静止无功补偿器建模及其在电压稳定研究中的应用

实现了一个新颖的静止无功补偿器(SVC)静态模型并将其用于电压稳定分析.将SVC基频等值电抗及电纳表达为其控制角的显函数,推导了SVC线性化牛顿潮流方程;为了正确表达SVC的运行极限,引入一个增广的母线类型PQV.基于IEEE-300及IEEE-30母线系统,首先验证了模型的收敛性及求解效率,然后用最小奇异值及条件数指标分析了SVC对电力系统静态电压稳定性的影响.     

静止同步串联补偿器抑制次同步谐振研究

针对静止同步串联补偿器(SSSC)常电抗模式下可能引起次同步谐振(SSR)的问题,提出了一种新的SSSC控制模式--电感模式.该控制模式补偿指令为电感,且可正可负,补偿的电抗与线路电抗随次同步频率同比例线性变化.理论和仿真对比分析了次同步频率范围内电感模式和常电抗模式的阻抗特性,证明了电感模式下SSSC不会与线路感抗发生谐振,有效提高线路阻抗,明显抑制次同步电流,消除了系统产生SSR的可能性.     

具有采样时延的多智能体系统的一致性跟踪

针对存在采样时延的多智能体系统的采样控制问题,提出了一类基于领导-跟随模型的有界一致性跟踪协议.运用时延分解技术、增广矩阵方法和频域分析方法,得到了确保系统实现有界一致性跟踪的充要条件,系统的收敛性由网络拓扑结构、采样周期及采样时延等因素决定.通过数字仿真,进一步验证了所提出协议的有效性.     

复杂层状岩基上重力坝极限抗震能力评估方法初探

针对复杂层状岩基上典型工程的特点,从结构系统功能的潜在失效模式出发,利用数值仿真分析方法,结合基于功能的地震破坏等级评价模型、基于断裂力学的坝体开裂行为分析模型和基于变形体突变的系统极限承载力分析评价模型,建议从坝体混凝土损伤破坏等级、开裂破坏模式、坝基岩体极限承载能力和系统稳定性突变等方面综合评价大型重力坝的极限抗震能力.实例分析结果表明,阿海重力坝溢流坝段极限抗震能力为0.550g～0.600g.基于数值试验的极限抗震能力综合评估方法,可以全面考虑各种关键性能对极限抗震能力的影响,避免了单一收敛性或系统突变评价准则的缺陷,在一定程度上弥补了振动台模型试验的不足.     

基于联络线功率限制的多平衡机状态估计算法

为了满足互联电网多平衡机设置和联络线功率限制的要求,通过推导多平衡机设置下的量测函数及其雅克比矩阵,提出了2种计及联络线功率约束的多平衡机电力系统状态估计算法:整体式算法和分布式算法.其中,整体式算法将联络线功率作为等式约束条件,采用拉格郎日乘子法推导得出求解模型,统一迭代求解各区域的状态变量;分布式算法在搭接式分区方法的基础上,对各区域分开处理,将分区后的边界等式约束条件分别计入各自的目标函数中,再通过拉格朗日乘子法实现区域间的分布式计算.分别对IEEE-14,IEEE-30,IEEE-57节点算例进行仿真计算.仿真结果验证了模型的正确性和有效性,表明分布式算法的计算速度和精度均优于整体式算法.     

基于Kp=L2D2S2矩阵分解的多变量自适应控制

本文针对矩阵分解的多变量自适应控制,提出了具有噪声与未建模动态系统的鲁棒自适应控制问题.在高频增益矩阵分解的基础上,得到等价自适应控制律,通过重新定义虚拟规范化信号,对多变量的MRAC方案进行了理论分析,并证明了闭环系统的稳定性和收敛性.最后仿真验证了该方案是可行的.     

基于KP= L2D2S2 矩阵分解的多变量自适应控制

本文针对矩阵分解的多变量自适应控制,提出了具有噪声与未建模动态系统的鲁棒自适应控制问题.在高频增益矩阵分解的基础上,得到等价自适应控制律,通过重新定义虚拟规范化信号,对多变量的MRAC方案进行了理论分析,并证明了闭环系统的稳定性和收敛性.最后仿真验证了该方案是可行的.     

