2012年1月23日SEP事件的“twin-CME”爆发现象

"twin-CME"模型是Li等人提出的一种比单个CME更高效的产生SEP事件的模型。本文主要以"twin-CME"模型为出发点,综合运用SOHO/LASCO、STEREO-A/SECCHI、STEREO-B/SECCHI的日冕观测及CME的GCS模拟,Learmonth、BIRS和Wind/WAVES射电观测,以及SDO/AIA源区观测和SDO/HMI磁图资料,分析2012年1月23日爆发的极端SEP事件的源区爆发特征。结果表明:此SEP事件对应的源区观测到"twin-CME"爆发,即从同一源区先后相继爆发了2个CME,这2个CME在空间的传播方向基本一致,并在传播到一定高度时发生相互作用合并成一个更强的CME,此爆发过程CME和源区磁场特征与"twin-CME"模型的假设基本相似。"twin-CME"爆发及双CME合并可能是引起此极端SEP事件的原因。     

2003年10月与11月两次主要日冕物质抛射事件的空间天气效应比较

研究了分别发生在2003年10月28日和2003年11月18日的两次相似的强烈日冕物质抛射(CME)事件.通过比较这两次CME事件以及它们的行星际响应,分析了其伴随的两种主要空间天气效应:太阳高能粒子事件和地磁暴.这两次CME事件均伴随有一个强耀斑和一次暗条爆发,并且之前都有一个较弱的CME从同一源区产生.第一个CME事件引起了一次极大的太阳高能粒子事件,而第二个则没有引起明显的太阳高能粒子事件.这两次CME事件均引起了大的地磁暴,且第二个CME所引起的地磁暴比第一个CME所引起的地磁暴更强.通过比较分析这两次CME事件,以及与之相关的活动现象和对应的行星际磁云(MC),讨论了这两次CME引起不同空间天气效应的原因:形成不同强度的太阳高能粒子事件在于CME爆发过程中的能量释放率在这两次事件中显著不同,而地磁暴强度的差异则是由行星际MC轴的方向以及MC经过地球时的相对位置不同造成的.     

统计观测模拟对比方法研究太阳高能粒子峰值强度与日冕物质抛射速度和源位置的相关性

对于多个具有共同特性粒子事件,采用一种统计的数值模拟方法,即将观测事件根据几个指标进行分类排序,并通过寻找每一分组的中值作为特征值,然后将上百个事件转化为几个特征事件进行数值模拟,缩短了数值模拟时间,同时得以考察观测内在的物理规律.并运用此方法对太阳高能粒子峰值强度分别与日冕物质抛射速度以及位置之间的相关性做了研究,最后得出与观测结果相一致的结论.该方法是数值模拟与观测分析研究的最佳结合,弥补了观测结果无法拆分开来考察单因素对事件影响的缺陷,同时也减少了对大量单个事件数值模拟的次数.     

高海拔地区广延大气簇射过程模拟与分析

研究了初始高能质子和电子入射条件下的广延大气簇射,当高能质子与电子穿越大气层时与大气组分发生相互作用,产生次级粒子,次级粒子能量足够高时会在向下飞行时再次发生碰撞,产生新的次级粒子,从而形成级联簇射.由于宇宙线初始能量极大,甚至可达10²⁰ eV,故其经广延大气簇射过程到达地表时粒子可能对地表电网等设施造成恶劣影响,因而该现象越发引起研究者的重视.利用蒙特卡洛方法模拟分析了到达高海拔近地观测面的簇射射线中所包含的主要粒子种类、各种类粒子所占份额及其横向分布情况.所得模拟结果为进一步分析其对高海拔地区高压电网及敏感电气设施的安全防护奠定理论基础.     

Reissner-Nordstr(o)m黑洞Dirac场的辐射能通量和辐射功率

利用黑洞视界面附近的熵密度,研究了黑洞的热辐射规律,得到了黑洞的热辐射满足广义Stefan-Boltzmann 定律的结论.对极端Reissner-Nortr(o)m黑洞,其辐射能通量和辐射功率为零,表明广义Stefan-Boltzmann定律将导致黑洞遗迹.当截断距离、薄膜厚度取定后,距Reissner-Nordstr(o)m黑洞遥远的观测者接收到的辐射能通量与辐射粒子的径向的平均泻流速率成正比,与观测者到黑洞之间的距离的平方成反比.     

