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基于改进自适应S变换的电能质量扰动实时检测方法
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作者 位俊明 吕世轩 +3 位作者 王伟 郑丽君 刘鑫 胡润泽 《电力系统保护与控制》 北大核心 2025年第14期40-48,共9页
针对复合电能质量扰动检测算法实时性差、时频分辨率低的问题,提出了一种基于改进自适应S变换(improved adaptive S transform, IAST)的电能质量扰动实时检测方法。构建全局自适应高斯窗作为IAST的核函数,可随检测频率变化自适应调整窗... 针对复合电能质量扰动检测算法实时性差、时频分辨率低的问题,提出了一种基于改进自适应S变换(improved adaptive S transform, IAST)的电能质量扰动实时检测方法。构建全局自适应高斯窗作为IAST的核函数,可随检测频率变化自适应调整窗函数有效窗长及频谱,避免为提高时频分辨率频繁切换窗口参数,降低算法复杂度。以增强信号能量集中度为参数调优目标选取窗口参数,确保对各类扰动的精确时频定位。采用自动阈值法确定实际扰动信号的主频点,并对主频点进行时频变换,进一步提高算法执行效率。仿真和实测结果表明,相比于现有复合电能质量扰动检测算法,该检测方法实时性好、时频分辨能力强、计算复杂度低,适用于复杂电能质量扰动实时准确检测。 展开更多
关键词 电能质量扰动 自适应高斯窗 时频分析 改进S变换
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基于优化窗函数改进S变换的低频振荡暂态检测方法
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作者 江青柳 梁成斌 +2 位作者 陈光贵 王嵘瑜 贺青 《计量学报》 北大核心 2025年第1期133-140,共8页
低频振荡暂态是电力系统中常见的一种电能质量扰动,其直接影响电力系统的安全、稳定运行。通过对影响时频分析算法检测精度的窗函数进行了研究,提出一种基于优化窗函数改进S变换的低频振荡暂态检测方法。首先,对时频分析算法中窗函数随... 低频振荡暂态是电力系统中常见的一种电能质量扰动,其直接影响电力系统的安全、稳定运行。通过对影响时频分析算法检测精度的窗函数进行了研究,提出一种基于优化窗函数改进S变换的低频振荡暂态检测方法。首先,对时频分析算法中窗函数随检测频率变化的改变特性进行分析,确定了适用于低频振荡暂态扰动检测的优化窗函数,并利用其构造了改进S变换算法;其次,通过利用卷积定理、Fourier变换及其逆变换,推导了改进S变换算法快速实现的计算表达式,获取了包含信号幅值、相位信息的二维时频矩阵,给出了改进算法的实现流程;最后,采用包含低频振荡暂态扰动的电网信号对改进算法进行了测试。该优化算法对低频振荡暂态扰动表现出相对最佳的时频能量聚集性能,实际实验中所测得扰动中心频率为600 Hz,与扰动的生成频率相吻合,验证了改进算法的可行性和有效性。 展开更多
关键词 电磁计量 电能质量扰动 改进S变换 低频振荡暂态 窗函数优化 时频能量聚集
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基于自适应改进多重同步挤压变换的结构响应重构
3
作者 窦文 殷红 彭珍瑞 《噪声与振动控制》 北大核心 2025年第2期32-38,51,共8页
针对基于经验模态分解的结构响应重构方法需设置较多带通滤波器参数,且对噪声鲁棒性低的问题,提出一种基于自适应改进多重同步挤压变换的结构响应重构方法。首先根据瑞利熵自适应选择改进多重同步挤压变换的窗口长度和迭代次数,使用最... 针对基于经验模态分解的结构响应重构方法需设置较多带通滤波器参数,且对噪声鲁棒性低的问题,提出一种基于自适应改进多重同步挤压变换的结构响应重构方法。首先根据瑞利熵自适应选择改进多重同步挤压变换的窗口长度和迭代次数,使用最优窗口长度和迭代次数进行时频分析,其次引入Crazy Climber算法提高脊线提取的准确度,通过脊线重建振动响应的各个分量信号。最后使用模态转换矩阵计算未知响应处的响应分量,并根据模态叠加法进行结构响应重构。通过对悬臂梁的数值算例和简支梁的试验验证,以验证方法的有效性。结果表明:所提方法重构的响应时程曲线与真实响应时程曲线吻合良好,与传统基于经验模态分解的结构响应重构方法相比,无须预设参数,且具有较强的噪声鲁棒性。 展开更多
