该算法有较强的自适应性和鲁棒性,无需数据同步,不受故障条件影响,测距误差在0.5%以内。     

基于双线性构造算法的电力有源滤波器补偿电流实时计算新方法

以“当负载电流为周期电流时, 负载电流与负载基波有功电流差的绝对值在一个周期内的积分值最小”为检测原理, 提出了基于直接计算, 基于简单迭代算法和基于最优迭代算法的电力有源滤波器谐波电流实时检测方法. 直接计算法能够准确计算负载电流处于稳定状态时的基波有功电流幅值. 简单迭代算法和最优迭代算法提供了一种判别负载电流状态的思想. 在直接计算法、简单迭代算法、最优迭代算法和对负载电流处于变化状态时的基波有功电流真实幅值等基本概念进行了明确定义的基础上提出了双线性构造思想, 即通过一次线性构造计算了此采样时刻的负载基波有功电流幅值, 通过二次线性构造为下一个采样的处理创造了条件. 在双线性构造思想的基础上, 提出了一种能够计算负载基波有功电流幅值的基于双线性构造算法的电力有源滤波器谐波电流实时检测方法.     

基于D-S理论的分布交互式多传感器联合概率数据互联算法

为了解决杂波环境下利用分布式多传感器系统跟踪多机动目标的问题，提出了一种分布交互式多传感器联合概率数据互联算法,该算法对每个传感器应用交互式联合概率数据互联法滤波，并将模型概率、状态估计等滤波结果送至融合中心．融合中心首先对各目标进行航迹相关判别并应用D-S证据理论对不同传感器关于同一目标的各模型概率进行融合，然后依此模型概率计算各目标状态估计并反馈至各传感器．最后给出了该算法的分析，仿真结果表明本算法能够很好地解决杂波环境下多传感器多机动目标的跟踪问题．     

蚁群算法中参数设置对超声回波估计性能的影响

摘要针对超声回波参数估计问题存在着耗机时长，估计结果严重依赖于初始值的缺点，本文将蚁群算法应用到超声回波参数估计中，结合超声回波的非线性高斯模型，提出了基于蚁群算法的超声回波参数估计算法，并就蚁群算法在超声回波估计中参数的优化组合设置进行了分析研究通过数值仿真，在信噪比为10dB条件下计算了蚁群算法中各参数的不同取值对估计结果的不同影响，包括计算时间、估计精度和算法稳定性，得出了算法中各参数的组合优化设置，给出了最优参数下的超声回波参数估计结果，并通过与其他算法的比较验证了蚁群算法在超声回波参数估计问题中的有效性．该研究有助于提高超声回波估计的精度和算法的稳定性，缩短蚁群算法的计算时问，以达到优化算法性能的目的．     

关于Crypto＇05上的广播加密方案的一种盗版解码器

在Crypto’05上，Boneh等人提出了两个广播加密方案．他们的工作具有令人振奋的结果：用户的私钥以及广播的密文均为固定长度，与接收者的数目无关．在他们的文章中给出了一个开放性问题，也就是希望能够为他们的广播加密方案设计一个叛逆者追踪算法，并通过对该追踪算法和他们的广播加密方案进行结合，得到一个有效的追踪及撤销系统．文中对该开放性问题给予了否定的回答．具体地说，给出了一种方法，使得3个或3个以上的叛逆者可以合谋出一个针对他们的广播加密方案的盗版解密器，并且还证明了不可能存在追踪算法来找出这些叛逆者．我们的盗版解密器可以类似地应用于Lee等人在ISPEC’06上提出的广播加密方案．     

基于模态分析的酒杯型输电塔线耦联体系基频近似计算

针对《建筑结构荷载规范》和电力部门给出的输电塔架基频计算方法各不相同问题,基于ANSYS软件建立不同高度的酒杯型输电塔架有限元模型,通过模态分析得出结构基频并与规范计算结果比对。结果表明:利用梁杆组合单元建立的输电塔架模型参数与实际较吻合;考虑导线与塔架间的弱耦合效应,进而利用此模型建立输电塔线耦联体系模型进行分析,得出了适合于实际工作状态的酒杯型输电塔线耦联体系基频近似计算公式。     

基于特征点的空间目标三维位姿单目视觉确定算法

针对基于特征点的空间目标包括相对位置和相对姿态等的三维位姿单目视觉确定问题,提出了一种基于逆投影思想的迭代方法.给出了一种包含景深估计和绝对方位解算两阶段的迭代算法,在景深估计阶段首先计算由转移矩阵表示的最优平移矢量,然后重构各特征点,并利用其在逆投影线上投影更新各特征点的景深;在绝对方位解算阶段采用Umeyama绝对方位解析算法计算相对姿态矩阵,上述两阶段迭代进行直至结果收敛.利用全局性收敛性定理证明了文中算法的全局收敛性.最后,以航天器交会对接最终逼近段的视觉测量为背景对该算法进行了数学和物理仿真,进一步验证了算法的有效性和收敛性.     