缓变动态Vaidya-Bonner黑洞的热辐射

利用Vaidya-Bonner黑洞视界附近熵的体密度和Reissner-Nordstr(o)m黑洞的辐射能通量,求得缓变动态Vaidya-Bonner黑洞视界附近的瞬时辐射能通量和瞬时辐射功率,发现缓变动态Vaidya-Bonner黑洞的热辐射满足广义StefanBoltzmann定律.利用热质点模型得到了距黑洞遥远的观测者接收到的辐射能通量与黑洞与观测者之间距离的平方成反比.当截断距离和薄膜厚度取定后,缓变动态Vaidya-Bonner黑洞视界附近标量场的瞬时辐射能通量和辐射功率不仅与黑洞的质量和电量有关,还与黑洞的视界变化率及薄层膜内辐射粒子的平均泄流速率有关,表明黑洞周围的引力场、电磁场以及视界的变化和辐射粒子种类均对黑洞的热辐射产生影响.     

同步高度区电离层离子分布的半经验模型

以卫星观测资料为基础,采用理论模型和数值分析方法,研究了不同地磁活动条件下同步高度区O~ 离子密度和通量密度的分布,主要结果为向阳侧O~ 离子密度和通量密度较高,在背阳侧较低;K_p越大,O~ 离子密度和通量密度及其沿经度的变化越大,理论值与半经验值之间的离差也越大;O~ 离子密度和通量密度分别在经度120°和240°附近最小,K_p≥6时,在经度0°处最大,K_p<6时,分别在经度60°和300°附近最大。     

具斥力函数的奇异Cucker-Smale模型的渐近免碰撞集群

针对一个改进的Cucker-Samle模型的免碰撞问题,利用奇异权函数与排斥力结合的方法,证明了当排斥力函数中的幂指数m∈[1,2)时只要系统中的粒子在初始时刻不发生碰撞,系统的集群会无条件发生且粒子不会发生碰撞.最后数值模拟进一步验证理论结论正确性。     

Reissner-Nordstrm黑洞Dirac场的辐射能通量和辐射功率

利用黑洞视界面附近的熵密度,研究了黑洞的热辐射规律,得到了黑洞的热辐射满足广义Stefan-Boltzmann定律的结论.对极端Reissner-Nordstrm黑洞,其辐射能通量和辐射功率为零,表明广义Stefan-Boltzmann定律将导致黑洞遗迹.当截断距离、薄膜厚度取定后,距Reissner-Nordstrm黑洞遥远的观测者接收到的辐射能通量与辐射粒子的径向的平均泻流速率成正比,与观测者到黑洞之间的距离的平方成反比.     

电漂移对托卡马克中高能粒子轨道的影响

通过数值求解漂移运动方程,对托卡马克中高能粒子运动轨道进行了研究.在HL-2A装置参数下,考虑电漂移对粒子运动轨道的影响,数值模拟了电漂移对粒子运动轨道影响.模拟结果表明,电漂移会使得氘离子的运动轨道出现一定程度的漂移,并且导致香蕉轨道宽度变窄.     

感应电动机转子磁链有限时间观测器的设计与仿真

针对感应电动机转子磁链的观测问题,根据有限时间理论,在建立感应电动机数学模型的基础之上,将定子电流和转子磁链作为系统状态,确定了感应电动机的状态方程,设计了有限时间观测器.此外,令观测误差在有限时间内收敛于一个给定的界,进一步收敛到零,由此实现了对磁链状态的观测.最后,通过求解线性矩阵不等式,得到状态观测器的增益值,并利用计算机仿真实现了磁链的有限时间观测,进一步验证了设计方法的有效性.     

异步电动机自适应矢量控制系统的一种仿真方法

针对异步电动机矢量控制系统在电动机参数变化时性能下降的问题。提出了一种拥有转子磁链自适应观测器的矢量控制方案，设计出转子磁链自适应观测器，构成转速与磁链闭环的矢量控制系统，利用SIMULINK仿真工具建立了仿真模型，并对系统进行了仿真研究，分析结果表明，这种转子磁链自适应观测器的设计方法是有效的。     

一种全阶转子磁链观测器的仿真模型的建立

将一种全阶磁链观测器引用到异步电动机的直接转子磁场定向中,研究其运行时受电机参数变化的影响.借鉴频率响应法,对比常见的电流模型磁链观测器和电压模型磁链观测器,采用数据拟合的方法对电机参数变化下的磁链观测值进行拟合,得到其参数鲁棒性结论.仿真结果表明,应用该全阶磁链观测器可以克服电机转子电阻变化的影响,减小电机定子电阻变...     