关键词 振动与波 自适应改进多重同步挤压变换 Crazy Climber算法 模态转换矩阵 模态叠加法 响应重构
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改进矢量波数变换相移联合多道面波频散曲线提取方法研究
4
作者 邹瑞杰 李红星 +3 位作者 任弘利 戴田宇 胡书凡 宁玲 《东华理工大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第4期345-354,共10页
瑞雷面波在非均匀介质中的频散特性为获得地下空间地质信息提供了关键信息。然而,传统的频散曲线提取方法存在一定的局限性,因此需要改进多道面波频散曲线的提取方法。笔者提出一种改进矢量波数变换相移联合多道面波频散曲线提取方法。... 瑞雷面波在非均匀介质中的频散特性为获得地下空间地质信息提供了关键信息。然而,传统的频散曲线提取方法存在一定的局限性,因此需要改进多道面波频散曲线的提取方法。笔者提出一种改进矢量波数变换相移联合多道面波频散曲线提取方法。首先,对矢量波数变换法进行了改进,消除了震源影响、由空间假频和双向速度扫描引起的频散能量谱“交叉”伪影,能够更好地提取到高阶的频散曲线。其次,选取改进矢量波数变换法和相移法计算的频散能量谱对应元素的最大值,生成新的频散能量谱,从而有效结合改进矢量波数变换法对高阶和相移法对基阶频散曲线的有效提取。模拟与实测地震记录的频散曲线提取结果都表明改进矢量波数变换相移联合算法可以同时高质量提取多道面波地震记录中的基阶和高阶频散曲线。该方法兼顾了相移法和改进矢量波数变换法的优势,既补充了基阶模式低频段的信息,提取频散能量较丰富,又保证了高阶模式得到清晰且有效的分辨,取得了理想的提取效果。 展开更多
关键词 多道面波分析 频散曲线 改进矢量波数变换相移联合算法
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非理想电网条件下双馈电机网侧变换器的改进超螺旋终端滑模控制
5
作者 王宁 董锋斌 +1 位作者 罗育恒 樊犇 《科学技术与工程》 北大核心 2025年第3期1054-1064,共11页
为了提高不平衡及谐波电网电压下双馈风力发电机网侧变换器的控制性能,提出了一种改进超螺旋快速终端滑模的直接功率控制算法。首先,在两相静止坐标系下分析了网侧变换器在不平衡及谐波电网电压下以功率为状态变量的数学模型。然后,在... 为了提高不平衡及谐波电网电压下双馈风力发电机网侧变换器的控制性能,提出了一种改进超螺旋快速终端滑模的直接功率控制算法。首先,在两相静止坐标系下分析了网侧变换器在不平衡及谐波电网电压下以功率为状态变量的数学模型。然后,在进行功率内环设计时,针对数学模型中的负序以及各谐波分量导致的干扰,采用非线性扩张状态观测器进行观测。其次,为保证系统能在更短的时间内达到稳态,构造非奇异快速终端滑模面,并结合改进超螺旋滑模趋近律来设计了功率内环的滑模控制律。同样对电压外环也设计了终端滑模控制律。并利用Lyapunov函数证明了非奇异快速终端滑模面、改进超螺旋控制算法及非线性扩张状态观测器的稳定性。最后,通过与三种不同的控制方案来进行仿真对比,验证了所提控制方法的合理性和有效性。 展开更多
关键词 双馈风力发电机 网侧变换 非奇异快速终端滑模面 改进超螺旋算法 非线性扩张状态观测器
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水泵水轮机全特性曲线的改进Suter变换 被引量:9
6
作者 郑小波 同焕珍 《排灌机械工程学报》 EI 北大核心 2013年第12期1061-1064,1104,共5页
