复杂电能信号谐波时频域特征分析及其对电能计量影响 被引量：6

1

作者 王学伟 田福利 +2 位作者 袁瑞铭 李文文 王国兴 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2024年第5期191-198,共8页

为准确分析复杂电能信号谐波时频域特性对电能计量的影响,提出了一种零值搜索-短时傅里叶变换时频域电压、电流信号幅度和相位分析算法,利用信号波形过零特征,自适应调整短窗傅里叶变换的时域窗宽,解决了电网频率波动导致的相位累积效... 为准确分析复杂电能信号谐波时频域特性对电能计量的影响,提出了一种零值搜索-短时傅里叶变换时频域电压、电流信号幅度和相位分析算法,利用信号波形过零特征,自适应调整短窗傅里叶变换的时域窗宽,解决了电网频率波动导致的相位累积效应对相位分析的影响,算法的幅值分析误差为10-3、相位分析误差小于1°;建立了复杂电能信号时频域数据表征模型和4类时频域全局化特征矩阵提取算法,解决了时频域特性表征与提取的问题;以典型非线性动态负荷中频炉为分析案例,分析给出了其4类时频域全局化特征,并建立了畸变波形动态电能测试信号特征模型,通过辅助实验验证了4个时频域全局化特征对电能表动态超差的影响,提出了对国际和国内标准修改的建议。 展开更多

关键词 复杂动态负荷 电能计量信号 时频域特性分析 全局化特征 畸变波形动态测试信号

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阻性负载下低压故障电弧特性分析 被引量：35

2

作者 王晓远 高淼 赵玉双 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2015年第5期106-110,118,共6页

通过搭建串联电弧检测试验平台，在不同功率的阻性负载下，采集正常和发生串联故障电弧状态下的线路电流，并分析了电流的时域特征和频域特征，包括零休时间、电流上升率、平均值、有效值以及各奇次、偶次谐波因数等。 分析结果表明，选... 通过搭建串联电弧检测试验平台，在不同功率的阻性负载下，采集正常和发生串联故障电弧状态下的线路电流，并分析了电流的时域特征和频域特征，包括零休时间、电流上升率、平均值、有效值以及各奇次、偶次谐波因数等。 分析结果表明，选择 2~6 次谐波因数及其变化率作为串联故障电弧的判据较为合理。 展开更多

关键词 电弧 断路器 阻性负载 时域分析 频域分析 傅里叶变换 谐波因数 谐波分析

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利用小波包变换实现电力系统谐波分析 被引量：60

3

作者 薛蕙 杨仁刚 罗红 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2004年第5期41-45,共5页

小波包变换(WPT)建立在小波变换的基础上,可以实现信号频带的均匀划分,能够更好地提取信号的时频特性,具有更好的谐波分析特性。但是现有的小波包变换算法实现的频带划分不是按频率大小顺序排列的,给系统和谐波分析带来混乱。根据采样... 小波包变换(WPT)建立在小波变换的基础上,可以实现信号频带的均匀划分,能够更好地提取信号的时频特性,具有更好的谐波分析特性。但是现有的小波包变换算法实现的频带划分不是按频率大小顺序排列的,给系统和谐波分析带来混乱。根据采样定理和滤波器组实现电路分析了小波包变换实现频带划分的特点,并利用改进的小波包变换实现算法进行系统分析,实例验证这种新的小波包分解结构对谐波分析具有更好的特性。 展开更多

关键词 电力系统 谐波分析 小波包变换 滤波器组 信号频带

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Hilbert-Huang变换方法在谐波和电压闪变检测中的应用 被引量：77

4

作者 李天云 赵妍 +1 位作者 韩永强 赵健波 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2005年第2期73-77,共5页

