一、算子的逆特征值在能量守恒系统中的应用(论文文献综述)
吴越[1](2021)在《离散谱调制的NFDM系统接收机的研究》文中提出近年来为了克服限制光纤通信系统传输能力的克尔非线性的限制,研究人员提出了一种革命性的方案——基于非线性傅里叶变换(Nonlinear Fourier Transform,NFT)的非线性频分复用(Nonlinear Frequency Division Multiplexing,NFDM)系统,该系统将非线性作为系统的固有属性,从理论上避免了非线性效应的影响。尽管科研人员对基于离散谱调制的NFDM系统进行了大量的验证性实验,但其仍面临很多挑战。其中一个挑战是寻找多个特征值调制的NFDM系统的最优接收机。NFDM系统的频谱效率(Spectral Efficiency,SE)随着特征值数量的增加而提升,解调复杂度也随之急剧上升,使得解调的精确度明显降低,这可能会导致接收机的非线性傅立叶变换算法在恢复特征值时,由于搜到假根或特征根个数不足等问题无法实现多个特征值的解调。此外,放大器自发辐射(Amplifier Spontaneous Emission,ASE)噪声、激光器引入的相位噪声(Phase Noise,PN)以及偏分复用(Polarization-division multiplexed,PDM)技术的应用 使解调变得更加 困难。本文提出了一种基于回归神经网络(Neural Network,NN)的接收机,它将接收到的时域波形作为输入,星座图坐标作为输出进行训练,避免了搜索特征值的过程。通过对神经网络内部结构的合理选择和优化,可以实现连续变量的预测,具有较高的抗损伤鲁棒性,更适合于实际的NFDM传输系统。主要研究工作如下:1.通过研究离散谱NFDM系统的基础理论,提出了一种基于回归神经网络模型的NN接收机,用于替代NFT算法实现多个特征值的解调。对系统中不可避免的ASE噪声及相位噪声进行建模,分析了存在损伤效应的情况下NN接收机训练数据的选择、具体结构的设计和超参数的设置。2.对NFDM系统中三种接收机的工作原理和复杂度进行了系统的分析,包括NFT接收机,NN接收机和最小欧氏距离(Minimum Euclidean Distance,MD)接收机,并根据相关理论搭建了离散谱NFDM相干光通信系统的仿真平台对三种接收机的性能进行验证。3.通过仿真验证了 NN接收机具有较强的鲁棒性,对通信系统的损伤具有一定的容忍度,可以实现在2 GBaud 16QAM调制格式、四个特征值调制的单偏振(Single Polarization,SP)NFDM系统中低比特误码率(Bit Error Rate,BER)传输1000公里。比较了三种接收机(NFT、MD和NN)在两个特征值调制的NFDM系统中的性能,NN接收机可实现更低的误码率和误差矢量幅度(Error Vector Amplitude,EVM),预测速度远远小于其他接收机,综合性能最佳,且更适合于高阶调制格式。
李劲赤[2](2021)在《寄生像素层天线在5G通信中的应用》文中研究说明从2012年第五代通信系统启动以来,设计面向5G通信的高性能手机与基站终端天线是亟待解决的问题,而寄生像素层天线因其丰富的可重构能力,近年来活跃在天线领域中,如可重构天线、宽带天线、宽角扫描相控阵等。但在寄生像素层天线被提出以来,在对该类天线的研究、设计中,研究者们大多把目光集中在利用遗传算法、粒子群算法等优化算法对天线参数特别是像素层的连接方式进行优化来实现期望目标,然而该类优化天线的辅助设计方法主要存在两个方面的不足,一是对天线本身物理机制、电磁特性认识的不足,难以分析天线的工作原理,设计过程冗杂、不清晰,二是过分依赖于算法本身的准确度和优越性,天线设计、优化的时间完全取决于算法。特征模理论可以完整的描述物体的物理特性,是在天线没有激励的情况下有效反映其辐射、散射等特性。因此,本文利用特征模理论辅助分析并设计寄生像素层天线,主要工作如下:(1)对提出的寄生像素层天线进行特征模分析,对其中的显着特征模式进行分析,解释了各个模式形成的原因,详细地分析了其中具有宽波束覆盖的特征模式具有宽波束特征远场方向图的原因,并从特征电流分布上总结了如何设计具有宽波束覆盖特征模式的像素层贴片连接方式,在此基础了设计了其变形结构;通过对宽波束覆盖特征模式的激励,实现了在E面具有宽波束方向图的水平极化寄生像素层天线。进一步的,通过改变馈电位置,引入差分馈电方式及馈电结构,实现了45度线极化的在主极化面、xoz面、yoz面同时具有宽波束覆盖且远场方向图对称的寄生像素层天线。最后,使用水平极化的宽波束寄生像素层天线在E面组成1×4天线阵列,实现了在E面-84°~80°的扫描范围,并对该阵列进行了加工、测试和验证;(2)在第三章的基础上,分析了其带宽窄的原因,提出了同时激励两个模式以形成多谐振点从而拓展带宽方案,改变像素层贴片连接方式并进行了特征模分析,对有可能形成多谐振点的模式进行了说明,并对关键参数进行了分析解释,最后,优化、设计了一款具有双谐振点的双极化宽带寄生像素层天线,相对带宽为20.7%,能覆盖5G工作频段的N79频段,且在整个频段远场方向图一致性较好。
李嘉琪[3](2020)在《用于BOTDA光纤传感系统的数据处理方式的研究》文中研究指明随着工业化水平的发展,分布式光纤传感系统由于其天然具有的重量轻、抗干扰能力强、体积小、耐高压、耐腐蚀、电绝缘性能好、成本低等独特优势,得到了越来越多研究者的垂青。光纤传感器通常会掩盖铺设于被测物的内部或表面,可以实现对参数变化的实时监测,适用于结构健康监测和灾害的预警,也能适应人类社会大范围网络化和智能化的发展需求。它完全克服了点式传感器难以全方位监测被测场的缺陷,而且具有传统的传感器所不具备的优势,因而在能源、电力、航空航天、建筑、通信、交通、安防、军事等诸多领域的故障诊断及事故预警中展现出十分诱人的应用前景。光纤传感的基本工作原理即在受到应力、温度等外界环境因素的影响时,光波容易受到这些外在因素的影响(场或量的调制),导致其特性参数如强度,相位,频率,极化方式等会发生相应变化,通过检测这些变化的量,就可以解调获得外界被测温度或应变信息的变化情况,从而实现传感。而基于受激布里渊散射光时域分析技术(Brillouin Optical Time Domain Analysis,BOTDA)的分布式光纤传感系统,是通过利用光在光纤中发生的受激布里渊散射效应受到外部温度或应变影响时产生频移变化的机理制作而成的传感测量系统。本文主要提出用于BOTDA光纤传感系统的数据处理方式,并通过温度测量实验来验证方案的有效性。当前BOTDA系统在测量精度、空间分辨率、传感距离等方面的研究较多,技术较为成熟,而本文主要聚焦于对BOTDA系统温度传感数据的快速处理,在不增加系统复杂度的前提下,探索新的数据处理方式力求减少数据处理步骤及时间,避免使用大量累加平均去噪,减小拟合算法及去噪过程中参数设定的影响。全文首先从总体上全面介绍了基于瑞利、拉曼、布里渊三种散射效应的分布式光纤传感系统的传感机理和基本结构,着重阐述了基于BOTDA技术的分布式光纤传感系统的基本原理,给出了描述受激布里渊散射过程的三波耦合方程及其数值解,对受激布里渊散射阈值与光纤长度的关系做了分析,对应用于系统搭建的关键器件、系统指标做了介绍。搭建了一套基于BOTDA技术的分布式光纤传感实验系统,自制了用于调制产生不同脉宽的泵浦光脉冲的FPGA脉冲发生器和基于Labview的小波滤波处理模块,对比了经过偏振处理和不经过偏振处理的传感数据噪声性能,完成了系统测试。通过对布里渊散射谱和图像处理的对比研究,发现布里渊散射谱具有图像特征。图像处理具有全局性,通过图像处理可以减少传统的光纤传感解调中大量累加平均计算、多个突变位置拟合而造成的系统负荷与延迟。