水泵水轮机的全特性曲线在水泵工况和反水泵区表现出"S"型特征,曲线存在交叉和重叠现象,这种流量和转矩的多值性会给过渡过程分析带来不便.采用改进的Suter曲线变换方法,将水泵水轮机在四象限内的全特性曲线转换为2组周期性... 水泵水轮机的全特性曲线在水泵工况和反水泵区表现出"S"型特征,曲线存在交叉和重叠现象,这种流量和转矩的多值性会给过渡过程分析带来不便.采用改进的Suter曲线变换方法,将水泵水轮机在四象限内的全特性曲线转换为2组周期性变化的曲线,即WH(x,y)线和WM(x,y)线;在保持原有数据曲线特性不变的基础上,对水泵水轮机的全特性曲线进行了变换处理,然后采用最小二乘曲面拟合数学模型对变换后得到的WH曲线和WM曲线进行曲面拟合,得到了2组曲线的三维曲面拟合图.变换后的WH曲线和WM曲线平滑光顺,成为2组近似平行的曲线,消除了Suter转换曲线的分布不均匀和插值多值性等缺陷,从而消除了水泵水轮机全特性曲线在水泵和反水泵区的交叉和重叠现象以及曲线两端的分布不均匀现象,为水泵水轮机的过渡过程分析提供了方便. 展开更多
关键词 水泵水轮机 全特性曲线 “S”型特征 过渡过程 改进的suter变换
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基于改进LSTM-SVM的双向DC-DC电力变换器故障诊断 被引量:5
7
作者 王福忠 任淯琳 +1 位作者 张丽 王丹 《河南理工大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2024年第5期118-126,共9页
目的为了解决双向DC-DC电力变换器的软故障诊断精度不高的问题,方法提出基于改进LSTM-SVM的双向DC-DC电力变换器故障诊断模型。首先,分析双向DC-DC电力变换器中电容、电感和MOSFET管的故障机理,通过仿真实验模拟各元件失效后变换器的输... 目的为了解决双向DC-DC电力变换器的软故障诊断精度不高的问题,方法提出基于改进LSTM-SVM的双向DC-DC电力变换器故障诊断模型。首先,分析双向DC-DC电力变换器中电容、电感和MOSFET管的故障机理,通过仿真实验模拟各元件失效后变换器的输出电气参数变化,从而确定变换器不同元件故障时对应的故障特征参数;其次,构建改进的LSTM-SVM双向DC-DC电力变换器故障诊断组合模型,在LSTM中添加Mogrifier门机制,提高LSTM提取时间序列原始数据中微弱特征的能力;最后,由于传统LSTM的末端分类器为Softmax,其主要解决单一元件诊断问题,变换器故障类型较多,维数较高,所以采用麻雀搜索算法优化的SVM代替原有的Softmax函数,对LSTM输出的数据进行故障分类,提高故障诊断的准确率。设置双向DC-DC电力变换器充放电两种状态下,包含电解电容、电感和MOSFET单双管故障在内的24组故障,分别采用本文构建的改进的LSTM-SVM和原始的LSTM-SVM双向DC-DC变换器故障诊断模型进行诊断。结果结果表明,改进的LSTM-SVM故障诊断模型诊断准确率平均值为99.71%,原始的LSTM-SVM故障诊断模型诊断准确率平均值为88.48%,改进的LSTM-SVM故障诊断模型对各元件的故障诊断正确率均高于原始的LSTM-SVM故障诊断模型的。结论基于改进LSTM-SVM的双向DC-DC电力变换器故障诊断模型实现了对双向DC-DC电力变换器中的电解电容、电感和MOSFET单双管故障的准确诊断。 展开更多
关键词 双向DC-DC变换 软故障 改进长短期记忆网络 麻雀搜索 支持向量机 故障诊断
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基于改进Hilbert-Huang变换的管路环向裂纹故障诊断研究 被引量:2
8
作者 权凌霄 孙世博 +2 位作者 狄梦然 李朋杰 熊国钦 《液压与气动》 北大核心 2024年第4期109-116,共8页