无速度传感器直接转矩控制系统仿真研究

针对异步电机无速度传感器直接转矩控制中由于磁链观测误差导致电机低速性能不好的问题，采用闭环磁链状态观测器观测定转子磁链。在此基础上分别对自适应转速辨识法和直接计算转速辨识法进行了仿真研究，并比较了两种方法的优缺点，为实践应用提供了一定的参考。     

动态环境下基于SVR-PSO的多机器人气味源定位方法简

研究具有风速变化的动态环境下气味源定位问题,提出一种基于支持向量回归和微粒群优化的多机器人气味源定位方法。以当前时刻机器人的位置为输入,以机器人所测的气味浓度值为输出,利用支持向量回归,建立机器人所在位置气味浓度的预测模型;采用改进微粒群优化方法定位气味源时,以气味浓度最大的机器人所在的观测窗内,基于预测模型得到的气味浓度最大值的所在位置作为微粒的全局极值,以当前机器人的位置作为微粒的个体极值,完成微粒的更新;根据机器人所测的气味浓度值,定位气味源。将所提方法应用于2个气味源定位场景,实验结果表明所提方法能够在短时间内成功定位气味源。     

一种改进的提升机同步电机直接转矩控制

为克服提升机同步电机传统直接转矩控制存在的转矩、转速、磁链脉动大等缺陷,提出一种改进的同步电机直接转矩控制方法。设计基于神经网络的定子磁链观测器和基于模糊控制的逆变器状态开关选择器,利用人工鱼群-粒子群混合算法优化神经网络结构参数,应用转矩、磁链误差以及磁链位置角的模糊分级实现逆变器开关分级控制。仿真及试验结果表明,所设计的控制策略与传统直接转矩控制相比,转矩、转速、磁链动态响应速度快、响应脉动小,能更好地满足提升机的运行要求。     

改进型ADRC的感应电机定子磁场定向矢量控制

针对感应电机定子磁场定向时,定子磁链和定子q轴电流没有完全解耦这一问题,提出改进型自抗扰控制器(active disturbance rejection controller,ADRC)的定子磁场控制方法。建立关于定子磁链和定子电流的状态空间表达式。利用线性跟踪微分器对目标定子磁链安排过渡过程,从而改善闭环控制中“快”与“准”的矛盾。建立并联型线性扩张状态观测器替代线性扩张状态观测器对实际磁链与q轴电流耦合部分进行观测。在目标磁链闭环控制环节对观测的耦合部分实施补偿,并对系统稳定性进行分析。仿真试验对比该方法与传统ADRC和解耦器控制方法时定子磁链的稳定性和电机转速响应情况。结果表明：该方法简化了矢量控制系统结构,提高了定子磁链控制的稳定性,确保电机运行过程有良好的动态响应特性和鲁棒性。     

异步电动机直接转矩控制系统的仿真研究

针对异步电机交流调速的特点,利用闭环磁链观测器作为定子磁链观测装置,并应用MATLAB/Sim-ulink作为仿真工具,构建出异步电动机直接转矩控制系统的仿真模型.仿真结果证明了该方法的合理性、有效性.     

级联型高压变频系统无速度传感器矢量控制策略研究

为提高级联型高压变频调速系统的可靠性和鲁棒性,提出了一种用于级联型高压变频系统的无速度传感器矢量控制策略.该策略重点针对磁通观测模型、转速辨识方法及PWM死区补偿方法进行了优化;改进了磁通观测中的电压模型,采用基于转子磁通角度的模型参考自适应(MRAS)转速辨识方法,对PWM进行了死区补偿,进而提高了系统低速性能和控制精度.在Matlab/Simulink平台搭建了仿真模型.设计构建了大功率实验平台,实验结果与仿真结果相符,表明系统具有良好的转速辨识精度和调速性能,加入死区补偿可以减小低速区的转速波动,提高了低速区的转速辨识精度,验证了所提出控制策略的正确性.