图像处理中的边缘是图像上灰度变化明显的交界处,而布里渊散射谱中,增益谱的形态变化也近似于图像中的灰度变化,根据边缘检测原理,可以利用或改进边缘检测模板,对布里渊增益谱做边缘检测进行锐化识别,通过锐化后峰值对比来提取布里渊频移变化特征。本文中着重研究了基于Sobel算子的边缘检测在布里渊频移变化特征提取中的应用,推导了与累加平均相比缩短测量时间的原理性公式,并通过实验验证了改进后的Sobel算子在布里渊增益谱频移变化特征提取中的有效性,且验证了改进后的Sobel边缘检测具有一定的二次去噪能力,在14km传感距离上实现了10m的空间分辨率,温度测量最大标准差约为1.3℃。与传统的布里渊散射谱拟合相比,采用图像处理方式具有更好的全局性,避免了在多个位置发生突变时的重复多次拟合操作,大大减少了数据处理步骤和处理时间。在数据处理过程中,本文还提出了将主元分析法(Principal Component Analysis,PCA)应用于布里渊散射谱的去噪识别。由于PCA处理过程中不受参数设定的影响且处理结果只和数据本身有关,因此该去噪方法也不受参数设定的影响,同时也避免了大量数据累加平均。该方法通过“降维”的方式对数据中的主要成分进行分析,最后选取主要成分所在维度的数据进行图像重构,从而快速恢复布里渊增益谱。通过基于PCA-Sobel相结合的方法来进行布里渊频移变化特征提取,并通过实验验证了方法的有效性,在14km光纤上实现了10m的空间分辨率,温度测量最大标准差约为1.3℃。本文还提出了一种基于双峰布里渊散射谱的交叉敏感测量系统。该系统利用两个不同波长泵浦光在光纤中激发产生两个增益谱,每个增益谱在同一温度或应变刺激下产生不同的布里渊频移这一原理,通过双频移矩阵法实现对温度和应变的交叉敏感测量,并在现有实验设备和条件下,对该思路进行了仿真和实验光谱分析。同时根据两个泵浦光在光纤中产生两个布里渊增益谱的机理,通过调节两个泵浦光波长间隔来实现布里渊增益谱的叠加,叠加后的布里渊增益谱线宽会出现较明显的增加,这在基于斜坡法的微振动测量中,可以增加振动测量范围,本文对这一过程进行了仿真分析。
杨鹏[4](2020)在《喜马拉雅地震带温度场时空特征研究》文中进行了进一步梳理地表温度是地球生命系统与大气循环系统中的重要参量,结合全天候、全时候、大范围的热红外遥感技术等重要手段可实时表征地球表面的热状态信息,也能为城市热岛效应、海洋温度变化、农业生态、自然灾害以及全球变暖等提供必要的研究基础数据,同时还可以根据相关研究结果做出相应对策。现目前,国内外众多专家学者在对地表热红外异常的研究中表明了地震发生区与其地表热红外异常有较高的相关性,同时,也表示以热红外信息分析地震是较为有意义的探索性研究。因此,本文从MODIS数据的地表温度反演出发,经过数据预处理、温度反演及结果分析,获取研究区的时序地表温度场数据,并在此数据的基础上,从统计描述和场描述两方面深层次得挖掘和利用时序温度场数据,并据此分析了特征值数据集与地震发生的相关性,讨论了地震前后温度场的变化情况。由于震前地表温度场异常特征的快速捕捉对地震预报有重要参考价值,传统的地表异常特征挖掘往往需要大量的人力物力才能完成,且本文寄希望从空间遥想关分析、时间自相关分析、高阶张量分析等方面共同分析该复杂科学系统并挖掘出有意义的物理量,所以本文提出一种基于遥感数据的多种数理统计模型融合的地表温度场异常特征的深度挖掘及分析方法,该方法综合利用了高时间分辨率的遥感数据、高光谱分辨率的特征信息以及逻辑严密的数理统计模型。本文以位于我国西部地区喜马拉雅地震带的青藏高原地区为主要研究区,研究了其近10年的时序温度场的时空特征值与地震频次空间分布之间的关系,并以该研究区内的单次典型地震为个体分析案例,重点研究了劈窗反演时序地表温度场、时序温度场特征值选取分析、温度场扩散模型以及时间延迟效应等关键科学问题。因此,论文主要的研究内容及结论如下:(1)研究思路的确定及反演时序温度场的基础认知。通过分析国内外专家学者在热红外遥感与地震之间的研究方法及成果,梳理出了一条可行性、可用性的研究思路,并确定了实现该研究思路严密的数学基础方法。同时,基于改进的劈窗算法对MODIS数据进行了温度反演,得到接近真实的时序地表温度场。(2)对时序温度场数据进行挖掘和分析。基于张量运算与统计信号系统处理方法挖掘出时序温度场中具有一定物理意义的时空特征值,并分析了特征值与地震之间的相关性,进一步求解了温度场二阶微分扩散方程判断其是否出现异常热源场,验证其是否具备地震预测能力。(3)探究分析了青藏高原地区近10年的时序温度场时空特征变化。基于MODIS数据及相关辅助性数据反演了持续10年的青藏高原地区的地表温度场数据,并分析了该地区的地震频次在年份、月份以及经纬度上的分布情况。结果表明地震在空间上分布差距明显,主要集中在青藏高原的西部、西北部的新疆边缘一带以及东部、东南部的云贵川一带,在年时间尺度上表现不大,每年在12000次左右的地震频次,尤其是大型地震的频次主要分布在春末夏初以及夏末秋初的热信息交换较大的时刻。在对温度场特征值的分析中,实验结果表明时序统计特征值的周期性变化、温度场扩散模型中的特征变量梯度模、拉普拉斯算子以及旋度模的聚集性对异常现象的响应十分显着,即证明了地震发生的聚集性与这些特征值之间是有联系的。(4)探究分析了九寨沟7.0级的典型的单次地震区的时序温度场变化。在劈窗算法的基础上反演了该地区的时序地表温度场,同时挖掘了该数据中的时空特征序列,并且还建立了多元线性回归、优化神经网络以及优化SVM等预测模型,将具有异常特征的数据作为模型的输入训练集样本,以当前区域内发生的地震等级为输出训练集,建立了特征值与地震等级的内在关联。该实验结果表明:地震发生前1-2个月内,震区内的平均温度、温度场信息熵及梯度等都具有明显的震荡特征,这些特征值在地震预测中有重要意义,且多元线性回归模型的预测结果表明温度场特征值和震级存在关联性;同时,对于中短期的地震预测,使用优化的神经网络和SVM算法对温度场特征值进行分析,一定程度上能够提高地震预报精度,其中SVM预测模型在地震预测中效果明显优于其他方法。同时,文中主要在以下几个方面做出了一定的创新性贡献:1、重点研究了劈窗反演时序地表温度场,优化温度反演代码,在考虑有限电脑配置的基础上,劈窗算法的综合性能是极其优越的,其包含算法精度、算法复杂度及运行效率等,同时还可以在时序温度反演时还可以构建并行结构;2、重点研究地表温度场数据的深层次利用,以时序地表温度场为基础,挖掘并选取具有强物理意义的特征值用于后文分析;3、重点研究温度场扩散模型以及时间延迟效应等关键科学问题,基于微分扩散方程的深入利用以及格兰杰遥相关检验等手段突破该研究中的难点;4、融合分析时序地表温度场数据与研究区地震分布的关系,再加入相关辅助数据作为约束条件。