在制造、加工、装配以及服役过程中,航空液压管路可能存在平面型缺陷。在适航载荷作用下,这些缺陷会萌生裂纹并发生扩展,最终导致管路破裂和油液泄漏。为了在管路产生微裂纹时对其进行故障诊断,采用了自行搭建的航空液压管路模态试验平... 在制造、加工、装配以及服役过程中,航空液压管路可能存在平面型缺陷。在适航载荷作用下,这些缺陷会萌生裂纹并发生扩展,最终导致管路破裂和油液泄漏。为了在管路产生微裂纹时对其进行故障诊断,采用了自行搭建的航空液压管路模态试验平台和测控系统,对存在环向裂纹航空液压管路的振动信号进行了采集和预处理。而在对管路振动信号进行分解时,由于经验模态分解(Empirical Mode Decomposition,EMD)算法存在模态混叠问题难以获得准确的本征模态函数(Intrinsic Mode Functions,IMF)。为提高信号处理精度,提出一种基于自适应噪声完备经验模态分解(Complete Ensemble Empirical Mode Decomposition with Adaptive Noise,CEEMDAN)和Hilbert变换理论相结合的改进Hilbert-Huang变换方法对航空液压管路环向裂纹进行故障诊断。研究结果表明,该方法能够更准确地诊断航空液压管路的环向裂纹故障。 展开更多
关键词 航空液压管路 模态分析 改进Hilbert-Huang变换 裂纹故障诊断
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基于神经网络的微电网交错并联变换器的改进自抗扰控制 被引量:1
9
作者 熊志杰 张大伟 +2 位作者 席骊瑭 王彦沣 周哲民 《可再生能源》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期276-284,共9页
针对混合储能微电网在负载突变、扰动加入等多种复杂工况下引起的用电端降压接口的电压质量降低的问题,文章设计了一种以改进线性自抗扰为主要控制器,以BP神经网络为辅助参数优化算法的闭环控制策略。首先,根据六路交错并联变换器的电... 针对混合储能微电网在负载突变、扰动加入等多种复杂工况下引起的用电端降压接口的电压质量降低的问题,文章设计了一种以改进线性自抗扰为主要控制器,以BP神经网络为辅助参数优化算法的闭环控制策略。首先,根据六路交错并联变换器的电路拓扑建立时域下的数学模型,并对系统总扰动进行重构,将总扰动分解为模型未知扰动和外界扰动,分别利用观测器进行估计,形成了改进线性自抗扰控制,提高系统的扰动观测能力和观测精度;其次,为使系统获得控制参数的实时优化能力,引入BP神经网络,对控制器参数进行实时整定;最后,搭建了混合微电网六路交错并联变换器的数字仿真模型和半实物仿真模型进行验证,并与PI,LADRC进行了比较。结果显示,所提控制策略不仅具备优异的输出电压质量,而且使系统获得了更好的稳定性与鲁棒性。 展开更多
关键词 混合储能微电网 电压质量下降 改进线性自抗扰控制 模糊控制 六路交错并联变换
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宽电压增益CLLLC谐振变换器的改进型电流解析方法
10
作者 颜湘武 曹先强 郭晨阳 《华北电力大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2024年第1期103-111,共9页
对谐振电流的精确解析是计算CLLLC谐振变换器损耗的重要环节。针对宽电压增益CLLLC谐振变换器励磁电感与谐振电感比值较小的特点,基于电流拟合近似法提出了一种改进型谐振电流解析方法。首先通过分析变换器在三元谐振期间的等效拓扑,列... 对谐振电流的精确解析是计算CLLLC谐振变换器损耗的重要环节。针对宽电压增益CLLLC谐振变换器励磁电感与谐振电感比值较小的特点,基于电流拟合近似法提出了一种改进型谐振电流解析方法。首先通过分析变换器在三元谐振期间的等效拓扑,列写出谐振电流的阶段解析式,其次在考虑到三角函数未知量求解计算复杂的情况下,提出了修正系数的概念以简化计算,最终根据谐振电流的波形特点得出谐振电流初始解,并进一步通过分段迭代的方法逐步逼近谐振电流真实值。仿真结果表明,所提出的改进型电流解析式相比于传统方法,在三元谐振期间能够更加准确地描述谐振电流的变化过程,验证了所提方法的正确性。 展开更多
关键词 CLLLC谐振变换 谐振电流 电流近似拟合法 改进型解析法 迭代计算
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基于改进YOLO v5-pose的群养生猪体尺自动测量方法
11
作者 刘刚 曾雪婷 +3 位作者 刘晓文 李涛 丁向东 米阳 《农业机械学报》 北大核心 2025年第5期455-465,共11页
