采用BP神经网络的基波高精度检测方法

提出一种基于BP(Back Propagation)神经网络的电网基波频率和幅值的高精度检测方法。正弦信号过零点两侧对称两点连线与时间轴的交点和频率满足单调关系,但并非严格的线性关系,而且与幅值无关,据此用BP神经网络建立该交点与频率的映射关系,并提出了对称点优化选取方法。仿真表明,提出的算法对频率的检测精度达到10-4,幅值的检测精度高达10-5,远远高于普通傅里叶变换(Fast Fourier Transfromation, FFT)算法和FFT加Hanning窗算法;随机噪声和谐波对该方法测量精度的影响很小,具有较强的抗干扰能力。     

靶向振荡磁场发生器的研制

针对药物靶向治疗中难以产生足够磁场强度和梯度的交流脉冲磁场问题,提出了采用双极性脉冲电流产生靶向引导磁场的新思路,研制了一种适用于磁性药物聚焦和控制药物释放的靶向振荡磁场发生器,其主电路拓扑利用负载能量回馈,减少电路损耗,提高电流幅值和电流脉冲陡度,从而提高磁场强度和磁场强度变化率。该装置输出频率0.125~32 Hz,磁感应强度达1.3 T,正弦磁场、单极性和双极性脉冲磁场的磁性微粒聚焦效果和振荡效果的对比实验,证明双极性陡脉冲强磁场更适用于靶向治疗。双极性脉冲强磁场中磁性微粒聚集速度快,聚焦效果好,振荡现象明显。     

引入方向因子的最小回路、最大回路搜索算法

提出了最小回路、最大回路和方向因子的概念，基于方向因子构造了最小回路、最大回路搜索算法。算法依据图论知识，建立改进后的无向图邻接矩阵，根据节点坐标确定搜索始点，将搜索边失量化，结合节点坐标求解邻接边的方向因子，按方向因子的大小可以快速确定搜索边，形成了无向图中最小回路、最大回路搜索算法。该算法每搜索一次都可以确定一条搜索边，通过生成退化图减小下一次搜索的搜索范围，提高了搜索速度，反映出较小的时间复杂度。根据该算法编制了相应的算法程序，成功解决了建筑工程量计算中的外墙壁和房间划分问题。     

数字锁相环与滤波技术在PWM整流器中的应用

三相电压型SVPWM整流器可采用基于MATLAB和FPGA的VHS-ADC高速数字信号处理平台建模,但建模时,三相静止坐标系到两相同步旋转坐标系的Park变换和两相旋转坐标系到两相静止坐标系的变换初相位不定,使变换不能顺利实现,另外,电网电压、电流采集时存在噪声,影响了系统稳定性。在常规的三相电压型SVPWM整流器模型基础上,增加数字锁相环以跟踪电网电压的相位和频率,增加FIR数字滤波器对信号进行处理,减少干扰。在VHS-ADC平台上设计了电压外环PI环节、电流内环PI环节和坐标变换模型。通过小功率实验,三相电压型SVPWM控制系统运行稳定,验证了数字锁相环和FIR数字滤波器应用于三相电压型SVPWM整流器的可行性。     

神经网络自变量输入模式的视电阻率求解算法

根据瞬变电磁场理论公式中的响应和自变量之间的关系特点,提出用非线性方程模式的 BP 神经网络求解电阻率。通过构造单输入单输出网络结构,建立以不同时间点上的电流归一化的感应电压值为输入、视电阻率值为输出的神经网络,来拟合瞬变电磁场的二次涡流曲线。利用数值方法计算出的数据验证该训练网络的精确性,比较了不同算法对训练精度和收敛速度产生的影响。以重庆大学某处的防空洞探测实验为例验证了该算法的有效性,该算法避开具体的复杂电磁场计算或数值反问题计算,从而实现电阻率快速计算,为快速成像准备必要条件。     

基于高速数字信号处理平台的实时仿真技术

电力电子领域的实时仿真对速度要求非常高,目前主流的通用实时仿真平台难以满足要求。VHS-ADC是一种基于FPGA的高速数字信号处理平台,在通信、音视频、雷达信号处理等领域得到了成功的应用。基于FPGA的高速数字信号处理能力,不失为构建高速仿真平台的一个新思路。基于这一思想,完成Boost变换器单周控制的实时仿真实验。实时仿真周期低于300ns,远小于变换器的开关周期10μs。实时仿真波形与TL494芯片控制波形作对比,证实了基于VHS-ADC建立高速仿真平台的可行性,该系统具有良好的实时性与通用性,且成本低于通用仿真平台。     

时域电磁探测发射机损耗及热分析设计

电磁探测技术广泛应用于矿产勘察、考古研究、环境安全检测等多个领域,而时域电磁探测技术更有着深度大、效率高、成本低的特点,有广泛的应用前景.针对常见的时域电磁探测系统发射功率大、损耗及热效能较大,如何降低损耗和热效能的问题,利用PLECS仿真软件操作简便、稳定性好、器件全面以及仿真速度快等优点,从理论上计算了全桥变换器逆变电路的损耗,设计了一种新型的时域电磁探测发射机的热仿真模型,分析了不可控制整流电路和全桥变换器逆变电路的平均损耗,并计算了高频变压器两侧散热器最大热阻值.实验仿真表明,该方法简单准确,可以有效防止散热器过度设计,提升系统设计效率和工作效率,确保系统稳定,为进一步搭建样机模型提供了热仿真基础,很大程度上缩短了搭建模型的试验过程.     

三相电压型SVPWM整流器离散域控制模型的构建

三相电压型SVPWM整流器功率因数高,实现能量的双向流动。分析了三相电压型整流器数学模型和前馈解耦控制策略,提出了矩阵形式的SVPWM算法,减少了计算量。基于加拿大Lyrtech公司的VHS-ADC高速数字信号处理系统,构建了离散域下空间电压矢量所在扇区判断模型、相关矢量作用时间判断模型、功率管切换时间计算模型和PWM调制模型,构成了SVPWM基本实时控制模型。对三相SVPWM整流器的离散域和连续域模型仿真,验证了离散域控制模型的正确性。     

基于UML2.0的设备管理系统需求建模

采用基于UML2.0的用例图、活动图对设备管理系统进行业务建模.讨论了UML2.0对MIS系统业务建模的机制和特点,提出了针对中小型软件开发的需求分析方法,并给出了一个计算机设备管理系统实例.重点介绍如何使用UML2.0中的用例图和活动图对管理信息系统建立需求模型,首先分析机构组织特点,建立机构组织模型;然后提取机构的主要业务工作流,通过使用活动图建立企业工作流模型;最后根据活动图抽象出系统的执行者和用例,建立系统的用例图.并且给出了一个计算机设备管理系统需求建模实例.     

接地网拓扑结构的组合源磁场叠加成像检测方法

现有研究中常通过电磁感应方法探测接地网拓扑结构,针对该方法弱磁场测量困难,提出了一种组合源磁场叠加成像检测方法。通过多根引下线向接地网周期性轮换注入电流,不同注入方式使电流在接地网中呈现不同流向,保证了接地网不同区域载流导体都能激发有效测量磁场,结合二次开发的超宽带定位系统实时定位阵列式传感线圈测量位置,实现了对地表水平x、y方向感应磁场的扫描式测量,最后采用形态学滤波方法消除异常数据干扰,进而通过Canny边缘检测算子进行接地网拓扑提取。仿真与实验结果表明：文中所述方法能够有效提高接地网拓扑结构的成像效果,接地网网格导体定位精度误差不高于3%。