于洪亮[5](2020)在《船用低速二冲程LNG/柴油双燃料发动机燃烧过程数值研究》文中研究指明随着海上运输业的发展,运输船舶保有量逐年增加,船舶燃料消耗与日俱增,船舶引起的大气污染日益受到重视,IMO对船舶发动机的污染物排放提出了严格的限值,面对能源、环境和排放法规的压力,船用低速LNG/柴油双燃料发动机迅速发展,该发动机虽满足含硫量要求,降低了 NOx排放,但大部分船用双燃料发动机仍不能满足Tier Ⅲ阶段NOx排放限值,并普遍存在MHC排放大的问题。船用低速二冲程双燃料发动机的扫气方式、喷油器位置、燃烧室型式等与中小型机不同,燃烧过程没有准确的预测方式,排放规律不能完全照搬现有的中小型机规律。HPDI低速二冲程LNG/柴油双燃料发动机的燃烧过程、燃气流动规律以及排放产物生成机理不甚清楚。因此,研究船用低速二冲程双燃料发动机的燃烧过程规律及排放物生成机理有着重要的理论意义。船用大型低速双燃料发动机,通过成百上千次的试验进行数据采集的研究方法存在场地、设备的限制。同时发动机燃烧过程的研究中很少从燃烧过程量化和燃烧阶段的控制上进行研究,特别是缺少燃烧过程量化方法的系统研究。因此,开展发动机燃烧过程的量化方法研究,对深入研究燃烧特性提供了实用的方法参考。本文基于图像学方法,将发动机的燃烧过程看成是无限个缸内瞬时图像的重塑过程,提出了图像学框架下图像特征与燃烧状况的逻辑映射关系,定义了高温区体积、高温体积率和火焰传播速度三个特征值,通过特征值分析,能够对发动机燃烧过程中的不稳定现象及变动规律进行有效分析。基于图像量化研究方法及数值模拟技术,以HPDI低速二冲程LNG/柴油双燃料发动机为研究对象,探索了 FD和DIDF燃烧过程及排放污染物生成规律,进一步明晰了 DIDF与FD下瞬态燃烧及排放的差异,揭示了缸内高温体积、火焰传播速度及CH4燃烧中断对DIDF燃烧排放的作用机理。更深入研究了燃料喷射定时、初始气体状态对DIDF燃烧过程及排放产物生成的影响规律,为船用低速二冲程双燃料发动机的优化及应用提供理论基础与研究手段。主要研究结论如下:(1)DIDF和FD下火焰呈现的传播路径基本一致,但初始着火位置不同,DIDF和FD下的径向火焰传播速度均呈“单峰型”波动规律,轴向火焰传播速度均呈“波动型”规律,不同的是FD径向火焰传播速度出现了两次衰减为零的现象。DIDF下总燃烧持续期比FD下明显缩短,HPDI天然气燃烧火焰传播速度比柴油燃烧火焰传播速度快。DIDF下存在两段燃烧不稳定期和一段燃烧稳定期,燃烧过程中NG存在燃烧中断现象,燃烧中断系数呈现先升后降的规律,DIDF火焰发展速度小于NG预混合气形成速度,MHC集中于喷嘴上下两侧,随着NG火焰的发展,喷嘴上方的MHC被烧掉,喷嘴下侧MHC向活塞环岸运动。(2)从燃烧持续期和缸内高温区域分布角度,对HPDI双燃料发动机比传统柴油机缸内平均温度更高,NOx排放却相对较少的现象,分析了其产生机理。研究表明:与FD工况相比,DIDF下发动机的燃烧持续期更短,缸内高温区主要集中在引燃柴油的着火区域,且高温区域较FD下大幅减小,致使DIDF的NOx排放较FD大幅降低。(3)针对HPDI双燃料发动机普遍存在的NOx排放满足Tier Ⅲ阶段限值困难,和MHC排放大问题,提出了主/引定时下的燃烧阶段控制手段,并针对NOx和CH4减排提出了优化控制策略。滞燃期和速燃期的控制应主要通过改变引定时来实现,缓燃期和后燃期则主要通过改变主定时进行控制。NOx排放控制策略应延迟主定时和引定时,CH4排放控制策略应提前主定时、延迟引定时。(4)通过对DIDF下初始气体状态(扫气压力、进气温度和EGR)影响机理的研究发现:扫气压力提高,进气温度降低,EGR增大,均造成缸内温度峰值降低,高温体积率减小,NOx排放呈现不同梯度的下降规律。但对缸内火焰传播速度、缸内压力峰值和MHC排放的影响,扫气压力提高,进气温度降低和EGR增大却呈相反的规律。扫气压力提高和进气温度降低,均使缸内火焰传播速度加快,缸内压力峰值升高,MHC排放降低,与EGR增大的影响截然相反。本文可以提炼出以下创新点:(1)论文采用数值研究方法对船用低速二冲程LNG/柴油双燃料发动机的缸内燃烧过程进行量化研究,探讨了缸内高温体积、火焰传播速度与CH4燃烧状态对双燃料发动机燃烧过程影响的机理,分析了纯柴油和柴油引燃天然气燃烧过程及排放污染物生成规律的差异,揭示了柴油引燃天然气燃烧过程的不稳定现象及变化规律。(2)针对发动机高效清洁燃烧优化控制的需要,研究了燃料喷射定时及初始气体状态对发动机燃烧排放的影响规律,提出了天然气喷射定时协同柴油引燃定时对燃烧持续期中各燃烧阶段进行优化控制的策略。(3)论文将图像学用于船用低速二冲程LNG/柴油双燃料发动机的缸内燃烧过程的数值研究,提出了图像学框架下图像特征与燃烧状况的逻辑映射关系,为燃烧过程的量化研究提供了直观有效的分析手段。
张伟[6](2020)在《若干分数阶微分方程(系统)边值问题解的存在性与多重性》文中指出非线性常微分方程边值问题是微分方程定性理论中一个重要分支,具有广泛的应用背景.近年来,随着分数阶微积分理论的发展,分数阶微分方程在许多领域被广泛的应用,如:物理力学领域、反常扩散研究领域、自动控制领域、生物医学领域等.从而对分数阶微分方程边值问题的研究受到人们的重视,得到了许多深刻的结果.本文在已有工作的基础上,利用推广的集值映射型Leggett-Williams定理、改进的k-集压缩算子抽象连续性定理、Avery-Henderson不动点定理和经典的临界点理论、拓扑度理论等理论方法研究了几类分数阶微分方程(系统)边值问题解的存在性与多重性.作为应用,本文还讨论了星图上分数阶微分系统边值问题解的存在性与Ulam型稳定性.所得新的结果推广和丰富了相关领域的研究成果,改进后的定理为研究相关问题提供了新的方法.全文分为七章.第一章介绍了所研究问题的研究背景和研究现状,本文的主要工作以及文中所需用到的基本概念和相关引理与定理.第二章研究了分数阶拟线性微分包含系统共振边值问题正解的存在性.将O’Regan和Zima证明的线性算子集值映射型Leggett-Williams定理推广到拟线性算子情形,得到拟线性算子集值映射型Leggett-Williams定理,并运用该定理给出了一类带p-Laplacian算子的分数阶微分包含系统共振边值问题正解的存在性结果.本章的结果丰富了相关领域的理论成果,并为讨论带拟线性算子的微分包含系统共振边值问题正解的存在性提供了研究方法.第三章研究了两类分数阶隐式微分方程耦合系统边值问题解的存在性.我们改进了 k-集压缩算子抽象连续性定理,为运用该定理讨论微分方程共振边值问题简化了验证过程.利用改进的k-集压缩算子抽象连续性定理给出了带扰动项的分数阶耦合系统周期与反周期边值问题解的存在性条件.此外,还运用Mawhin连续性定理证明了分数阶隐式微分方程耦合系统周期边值问题解的存在性.注意到,运用连续性定理处理分数阶隐式微分方程边值问题的研究工作尚不多见.本章的研究工作推广、改进和修正了相关文献的结果.第四章研究了无穷区间上Hadamard型分数阶微分方程积分边值问题解的存在性与多重性.为证明问题解的多重性结果,本章建立了一个新的不动点定理,即,改进的Avery-Henderson不动点定理,给出存在三个不动点结论(原定理是两个不动点存在性),运用该定理和其他不动点定理以及单调迭代方法讨论了无穷区间上Hadamard型分数阶微分方程积分与多点边值问题正解的存在性和多重性.此外,我们还研究了无穷区间上Hadamard型分数阶微分方程积分共振边值问题,得到了解存在性结果,并证明了方程非线性项依赖于低阶导数情形的算子紧性判定准则(见引理4.7).本章改进的Avery-Henderson不动点定理为研究微分方程边值问题的多解性提供了判定准则.与已有文献相比,本章所研究的问题更一般,定理所给条件更弱.第五章研究带瞬时脉冲与非瞬时脉冲的分数阶微分方程Dirichlet问题解的存在性与多重性.运用极小作用原理和山路定理等临界点定理分别建立了脉冲问题以及含参脉冲问题解的存在性与多重性结果.以往的工作只是研究带一种脉冲形式的分数阶微分方程边值问题,所以本章研究的问题更宽泛,所得结果丰富了分数阶脉冲微分方程边值问题相关研究工作.第六章研究星图上分数阶微分系统边值问题解的存在性、唯一性以及Ulam型稳定性.本章研究的问题是微分方程边值问题在星图上的应用.通过运用Schaefer不动点定理和Banach压缩映射定理建立了星图上系统微分方程边值问题解的存在性与唯一性,同时证明了相关Ulam型稳定性.与已有文献相比我们研究的问题模型更具一般性,在较弱的条件下得到了解的存在性结果且还讨论了Ulam型稳定性.注意到,目前关于Ulam型稳定型在星图上微分方程边值问题以及高维(n>2)分数阶微分系统边值问题的研究中尚未涉及.因此,本章我们的工作推广、改进和丰富了相关结果.第七章总结了本文的主要结果,并对后续工作进行了展望.