针对群养生猪体尺自动测量中体尺测点难以高效和精确提取的问题,提出一种基于改进YOLO v5-pose的群养生猪体尺自动测量方法。在YOLO v5-pose主干网络中融合卷积块注意力模块(Convolutional block attention module,CBAM),更好地捕捉到... 针对群养生猪体尺自动测量中体尺测点难以高效和精确提取的问题,提出一种基于改进YOLO v5-pose的群养生猪体尺自动测量方法。在YOLO v5-pose主干网络中融合卷积块注意力模块(Convolutional block attention module,CBAM),更好地捕捉到测点相关特征;将Neck层的C3传统模块替换为C3Ghost轻量模块,降低模型参数量和内存占用量;在模型Head层引入DyHead(Dynamic head)目标检测头,提升模型对测点位置的表征能力。结果表明,改进模型的测点检测平均精度均值为92.6%,参数量为6.890×10^(6),内存占用量为14.1 MB,与原始YOLO v5-pose模型相比,平均精度均值增加2.1个百分点,参数量和内存占用量分别减少2.380×10^(5)、0.4 MB。与当前经典模型YOLO v7-pose、YOLO v8-pose、RTMPose(Real-time multi-person pose estimation based on mmpose)和CenterNet相比,该模型的召回率和平均精度均值更优且更轻量化。在2400幅群养生猪图像数据集上进行试验,结果表明,该方法测得体长、体宽、臀宽、体高和臀高的平均绝对误差分别为4.61、5.87、6.03、0.49、0.46 cm,平均相对误差分别为2.69%、11.53%、12.29%、0.90%和0.76%。综上所述,本文方法提高了体尺测点检测精度,降低了模型复杂度,取得了更精确的体尺测量结果,为群养环境下生猪体尺自动测量提供了一种有效的技术手段。 展开更多
关键词 群养生猪 体尺测量 改进YOLO v5-pose 关键点检测 坐标变换
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基于描述函数法的分数阶Cuk变换器稳定性分析
12
作者 陈艳峰 汪鑫 +1 位作者 张波 陈生 《电源学报》 北大核心 2025年第4期120-136,共17页
提出了分数阶Cuk变换器闭环系统的建模与稳定性分析方法。首先分析了PWM控制的分数阶Cuk变换器闭环系统的传递函数;然后对其控制系统的非线性环节进行建模,从而获得分数阶Cuk变换器闭环系统的描述函数模型;进而利用改进的Nyquist稳定判... 提出了分数阶Cuk变换器闭环系统的建模与稳定性分析方法。首先分析了PWM控制的分数阶Cuk变换器闭环系统的传递函数;然后对其控制系统的非线性环节进行建模,从而获得分数阶Cuk变换器闭环系统的描述函数模型;进而利用改进的Nyquist稳定判据,分析了分数阶元件阶次对变换器闭环系统稳定性的影响;最后通过仿真与RT Box平台验证了分数阶变换器闭环系统建模及稳定性分析方法的准确性。 展开更多
关键词 分数阶Cuk变换 描述函数法 改进Nyquist稳定判据
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水泵水轮机全特性的改进Suter变换方法 被引量:17
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作者 刘志淼 张德虎 +1 位作者 刘莹莹 张醒 《中国农村水利水电》 北大核心 2015年第1期143-145,150,157,共5页
水泵水轮机全特性曲线在水轮机飞逸工况区和反水泵工况区出现S型,在水泵工况区存在交叉和重叠现象,这种单位流量和单位转矩的多值性给过渡过程计算带来不便。通过分析Suter变换和改进Suter变换对水泵水轮机全特性曲线的处理效果,提出了... 水泵水轮机全特性曲线在水轮机飞逸工况区和反水泵工况区出现S型,在水泵工况区存在交叉和重叠现象,这种单位流量和单位转矩的多值性给过渡过程计算带来不便。通过分析Suter变换和改进Suter变换对水泵水轮机全特性曲线的处理效果,提出了一种新的转换关系式,重点消除了WM曲线交叉和分布不均匀等缺陷。在新变换的基础上利用MATLAB软件将变换后的特性曲线表达成三维曲面形式,提出了一种求取水泵水轮机组的转轮边界瞬态参数的新方法,并通过验证说明了该方法的有效性。 展开更多