对称六相和三相PMSM串联系统反电动势谐波效应补偿控制

提出了单逆变器驱动对称六相和三相PMSM串联系统的谐波效应补偿控制策略.针对实际对称六相PMSM非正弦反电动势中高次谐波将会对该串联系统的运行产生耦合的问题,建立了对称六相PMSM和三相PMSM串联系统的虚拟多电机耦合模型,揭示了对称六相PMSM中主要的二次谐波对串联系统解耦控制的影响机理,提出了消除六相PMSM中等效辅电机产生的转矩脉动耦合的控制方法,分别进行了变速变载对比仿真.结果表明:所提补偿控制策略能够改善反电动势中含有最主要二次谐波产生的转矩脉动对串联系统运行的耦合问题,实现了两台串联电机的独立控制.     

β-Laguerre随机矩阵最大特征值精确渐近性的一般结果

利用β-Laguerre随机矩阵最大特征值的中心极限定理、 尾概率不等式及广义β-Tracy-Wisdom分布的性质, 对于相当广泛的边界函数 和拟权函数, 得到了其最大特征值的矩完全收敛性的精确渐近性的一般结果.     

基于动态自适应多目标粒子群算法的企业电网无功优化

针对大型工业企业电网无功补偿不合理、功率因数偏低、网损严重等问题,以有功网损、电压偏差、功率因数及静态电压稳定裕度为目标函数,在满足潮流方程、设备能力限制以及系统安全运行要求等约束条件下,建立了企业电网多目标无功优化模型,并提出了一种动态自适应多目标粒子群(DAMOPSO)算法进行求解.该算法通过动态变化参数增强全局搜索能力,采用动态拥挤距离保持Pareto解的多样性,同时引入自适应变异机制避免算法早熟收敛.IEEE-30节点系统和北方某大型钢铁企业电网的算例结果验证了该算法和模型的可行性和有效性.     

基于径向基函数神经网络的并联机器人运动学正问题

以一般形式的Stewart型并联机器人为例,由机器人的位置反解问题引出机器人运动学正解问题,在分析BP网络与径向基函数网络的特点基础上,采用基于径向基函数神经网络的算法,利用最近邻聚类方法获得径向基函数中心,求解并联机器人运动学正解问题·通过对训练样本的学习,确定神经网络权系数,能够准确地求解并联机器人的位置和姿态,算法具有运算简单,求解效果好等特点·同Newton Raphson算法比较,能获得相同的效果且位置和姿态误差近似恒定,而神经网络算法避免迭代初值及额定循环次数的影响·因此该方法可作为并联机构系统运动学轨迹跟踪控制的运动学模型辨识器·     

MIT中灵敏度矩阵的聚类优化

针对灵敏度矩阵的几何差异性问题,提出了一种基于聚类优化的灵敏度矩阵方法.首先,分析了灵敏度矩阵的几何差异性对MIT图像质量的影响;然后,基于几何差异性对灵敏度矩阵的向量进行聚类分组,应用能量函数对分组后的灵敏度向量赋予不同权值,构造一种聚类优化的灵敏度矩阵;最后,应用优化后的灵敏度矩阵,通过线性反投影算法和牛顿-拉夫逊迭代算法进行MIT图像重建.实验结果表明:采用聚类优化的灵敏度矩阵,使线性反投影算法的均方误差降低26%以上,图像相关系数提高10%以上, 使牛顿-拉夫逊迭代算法的均方误差降低5%以上,相关系数提高4%以上,证明了所提方法的有效性.     