李畅[7](2020)在《柔性直流系统虚拟同步机控制方法研究》文中研究表明能源作为人类赖以生存的物质保障,已成为人类生存所必不可少的资源之一。化石能源作为自然资源中的一次能源正日益枯竭,其中,电能又是所有能源中的最重要的组成部分。并且,随着环境污染的不断加剧,亟待开发以可再生能源为主的新能源,风力发电﹑光伏发电等可再生能源发电单元通过电力电子变换器逐渐渗透至传统电力系统,大大改变了传统电力系统的结构和运行特性。自爱迪生和特斯拉的交直流电之争以来,交流电在很长一段时间内占据着较大的市场份额和网络架构。然而,随着电压等级的逐步提高与电力电子技术的飞速发展,直流电的优势逐渐展现出来。相比于交流电,直流电不存在无功功率的消耗以及同步稳定问题。特别是在高压大容量远距离的电能传输方面,直流电能的传输存在不可比拟的优势。然而,由于电力电子的多时间尺度特性和快速性,不可避免地引发了变流器之间的动态交互作用以及变换器与直流网络之间的电磁暂态交互影响,威胁着直流输电或者其他电压等级的柔性直流系统的安全稳定运行及发展。本文针对低压的柔性直流系统,以及高电压等级的柔性直流输电系统,多端柔性直流输电系统,模块化多电平变换器型柔性直流输电系统展开了稳定性机理研究。并研究了变流器与直流网络,以及变流器之间的动态交互机理,建立了小信号数学模型,并分析讨论了直流电压的振荡机理。主要研究内容和成果如下:(1)提出了一种应用于柔性直流系统的级联式虚拟同步机控制策略,通过模拟同步发电机的原理在直流电压外环和电流内环之间级联虚拟同步机的动态控制环节来为整个直流网络增强惯性和阻尼,抑制直流电压的振荡,改善整个系统的稳定性与鲁棒性。本文建立了柔性直流系统的小信号模型,通过阻抗分析﹑阻抗比判据﹑特征值分析和鲁棒性及鲁棒稳定性分析阐述了所提级联式虚拟同步机抑制直流电压振荡的机理,并揭示了虚拟同步机控制策略改善柔性直流系统的惯性和阻尼性能。本文所提级联式VSG控制策略具有较好的参数适应性和参数鲁棒性,并不依赖于系统参数。所提级联式VSG控制策略级联于外环直流电压控制环和内环电流控制环之间,并未改变系统原有的控制结构和参数,具有较好的控制系统结构鲁棒性,并且适用于多组运行工况,且具有较为宽泛的控制参数运行范围和较好的参数适应性和参数鲁棒性,对系统固有参数不敏感。最后通过仿真和Star-Sim硬件在环实验验证了所提虚拟同步机控制的有效性和可行性。(2)针对VSC-HVDC系统拓扑结构,提出了一种直流侧虚拟惯量控制策略,应用于直流电压控制换流站,为柔性直流系统的电压振荡提供了阻尼通道,较好地抑制了直流电压的波动。针对建立的双端柔性直流输电系统小信号阻抗模型,辅以无源稳定判据﹑阻抗比判据﹑阻抗特性分析等方法论,从不同的角度揭示了系统在传统双闭环矢量控制作用下存在弱阻尼振荡模态和阻抗谐振交互作用。在引入级联式虚拟惯量控制策略后,系统的阻尼性能和惯量得到显着改善,直流电压振荡被较好的抑制。引入的虚拟惯量控制的动态方程本质上与直流侧能量守恒和功率平衡方程一样,因此,直流侧采用虚拟惯量控制的本质是基于能量守恒原理通过模拟惯量来改善直流电压的暂态响应,使得直流电压的暂态响应变得缓慢。从虚拟惯量控制的动态运动方程可知,越大的虚拟惯量导致越低的直流电压变化率,即直流电压变化越平缓。越大的虚拟阻尼系数导致越小的动态和静态直流电压偏移量,虚拟惯量控制的引入增强了系统直流侧的等效阻尼和惯量。反之,越大的直流电压变化率使得虚拟惯量控制可以提供更大的虚拟惯量功率的支撑,以实现更好的阻尼和惯量支撑效果。(3)基于平均值模型建立了MMC与直流网络的小信号动态模型,定性地分析了MMC换流器与直流网络的动态交互作用,基于频率分析方法得到了响应的阻抗频率特性,并通过频率阻抗扫描的方法验证了所提阻抗模型的正确性和有效性。分析了有源阻尼控制策略引入后对系统的影响,仿真和理论分析表明,系统在引入所提有源阻尼控制策略后,系统稳定性和阻尼性能得到大幅度增强。(4)基于叠加定理建立了多变换器并联的动态交互作用机理的数学模型,通过分离每个激励源对直流网络的动态响应,再进行叠加得到由多个激励源的叠加的一个响应。定性的分析了当各支路直流线路参数不对称时,各个谐振回路(每一条直流线路与VSC形成一个谐振回路)的固有振荡频率也不一致,因此激发出的直流电压振荡是非正弦时变的。仿真验证了多端柔性直流输电系统存在潜在的变换器直流侧电压振荡的可能性,在某些工况下,当线路参数确定时,系统由于变换器与直流网络发生动态交互作用可能导致直流电压的弱阻尼振荡。
赵世泉[8](2020)在《大型船舶蒸汽动力装置汽/水回路协调最优控制技术研究》文中研究表明蒸汽动力装置具有功率大,体积小,重量轻,振动小的优点,我国大型船舶多采用蒸汽动力装置,包括辽宁舰。但大型船舶蒸汽动力装置汽/水回路控制系统结构复杂、设备繁多、系统参数耦合关系复杂,还具有非线性及时滞等特点,系统运行过程中具有多个稳定工况及动态转换过程,系统工况多变且负荷干扰频繁。为保证大型船舶蒸汽动力装置汽/水回路稳定安全的运行,改善其控制效果,同时充分考虑到设备的实际动作能力及设备间耦合关系,进行了大型船舶蒸汽动力装置汽/水回路协调最优控制技术研究。首先,分析了大型船舶蒸汽动力装置汽/水回路系统的结构组成及运行机理,将系统分解为增压锅炉、除氧器、冷凝器以及废汽总管等子系统,采用机理结合实验数据的方法,给出每个子系统的数学模型,克服了大型船舶蒸汽动力装置汽/水回路结构复杂、建模困难的问题,并利用汽/水回路增减负荷试验,验证了系统模型的准确性,为大型船舶蒸汽动力装置汽/水回路协调最优控制仿真试验及控制系统设计奠定了基础。其次,针对大型船舶蒸汽动力装置增压锅炉上锅筒水位系统中存在的干扰频繁、参数摄动以及无自平衡能力等问题,提出了增压锅炉上锅筒水位光滑滑模控制策略,通过设计终端光滑滑模面,将增压锅炉上锅筒水位滑模控制中的符号函数引入到系统控制律的二阶导数中,解决了控制系统的抖振现象,提高了上锅筒水位在大负荷变化情况下的稳定控制。接着,考虑大型船舶蒸汽动力装置汽/水回路变量耦合紧密,约束条件多的实际运行情况,提出了大型船舶蒸汽动力装置汽/水回路多目标优化模型预测控制策略,设计多层次优化分配器,给出分层递阶优化控制方法,利用带约束的滚动优化机制,对系统未来时刻输入序列进行了预测优化。在保障系统安全运行的前提下,提高了系统的跟踪性能以及节能性能。当控制系统状态偏差较小时,多目标优化模型预测控制策略将带约束优化问题转换为无约束优化问题,提高了模型预测控制算法的运行速度。然后,针对传统模型预测控制中,耗散函数权值因子维度大、参数配置困难的问题。提出了分数阶模型预测控制方法,将传统模型预测控制中的整数阶耗散函数替换为分数阶耗散函数,使多维权值因子优化问题转化为二维分数阶权值因子优化问题,降低了权重因子的优化维度。仿真试验结果表明:分数阶模型预测控制不仅提高了汽/水回路的跟踪性能,同时增强了系统的抗干扰性能。最后,结合大型船舶蒸汽动力装置汽/水回路采用PID控制的实际情况,提出了蒸汽动力装置汽/水回路参数自整定控制策略,利用单次小正弦试验,对输出信号进行时间加权变换,获取系统在工作点附近的频率特性,根据系统性能要求,构建系统动态特性“禁区”,确定“禁区”与系统开环奈斯特曲线的相切点,并结合纳什均衡机制对多变量控制器参数迭代计算,得到整定的控制器参数,提高汽/水回路控制系统的性能。通过与其他PID参数自整定方法进行仿真对比试验,验证了参数自整定控制策略的有效性。