关键词 水泵水轮机 全特性 改进suter变换 三维曲面 插值
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基于改进型软阈值函数的小波去噪研究
14
作者 乔小瑞 张峻华 袁峰 《海军工程大学学报》 北大核心 2025年第4期73-78,共6页
鉴于现存研究中阈值函数存在尖点、收敛速度过快或过慢、阈值门限不能自适应不同分解系数等问题,提出了一种可调整的软阈值函数,并优化了基于动态惯性权重和正余弦振荡学习因子的粒子群算法,通过二者结合实现了信号的降噪。仿真结果表明... 鉴于现存研究中阈值函数存在尖点、收敛速度过快或过慢、阈值门限不能自适应不同分解系数等问题,提出了一种可调整的软阈值函数,并优化了基于动态惯性权重和正余弦振荡学习因子的粒子群算法,通过二者结合实现了信号的降噪。仿真结果表明:采用该方法优化的信号相较优化前信噪比提升了12.5%,粒子群算法的收敛速度提升了6倍,有效抑制了背景噪声的影响,提升了信号的可识别性。 展开更多
关键词 海缆检测 信号去噪 小波变换 改进阈值函数 PSO
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基于改进的多分量频率-贝塞尔变换法研究郯庐断裂带潍坊段上地壳径向各向异性结构 被引量:1
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作者 周桂理 罗松 姚华建 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期1037-1052,共16页
郯庐断裂带潍坊段位于郯庐断裂带中部,具有复杂的地质结构,总体呈现“两堑夹一垒”的构造格局.相比于郯庐断裂带其他区域,潍坊段地震活动性较弱,属于地震空区,未来发生大地震的可能性尚不明确.前人对该地区的研究目前仅局限于速度结构... 郯庐断裂带潍坊段位于郯庐断裂带中部,具有复杂的地质结构,总体呈现“两堑夹一垒”的构造格局.相比于郯庐断裂带其他区域,潍坊段地震活动性较弱,属于地震空区,未来发生大地震的可能性尚不明确.前人对该地区的研究目前仅局限于速度结构和方位各向异性结构,对于上地壳径向各向异性结构特征鲜有报道.因此,研究该区域上地壳速度模型和径向各向异性结构,有助于更好地认识郯庐断裂带潍坊段浅地壳(<10 km)变形特征,评估该区域发生地震的可能性.我们利用2017年在潍坊段所布设的302个短周期地震仪采集的背景噪声数据,基于改进的多分量频率-贝塞尔变换(MMFJ)法,同时提取到潍坊段东南侧四个区域子阵列的Rayleigh波和Love波的基阶及高阶频散数据,并且进一步反演这些频散数据得到了SV波和SH波速度以及径向各向异性结构.数值实验结果表明,高阶模式频散数据的加入能够降低反演的非唯一性,更好地约束浅地壳径向各向异性结构.实例中的径向各向异性结果表明,郯庐断裂带潍坊段四个区域都有近似相同的变形特征:在约2 km以浅,径向各向异性为负(V_(SH)<V_(SV)),这可能主要源于潍坊段垂向断裂结构的控制作用;5~7.5 km,径向各向异性为正(V_(SH)>V_(SV)),这可能与早期地壳伸展沉积导致的水平变形结构有关.2~5 km,四个区域径向各向异性结构各有不同,但总体处于由负到正的转折状态.这可能因为2~5 km不仅受到断裂结构的控制作用,也受到水平沉积结构的影响,导致径向各向异性结构较为复杂. 展开更多
关键词 改进的多分量频率-贝塞尔变换 径向各向异性 郯庐断裂带 沂沭断裂带 背景噪声
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基于残差生成器的Buck双向变换器改进模型预测控制
16
作者 李劲松 沈琦丰 +4 位作者 李国锋 吕敬 华浩 杨庆新 李永建 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第10期85-98,共14页