将一种新的非平稳信号处理方法,即HHT(Hilbert-HuangTransform)方法用于检测与时频分析典型的电能质量扰动信号,如谐波、电压闪变与波动信号。该方法由经验模态分解法(EMD)及Hilbert变换两部分组成,先用EMD提取信号的固有模态函数(IMF)... 将一种新的非平稳信号处理方法,即HHT(Hilbert-HuangTransform)方法用于检测与时频分析典型的电能质量扰动信号,如谐波、电压闪变与波动信号。该方法由经验模态分解法(EMD)及Hilbert变换两部分组成,先用EMD提取信号的固有模态函数(IMF)分量,再对IMF作Hilbert变换求瞬时频率和幅值。该方法可以从时域和频域两方面同时对信号进行分析,能够准确检测出突变、非平稳谐波和电压闪变信号的时间、频率和幅值信息。仿真分析结果表明了该方法检测非平稳电能质量扰动信号的有效性。 展开更多

关键词 电压闪变 谐波 电能质量扰动 幅值 EMD 分量 时域 信号 HILBERT变换 HILBERT-HUANG变换

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谐波情况下电网无功补偿器容量算法的研究 被引量：7

5

作者 赵莉华 雷晶晶 +1 位作者 张亚超 张茜 《电力系统及其自动化学报》 CSCD 北大核心 2016年第6期68-72,共5页

非线性电网中传统功率定义不再适用于无功补偿电容器的容量计算,为此分析了谐波条件下频域和时域功率定义,但频域功率定义存在不足,因此从时域功率定义的角度,推导了一种基于非线性电流正交分解的补偿电容器容量算法。该方法将电网非线... 非线性电网中传统功率定义不再适用于无功补偿电容器的容量计算,为此分析了谐波条件下频域和时域功率定义,但频域功率定义存在不足,因此从时域功率定义的角度,推导了一种基于非线性电流正交分解的补偿电容器容量算法。该方法将电网非线性负载侧的电流正交分解,确定补偿系统所需的无功电流,利用无功电流与电容器容量的关系,获得能准确补偿系统无功功率的电容器电容值。Matlab仿真表明,该方法更能针对性地补偿系统无功功率,有效改善电网无功功率欠补偿的现状,提高系统的功率因数,从而保障电网供电质量。 展开更多

关键词 谐波 功率定义 频域分析 时域分析 电容器容量 功率因数

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畸变波形下功率定义问题的探讨 被引量：20

6

作者 王学伟 高朝 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2004年第23期17-21,31,共6页

国际上对频域和时域功率定义的争论由来已久,提出的新功率定义往往在解决了某些问题的同时还存在另一些不足或引出了新的问题。文章分析了频域、时域两大类功率定义的现状及各种定义的优势和存在的不足。频域功率定义保留了各频谱分量... 国际上对频域和时域功率定义的争论由来已久,提出的新功率定义往往在解决了某些问题的同时还存在另一些不足或引出了新的问题。文章分析了频域、时域两大类功率定义的现状及各种定义的优势和存在的不足。频域功率定义保留了各频谱分量的信息,因此实现时计算量大;时域功率定义可以实现补偿电流的实时计算,但对于依据信号频谱来识别的研究无能为力。文章指出应在泛函分析的基础上用更抽象的形式涵盖二者,在具体应用时依据不同的问题进行简化,从而解决功率定义的统一问题。 展开更多

关键词 功率定义 波形 时域 补偿电流 频域 分量 畸变 信号频谱 计算量 依据

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基于谐波平衡法和V-g法的高效颤振预测分析（英文） 被引量：4

7

作者 刘南 白俊强 +1 位作者 刘艳 华俊 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2016年第5期631-637,共7页

提出了一种高效的颤振预测分析方法,将之应用于跨声速颤振边界分析及结构参数影响研究中。本方法基于频域颤振分析V-g方法,为气弹系统提供一定的人工阻尼使之保持简谐运动状态,从而将结构动力学方程转换到频域内。然后通过高效的谐波平... 提出了一种高效的颤振预测分析方法,将之应用于跨声速颤振边界分析及结构参数影响研究中。本方法基于频域颤振分析V-g方法,为气弹系统提供一定的人工阻尼使之保持简谐运动状态,从而将结构动力学方程转换到频域内。然后通过高效的谐波平衡法得到一系列简谐运动频率下的气动力描述函数矩阵,结合频域结构方程,将气弹系统的稳定性问题转化为广义特征值求解。结果表明:本方法计算得到的颤振边界与高精度的时间推进方法非常吻合,分析效率有了明显的提升,而且当结构参数发生变化后,只需进行若干次广义特征值求解即可得到新的颤振边界,无需像时间推进方法一样开展大量的气动/结构耦合数值模拟。 展开更多

