This research focuses on detecting faults in flight vehicles with unstable subsystems operating asynchronously.By accounting for asynchronous switching,a switched model is established,and filters for fault detection(F...This research focuses on detecting faults in flight vehicles with unstable subsystems operating asynchronously.By accounting for asynchronous switching,a switched model is established,and filters for fault detection(FD)in unstable subsystems are developed.The FD challenge is then transformed into an H∞filtering issue.Utilizing the multiple discontinuous Lyapunov function(MDLF)approach and the mode-dependent average dwell time(MDADT)method,sufficient conditions are derived to ensure stability during both fast and slow switching.Furthermore,the existence and solutions for FD filters are provided through linear matrix inequalities(LMIs).The simulation outcomes demonstrated the excellent performance of the developed method in studied cases.展开更多
针对现有时间维度波达方向(direction of arrival,DOA)估计方案中,时间调控速率受限导致目标信号频谱混叠的问题,提出了一种基于异步调控的DOA估计方法,该方法能够有效提升调控速率,进而提升信号处理的信号带宽。在不改变时间调控超表面...针对现有时间维度波达方向(direction of arrival,DOA)估计方案中,时间调控速率受限导致目标信号频谱混叠的问题,提出了一种基于异步调控的DOA估计方法,该方法能够有效提升调控速率,进而提升信号处理的信号带宽。在不改变时间调控超表面(time-varying metasurface,TVM)硬件约束的情况下,该方法利用单元状态会持续一段时间的性质,交错不同列单元的变化起始时间,在一个状态持续时间内获得了多个不同的响应。异步调控方法能够使TVM在受材料限制的情况下,等效增加虚拟多通道个数,提高DOA估计的精度。仿真结果验证了方法的有效性,相较于现有的同步调控方法,新方法在DOA估计性能上有了较大提升,能够逼近理论上的最优DOA估计结果。展开更多
针对传统谐波责任划分方法需采用专门同步设备监测数据,且需基于等值电路模型划分谐波责任,工程应用较为复杂等不足,采用现有谐波监测装置非同步测量数据,提出一种综合考虑了数据非同步性、场景划分和数据相关性的谐波责任划分方法。首...针对传统谐波责任划分方法需采用专门同步设备监测数据,且需基于等值电路模型划分谐波责任,工程应用较为复杂等不足,采用现有谐波监测装置非同步测量数据,提出一种综合考虑了数据非同步性、场景划分和数据相关性的谐波责任划分方法。首先,对原始非同步监测数据集采用分段聚合近似算法进行降噪预处理,利用形状动态时间规整算法(shape dynamic time warping,ShapeDTW)实现数据匹配对齐;然后,利用点排序识别聚类结构的聚类算法(ordering points to identify the clustering structure,OPTICS)划分场景以处理电力系统中因负荷投切和无功补偿装置切换等情况导致的谐波责任变化;最后,基于相关性分析构建场景谐波责任和总谐波责任指标,在指标构建的过程中引入了场景时长占比这一因素以得到更加科学合理的总谐波责任值。通过仿真验证和电网实例验证,该方法能基于现有非同步性监测数据实现各用户合理时间尺度动态谐波责任划分,可为工程上的快速谐波责任划分提供一定的新思路和新方法。展开更多
随着柔性直流(direct current,DC)异步互联工程相继推进,高水电占比高带来的超低频振荡问题威胁着电力系统频率的稳定。针对超低频振荡现象的发生,提出基于柔性直流输电即电压源换流器的高压直流输电(voltage source converter based hi...随着柔性直流(direct current,DC)异步互联工程相继推进,高水电占比高带来的超低频振荡问题威胁着电力系统频率的稳定。针对超低频振荡现象的发生,提出基于柔性直流输电即电压源换流器的高压直流输电(voltage source converter based high voltage direct current transmission,VSC-HVDC)系统的附加频率控制策略。首先,构建含水电、火电机组的频率响应模型,通过阻尼转矩分析揭示超低频振荡产生机理,明确各类调速器参数以及不同水电占比对系统超低频振荡发生的影响;随后,根据直流电容电压与交流系统频率耦合特性,对换流站参与抑制超低频振荡机理进行研究,提出换流站虚拟惯性与V_(DC)-f下垂的控制方式,并通过约束条件对虚拟惯性与下垂参数进行设计;最后,基于MATLAB/SIMULINK平台搭建含水电、火电机组的负荷频率控制模型,通过对比水轮机参数优化方法验证所提方法的有效性。展开更多
图是一种非常重要的数据结构形式,被广泛用于社交网络、交通网络和搜索引擎等领域。随着图数据规模爆发式增长,存储容量受限,分布式图计算成为处理大规模图数据的焦点。宽度优先搜索(breadth first search,BFS)算法是图遍历和许多图分...图是一种非常重要的数据结构形式,被广泛用于社交网络、交通网络和搜索引擎等领域。随着图数据规模爆发式增长,存储容量受限,分布式图计算成为处理大规模图数据的焦点。宽度优先搜索(breadth first search,BFS)算法是图遍历和许多图分析算法的基础,而在分布式图计算过程中存在严重的通信开销。针对上述问题,本文提出了一种综合的数据压缩编码优化方案,结合位图和变长压缩数组,通过更高的压缩率来降低数据通信开销;此外,还提出了一种点对点异步环形通信策略,进一步降低分布式图计算中计算-通信的同步开销。通过这些优化手段,本文在8节点的分布式集群上对优化后BFS算法的性能进行了系统评估,结果表明,当图数据规模为28时,优化后的BFS算法平均性能为46.79亿条边每秒遍历(giga-traversed edges per second,GTEPS),性能比优化前提升了接近7.82%。展开更多
基金the National Natural Science Foundation of China(Grant Nos.62303380,62176214,62101590,62003268)the Aeronautical Science Foundation of China(Grant No.201907053001).