在以光伏储能装置为主体的直流微网中,外部扰动容易引起直流母线电压波动,导致系统输出电能质量下降。为提升系统动态响应性能,针对直流微网中常用的Buck型双向DC-DC变换器,提出一种基于残差生成器的改进电流补偿模型预测控制策略。首先... 在以光伏储能装置为主体的直流微网中,外部扰动容易引起直流母线电压波动,导致系统输出电能质量下降。为提升系统动态响应性能,针对直流微网中常用的Buck型双向DC-DC变换器,提出一种基于残差生成器的改进电流补偿模型预测控制策略。首先,对模型预测控制(MPC)环节进行线性等效,证明采用校正前PI+MPC控制时,系统在0 rad/s时存在失稳风险。然后,由此设计负低-高通滤波器校正环节,并从调节系数变化和模型参数不确定性等角度进行分析,验证改进后系统的稳定性和动态性能得到明显改善。仿真与实验结果表明,基于残差生成器的电流补偿能有效平抑外界扰动引起的母线电压波动,负低-高通校正环节在改善系统性能的同时又进一步抑制电感电流噪声,进而平滑母线电压曲线。最终,证明提出的改进策略可显著提升直流微网的动态响应性能。 展开更多
关键词 直流微网 DC-DC变换 残差生成器 改进模型预测 负低-高通滤波器
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多极小波包变换与改进浣熊算法优化的混合核极限学习机径流预测 被引量:4
17
作者 刀海娅 程刚 崔东文 《中国农村水利水电》 北大核心 2024年第6期1-9,20,共10页
为提高日径流多步预测精度,减少模型计算规模,同时提升浣熊优化(COA)算法和混合核极限学习机(HKELM)性能,提出多极小波包变换(MWPT)-改进COA算法(ICOA)-HKELM日径流时间序列预测模型。首先,利用MWPT将日径流时序数据分解为1个低频分量和... 为提高日径流多步预测精度,减少模型计算规模,同时提升浣熊优化(COA)算法和混合核极限学习机(HKELM)性能,提出多极小波包变换(MWPT)-改进COA算法(ICOA)-HKELM日径流时间序列预测模型。首先,利用MWPT将日径流时序数据分解为1个低频分量和2个高频分量,并构建局部高斯径向基核函数和全局多项式核函数相混合的HKELM;其次,简要介绍COA算法原理,基于Circle映射等策略对COA进行改进,提出ICOA算法,通过8个典型函数对ICOA算法进行仿真验证,并与基本COA算法、鲸鱼优化算法(WOA)、灰狼优化算法(GWO)作对比,旨在验证ICOA算法的优化性能;最后,利用ICOA优化HKELM超参数(正则化参数、核参数、权重系数),建立MWPT-ICOA-HKELM模型,并构建MWPT-COA-HKELM、MWPT-WOA-HKELM、MWPT-GWO-HKELM、小波包变换(WPT)-ICOA-HKELM、小波变换(WT)-ICOA-HKELM、MWPT-ICOA-BP模型作对比分析,通过云南省景东、把边水文站2016-2020年日径流时间序列多步预测实例对各模型进行验证。结果表明:(1)ICOA具有较好的改进效果,仿真精度优于COA、WOA、GWO算法。(2)MWPT-ICOA-HKELM模型预测效果优于其他对比模型,其对实例单步预测效果“最好”,超前3步和超前5步“较好”,超前7步“较差”,预测精度随预测步长的增加而降低。(3)利用ICOA优化HKELM超参数,可显著提高HKELM预测性能,超参数优化效果优于COA、WOA、GWO算法。 展开更多
关键词 日径流预测 多极小波包变换 改进浣熊优化算法 混合核极限学习机 超参数优化
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模块化多电平变换器改进两段式模型预测控制 被引量:2
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作者 李天皓 姚磊 张帅龙 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2024年第4期96-104,共9页