关键词 颤振 频域 谐波平衡 气动力描述函数 时间推进方法

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基于HB-AFT方法的水电机组转子-轴承系统振动特性研究 被引量：6

8

作者 张雷克 原倩 +3 位作者 王雪妮 马震岳 唐华林 张金剑 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2022年第16期26-32,共7页

受电磁、机械等外激励联合作用影响,水轮发电机组转子-轴承系统运动微分方程呈强非线性特性。采用半解析半数值谐波平衡-时频域转换方法对系统周期解予以求解,并与数值计算方法所得结果进行对比。结果表明,是否考虑不平衡磁拉力作用系... 受电磁、机械等外激励联合作用影响,水轮发电机组转子-轴承系统运动微分方程呈强非线性特性。采用半解析半数值谐波平衡-时频域转换方法对系统周期解予以求解,并与数值计算方法所得结果进行对比。结果表明,是否考虑不平衡磁拉力作用系统呈现出截然不同的动态特性。谐波平衡-时频域转换方法可以从解析层面准确展现稳定的转子周期运动形态;对于拟周期等非稳态运动,该方法虽无法完全展现系统的动态响应,但据此得到的解析结果可用于判断转子运动趋势及振动响应成分构成,从而为水轮发电机组轴系早期故障诊断识别提供有益借鉴。 展开更多

关键词 水轮发电机组 转子-轴承系统 周期解 不平衡磁拉力 谐波平衡-时频域转换方法

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基于时域—频谱分析的混流式水轮机组转子动平衡试验 被引量：8

9

作者 冯雁敏 张恩博 刘春林 《水电能源科学》 北大核心 2016年第8期173-176,共4页

为降低转子旋转部分质量失衡给水电机组带来的危害,将基于时域-频谱分析的动平衡方法应用于某混流式水轮机组转子动平衡试验中,通过分析频谱波形图判断机组振动特性,分析时域波形图以找出转子失重角位置。试验结果表明,该方法具有判断... 为降低转子旋转部分质量失衡给水电机组带来的危害,将基于时域-频谱分析的动平衡方法应用于某混流式水轮机组转子动平衡试验中,通过分析频谱波形图判断机组振动特性,分析时域波形图以找出转子失重角位置。试验结果表明,该方法具有判断失重角相位精度高,机组启动次数少等优点,对低转速混流式水电机组而言,时域-频谱图分析是一种简单、实用的动平衡试验方法。 展开更多

关键词 时域—频谱分析 混流式水轮机 转子动平衡试验 振动

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基于频域法的非线性时滞映射的分岔及其应用 被引量：2

10

作者 曾丽 赵怡 +1 位作者 孙伟 宗西举 《中山大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2006年第6期16-20,共5页

基于谐波平衡法和反馈系统理论,用频域法分析了在线性前馈部分具时滞的非线性映射的Hopf和倍周期分岔。利用该方法,论文得到了分岔解及其稳定性的相关表达式。最后将得到的结果应用于一个具时滞的离散复合种群模型。

关键词 离散系统 频域法 谐波平衡法 HOPF分岔 倍周期分岔 复合种群

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时频域交互法在微滑移干摩擦阻尼叶片振动分析中的应用 被引量：2

11

作者 刘雅琳 徐自力 +1 位作者 上官博 王尚锦 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第11期22-26,共5页

为准确揭示叶片阻尼系统的动力学特征,首次引入融合时域法(描述非线性力的准确性)和频域法(求解线性系统的高效性)为一体的时频域交互法,对基于微滑移摩擦模型的凸肩阻尼结构叶片系统进行了动力响应分析,并与时域法、频域法的计算结果... 为准确揭示叶片阻尼系统的动力学特征,首次引入融合时域法(描述非线性力的准确性)和频域法(求解线性系统的高效性)为一体的时频域交互法,对基于微滑移摩擦模型的凸肩阻尼结构叶片系统进行了动力响应分析,并与时域法、频域法的计算结果做了比较.计算结果显示:在一定的参数条件下,时频域交互法的计算时间与一阶谐波平衡法相近,仅相当于四阶Runge-kutta法的1/10,相对误差值却不到一阶谐波平衡法的1/2,且保持稳定.研究表明:时频域交互法对于计算微滑移干摩擦阻尼叶片振动响应具有可用性,该方法克服了一阶谐波平衡法无法将微滑移模型的准确性体现在动力学分析中的不足,而且计算效率高. 展开更多