三维非理想低磁雷诺数磁流体流动的数值模拟

对三维非理想低磁雷诺数磁流体问题发展了五波模型算法，建立了低磁雷诺数下模拟磁流体的五波模型．模型由带有源项的Navier-Stokes方程组和Poisson方程构成，并且考虑了Hall效应．对Navier-Stokes方程组采用严格保证熵条件的熵条件格式，而Poisson方程则采用中心差分格式；推导了低磁雷诺数下磁流体Rayleigh问题和Hartmann流动问题的解析解，和数值模拟结果比较说明该算法和程序可靠性较高；将该算法用于低磁雷诺数磁流体管道中单对电极流动的计算，结果表明Hall效应引发了电流密度和电势等值线的扭曲，且在正极的上游边界和负极的下游边界集中，该效应还导致从负极出发的电流偏离对应的正极．     

双绕组多相高速整流异步发电机系统的分析

在分析和定量计算双绕组多相高速整流异步发电机电流谐波和磁势谐波关系的基础上，提出了把发电机系统分成两个子系统分别进行分析计算的新思路．对十二相功率绕组与整流负载系统采用电路分析方法，用基于电路拓扑理论的回路电流法列写网络方程，求解过程中定步长和变步长联合使用，解决了计算结果的稳定性问题，得出了功率绕组电压、电流及其基波分量．对定子双绕组与实心鼠笼转子系统采用电磁场分析方法，电磁场有限元和多变量优化法迭代相结合求出了控制绕组电流和定子频率．计算结果和实验结果吻合，说明了所提方法的有效性和准确性．     

集装箱中零担货物合理混载的遗传退火进化算法

本文从缩小搜索区域、增强算法的收敛性以及缩短计算时间的角度出发，提出应用遗传退火进化算法求解零担货物在集装箱中合理装载问题，阐明了该算法的具体实现过程，并通过实际数值计算表明该算法优于传统的计算方法。     

关于Crypto''''05上的广播加密方案的一种盗版解码器

在Crypto’05上,Boneh等人提出了两个广播加密方案.他们的工作具有令人振奋的结果:用户的私钥以及广播的密文均为固定长度,与接收者的数目无关.在他们的文章中给出了一个开放性问题,也就是希望能够为他们的广播加密方案设计一个叛逆者追踪算法,并通过对该追踪算法和他们的广播加密方案进行结合,得到一个有效的追踪及撤销系统.文中对该开放性问题给予了否定的回答.具体地说,给出了一种方法,使得3个或3个以上的叛逆者可以合谋出一个针对他们的广播加密方案的盗版解密器,并且还证明了不可能存在追踪算法来找出这些叛逆者.我们的盗版解密器可以类似地应用于Lee等人在ISPEC’06上提出的广播加密方案.     

基于OpenMP的磁壳参数L值并行计算研究

辐射带研究中(L, B)坐标系把三维问题降为二维问题,大大提升了辐射带三维空间有限观测数据的利用率.L值是其中重要的参量之一,在粒子特性分析、航天器轨道辐射环境描述以及辐射带建模等研究领域应用十分广泛. L值由磁力线追踪积分计算而得,但地球磁场位型的复杂性导致磁力线追踪步长严格受限,造成单次追踪计算步数多.此外,不同空间位置处磁力线追踪路径和追踪距离随时空变化差异显著,造成多次L值计算之间相互独立、复杂度不一且无法简并,计算速度慢、效率低.为了提高L值的计算效率,本文采用OpenMP对目前广泛应用的L值计算程序实现单机多线程并行化,并分析了并行程序的加速比和效率.结果表明,并行后L值计算效率明显提高,当线程数量设置与系统最大线程数相等时(本文所用计算机系统线程数最大为8),并行效果最优,加速比范围为1.57～2.81,并行效率范围为19.63%～35.13%.计算过程中发现,线程间负载不平衡是影响并行效果的主要因素.为了提高并行加速比和效率,本文提出了一种表征L值计算复杂度的排序因子,并基于此提出了排序和重分配("sort"和"S"分配)的优化负载算法,对dynamic, sort+"S", sort+dynamic, sort+"S"+dynamic四种方式优化负载不平衡的效果进行了比对分析,结果表明sort+dynamic的效果最优,加速比范围为2.33～3.30,效率为29.13%～41.25%,优化效率提升了6.12%～9.50%.本文研究表明, OpenMP可以成功实现L值计算程序的并行计算,并提高L值的计算效率,针对负载不平衡的问题,采用sort+dynamic方式调节可获得最好的并行加速比和效率,为空间物理或其他领域类似大数据分析研究中效率提升提供了有益探索.     