马玲[9](2020)在《基于特征模理论的广义特征值方程及天线Q值研究》文中提出近年来,特征模理论在天线设计领域中广受欢迎,被广泛用于研究任意形状的辐射体或散射体的模式谐振特性。特征模式只与辐射体或散射体的几何结构和材料特性有关,而与馈电无关。该理论能够从物理角度对天线辐射机理进行解释,降低了天线设计过程中对设计者知识储备的要求,且不再依赖于设计者个人经验,对天线设计具有指导性的意义。本文从特征模理论出发,提出了一种新的广义特征值方程,用于直接反映特定模式的辐射能力,并研究了当天线附近存在PEC障碍物时,特征模式的模式参数变化规律,为宽带天线的设计提供了一种可靠的思路。本文的主要工作和创新点概括为如下两部分:1、提出了一种新的基于基函数内积矩阵(Gram Matrix)的广义特征值方程。该方程求解得到的特征值与对应模式的辐射功率严格成正比。通过与传统广义特征值方程进行对比,验证了新提出方程的正确性和优越性,简化了不同模式辐射能力的比较与判断过程。2、结合子结构特征模理论和G.Vandenbosch提出的Q值计算方法,研究了天线附近存在PEC障碍物时,天线模式重要性(MS)参数、模式Q值及总体Q值的变化。文中Q值的计算直接基于导体表面电流进行积分,通过引入修正项积分,等效于减去了辐射场的贡献,以此来对真空存储能量进行了修正。推导过程未采用近似,准确且易于实现。论文还探究了障碍物几何尺寸及与天线距离的改变对天线Q值的影响,这一工作为宽带天线的设计提供了一种可供参考的思路。
刘海媛[10](2019)在《直流微电网稳定与协调控制关键技术研究》文中研究说明随着光伏发电、电池储能、变频供电等直流应用的大量涌现,以及电力电子技术的逐渐发展成熟,直流微电网技术已成为研究热点之一。作为组成直流微电网的基础单元—变换器,在显着提升直流微电网运行性能和效率的同时,也给变换器内部、变换器与直流微电网之间,以及直流微电网系统等多个层面,带来了诸多稳定与控制问题。同时,考虑经济、可靠运行,直流微电网需要各类变换器协调运行,进一步增加了各层面分析和控制难度。基于此,论文围绕直流微电网稳定与协调运行问题,研究直流变换器精确建模与高频交互、直流微电网系统稳定规律、自适应下垂控制、二次平移控制,以及交/直流电网接口变换器电流控制等若干关键技术。首先,针对适用高频段的直流变换器精确建模问题,采用扰动信号双采样等效,提出了基于统一载波的脉宽调制比较器矩阵小信号模型,扩展了矩阵小信号建模方法,由此推导出常用三角载波和锯齿载波脉宽调制比较器矩阵小信号模型。并在此基础上,建立了三角载波降压式变换器闭环控制矩阵小信号模型和输出阻抗矩阵小信号模型。为进一步扩展建模方法适用范围,提出了适用多电平变换器的载波移相脉宽调制比较器矩阵小信号模型及其闭环控制矩阵小信号模型。为展示模型实用性,针对直流微电网中变换器开关纹波互扰产生差频振荡问题,采用输出阻抗矩阵小信号模型分析并获得差频振荡产生条件及避免措施。这些扩展为不同拓扑直流变换器的精确建模,以及直流微电网高频交互的分析和控制提供了较实用方法。其次,为获得直流微电网系统稳定规律,采用等效电源建模方法,建立直流微电网的等效模型,通过分析系统特征值分布、系统静态特性以及失稳分岔等,获得了直流微电网系统稳定和分岔的关键因素,提出了相应的临界条件,确定了与下垂系数、线路阻抗、母线电容等系统参数的精确量化关系,设计了系统稳定判断流程。这为直流微电网系统参数设计和系统稳定性预判提供了有效依据。再次,针对直流母线电压质量与功率分配特性之间的矛盾,并减少线路损耗,引入功率影响因子和线路阻抗影响因子,提出了一种考虑直流母线电压质量和线路损耗的双因子自适应下垂控制策略。通过理论分析与算例验证,对比传统下垂控制、单因子自适应下垂控制策略,表明该策略可通过变换器下垂曲线斜率自适应改变,有效减少直流母线电压波动,并具备向最优功率分配点逼近能力,降低了直流微电网输电损耗。然后,传统下垂控制策略二次平移导致下垂控制范围缩小、直流微电网可控区间变窄。为解决该问题,提出了一种基于多目标进化优化的分段式下垂控制策略。该策略以减少线路阻抗影响、容量匹配为目标,以直流微电网系统稳定条件为约束,采用带精英策略的非支配排序遗传算法,搜索最佳分段点,并保持下垂曲线起点和终点位置不变,拟合分段式下垂曲线。获得的最佳下垂曲线可以保证在变换器额定工作点改变后,仍具有不变的下垂控制范围,从而使直流微电网可控区间保持不变。最后,交/直流电网接口变换器运行功率大,通常采用较低开关频率,致使两个电流分量控制耦合严重。针对这一问题,采用复矢量建模方法,分别建立了电感型和电感-电容-电感型接口变换器的控制模型,证明了开关频率与电流耦合之间的关联关系。进而,提出了多重解耦电流控制方法,实现了两种类型接口变换器电流解耦控制,并结合陷波阻尼实现了无电容支路传感器的谐振抑制。通过系统稳定性、动态性能和参数敏感性分析,证明了这些方法在实现电流控制解耦同时,增强了控制系统稳定性和鲁棒性,改善了动态性能。本文共有图104幅,表9张,参考文献175篇。
二、算子的逆特征值在能量守恒系统中的应用(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、算子的逆特征值在能量守恒系统中的应用(论文提纲范文)
(1)离散谱调制的NFDM系统接收机的研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 NFDM系统的研究背景和研究意义 |
1.2 NFDM系统的研究现状和发展趋势 |
1.3 机器学习应用于NFDM光纤通信系统中的研究现状 |
1.4 论文研究内容及结构安排 |
第二章 离散谱调制的NFDM相干光通信系统 |
2.1 相干光通信基础 |
2.1.1 光发射机 |
2.1.2 光纤信道 |
2.1.3 数字相干光接收机 |
2.2 NFDM传输系统的基本理论 |
2.2.1 非线性傅里叶变换的基本理论 |
2.2.2 离散谱NFDM系统的基本理论 |
2.3 非线性傅里叶正反变换算法研究 |
2.3.1 非线性傅里叶正变换 |
2.3.2 非线性傅里叶反变换 |
2.4 离散谱的估计 |
2.4.1 离散谱的搜索方法 |
2.4.2 离散谱作为矩阵特征值问题 |
2.5 离散谱其他调制方案的研究 |
2.5.1 a-调制 |
2.5.2 b-调制 |
2.6 NFDM系统中损伤建模及其对系统的影响 |
2.6.1 ASE噪声建模及其对系统的影响 |
2.6.2 相位噪声的建模及其对系统的影响 |
2.7 接收端DSP处理 |
2.8 本章小结 |
第三章 NFDM系统中机器学习接收机的方案设计 |
3.1 神经网络的基础理论 |
3.1.1 神经元模型 |
3.1.2 神经网络的分类 |
3.2 神经网络的工作原理 |
3.2.1 神经网络的训练过程 |
3.2.2 神经网络的预测过程 |
3.3 机器学习接收机的工作原理 |
3.3.1 神经网络接收机的结构设计 |
3.3.2 神经网络接收机的超参数设置 |
3.3.3 MD接收机的工作原理 |
3.4 NFT、NN和MD三种接收机的探测方案 |
3.4.1 三种接收机在NFDM系统中的应用 |
3.4.2 神经网络接收机的复杂度分析 |
3.5 本章小结 |
第四章 基于机器学习接收机的离散谱NFDM系统 |
4.1 仿真系统结构 |
4.2 NFDM系统中的NN接收机仿真性能分析 |
4.2.1 不同特征值个数下NN接收机的仿真分析 |
4.2.2 不同特征值数值下NN接收机的仿真分析 |
4.2.3 不同隐藏层结构下NN接收机的仿真分析 |
4.2.4 不同训练数据集下NN接收机的仿真分析 |
4.3 NFDM系统中的三种接收机的BER仿真性能对比 |
4.3.1 SP- NFDM系统的仿真性能对比 |
4.3.2 DP- NFDM系统的仿真性能对比 |
4.4 NFDM系统中NN和NFT接收机的EVM仿真性能 |
4.4.1 16QAM调制的NFDM系统的仿真性能对比 |
4.4.2 64QAM调制的NFDM系统的仿真性能对比 |
4.5 本章小结 |
第五章 总结与展望 |
5.1 论文工作总结 |
5.2 未来研究展望 |
参考文献 |
缩略词对照表 |
致谢 |
攻读学位期间取得的研究成果 |
(2)寄生像素层天线在5G通信中的应用(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 课题研究背景与意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 像素层天线研究现状 |
1.2.2 特征模理论相关应用研究现状 |
1.3 本论文的主要工作和内容安排 |
第二章 特征模基本理论 |