IMM-SRUKF在GPS/INS组合导航中的应用

针对无迹卡尔曼滤波(UKF)鲁棒性不强的问题,结合全球定位系统/惯性导航系统(GPS/INS)紧组合模型特点,提出了基于交互式多模型(IMM)的混合平方根无迹卡尔曼滤波(SRUKF)算法.该算法采用交互式多模型结构,克服了模型不确定性因素的影响;采用平方根滤波技术,解决了协方差矩阵难以保持正定的问题.同时,考虑到内部滤波器与线性/非线性模型不匹配,引入混合滤波思想,对SRUKF进行了优化.将新算法应用于紧组合模型进行仿真,结果表明:新算法能够以适当的时间复杂度,获得较强的鲁棒性能,适用于复杂的导航环境.     

基于粒子群优化算法的电阻抗图像重建

电阻抗成像的实际应用具有许多优越性,但电阻抗图像重建是一个严重病态的非线性逆问题。目前电阻抗成像的静态算法大多采用Newton-Raphson类算法,这类算法需要计算Jacobian矩阵、使用正则化技术等,算法复杂且稳定性较差。针对该问题,采用了一种新的求解逆问题的方法:粒子群优化算法(PSO)。PSO是一种基于种群搜索策略的自适应随机算法,具有算法简单、调节参数少、收敛速度快、易于实现等特点。给出了电阻抗成像的建模模型,并对粒子群优化算法做了适当的改进以适应电阻抗问题的求解。与牛顿类算法相比,它可以省去繁复的雅可比矩阵计算过程,而采用自适应搜索来求取最优解。仿真结果表明,应用PSO进行图像重构时,能够对突变区域进行准确的定位,图像分辨率较高。     

Attitude Determination for MAVs Using a Kalman Filter

This paper presents a Kalman filter to effectively and economically determine the Euler angles for micro aerial vehicles （MAVs）, whose size and payload are severely limited. The filter uses data from a series of micro-electro mechanical system sensors to determine the selected 3 variables of the direction cosine matrix and the bias of the rate gyro sensors as state elements in a dynamic model, with the gravitational acceleration to build a measurement model. For high speed maneuvers, rigid motion equations are used to correct the measurements of the gravitational acceleration. The filter is designed to automatically tune its gain based on the dynamic system state. Simulations indicate that the Euler angles can be determined with standard deviations less than 3°. The algorithm was successfully implemented in a miniature attitude measurement system suitable for MAVs. Aerobatic flights show that the attitude determination algorithm works effectively. The attitude determination algorithm is effective and economical, and can also be applied to bionic robofishs and land vehicles, whose size and payload are also greatly limited.     

考虑轴力的简支梁非线性静力问题的DQ解

采用DQ法分析了轴力影响不可忽略时简支梁的静力问题．在求解所导出的耦合的非线性方程组时,采用了特殊矩阵乘积技术进行解耦计算,从而使得随后的牛顿-拉弗森法迭代计算量大大减少．     

结构电阻率断层图像等位线修正重建法

提出一种碳纤维混凝土（CFRC）结构电阻率断层图像等位线修正重建方法．该方法利用CFRC结构内正演电场各测量值的等值线位置信息，建立一种等效电导模型；依据该电导模型的物理关系计算各迭代步的相应区域等效电阻调整量，进而求解区域电阻率调整量，使得电阻率调整后CFRC结构各电极测量值的等值线终止点向相应电极修正，实现CFRC结构的ERT图像重建．该迭代过程等效于电极正演电位逼近电极测量电位的过程．该算法原理简单、易于实现，无需正则化技术和求解雅可比矩阵及黑塞矩阵信息，避开了Newton-Raphson类算法的病态性和计算量大的问题．研究结果表明：该算法能够获得满意的图像重建效果和重建速度．     

一种改进的稀疏子空间聚类算法

在现有的稀疏子空间聚类算法基础上提出了一个改进的稀疏子空间聚类算法。首先,利用高维数据可以通过同一子空间的低维数据稀疏地表示这一理论,建立一个稀疏最优化模型,获得稀疏矩阵。然后把稀疏矩阵应用到一个正则化谱聚类算法中,从而有效地把数据聚类到子空间中。最后,该算法应用到一个视频序列中,对每个视频帧里的运动物体进行识别,并与现有的子空间聚类算法相比较。实验结果表明,该算法能够有效地识别运动物体,具有良好的实时性和有效性。