关键词 叶片 振动 干摩擦阻尼 微滑移模型 时频域交互法

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HVDC换流器交流等值谐波阻抗研究 被引量：4

12

作者 孔维波 文俊 +4 位作者 王玲 蔚泽 赵晓斌 韩民晓 段锐敏 《华北电力大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2017年第4期37-43,共7页

高压直流(HVDC)输电换流器交流等值谐波阻抗的计算对交直流系统谐波不稳定的研究和HVDC系统交流滤波器的设计具有重要意义。基于开关函数法,计及换流器直流侧谐波电流调制到交流侧产生的两种主导谐波电流的影响,同时考虑这些谐波经换流... 高压直流(HVDC)输电换流器交流等值谐波阻抗的计算对交直流系统谐波不稳定的研究和HVDC系统交流滤波器的设计具有重要意义。基于开关函数法,计及换流器直流侧谐波电流调制到交流侧产生的两种主导谐波电流的影响,同时考虑这些谐波经换流器的反复多次调制,提出了新的换流器交流等值谐波阻抗模型。通过分析换流器谐波对其交流等值谐波阻抗的影响,提出了基于时域仿真计算换流器交流等值谐波阻抗的方法并给出了具体的计算步骤,该方法消除了换流器自身是一个谐波源对仿真结果的影响。最后,以宜华直流工程为算例,将换流器交流等值谐波阻抗数学模型计算结果与时域仿真结果进行对比,表明新的换流器交流等值谐波阻抗模型较当前主流数学模型的准确性有较大改善并且在低频范围内有较高的准确度。 展开更多

关键词 高压直流输电 换流器交流等值谐波阻抗 开关函数 时域仿真 阻抗频率特性

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新型近似无死区PWM逆变器开关控制方法及其特性分析 被引量：2

13

作者 徐先勇 欧朝龙 +2 位作者 罗安 方璐 方厚辉 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2011年第8期66-71,共6页

针对逆变器的死区补偿问题,研究了一种无电流传感器近似无死区逆变器开关控制方法。与传统逆变器死区补偿方法相比,该方法只需在逆变器输出电流正负跳变时加入固定的死区脉冲,大幅减少了死区脉冲个数,从而减小死区的影响。为了减小系统... 针对逆变器的死区补偿问题,研究了一种无电流传感器近似无死区逆变器开关控制方法。与传统逆变器死区补偿方法相比,该方法只需在逆变器输出电流正负跳变时加入固定的死区脉冲,大幅减少了死区脉冲个数,从而减小死区的影响。为了减小系统成本,采用简单的模拟电路来判别逆变器输出电流正负跳变时刻。深入分析了死区补偿方法的基波和低次谐波特性,指出减小死区时间可削弱死区及低次谐波对逆变器输出电压的影响。仿真及实验结果表明该死区处理方法可适用于单次频率域和谐波域。 展开更多