2.1 自由空间中理想导体的特征模理论 |
2.2 多层介质中理想导体的特征模理论 |
2.3 特征模的相关重要指标 |
2.3.1 特征值 |
2.3.2 模式显着性 |
2.3.3 模式特征角 |
2.4 特征模的激励 |
2.5 本章小结 |
第三章 基于特征模理论用于宽角扫描的宽波束寄生层像素天线 |
3.1 基于特征模理论的宽波束寄生像素层天线设计 |
3.1.1 宽波束寄生像素层天线的特征模分析 |
3.1.2 宽波束方向图形成原因 |
3.2 宽波束寄生像素层天线仿真和优化 |
3.2.1 水平线极化寄生像素层天线 |
3.2.2 45度线极化寄生像素层天线 |
3.2.3 带有差分馈电结构的45度线极化寄生像素层天线 |
3.3 一维宽角扫描天线阵列的仿真和测试 |
3.4 本章小结 |
第四章 基于特征模理论的宽带寄生像素层天线 |
4.1 基于特征模理论的宽带寄生像素层天线分析 |
4.2 宽带寄生像素层天线的仿真与优化 |
4.3 本章小结 |
第五章 论文内容总结与后续工作展望 |
5.1 全文总结 |
5.2 后续工作展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间取得的成果 |
(3)用于BOTDA光纤传感系统的数据处理方式的研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 分布式光纤传感的分类 |
1.2.1 基于瑞利散射的分布式光纤传感技术 |
1.2.2 基于拉曼散射的分布式光纤传感技术 |
1.2.3 基于布里渊散射的分布式光纤传感技术 |
1.3 国内外研究及应用进展 |
1.4 本文的主要研究内容 |
第二章 受激布里渊散射效应及传感机理 |
2.1 受激布里渊散射效应 |
2.1.1 自发布里渊散射 |
2.1.2 受激布里渊散射 |
2.1.3 三波耦合模型及其数值解 |
2.2 受激布里渊散射效应的阈值分析 |
2.3 布里渊频移与温度和应变的关系 |
2.4 关键器件分析 |
2.5 系统关键指标 |
2.6 系统搭建及信号处理 |
2.7 本章小结 |
第三章 基于Sobel算子的布里渊频移特征提取 |
3.1 边缘检测 |
3.2 Sobel算子在布里渊频移变化特征提取中的应用 |
3.2.1 Sobel算子处理图像的基本原理 |
3.2.2 基于Sobel算子处理布里渊散射谱的仿真结果 |
3.2.3 改进型Sobel算子在布里渊频移变化特征提取中的应用 |
3.3 本章小结 |
第四章 基于PCA技术的布里渊散射谱去噪研究 |
4.1 PCA技术的基本原理 |
4.2 基于PCA技术的布里渊散射谱去噪研究 |
4.2.1 PCA去噪的仿真验证 |
4.2.2 PCA去噪的实验验证 |
4.2.3 基于PCA-Sobel相结合的去噪识别技术 |
4.3 本章小结 |
第五章 双峰布里渊交叉敏感测量的研究 |
5.1 双频移矩阵法 |
5.2 双峰布里渊交叉敏感测量装置 |
5.3 本章小结 |
第六章 基于布里渊增益谱叠加的振动测量的研究 |
6.1 基于斜坡法的振动测量方法 |
6.2 布里渊增益谱叠加扩展振动测量范围 |
6.3 本章小结 |
第七章 总结与展望 |
参考文献 |
读博期间发表的学术成果 |
致谢 |
(4)喜马拉雅地震带温度场时空特征研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景与意义 |
1.2 国内外研究进展 |
1.2.1 热红外遥感与地震研究 |
1.2.2 地表温度反演研究 |
1.2.3 影响温度异常的因素研究 |
1.2.4 问题的提出 |
1.3 研究目标 |
1.4 研究内容 |
1.5 研究思路 |
1.6 论文研究结构及章节安排 |
第二章 研究方法及数据 |
2.1 地表温度反演基础及方法 |
2.1.1 地表温度反演基础 |
2.1.2 地表温度反演方法 |
2.1.3 重要参数的求解 |
2.2 研究区域概况及MODIS数据 |
2.2.1 研究区域概况 |
2.2.2 MODIS简介 |
2.2.3 MODIS产品 |
2.2.4 数据预处理 |
2.3 地震数据及其他辅助数据 |
2.3.1 地震数据 |
2.3.2 中国日值气象数据 |
2.3.3 地形地貌数据 |
2.3.4 中国断裂带分布数据 |
2.4 本章小节 |
第三章 温度场时空特征数据挖掘 |
3.1 地表温度提取 |
3.2 高阶统计时空特征分析 |
3.3 时空特征序列选取 |
3.4 特征数据在预测模型构建的利用 |
3.5 本章小节 |
第四章 喜马拉雅断裂带温度场时空变化分析 |
4.1 地震频次强度及其断裂带分布 |
4.2 温度场统计描述时空特征变化 |
4.3 温度场的场描述时空特征变化 |
4.4 本章小节 |
第五章 单次地震区温度场变化实例分析 |
5.1 九寨沟温度场时空特征变化 |
5.2 九寨沟温度场时延分析 |
5.3 九寨沟温度场扩散分析 |
5.4 九寨沟温度场预测分析 |
5.5 本章小节 |
第六章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
附录 A Matlab GUI程序实现 |
致谢 |
攻读学位期间的研究成果 |
(5)船用低速二冲程LNG/柴油双燃料发动机燃烧过程数值研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
符号说明 |
英文缩写 |
1 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.1.1 船舶燃料消耗形势 |
1.1.2 船舶废气排放状态 |
1.1.3 船舶排放控制法规 |
1.2 船舶代用燃料现状 |
1.2.1 发动机的代用燃料 |
1.2.2 船用天然气-柴油发动机 |
1.3 天然气-柴油双燃料发动机的研究现状 |
1.3.1 双燃料发动机的试验研究 |
1.3.2 双燃料发动机的数值研究 |
1.4 当前研究主要面临的问题 |
1.5 本文主要工作 |
2 发动机数值计算和量化方法研究 |
2.1 流体运动控制方程 |
2.1.1 基本控制方程组 |
2.1.2 湍流模型 |
2.2 数值计算模型 |
2.2.1 模型选取 |
2.2.2 喷射模型 |
2.2.3 燃烧模型 |
2.2.4 排放模型 |
2.3 数值计算方法 |
2.3.1 FVM法 |
2.3.2 SIMPLE法 |
2.4 图像量化研究方法 |
2.4.1 逻辑映射关系 |
2.4.2 燃烧特征值定义 |
2.4.3 图像增强算法 |
2.4.4 梯度运算的图像分割算法 |
2.5 本章小结 |
3 船用低速双燃料发动机数值建模及试验 |
3.1 数值建模 |
3.1.1 发动机基本参数 |
3.1.2 计算模型及网格 |
3.1.3 初始边界条件 |
3.1.4 后处理说明 |
3.2 发动机排放试验 |
3.2.1 试验台布置 |
3.2.2 试验测量仪器 |
3.2.3 试验过程 |
3.2.4 试验结果 |
3.3 湍流模型准确性研究 |
3.4 模型验证 |
3.5 本章小结 |
4 燃料模式对船用低速双燃料发动机燃烧过程的影响机理 |
4.1 FD燃烧过程研究 |
4.1.1 燃烧过程研究 |
4.1.2 火焰传播路径 |
4.1.3 NO缸内分布研究 |
4.2 DIDF燃烧过程研究 |
4.2.1 燃烧过程研究 |
4.2.2 火焰传播路径 |
4.2.3 燃烧特征值研究 |
4.2.4 NO和CH_4缸内分布研究 |
4.2.5 CH_4燃烧中断研究 |
4.3 FD和DIDF燃烧策略的比较 |
4.3.1 燃烧持续期变化 |
4.3.2 高温区域分布 |
4.3.3 火焰传播速度 |
4.4 本章小结 |
5 主/引定时对DIDF燃烧过程的影响 |
5.1 主定时对DIDF燃烧的影响 |
5.1.1 燃烧过程研究 |
5.1.2 燃烧特征值研究 |
