小样本条件下的舰艇磁场预测算法比较研究

针对在建立内外磁场映射模型时能够获取的磁场信息有限的问题,在小样本条件下采用不同算法对舰艇外部磁场进行预测.基于内外映射法,指出了直接求解方法、粒子群优化的反向传播(PSO-BP)算法和径向基(RBF)算法用于推算舰艇外部磁场的不足,提出利用最小二乘支持向量回归(LS-SVR)求解舰艇内外磁场映射模型.开展了双壳体潜艇模型相关实验研究,结果表明:基于LS-SVR的推算值与测量值符合最好;与直接求解法和神经网络算法相比,LS-SVR在实时性、泛化能力和推算精度有明显优势,在工程上更具有实用性.     

基于微粒群算法薄钢板磁场推算中的位置优化

基于积分方程法进行薄钢板两侧磁场推算时方程离散化后容易呈现病态,提出了一种依据磁场计算和剖分单元数进行测量点数的优化方法.该方法利用随机类微粒群(PSO)优化算法确定相应的测量位置分布,不但解决了测量位置优化问题,而且需要的测量点数较少,推算精度大大提高.通过钢板实验中2组不同测量位置的磁场推算实例,验证了优化位置的有效性.     

基于多目标模拟退火法的垂向检测线圈改进

针对目前磁性检测站利用地磁模拟法获取的舰艇垂向感应磁场精度不够高的问题,提出一种检测线圈改进方法,以获得高精度的感应磁场.研究了双层垂向检测线圈的磁场均匀度对求解椭球壳感应磁场精度的影响,以磁场的均匀度和极差值构建目标函数,采用多目标模拟退火法对四层检测线圈的垂向坐标和安匝数进行优化.数值仿真表明:检测线圈改进后磁场均匀度提高了 13.00％,潜艇模型感应磁场Ziz的相对误差由4.10％降至1.95％.根据线圈优化结果搭建了线圈系统,并进行潜艇模型感应磁场测量实验,证明使用改进后的线圈能够获取更加精确的感应磁场Ziz,为工程上设计检测线圈提供了新的思路.     

用MATLAB优化计算差动变压器的线性范围

经对差动变压器线性范围的理论分析，认为影响差动变压器线性范围的关键因素是：差动变压器轴向磁场的磁感应强度，而差动变压器轴向磁场的磁感应强度受初级线圈的长度和平均半径、衔铁的长度和半径、初级激励电压等因素影响。采用MATLAB对影响差动变压器轴向磁场的磁感应强度的各个因素进行了模拟设计计算，选定了优化参数并制作差动变压器。实验证明，优化后制作的差动变压器线性范围合乎设计要求，用MATLAB计算分析差动变压器线性范围的方法可行。     

检测器误差对路网流量推算影响的灵敏度分析

以路网检测器布设可测流问题中检测器误差对路网流量推算的影响为研究对象,采用基于交叉口转弯比的流量守恒方程和网络检测器布设模型,给出灵敏度分析方法并将其作为检测器误差分析的通用方法.将路段流量推算结果受误差源路段检测器误差的影响定义为关键系数,通过理论推导得出,多个误差源路段流量检测器误差对路网流量推算结果的影响为单个误差源路段流量检测器误差影响的线性叠加.最后以方格式路网为实例,采用在路网的只进和只出路段布设检测器两种方案,利用关键系数给出了检测路段流量误差对未检测路段流量推算的影响.     

一类具有反三角函数自反馈的混沌神经网络及其应用

在线性自反馈的基础上将反三角函数引入到混沌神经网络的自反馈项,提出了非线性自反馈混沌神经网络模型.网络优化机制的分析表明,非线性自反馈使网络以线性函数与反正切函数的和与状态乘积和的方式影响原Hopfield网络的能量函数,避免网络陷入局部极小点.构造了网络的能量函数,分析了网络达到渐进稳定的充分条件并利用其指导网络求解旅行商问题的参数设置.连续函数优化问题和旅行商问题的仿真研究表明,提出的网络能有效地找到优化问题的最优解.     

斯通纳粒子LLG方程的线性稳定性分析

利用微分方程线性稳定性判据,分析了斯通纳粒子LLG方程的动力学性质.随着外加磁场的增强,LLG方程的不动点发生从中心到鞍点或鞍点到中心的转换.当磁场垂直于易轴时,转换后的中心不在易轴上,仅当磁场平行于易轴时才存在不依赖磁场的不动点,且在某个磁场范围内可以发生所期待的沿易轴的两种取向m0 和-m0 的转换.     