长线天线的矩量法分析

混合位积分（MPIE）是矩量法中常用的积分方程之一，它的优势在于可以有效地处理端接负载的问题。本文中，我们将MPIE与半三角基函数相结合，对具有端接匹配负载的长线天线进行分析。这种方法的创新点在于可以利用半三角基函数对模型的边界进行有效处理，从而使得电流通过边界，这样在计算过程的阻抗矩阵只有第一行和第二行的元素需要计算，其他的元素由对称性原理可以方便得出。用这种方法计算所得的沿线电流、电压和辐射方向图与理论值相吻合。证明了所采用方法的正确性，为今后处理更复杂的天线模型开辟了一个新的途径。     

吸收马氏链在供应链优化判断中的应用

本文构建了具有一般意义的企业供应链系统及各环节对利润贡献的算法，首次运用吸收马链吸收概率的计算原理，通过对该系统各链点遍历状态和不返回状态的转换计算，对企业供应链的优化判断提供了新的数理依据，同时进行了实证分析。     

光滑粒子流体动力学（SPH）中摩擦接触的模拟

光滑粒子流体动力学（SPH）无网格法是岩土体崩塌与流动大变形计算的有力工具，但是，如何在SPH框架内模拟摩擦接触现象尚无系统方法，迫切需要开展研究．提出一种在SPH框架内模拟土与刚性或柔性结构摩擦接触的算法，该算法根据所存在的接触边界，将计算域分解为若干个子域，以接触力为桥梁在各子域间建立联系，最终实现接触问题的整体求解．在各子域内对土体的运动控制方程进行SPH离散时，修正了SPH固有的边界缺陷，使得位于接触边界附近的SPH粒子具有准确的加速度，保证了接触探测的精度．然后，假设允许土体SPH粒子局部侵入结构体，根据允许的残余侵入量，运用动量原理，计算沿接触面法向和切向的接触力，并应用滑移条件对切向力进行修正使其不超过极限摩擦力．与现有的在SPH中处理接触通常采用“粒子．粒子”接触或忽略摩擦滑移的方法相比，方法具有更高的计算效率和精度，适用于岩土材料与刚性或可变形结构之间相互作用的模拟．通过多个算例对此方法的精度和稳定性进行了验证，计算表明，基于接触算法的SPH计算成果与理论解或有限元解吻合很好，算法是有效的，可用于拓展SPH的计算能力与应用范围．     

基于图论的多尺度特征点匹配

文中针对在视觉测量系统中双目立体视觉特征点同名点匹配问题,提出基于图论的稀疏特征点全局匹配算法.首先,提出多尺度特征点提取算法来获得特征点的准确位置.算法引入多尺度小波变换,利用变换后的系数构建自相关矩阵从而进一步确定特征点的位置.然后,根据图理论将提取的稀疏特征点构建一个图,从而使特征点匹配问题转化为可用能量最小化方法解决的图的标记问题.此多尺度特征点全局匹配算法利用多尺度分析来提高匹配精度,并且利用特征点构建图降低了图的规模,同时根据极线约束选择潜在视差值进行计算,降低了计算量.实验结果表明此算法可获得精确的匹配结果.     

基于DSP的谐波电流检测

随着电力电子技术的迅猛发展，电力电子装置产生的谐波对公用电网产生的危害，引起了人们越来越多的关注。文章基于瞬时无功功率理论的ip-iq算法，重点研究了采用TMS320F240芯片时电网中的谐波电流进行实时检测的方法，并借助MAT-LAB进行了仿真。仿真结果表明，这种检测和计算方法以及硬件结构可以满足电网中谐波检测实时性、准确性的要求。     

输电线路雷击过程分析的雷电通道分形模型

如何合理进行输电线路的防雷分析是线路设计的关键问题之一．本文对分形模拟应用到输电线路防雷中的三个重要问题，即上行先导起始的判据和实现、与雷电流幅值建立联系及分形维数的计算和控制，进行了讨论．分析结果表明，线路即使满足电气几何模型的完全屏蔽条件，仍然存在绕击跳闸的可能性．作为方法的进一步应用，我们还计算了超高压交流线路在不同地面倾角下的绕击跳闸率以及特高压直流线路一个档距内的雷击落点分布特征，可发现线路防雷中的薄弱环节．本文工作为优化避雷线与导线的排列方式提供了一个有潜力的方法，工程中可以适当地控制避雷线和相导线或极导线的弧垂来降低线路的绕击概率．     

四点画圆算法的研究与实现

为了满足图形显示设备的效率要求，针对画圆这一基本的作图问题，介绍了一种新的快速画圆算法——四点画圆算法。该算法通过分析Bresenham算法画圆各点之间的相关性，构造出一个新的判决式，一次判断可以画四个点，相对常规画圆算法，大大减少了循环次数。通过优化该判决式，画圆速度得到进一步提升。同时，分别在SOPC上编程各算法，验证其效率。实验结果表明，此算法相对于其他画圆算法有明显的速度优势。