基于有限控制集的模型预测控制应用于模块化多电平变换器(MMC)时通常会暴露出计算复杂与交流侧输出电流严重失真等问题。提出一种双矢量优化谐波电流模型预测控制策略,即改进两段式模型预测控制,可减少开关状态组合计算量,进一步优化交... 基于有限控制集的模型预测控制应用于模块化多电平变换器(MMC)时通常会暴露出计算复杂与交流侧输出电流严重失真等问题。提出一种双矢量优化谐波电流模型预测控制策略,即改进两段式模型预测控制,可减少开关状态组合计算量,进一步优化交流侧输出电流。推导了MMC离散数学模型,并构建无权重因子的代价函数,通过计算实际电流与参考电流包围的最小面积重新定义同一周期内两阶段开关信号的占空比,并引入一种附加冗余子模块的方法抑制桥臂环流,接着提出一种败者树多路归并排序算法均衡电容电压。在MATLAB/Simulink平台搭建三相23电平MMC仿真模型验证该策略的有效性。相比于两段式模型预测控制,所提策略的交流侧输出电流跟踪更加精准,谐波畸变率更小。 展开更多
关键词 模块化多电平变换 改进两段式模型预测控制 附加冗余子模块 电容电压均衡 总谐波畸变率
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适用于风电场直流汇集系统的Boost全桥升压隔离变换器组合型DC/DC变换器可靠性评估方法
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作者 白雪岩 樊艳芳 +3 位作者 卢俊龙 侯俊杰 王一波 刘君怡 《电网技术》 北大核心 2025年第7期2928-2937,I0076-I0078,共13页
风电全直流发电系统可有效克服传统交流风电系统谐波谐振、无功传输等问题,发展前景广阔。DC/DC变换器作为风电全直流发电系统的关键设备,其可靠性对整个系统的安全稳定运行至关重要。该文首先分析风电场直流汇集系统及其关键设备;其次... 风电全直流发电系统可有效克服传统交流风电系统谐波谐振、无功传输等问题,发展前景广阔。DC/DC变换器作为风电全直流发电系统的关键设备,其可靠性对整个系统的安全稳定运行至关重要。该文首先分析风电场直流汇集系统及其关键设备;其次在分析Boost全桥升压隔离变换器组合型DC/DC变换器拓扑结构及运行工况的基础上,构建其功率开关模块的电热耦合模型,以分析其功率损耗和结温变化情况;最后结合关键模块的寿命预测模型和疲劳损伤累积模型计算其故障率,利用改进可靠性框图法评估DC/DC变换器的可靠性。该方法有助于减少设备可靠性的评估误差,可为新型电力系统的构建与发展提供数据支撑。 展开更多
关键词 风电全直流发电系统 Boost全桥升压隔离变换器组合型DC/DC变换 电热耦合模型 改进可靠性框图法 功率开关模块
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一种基于改进吸收窗的抛物方程电波传播模型
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作者 王强铭 冯菊 +2 位作者 欧阳琪翔 唐彪 廖成 《电波科学学报》 北大核心 2025年第4期736-742,共7页
针对抛物方程电波传播模型在远距离计算场景中域截断边界非物理反射的抑制问题,提出了一种基于角谱调控的自适应吸收窗改进方法。首先从角谱域分析标准吸收窗在处理远距离传播计算中角谱能量泄露现象,进而提出基于幂运算的角谱泄露修正... 针对抛物方程电波传播模型在远距离计算场景中域截断边界非物理反射的抑制问题,提出了一种基于角谱调控的自适应吸收窗改进方法。首先从角谱域分析标准吸收窗在处理远距离传播计算中角谱能量泄露现象,进而提出基于幂运算的角谱泄露修正模型。然后通过动态参数优化策略,分析各迭代步进中角谱标准差,建立吸收窗参数与角谱特征的动态匹配机制,实现吸收窗参数自适应调整,以控制其角谱泄露。最后通过与标准吸收窗的仿真实验对比,验证了所提出的改进吸收窗在多种场景下的有效性与优越性。将所提方法应用于三维大气波导环境下电波传播问题的求解,结果表明,对比扩大计算域方法,本文所提出的改进吸收窗能有效提升计算精度,为提升抛物方程求解大区域问题的计算效率提供了一种新的途径。 展开更多
关键词 三维抛物方程 电波传播 改进吸收窗 角谱分析 分步傅里叶变换(SSFT)
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