关键词 死区控制 脉宽调制 逆变器 特性分析 多频率域 谐波分析 控制

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间谐波检测的快速自适应离散广义S变换方法 被引量：3

14

作者 刘军 黄纯 戴栩生 《电力系统及其自动化学报》 CSCD 北大核心 2015年第7期13-17,29,共6页

采用传统广义S变换检测间谐波计算量大,不利于信号的实时检测。在此基础上,介绍了一种改进的快速自适应离散广义S变换方法来检测间谐波。首先,利用快速傅里叶变换估计信号间谐波频率;其次,应用折叠窗解决由于信号局部离散化引起的混叠,... 采用传统广义S变换检测间谐波计算量大,不利于信号的实时检测。在此基础上,介绍了一种改进的快速自适应离散广义S变换方法来检测间谐波。首先,利用快速傅里叶变换估计信号间谐波频率;其次,应用折叠窗解决由于信号局部离散化引起的混叠,并通过自适应选择窗函数参数,达到缩小频域分析范围、大幅度节省分析计算时间、获得更加可靠的时频信号和提高时频能量集中度的目的。上述措施能有效抑制谐波、间谐波及噪声之间的相互干扰,提高信号间谐波参数及时间定位的估计精度。最后,对含稳态和动态谐波、间谐波的电气信号的分析结果验证了所提方法的有效性。 展开更多

关键词 谐波 间谐波 检测 时频域分析 折叠窗

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阻尼结构叶片强迫振动响应分析的改进时频域融合算法 被引量：2

15

作者 刘雅琳 上官博 徐自力 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2012年第19期141-144,共4页

为有效地分析阻尼结构叶片系统的动力学特性,对计算非线性动力学系统响应的时频域融合算法进行了改进。引入快速抗混迭傅里叶变换,提高时域与频域间转换运算的精度,减少计算时间。对阻尼结构叶片系统的局部非线性特点,对线性自由度进行... 为有效地分析阻尼结构叶片系统的动力学特性,对计算非线性动力学系统响应的时频域融合算法进行了改进。引入快速抗混迭傅里叶变换,提高时域与频域间转换运算的精度,减少计算时间。对阻尼结构叶片系统的局部非线性特点,对线性自由度进行减缩,将迭代求解控制在仅和非线性相关的自由度范围之内。采用混合遗传算法改善计算收敛性。使用改进的时频域融合算法对某真实燃机叶片的非线性强迫振动响应进行了分析。在一定的参数条件下,改进的时频域融合算法计算时间为原算法计算时间的26%,且误差不超过1%。研究表明:改进的时频域融合算法能够适用于复杂摩擦接触下阻尼结构叶片的振动响应计算。 展开更多

关键词 阻尼叶片 振动 时频域融合算法 快速抗混迭傅里叶变换

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DC-DC变换器时变效应的建模与时频域仿真 被引量：1

16

作者 徐志宇 许维胜 +1 位作者 余有灵 吴启迪 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第3期728-732,737,共6页

定量研究DC-DC变换器的时变效应,建立小信号模型,首次将电流环时域响应表示为内部参数(变换器开关频率、稳态占空比)和外部参数(正弦激励的频率、幅值、相位)的显函数,且具有封闭形式。Matlab时域仿真及误差统计结果证明了该模型的精确... 定量研究DC-DC变换器的时变效应,建立小信号模型,首次将电流环时域响应表示为内部参数(变换器开关频率、稳态占空比)和外部参数(正弦激励的频率、幅值、相位)的显函数,且具有封闭形式。Matlab时域仿真及误差统计结果证明了该模型的精确性。据此进行傅立叶分析,解析简化与数值仿真相结合,求得响应频谱,探讨内、外部参数对其谐波分布和幅值的影响,揭示了时变效应的频域本质,其有效性得到PSpice电路仿真的验证。 展开更多

关键词 DC-DC变换器 时变效应 时频域仿真 频谱 谐波

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非定常流动模拟的时间离散方法 被引量：1

17

作者 张伟伟 贡伊明 刘溢浪 《力学进展》 EI CSCD 北大核心 2019年第1期480-513,共34页

对于不同非定常流动问题,采用合适的时间离散方法,可有效提高数值精度和计算效率.本文在总结传统时间离散方法的基础上,对近些年发展的非线性频域法、谐波平衡法、经典时间谱方法、时间谱元法、时间有限差分法等进行了系统地总结.根据... 对于不同非定常流动问题,采用合适的时间离散方法,可有效提高数值精度和计算效率.本文在总结传统时间离散方法的基础上,对近些年发展的非线性频域法、谐波平衡法、经典时间谱方法、时间谱元法、时间有限差分法等进行了系统地总结.根据离散形式的不同,将上述方法分为时域推进法、频域谐波法、时域配点法和混合方法 4大类.首先简要介绍了各类方法的数学思想以及研究进展,并重点比较了(准)周期性非定常流动计算中各方法的精度、效率以及适用范围.然后,对各种时间离散格式的特点进行总结,并就不同的非定常流动问题如何选择合适的时间离散方法给予了建议.最后,对这些新型时间离散格式在工程中的应用进行了简要介绍,并对其发展方向进行展望. 展开更多

