基于CNN-LSTM的岩爆危险等级时序预测方法 被引量：23

1

作者 刘慧敏 徐方远 +1 位作者 刘宝举 邓敏 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第3期659-670,共12页

岩爆灾害是一种典型的矿山动力灾害现象,具有高度不确定性和不可预知性,严重威胁矿井安全生产。为了防止岩爆灾害破坏事故,需要掌握准确可靠的预测预报信息。为了预测岩爆未来时刻危险等级,提出一种基于CNN-LSTM的集成方法。首先,选取... 岩爆灾害是一种典型的矿山动力灾害现象,具有高度不确定性和不可预知性,严重威胁矿井安全生产。为了防止岩爆灾害破坏事故,需要掌握准确可靠的预测预报信息。为了预测岩爆未来时刻危险等级,提出一种基于CNN-LSTM的集成方法。首先,选取微震监测角频率、能量和凹凸体半径等特征量,根据灰色关联方法求出特征量关联度作为权重以标记岩爆危险指数;第二,对具有混沌特性的特征量时序数据进行相空间重构以表达其空间特征;第三,根据卷积神经网络(CNN)提取重构后相空间的空间特征,利用长短期记忆网络(LSTM)学习时间序列特征,预测岩爆特征量的未来状态;最后,使用粒子群算法优化广义神经网络模型(PSO-GRNN),并根据岩爆特征量未来状态评估其危险等级。实验结合冬瓜山铜矿微震监测实际工程,使用CNN-LSTM预测角频率、能量和凹凸体半径等未来状态,并采用PSO-GRNN预测其未来状态的岩爆等级。研究结果表明:本文提出的集成方法能够有效利用微震监测数据提前预测岩爆特征的未来状态及岩爆危险等级;与现有支持向量机和BP神经网络等经典方法相比,本文方法得到的未来状态预测值准确性更高。本研究成果为正确识别矿山岩爆当前活动及未来状态时的危险性提供理论支撑,为及时掌握矿山岩爆活动未来状态提供重要依据,同时,也可利用本文方法为类似岩爆灾害的其他地质灾害预警提供参考。 展开更多

关键词 微震 相空间重构 CNN-LSTM模型 岩爆未来状态危险性 集成方法

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不平衡非线性负载下三相逆变器的建模与控制 被引量：21

2

作者 马皓 林钊 王小瑞 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第18期83-95,共13页

为缓解实际应用场合中不平衡非线性负载对三相逆变器输出电压的影响,并改善混合负载切换时的动态特性,本文提出了基于广义状态空间平均的建模方法和电感电流滑动平均的控制策略。通过广义状态空间平均法对平衡负载下的逆变器进行了准确... 为缓解实际应用场合中不平衡非线性负载对三相逆变器输出电压的影响,并改善混合负载切换时的动态特性,本文提出了基于广义状态空间平均的建模方法和电感电流滑动平均的控制策略。通过广义状态空间平均法对平衡负载下的逆变器进行了准确的建模,并在dq0坐标系下设计了PI控制器,最后利用电感电流滑动平均方法使PI控制器适于三相不平衡负载和非线性负载。与传统控制方法的对比实验表明,本文提出的模型和控制策略能够在保证混合负载下三相电压平衡的基础上,较好地提高负载切换时的动态特性。 展开更多

关键词 不平衡非线性负载 三相三线制逆变器 广义状态空间平均法 DQ0变换 电感电流滑动平均

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准滑模控制开关DC-DC变换器分析 被引量：37

3

作者 倪雨 许建平 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第21期1-6,共6页

准滑模控制的滑模系数和边界层的选取因缺乏明确的关系式而难以确定,该文以相变量系统模型为基础,详细分析了准滑模控制方法的特性和在Buck变换器控制中的应用;研究了准滑模控制的边界层、滑模系数、准滑动模态区相互之间的定量数学关系... 准滑模控制的滑模系数和边界层的选取因缺乏明确的关系式而难以确定,该文以相变量系统模型为基础,详细分析了准滑模控制方法的特性和在Buck变换器控制中的应用;研究了准滑模控制的边界层、滑模系数、准滑动模态区相互之间的定量数学关系,所获得的研究结果可以指导我们有效的选取滑模系数和边界层厚度。计算机仿真和实验结果表明准滑模控制器可以获得更加平滑的占空比,有利于减小输出电压的纹波,抑制系统抖振。 展开更多