不确定网络控制系统的保性能可靠控制

针对网络传输过程中存在时延、丢包和错序等非理想网络状况的网络控制系统模型,研究了系统的鲁棒稳定性控制问题,基于Lyapunov稳定性理论,得到了状态反馈形式的鲁棒控制律.并且针对执行器可能发生故障的情况,通过引入故障矩阵,研究了系统的保性能可靠控制.利用线性矩阵不等式(LMI)方法和锥补线性化迭代(CCL)算法,将非凸优化问题转化为凸优化问题,求得一组性能指标上界的次优解.最后通过MATLAB数值仿真实例,验证了文中所用方法的正确性和有效性.     

具有丢包和非均匀分布时延的网络控制器设计

研究了一种同时存在丢包和非均匀分布时延的离散时间网络控制系统的控制器设计问题.通过区分丢包和时延对系统性能的影响,并考虑时延的非均匀分布特性,首先构造了新的离散时间网络控制系统的模型;然后提出新的Lyapunov泛函并利用线性矩阵不等式方法,给出了控制器的设计方法,并优化了系统性能.不同于现有文献中将时延中点作为非均匀分布时延的分界点的做法,本文给出了一个分界点优化选取算法.最后通过数值例子验证了本文给出的镇定控制器设计的有效性.     

大伙房水库断裂构造特征的航磁解释

为查明大伙房水库库区的断裂构造特征及分布,保证工程的正确选址,使工程建设与其他地质环境相协调提供基础资料,利用航磁手段,编制了航磁△T磁场等值线图,将该区断裂构造分为四组,对其分布特征进行解释.不同性质磁场区之间,分界线两侧区域地质发展及演化存在明显差异,其断裂规模大、切割深;线性正或负磁异常带,反映出断裂控制与周边地区的岩性变化;串珠状线性异常带中的单个异常多呈等轴状或似二度异常,沿断裂存在着岩浆活动,断裂切割的深度较深.     

基于图像纹理分析的海域磁异常分区

将图像纹理分析技术应用于海洋磁异常资料的分区,采用Gabor滤波器和灰度共生矩阵相结合的图像纹理分析方法,提取海洋磁异常的纹理特征信息,通过OKMS聚类算法实现不同纹理特征区域磁异常场的分区.模型试验结果表明,利用Gabor滤波器和灰度共生矩阵相结合的图像纹理分析方法可有效提取磁异常的纹理特征信息,对磁异常纹理特征信息的聚类分区取得较好效果.实际应用于加罗林海域磁异常的分区结果显示,加罗林海域可分为11个磁异常区块,分区结果与条带磁异常区和岩浆活动区对应较好,该方法为海洋磁异常的分区解释提供了参考依据.     

塔里木盆地中央高磁异常带成因: 来自地震反射剖面的新证据

根据钻井资料及构造分析, 对塔东地区二维地震资料和塔中地区三维地震资料进行系统解释, 在该地区震旦系之下识别出断坳二元结构的陆内裂谷, 该裂谷由4个断陷沿纬向形成一个裂谷带, 其平面分布形态与高磁异常范围极为吻合。结合构造与地层发育特征认为: 裂谷期断陷中发育典型陆内双峰式火山岩, 是航磁异常带上磁力高的直接表现; 高磁异常带轴线与断陷的边界断层位置吻合, 异常源具有垂直向下的通道, 与基底断裂及深部岩浆上涌有关。正演计算验证了南华纪裂谷带模型的磁异常结果。高磁异常带东段为裂谷成因, 向中部、西部裂谷作用逐渐减弱直至消失, 至巴楚段高磁异常主要由二叠纪玄武岩造成, 异常带西段则属于塔南古陆块。     

张量曲率边界识别方法在煤田火烧区磁异常中的应用

 为了准确识别煤田火烧区边界位置,对火烧区磁异常进行更加精细的解释,将张量曲率边界识别方法引入到煤田火烧区磁异常的解释中,探讨分析煤田火烧区磁异常的张量曲率特征.根据煤田火烧区磁异常的特点,利用张量曲率的较大特征值和较小特征值分别圈定煤田火烧区和正常区.模型试验中,通过与常用的Theta 图以及垂向导数等方法对比,体现了张量曲率分析方法在地质体边界识别中的优越性,验证了该方法在火烧区边界识别中的有效性.将该方法应用于乌达某煤田实测磁异常数据的解释,发现利用该方法圈定的火烧区范围和其他勘探结果以及已知地质资料相符,说明该方法可以准确有效地识别煤田火烧区和正常区边界范围,为煤田火烧区的磁异常解释提供很好的依据.     