5.1.3 排放产物研究 |
5.1.4 CH_4燃烧中断研究 |
5.1.5 发动机性能研究 |
5.2 引定时对DIDF燃烧的影响 |
5.2.1 燃烧过程研究 |
5.2.2 燃烧特征值研究 |
5.2.3 CH_4燃烧中断研究 |
5.2.4 排放产物研究 |
5.2.5 发动机性能研究 |
5.3 主/引定时影响的量化研究 |
5.3.1 燃烧阶段变动对比 |
5.3.2 定时效应量化研究 |
5.3.3 基于主/引定时的优化策略 |
5.4 本章小结 |
6 缸内初始气体状态对D-IDF燃烧过程的影响 |
6.1 扫气压力对DIDF燃烧的影响 |
6.1.1 燃烧过程研究 |
6.1.2 燃烧特征值研究 |
6.1.3 CH_4燃烧中断研究 |
6.1.4 排放产物研究 |
6.2 进气温度对DIDF燃烧的影响 |
6.2.1 燃烧过程研究 |
6.2.2 燃烧特征值研究 |
6.2.3 CH_4燃烧中断研究 |
6.2.4 排放影响研究 |
6.3 EGR对DIDF燃烧的影响 |
6.3.1 缸内O_2分布 |
6.3.2 燃烧过程研究 |
6.3.3 燃烧特征值研究 |
6.3.4 CH_4燃烧中断研究 |
6.3.5 排放产物研究 |
6.4 本章小结 |
7 结论与展望 |
7.1 结论 |
7.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简历及攻读博士学位期间的科研成果 |
(6)若干分数阶微分方程(系统)边值问题解的存在性与多重性(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
Abstract |
变量注释表 |
1 绪论 |
1.1 分数阶微积分的背景和研究意义 |
1.2 分数阶微分方程边值问题的研究现状 |
1.3 本文的主要工作 |
1.4 预备知识 |
2 分数阶微分包含系统共振边值问题正解的存在性 |
2.1 预备知识 |
2.2 集值映射型Leggett-Williams定理的推广 |
2.3 带p-Laplacian算子的分数阶微分包含系统共振边值问题正解的存在性 |
3 分数阶隐式微分耦合系统边值问题解的存在性 |
3.1 预备知识 |
3.2 改进的k-集压缩算子抽象连续性定理 |
3.3 带扰动项的分数阶隐式微分耦合系统周期与反周期边值问题解的存在性 |
3.4 分数阶隐式微分耦合系统周期边值问题解的存在性 |
4 无穷区间上Hadamard型分数阶微分方程积分边值问题解的存在性与多重性 |
4.1 预备知识 |
4.2 改进的Avery-Henderson不动点定理 |
4.3 无穷区间上Hadamard型分数阶微分方程积分共振边值问题解的存在性 |
4.4 无穷区间上Hadamard型分数阶微分方程积分与多点边值问题正解的存在性与多重性 |
5 带瞬时脉冲与非瞬时脉冲的分数阶微分方程边值问题解的存在性与多重性 |
5.1 预备知识 |
5.2 带瞬时脉冲与非瞬时脉冲的分数阶微分方程Dirichlet问题解的存在性与多重性 |
5.3 带瞬时脉冲与非瞬时脉冲的含参分数阶微分方程Dirichlet问题解的多重性 |
6 星图上分数阶微分系统边值问题解的存在性与Ulam型稳定性 |
6.1 预备知识 |
6.2 星图上分数阶微分系统边值问题解的存在性与唯一性 |
6.3 星图上分数阶微分系统边值问题Ulam型稳定性分析 |
7 总结与展望 |
7.1 全文总结 |
7.2 未来展望 |
参考文献 |
作者简历 |
学位论文数据集 |
(7)柔性直流系统虚拟同步机控制方法研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 新能源分布式发电的国内外研究现状与发展趋势 |
1.1.1 光伏与风力发电研究现状与发展趋势 |
1.1.2 电力电子与新能源的内在联系 |
1.1.3 新能源与储能的关系 |
1.2 多端柔性直流系统研究背景与现状 |
1.3 柔性直流输电系统研究现状及展望 |
1.4 柔性直流输电系统电压振荡研究目的与背景 |
1.5 虚拟同步发电机研究背景及意义 |
1.6 本文所做工作及创新点 |
第2章 虚拟同步机控制在柔性直流系统中的应用 |
2.1 引言 |
2.2 级联式虚拟同步机控制原理介绍 |
2.3 系统稳定性分析 |
2.3.1 直流变换器阻抗频率响应分析 |
2.3.2 基于阻抗比判据的稳定性分析 |
2.3.3 特征值分析 |
2.4 系统鲁棒性分析 |
2.5 多变换器电流动态分配机理 |
2.6 虚拟同步机容量设计 |
2.7 仿真验证 |
2.8 Star-Sim的硬件在环实时仿真验证 |
2.9 本章小结 |
第3章 VSC-HVDC系统的直流侧虚拟惯量控制策略 |
3.1 引言 |
3.2 VSC-HVDC系统稳态建模与分析 |
3.2.1 VSC-HVDC交流子系统稳态模型 |
3.2.2 VSC-HVDC系统基本控制策略 |
3.2.3 VSC-HVDC直流网络稳态模型 |
3.3 VSC-HVDC系统动态建模 |
3.3.1 VSC-HVDC系统交流侧动态建模 |
3.3.2 VSC-HVDC系统直流侧动态建模 |
3.3.3 VSC-HVDC控制系统建模 |
3.3.4 锁相环建模 |
3.4 VSC-HVDC系统直流阻抗建模与动态分析 |
3.4.1 VSC-HVDC系统直流阻抗建模 |
3.4.2 VSC-HVDC系统直流侧动态分析 |
3.4.3 传统控制下VSC-HVDC系统直流侧动态分析 |
3.4.4 控制参数对VSC-HVDC系统直流侧动态的影响 |
3.5 引入虚拟惯量控制后的阻抗分析 |
3.6 仿真分析 |
3.7 本章小结 |
第4章 MMC-HVDC系统直流电压振荡分析与阻尼控制 |
4.1 引言 |
4.2 MMC基本运行原理及等效模型 |
4.3 MMC-HVDC系统直流电压振荡分析 |
4.3.1 MMC与直流网络小信号建模 |
4.3.2 直流电压谐振特性与动态特性分析 |
4.3.3 稳定性分析 |
4.3.4 振荡抑制方法研究 |
4.4 仿真验证 |
4.5 本章小结 |
第5章 VSC-MTDC系统多变流器交互作用分析 |
5.1 VSC-MTDC系统基本控制结构 |
5.2 变换器阻抗模型 |
5.2.1 定功率控制变换器单元建模 |
5.2.2 定直流电压控制变换器单元建模 |
5.3 多变换器动态交互作用数学模型 |
5.4 基于G_(self)和G_(inter)的频域分析 |
5.5 仿真验证 |
5.6 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
附录A 攻读学位期间成果 |
致谢 |
(8)大型船舶蒸汽动力装置汽/水回路协调最优控制技术研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 绪论 |
1.1 课题的研究背景及意义 |
1.2 大型船舶蒸汽动力装置汽/水回路研究现状 |
1.2.1 船舶动力装置发展现状 |
1.2.2 增压锅炉上锅筒水位控制技术发展现状 |
1.2.3 除氧器压力及水位控制技术发展现状 |
1.2.4 冷凝器水位控制技术发展现状 |
1.2.5 废汽总管压力控制技术发展现状 |
1.3 大型船舶蒸汽动力装置汽/水回路控制系统主要存在的问题 |
1.3.1 上锅筒水位控制问题 |
1.3.2 除氧器压力及水位控制问题 |
1.3.3 冷凝器水位及除氧器水位控制问题 |
1.3.4 废汽总管压力及除氧器压力控制问题 |
1.4 本文主要研究内容 |
第2章 大型船舶蒸汽动力装置汽/水回路数学建模研究 |
2.1 引言 |
2.2 大型船舶蒸汽动力装置汽/水回路数学模型 |
2.2.1 增压锅炉数学模型 |
2.2.2 除氧器数学模型 |
2.2.3 冷凝器数学模型 |
2.2.4 废汽总管数学模型 |
2.3 大型船舶蒸汽动力装置汽/水回路数学模型验证 |