文摘This research focuses on detecting faults in flight vehicles with unstable subsystems operating asynchronously.By accounting for asynchronous switching,a switched model is established,and filters for fault detection(FD)in unstable subsystems are developed.The FD challenge is then transformed into an H∞filtering issue.Utilizing the multiple discontinuous Lyapunov function(MDLF)approach and the mode-dependent average dwell time(MDADT)method,sufficient conditions are derived to ensure stability during both fast and slow switching.Furthermore,the existence and solutions for FD filters are provided through linear matrix inequalities(LMIs).The simulation outcomes demonstrated the excellent performance of the developed method in studied cases.
文摘针对现有时间维度波达方向(direction of arrival,DOA)估计方案中,时间调控速率受限导致目标信号频谱混叠的问题,提出了一种基于异步调控的DOA估计方法,该方法能够有效提升调控速率,进而提升信号处理的信号带宽。在不改变时间调控超表面(time-varying metasurface,TVM)硬件约束的情况下,该方法利用单元状态会持续一段时间的性质,交错不同列单元的变化起始时间,在一个状态持续时间内获得了多个不同的响应。异步调控方法能够使TVM在受材料限制的情况下,等效增加虚拟多通道个数,提高DOA估计的精度。仿真结果验证了方法的有效性,相较于现有的同步调控方法,新方法在DOA估计性能上有了较大提升,能够逼近理论上的最优DOA估计结果。
文摘针对传统谐波责任划分方法需采用专门同步设备监测数据,且需基于等值电路模型划分谐波责任,工程应用较为复杂等不足,采用现有谐波监测装置非同步测量数据,提出一种综合考虑了数据非同步性、场景划分和数据相关性的谐波责任划分方法。首先,对原始非同步监测数据集采用分段聚合近似算法进行降噪预处理,利用形状动态时间规整算法(shape dynamic time warping,ShapeDTW)实现数据匹配对齐;然后,利用点排序识别聚类结构的聚类算法(ordering points to identify the clustering structure,OPTICS)划分场景以处理电力系统中因负荷投切和无功补偿装置切换等情况导致的谐波责任变化;最后,基于相关性分析构建场景谐波责任和总谐波责任指标,在指标构建的过程中引入了场景时长占比这一因素以得到更加科学合理的总谐波责任值。通过仿真验证和电网实例验证,该方法能基于现有非同步性监测数据实现各用户合理时间尺度动态谐波责任划分,可为工程上的快速谐波责任划分提供一定的新思路和新方法。
文摘随着柔性直流(direct current,DC)异步互联工程相继推进,高水电占比高带来的超低频振荡问题威胁着电力系统频率的稳定。针对超低频振荡现象的发生,提出基于柔性直流输电即电压源换流器的高压直流输电(voltage source converter based high voltage direct current transmission,VSC-HVDC)系统的附加频率控制策略。首先,构建含水电、火电机组的频率响应模型,通过阻尼转矩分析揭示超低频振荡产生机理,明确各类调速器参数以及不同水电占比对系统超低频振荡发生的影响;随后,根据直流电容电压与交流系统频率耦合特性,对换流站参与抑制超低频振荡机理进行研究,提出换流站虚拟惯性与V_(DC)-f下垂的控制方式,并通过约束条件对虚拟惯性与下垂参数进行设计;最后,基于MATLAB/SIMULINK平台搭建含水电、火电机组的负荷频率控制模型,通过对比水轮机参数优化方法验证所提方法的有效性。
文摘图是一种非常重要的数据结构形式,被广泛用于社交网络、交通网络和搜索引擎等领域。随着图数据规模爆发式增长,存储容量受限,分布式图计算成为处理大规模图数据的焦点。宽度优先搜索(breadth first search,BFS)算法是图遍历和许多图分析算法的基础,而在分布式图计算过程中存在严重的通信开销。针对上述问题,本文提出了一种综合的数据压缩编码优化方案,结合位图和变长压缩数组,通过更高的压缩率来降低数据通信开销;此外,还提出了一种点对点异步环形通信策略,进一步降低分布式图计算中计算-通信的同步开销。通过这些优化手段,本文在8节点的分布式集群上对优化后BFS算法的性能进行了系统评估,结果表明,当图数据规模为28时,优化后的BFS算法平均性能为46.79亿条边每秒遍历(giga-traversed edges per second,GTEPS),性能比优化前提升了接近7.82%。