煤火区多层梯度烧变岩磁异常正演研究

针对煤田火灾发展过程中地磁异常变化特性进行研究。根据自燃煤层过火顶板内传热特性建立了多层梯度烧变地质模型,结合烧变围岩热磁性质建立了煤火二维非均质地层磁异常正演模型。模拟了不同条件下煤火地层局部磁异常剖面,分析了顶板岩性、烧变热特性及燃烧煤层深度对地磁异常的影响。比较结果表明:不同岩性烧变地层的磁异常差异显著,磁异常强度随自燃中心温度升高非线性增加,而深部煤层燃烧产生磁异常强度远小于浅部煤火。     

蒙古及邻区内源磁场基本特征

利用第11代国际参考地磁场(IGRF)模型和NGDC-EMM-720-V3地壳磁场模型,分析蒙古及邻区垂直分量的主磁场、非偶极子场、长期变化、长期加速度,地壳磁异常在地表及地表以上不同高度分布特征,讨论了地壳磁异常与地质构造的关系.结果显示,蒙古及邻区主磁场各成分的空间变化较小,地壳磁异常呈团状、条带状、弧形状分布,分布形态相对复杂;乌兰乌德、乌兰巴托片区的异常中心位置较为稳定;杭爱山、阿尔泰山呈负磁异常,异常分布与山脉构造走向基本一致.正负磁异常过渡区与山脉和盆地分界基本吻合.     

西安毛西磁异常的地质意义

本文阐述了应用地面磁测在西安东郊发现和圈定了毛西磁异常;根据异常区的地质和地球物理特征,作出了磁异常的定性和定量解释,推断它是中生代燕山期花岗岩侵入体的反映,顶部最小埋深约1500m;电测深结果支持了这个推断;重力勘探资料揭示了这个花岗岩侵入体处于灞桥断阶两组断裂带的交接部位;花岗岩作为热源及断裂带作为通道,使毛西磁异常是西安寻找地热田最有远景的地区。     

基于海洋磁异常特征的目标定位理论和方法

在世界磁场模型WMM2005的基础上,建立了海洋磁场的数值计算模型,根据水下目标磁场的远场分布特征,建立了目标磁场分布的定位模型。在此基础上提出了水下目标磁异常定位方法。仿真实验证明,该定位方法完全可以满足水下目标精确定位的要求。     

便携式磁化率仪SM-30在实验教学中的新应用

文中对比了磁化率仪SM-30的不同工作模式,利用它在兴城磁法勘探生产教学活动中进行了磁化率填图,并与磁异常等值线图进行了对比。由于反映的场源深度不同,磁化率异常与磁异常并不一致,但磁化率异常反映了浅部的含铁石英砂岩的分布,可以辅助地质填图和深部磁异常解释。     

磁场对多铁性材料 CdCr2 S4介电性质的影响

多铁性材料在磁相变温度附近的介电异常归因于系统中铁磁有序和弛豫铁电性的共存。本文基于Heisen-berg模型对铁磁子系统进行分析,使用最近邻自旋对关联表征磁子系统的磁有序程度。磁性质通过磁电耦合效应修正磁性离子因非中心位移而形成的极化簇的取向激活能,实现对介电性质的影响。外加磁场通过提高系统的磁有序程度而使得介电异常更为显著,磁相变温度附近的磁电容效应是磁场对介电性质影响的最好检验。     

用于划分磁异常的新方法—插值切割法

在考察空间域和波数域中划分磁异常区域场和局部场常用方法特点的基础上,作者提出了插值切割法。该方法以当前计算点场值与四点圆周平均值的插值运算为切割算子,通过连续切割,得到磁异常的切割区域场,而从磁异常中减去后,就得到切割局部场。误差分析表明,磁异常中的随机误差在切割区域场中被压制,而在切割局部场中没有明显放大。本研究对四个理论模型和一个野外实例的处理结果表明,这种新方法适合于复杂磁异常区域场与局部场的划分,其他的一些特点是计算速度快、分辨率和精度高。