2.3.1 汽/水回路数学模型仿真试验环境 |
2.3.2 汽/水回路增负荷仿真试验 |
2.3.3 汽/水回路降负荷仿真试验 |
2.4 大型船舶蒸汽动力装置汽/水回路动态特性分析 |
2.5 本章小结 |
第3章 增压锅炉上锅筒水位光滑滑模变结构控制策略研究 |
3.1 引言 |
3.2 增压锅炉上锅筒水位光滑滑模控制策略研究 |
3.2.1 增压锅炉上锅筒水位光滑滑模控制器设计 |
3.2.2 增压锅炉上锅筒水位光滑滑模控制系统稳定性分析 |
3.2.3 基于高性能遗传算法的光滑滑模控制器设计 |
3.3 增压锅炉上锅筒水位光滑滑模控制策略仿真试验分析 |
3.4 本章小结 |
第4章 大型船舶蒸汽动力装置汽/水回路多目标优化模型预测控制策略研究 |
4.1 引言 |
4.2 大型船舶蒸汽动力装置汽/水回路模型预测控制策略研究 |
4.2.1 汽/水回路集中式模型预测控制器设计 |
4.2.2 汽/水回路分布式模型预测控制器设计 |
4.2.3 汽/水回路分散式模型预测控制器设计 |
4.3 大型船舶蒸汽动力装置汽/水回路多目标优化模型预测控制策略研究 |
4.4 大型船舶蒸汽动力装置汽/水回路多目标优化模型预测控制系统稳定性分析 |
4.5 大型船舶蒸汽动力装置汽/水回路多目标优化预测控制策略仿真试验分析 |
4.5.1 汽/水回路分布式模型预测控制策略仿真试验分析 |
4.5.2 汽/水回路多目标优化模型预测控制策略仿真试验分析 |
4.5.3 汽/水回路多目标优化模型预测控制系统稳定性验证分析 |
4.6 本章小结 |
第5章 大型船舶蒸汽动力装置汽/水回路分数阶模型预测控制策略研究 |
5.1 引言 |
5.2 大型船舶蒸汽动力装置汽/水回路传统模型预测控制策略存在的问题 |
5.3 大型船舶蒸汽动力装置汽/水回路分数阶模型预测控制策略研究 |
5.4 大型船舶蒸汽动力装置汽/水回路分数阶模型预测控制策略仿真试验分析 |
5.4.1 不同分数阶对汽/水回路性能的影响 |
5.4.2 汽/水回路跟踪性能仿真试验分析 |
5.4.3 汽/水回路抗负荷扰动仿真试验分析 |
5.5 本章小结 |
第6章 大型船舶蒸汽动力装置汽/水回路无模型参数自整定控制策略研究 |
6.1 引言 |
6.2 大型船舶蒸汽动力装置汽/水回路无模型参数自整定控制策略研究 |
6.2.1 无模型参数自整定控制器设计 |
6.2.2 无模型参数自整定控制策略在汽/水回路中的应用 |
6.3 大型船舶蒸汽动力装置汽/水回路无模型参数自整定控制策略仿真试验分析 |
6.4 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读博士学位期间发表的论文和取得的科研成果 |
致谢 |
(9)基于特征模理论的广义特征值方程及天线Q值研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状及发展趋势 |
1.2.1 特征模理论的研究现状 |
1.2.2 天线Q值的研究现状 |
1.3 本文主要研究内容 |
第二章 特征模理论基础与Q值计算 |
2.1 电磁基本理论 |
2.1.1 Maxwell方程组 |
2.1.2 本构关系与边界条件 |
2.1.3 无限大均匀介质中Maxwell方程的解 |
2.1.4 导体电场积分方程(EFIE) |
2.2 矩量法基础 |
2.2.1 阻抗矩阵方程的建立 |
2.2.2 RWG基函数 |
2.2.3 远区散射场计算 |
2.3 特征模理论 |
2.3.1 传统广义特征值方程 |
2.3.2 特征模式的正交性 |
2.3.3 特征值、模式重要性及特征角 |
2.3.4 特征模的计算 |
2.4 辐射结构Q值的计算 |
2.5 本章小结 |
第三章 与辐射功率直接相关的广义特征值方程 |
3.1 新型广义特征值方程的理论推导 |
3.2 两种广义特征值方程的对比 |
3.2.1 坡印廷定理 |
3.2.2 MS与σ_n |
3.3 广义特征值方程求解的程序实现 |
3.3.1 广义特征值方程求解步骤 |
3.3.2 矩阵元素计算表达式的推导 |
3.4 数值算例 |
3.4.1 PEC导体球 |
3.4.2 PEC矩形贴片 |
3.4.3 PEC领带结天线 |
3.5 本章小结 |
第四章 PEC障碍物对天线特征模式及Q值的影响 |
4.1 子结构特征模理论 |
4.1.1 理论推导 |
4.1.2 主要性质 |
4.2 特征模式的Q值 |
4.3 特征模的模式追踪算法 |
4.4 特征模式Q值计算 |
4.5 数值计算验证 |
4.5.1 模式追踪算法的验证 |
4.5.2 Q值计算方法的验证 |
4.6 数值算例 |
4.6.1 PEC贴片对天线模式特性影响 |
4.6.2 传统特征模与子结构特征模比较 |
4.7 本章小结 |
第五章 总结 |
5.1 主要工作与创新点 |
5.2 后续研究工作 |
参考文献 |
附录1 高斯积分 |
附录2 奇异积分解析公式 |
致谢 |
攻读硕士学位期间已发表或录用的论文 |
(10)直流微电网稳定与协调控制关键技术研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
abstract |
变量注释表 |
1 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 直流微电网研究现状概述 |
1.3 本文主要研究内容 |
2 直流变换器精确建模与高频交互分析 |
2.1 直流变换器矩阵小信号建模 |
2.2 载波移相矩阵小信号建模 |
2.3 差频振荡分析 |
2.4 本章小结 |
3 直流微电网系统稳定与分岔分析 |
3.1 直流微电网等效模型 |
3.2 直流微电网系统特征值分析 |
3.3 直流微电网静态特性分析 |
3.4 失稳分岔分析与结论 |
3.5 系统参数对稳定性的影响 |
3.6 实验结果 |
3.7 本章小结 |
4 直流微电网电压质量与线损自适应下垂控制研究 |
4.1 传统下垂控制策略与自适应改进 |
4.2 双因子自适应下垂控制策略 |
4.3 实验结果 |
4.4 本章小结 |
5 直流微电网二次平移控制研究 |
5.1 下垂曲线二次平移控制策略 |
5.2 基于多目标进化优化的分段式下垂控制策略 |
5.3 实验结果 |
5.4 本章小结 |
6 交/直流电网接口变换器复矢量建模与电流解耦控制研究 |
6.1 交/直流接口变换器复矢量建模 |
6.2 低开关频率下多重解耦电流控制方法 |
6.3 控制系统性能分析与比较 |
6.4 仿真与实验结果 |
6.5 本章小结 |
7 总结与展望 |
7.1 总结 |
7.2 展望 |
参考文献 |
作者简历 |
学位论文数据集 |
四、算子的逆特征值在能量守恒系统中的应用(论文参考文献)
- [1]离散谱调制的NFDM系统接收机的研究[D]. 吴越. 北京邮电大学, 2021(01)
- [2]寄生像素层天线在5G通信中的应用[D]. 李劲赤. 电子科技大学, 2021(01)
- [3]用于BOTDA光纤传感系统的数据处理方式的研究[D]. 李嘉琪. 吉林大学, 2020(01)
- [4]喜马拉雅地震带温度场时空特征研究[D]. 杨鹏. 江西理工大学, 2020(01)
- [5]船用低速二冲程LNG/柴油双燃料发动机燃烧过程数值研究[D]. 于洪亮. 大连海事大学, 2020(01)
- [6]若干分数阶微分方程(系统)边值问题解的存在性与多重性[D]. 张伟. 中国矿业大学, 2020
- [7]柔性直流系统虚拟同步机控制方法研究[D]. 李畅. 湖南大学, 2020(02)
- [8]大型船舶蒸汽动力装置汽/水回路协调最优控制技术研究[D]. 赵世泉. 哈尔滨工程大学, 2020(04)
- [9]基于特征模理论的广义特征值方程及天线Q值研究[D]. 马玲. 上海交通大学, 2020(01)
- [10]直流微电网稳定与协调控制关键技术研究[D]. 刘海媛. 中国矿业大学, 2019(04)