关键词 相变量系统 状态空间平均 准滑模控制 理想滑模控制

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三相四线制二极管整流桥的动态平均值模型 被引量：5

4

作者 魏克银 刘德志 +2 位作者 欧阳斌 翟小飞 晏明 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第11期102-107,共6页

根据三相四线制发电机整流桥系统的等效电路,应用状态空间平均法推导了四线制二极管整流桥在连续导通模式下的动态平均值模型,给出了换相角的解析表达式。分别应用整流桥的开关模型在Matlab/Simulink软件环境中对平均值模型进行了仿真验... 根据三相四线制发电机整流桥系统的等效电路,应用状态空间平均法推导了四线制二极管整流桥在连续导通模式下的动态平均值模型,给出了换相角的解析表达式。分别应用整流桥的开关模型在Matlab/Simulink软件环境中对平均值模型进行了仿真验证,并应用发电机三相四线制二极管整流桥负载系统对平均值模型进行了实验验证。仿真与实验结果表明,文中的平均值模型能够描述整流桥的主要稳态和瞬态特征,相应直流电压的误差较小,从而验证了模型的有效性。文中给出的平均值模型可以用于此类发电机(变压器)整流桥系统的建模、阻抗特性分析及小扰动下稳定性分析。 展开更多

关键词 三相四线制 二极管整流桥 状态空间平均法 动态平均值模型

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多维地震作用下偏心结构动力反应的Simulink仿真分析 被引量：8

5

作者 李宏男 杨浩 《防灾减灾工程学报》 CSCD 2004年第4期355-362,共8页

理论研究与震害经验表明,地震时结构会产生不可忽略的平动与扭转耦合的空间振动,因此,对结构进行平—扭耦联反应分析具有重要意义。本文首先建立多维地震动作用下偏心结构的空间力学模型和动力方程,并编制相应的MAT LAB程序,然后将动力... 理论研究与震害经验表明,地震时结构会产生不可忽略的平动与扭转耦合的空间振动,因此,对结构进行平—扭耦联反应分析具有重要意义。本文首先建立多维地震动作用下偏心结构的空间力学模型和动力方程,并编制相应的MAT LAB程序,然后将动力方程所代表的动力学系统用控制理论中的状态空间法予以描述,根据其状态方程在SIMULINK环境下建立仿真分析模型,从而求解动力方程。对一双向水平地震作用下的6层偏心框架结构进行平—扭耦联反应数值仿真分析,得出了一些有益的结论。 展开更多

关键词 多维地震 偏心结构 平一扭耦联反应 SIMULINK 放大率 偏心率 状态空间法

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基于状态空间分析法的高铁牵引网弓网燃弧电磁暂态影响 被引量：6

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作者 宋小翠 刘志刚 黄可 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2017年第12期184-191,共8页

针对高铁弓网燃弧造成的电磁暂态现象,提出采用状态空间分析法对计及弓网燃弧的牵引网多工况的电磁暂态影响进行建模研究。以列车正常运行发生弓网第一次燃弧为例,详细对牵引网分布参数模型、非线性状态方程建立、离散化求解算法流程进... 针对高铁弓网燃弧造成的电磁暂态现象,提出采用状态空间分析法对计及弓网燃弧的牵引网多工况的电磁暂态影响进行建模研究。以列车正常运行发生弓网第一次燃弧为例,详细对牵引网分布参数模型、非线性状态方程建立、离散化求解算法流程进行分析;通过求解得到不同负载特性下的电弧电压、电流特性波形验证了模型及该方法求解的正确性;基于状态空间分析法,实例研究弓网多次燃弧、熄弧情况下,列车高速运行和过分相2种常见工况的受电弓弓头电压变化,并提出相应抑制方案。研究结果表明:高速铁路多次燃弧是造成列车电压畸变及暂态过电压的重要因素,所采用的状态空间分析法可有效分析高铁弓网非线性电弧的影响。 展开更多

关键词 高速铁路 弓网离线电弧 状态空间分析法 非线性状态求解 过分相

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考虑扰动引力影响的弹道助推段误差传播解析计算方法 被引量：1