关键词 非定常流动 时间离散方法 频域谐波法 时域配点法 时间谱方法

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基于小波分析的实用谐波潮流算法

18

作者 邵振国 陈怡 李令东 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2001年第19期19-22,共4页

将离散小波变换应用于电力系统的网络分析 ,推导出小波域的节点电压方程式 ,得到了小波潮流算法 ,并且通过在小波分解时改变电力信号的边缘延拓方式 ,摒弃了以往仿真算法中必不可少的状态初值要求 ,使算法更加实用。与电力信号的小波时... 将离散小波变换应用于电力系统的网络分析 ,推导出小波域的节点电压方程式 ,得到了小波潮流算法 ,并且通过在小波分解时改变电力信号的边缘延拓方式 ,摒弃了以往仿真算法中必不可少的状态初值要求 ,使算法更加实用。与电力信号的小波时频分析算法相结合 。 展开更多

关键词 小波分析 电能质量 谐波潮流 算法 电力系统

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矿区/城市地震资料环境噪声的消除

19

作者 夏洪瑞 孙长赞 +4 位作者 李晓光 于春玲 唐勇 孙春艳 付玉祥 《石油物探》 EI CSCD 北大核心 2011年第4期410-416,26,共7页

针对矿区/城市三维地震资料中存在的外源噪声、单频噪声和成片强能量噪声等环境噪声,提出了利用小波变换技术,将含有上述环境噪声的单炮记录变换到时频域,通过不同的小波尺度突出不同的环境噪声;然后在具有环境噪声的小波尺度上应用拟... 针对矿区/城市三维地震资料中存在的外源噪声、单频噪声和成片强能量噪声等环境噪声,提出了利用小波变换技术,将含有上述环境噪声的单炮记录变换到时频域,通过不同的小波尺度突出不同的环境噪声;然后在具有环境噪声的小波尺度上应用拟合减去法消除外源噪声和单频噪声,采用逆向小波阈值去噪技术拟合并压制强能量噪声;最后通过小波重构得到消除环境噪声后的记录。利用理论模型和某矿区三维实际资料对上述方法进行了测试和分析,结果表明,该方法能够有效地消除各类环境噪声,并且对有效信号损害很小。 展开更多

关键词 矿区/城市地震资料 环境噪声 时频域 拟合减去法 谐波小波 逆向小波阈值去噪

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采用混合共轭梯度迭代的频域地震数值模拟

20

作者 刘文革 周觅路 +2 位作者 彭浩天 刘福烈 牟其松 《石油地球物理勘探》 EI CSCD 北大核心 2022年第5期1088-1096,I0004,共10页

当前频率域地震数值模拟中的时谐波动方程求解通常采用LU直接分解法或Krylov子空间迭代法。直接分解法占用内存大,耗费时间长,且难以模拟高维度、高密度地震采集;一般的Krylov子空间迭代法收敛速度较慢,在处理复杂模型时可能会出现不收... 当前频率域地震数值模拟中的时谐波动方程求解通常采用LU直接分解法或Krylov子空间迭代法。直接分解法占用内存大,耗费时间长,且难以模拟高维度、高密度地震采集;一般的Krylov子空间迭代法收敛速度较慢,在处理复杂模型时可能会出现不收敛的情况。为此,在现有共轭梯度类算法的基础上发展了一种优化的Krylov子空间法——混合共轭梯度算法,用于求解时谐波动方程。层状介质模型和标准模型的数值模拟结果表明:与LU直接法相比,新方法在保证模拟精度的前提下,可有效降低内存需要、减少计算用时;与双共轭梯度稳定迭代法相比,在处理复杂模型时具有更高的计算稳定性。 展开更多

关键词 频率域 地震数值模拟 KRYLOV子空间 共轭梯度 时谐波动方程

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