7

作者 王磊 郑伟 周祥 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第2期28-34,共7页

针对地球扰动引力对弹道导弹惯性导航精度影响日益突出这一问题,研究了沿弹道扰动引力的多项式拟合方法,并基于线性系统理论和弹道摄动思想推导了用于求解扰动引力对弹道助推段状态影响的完整解析表达式。同时考虑扰动引力影响与导弹视... 针对地球扰动引力对弹道导弹惯性导航精度影响日益突出这一问题,研究了沿弹道扰动引力的多项式拟合方法,并基于线性系统理论和弹道摄动思想推导了用于求解扰动引力对弹道助推段状态影响的完整解析表达式。同时考虑扰动引力影响与导弹视加速度之间的耦合特性,将扰动引力引起的视加速度偏差视为扰动引力影响的附加补偿项,并进行迭代修正。仿真结果表明:扰动引力拟合残差小于3×10^(-7)m/s^2,考虑耦合项修正的弹道误差传播解析模型计算残差减小为原有方法的1/3,计算时间仅为直接采用弹道积分求差法的1/10。 展开更多

关键词 状态空间摄动法 多项式拟合 弹道助推段 解析解 扰动引力

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改进的三电平逆变器变虚拟空间矢量调制策略 被引量：11

8

作者 周冠卿 张国荣 +2 位作者 解润生 王春鹏 陈伟伦 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2023年第1期172-182,共11页

中点电位平衡问题始终是中点钳位型(NPC)三电平逆变器研究的热点问题。文中首先介绍了NPC逆变器的拓扑结构,并分析了传统虚拟空间矢量调制的工作原理及不足之处。在此基础上,为提高中点电位平衡效果,提出一种改进的变虚拟空间矢量调制... 中点电位平衡问题始终是中点钳位型(NPC)三电平逆变器研究的热点问题。文中首先介绍了NPC逆变器的拓扑结构,并分析了传统虚拟空间矢量调制的工作原理及不足之处。在此基础上,为提高中点电位平衡效果,提出一种改进的变虚拟空间矢量调制方法。该方法首先通过引入变虚拟中矢量平衡因子来重新定义虚拟中矢量,然后分析其在单位开关周期内所能产生的电荷量并据此确立矢量顺序,从而在保持中点电位稳态精度的基础上,提高其动态平衡速度。此外,在确立矢量顺序的过程中,分析了系统的输出状态并引入相占空比法进行优化,以减小系统在动态平衡过程中的输出状态切换次数。仿真和实验结果验证了所提调制算法的有效性。 展开更多

关键词 三电平逆变器 虚拟空间矢量 平衡因子 中点平衡 相占空比法 输出状态优化

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状态空间法的非线性负载三相逆变器建模研究 被引量：1

9

作者 武菲菲 陈超波 +2 位作者 王斌 张彬彬 李继超 《现代电子技术》 2023年第2期113-119,共7页

含非线性负载的三相逆变器难以建立精确的数学模型,为此,文中以三相电压型SPWM逆变器为研究对象,提出一种基于状态空间平均法的非线性负载下三相逆变器建模的方法。根据三相逆变器的工作原理建立系统的小信号模型,利用相关坐标变换及状... 含非线性负载的三相逆变器难以建立精确的数学模型,为此,文中以三相电压型SPWM逆变器为研究对象,提出一种基于状态空间平均法的非线性负载下三相逆变器建模的方法。根据三相逆变器的工作原理建立系统的小信号模型,利用相关坐标变换及状态空间平均法导出其状态方程,对其平均变量进行分离扰动和线性化处理,经过拉普拉斯变换后得到系统的状态空间平均模型。在Matlab/Simulink环境中分别搭建系统在线性负载和非线性负载条件下的方框图模型,对于两相旋转坐标系和三相静止坐标系下的三相逆变系统进行相应的仿真。结果表明,利用状态空间平均法对三相逆变器进行建模的可行性强,且所提方法具有仿真结果精确、误差小、鲁棒性强、仿真时间短等优点。 展开更多

关键词 三相逆变器 非线性负载 SPWM 坐标变换 分离扰动 状态空间法 平均变量 状态空间平均模型

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三相双有源桥式直流变换器建模与控制方法 被引量：10

10

作者 宋胜利 李卓强 +2 位作者 姚志 陈东 许景慧 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第S02期573-585,共13页

作为一种隔离型双向直流变换器,三相双有源桥式(DAB)直流变换器具有电气隔离、高功率密度、宽电压传输范围和易于实现软开关等优点。该文对三相DAB变换器建模和控制方法进行了研究,针对现有的三相直流变换器建模方法精确度不高问题,提... 作为一种隔离型双向直流变换器,三相双有源桥式(DAB)直流变换器具有电气隔离、高功率密度、宽电压传输范围和易于实现软开关等优点。该文对三相DAB变换器建模和控制方法进行了研究,针对现有的三相直流变换器建模方法精确度不高问题,提出基于二阶广义状态空间平均法的三相DAB模型,并且提出基于内点法的电流有效值优化调制策略,在此基础上提出优化限幅的闭环控制方法,从而改善系统的动态响应。最后,采用Matlab/Simulink和PLECS联合仿真证明所提模型的精确性,搭建了一个1.1kW的三相DAB直流变换器实验平台。实验结果表明,当输出电压指令v2ref从60V突变至80V时,传统的闭环方法需要31ms恢复稳定,该文所提闭环控制方法18ms就可以重新达到稳定状态稳定运行,大大加快了系统的动态响应。 展开更多

关键词 三相双有源桥式直流变换器 电流有效值优化调制策略 广义状态空间平均法 优化限幅环

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摇摆条件下自然循环流动不稳定性非线性演化特性研究

11

作者 张文超 谭思超 +2 位作者 高璞珍 张虹 张红岩 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第11期1324-1329,共6页

针对摇摆运动下自然循环流动不稳定性的非线性演化特性进行了分析。应用非线性时间序列分析方法对不同流动状态的时间序列进行幅度谱分析、吸引子重构,并基于相空间重构理论,计算包括关联维数(CD)、Kolmogorov熵(K熵)和最大李雅普诺夫指... 针对摇摆运动下自然循环流动不稳定性的非线性演化特性进行了分析。应用非线性时间序列分析方法对不同流动状态的时间序列进行幅度谱分析、吸引子重构,并基于相空间重构理论,计算包括关联维数(CD)、Kolmogorov熵(K熵)和最大李雅普诺夫指数(MLE)在内的几何不变量的值,根据计算结果分析了摇摆运动下两相自然循环系统流动不稳定性的非线性演化特性。分析结果表明:随着无量纲功率的增大,系统几何不变量的值先增加后减小,系统由极限环运动经倍周期分岔发展成混沌振荡,最终回到稳定流动;系统非线性特征先增强后减弱,是由于热驱动力、流动阻力和摇摆引起的驱迫外力之间的相互反馈及耦合程度不同所致。 展开更多

关键词 自然循环 摇摆 流动不稳定性 非线性演化

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多维相位空间法在评定身体负荷对运动员皮肤功能状态作用中的应用

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作者 С.А.巴利塞也维奇 С.И.罗基诺夫 《首都体育学院学报》 CSSCI 北大核心 2014年第2期97-100,共4页

在皮肤炎症反应当中,微循环障碍是最常见的现象。由于其能够揭示身体在不同的外部环境条件下对身体负荷的适应性反应的基础性工作机制,因而研究从事运动项目人员的微循环也是肌肉活动生理学的重要组成部分。从被损坏的细胞结构中被释放... 在皮肤炎症反应当中,微循环障碍是最常见的现象。由于其能够揭示身体在不同的外部环境条件下对身体负荷的适应性反应的基础性工作机制,因而研究从事运动项目人员的微循环也是肌肉活动生理学的重要组成部分。从被损坏的细胞结构中被释放之后,并由于肌肉活动的能量过分消耗,身体负荷的微循环紊乱与代谢产物和生物活性物质的行动紧密相关。本项研究旨在利用多维相位空间法研究身体负荷对运动员的皮肤微循环和经皮氧分压所产生影响的具体特点。根据以往研究,多维相位空间的最大容量出现在男女青年的赛艇和体操项目当中。由此,从事这些项目的运动员比其他项目的运动员以及对照组的男运动员比女运动员具有相对更大的不对称性特征;因此,男女青年运动员的经皮氧分压(背部和前额)具有最为显著的参数,这一参数可用于诊断从事运动时皮肤的功能状态。 展开更多

关键词 身体负荷 运动项目 微循环通道 经皮氧分压 16~22岁男女青年 多维相位状态空间法

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