一种快速而准确的谐振腔传输线模型

针对双频点近似的谐振腔传输线模型效率低和精度差的问题,提出了基于Padé逼近的快速算法,同时给出相应的快速而精确的Spice兼容谐振腔模型.与单节电路近似的双频点近似算法相比,由于使用多节的修正电路,所以Padé逼近算法能灵活地调整谐振腔传输线模型的精度和效率,并使模型的精度更高和效率更快.仿真结果表明,在效率上,使用Padé逼近算法的谐振腔传输线模型远高于双频点近似模型,尤其是平行耦合传输线数量较多时;在精度上,Padé逼近的模型的误差低于0.007%,优于双频点近似模型的误差0.3%.     

并联机器人误差检测与补偿的三平面法

为了提高并联机器人的定位精度,需对其进行误差检测与补偿.该文提出"三平面测量法",在并联机器人运动平台上建立3个近似相互垂直的平面,以三坐标测量机为辅助测量工具,获取这3个平面在某一固定坐标系下的平面方程,从而得到机器人实际位姿.建立6-DOF并联机器人误差方程,结合"三平面测量法"辨识出误差参数,实现并联机器人误差检测、标定及补偿.利用一台具有平行导轨的6-DOF精密并联机器人进行了试验验证.结果表明补偿后机器人期望和实际位姿之间的差别与机器人的重复位姿精度达到同一数量级,较补偿前明显改善.     

梁式全碳纤维复合材料桁架模态及阻尼特性

为表征梁式全碳纤维复合材料桁架模态及阻尼特性,建立实体单元有限元模型进行桁架模态仿真,提出基于仿真结果采用模态应变能阻尼模型计算结构阻尼损耗因子的方法;此外,为提高模态分析效率,引入梁等效理论建立等效分析方法.仿真及等效分析结果与实测值的对比表明:梁等效理论、仿真及实验所得振型基本一致;仿真频率及结构阻尼损耗因子计算值误差均小于10%,所述模态仿真和阻尼计算方法有效,最后基于仿真结果验证了梁等效理论针对大尺度桁架模态的分析精度.     

考虑非均匀温度分布的RLC互连延时

为解决高性能集成电路设计中互连延时估算精确较低的问题,在分析互连温度分布的基础上,提出一种考虑非均匀温度分布效应的互连延时模型,该模型基于电感转化为等效电阻的思想,将互连电感效应整合到所提模型中.针对65 nm工艺,讨论3种典型的非均匀温度分布以及电感效应对互连延时的具体影响,以电路模拟程序Hspice为参照,将所提模型与同类模型进行比较,仿真结果显示本文模型更为精确,最大误差不超过3.3%.同时本文模型具有闭合的解析形式,公式简洁,可有效地提高计算效率.     

采用半定规划多核SVM的语音情感识别

为提高语音情感识别精度,采用二叉树结构设计多分类器,其中使用半定规划法求解并构造多核支持向量机( SVM)分类模型,并采用均方根误差与最大误差对分类器性能进行衡量.对特征选择之后的参数集合进行了测试,结果表明,采用半定规划多核SVM分类模型的情感识别精度达到88.614%,比单核分类模型的识别精度提高了12.376%,且能有效减少误差积累和降低情感状态之间混淆程度.     

采用半定规划多核SVM的语音情感识别

为提高语音情感识别精度,采用二叉树结构设计多分类器,其中使用半定规划法求解并构造多核支持向量机(SVM)分类模型,并采用均方根误差与最大误差对分类器性能进行衡量.对特征选择之后的参数集合进行了测试,结果表明,采用半定规划多核SVM分类模型的情感识别精度达到88.614%,比单核分类模型的识别精度提高了12.376%,且能有效减少误差积累和降低情感状态之间混淆程度.     

1.06μm激光对流层折射修正研究

大气折射率的非均匀分布导致了激光在实际大气传输时其传输路径偏离直线而发生折射,使得激光武器系统在制导和精确打击时其瞄准和打击精度下降.本文针对1.06μm激光在对流层大气传输时的折射修正,提出了简化球面大气分层模型的平面分层模型,平面分层模型将弯曲的球面层看成曲率为无穷大的和水平面平行的大气分层结构.比较了球面分层模型和平面分层模型的仰角误差随传输高度和起始仰角的变化.仿真结果表明:对流层内光束传输起始仰角大于20°时,两种模型的仰角折射修正之差≤1″,采用平面分层模型代替球面分层模型在激光制导和瞄准实时折射修正时能简化运算量.     

中开多级离心泵效率优化计算方法

对离心泵水力效率及高效区相对宽度的优化计算方法进行研究,在水力损失模型的基础上提出基于近似模型的多目标优化计算方法. 以中开多级离心泵的优化设计为例,基于水力损失模型进行设计变量灵敏度分析,选出关键设计变量. 分别利用水力损失、完全二次响应面（RSF）、径向基高斯响应面（RBF）和克里金响应面（KRG）4种近模型优化离心泵的关键设计变量,分析4种效率优化计算方法的精确性和有效性. 结果表明：基于理论公式计算的第1种优化方法耗时少,但结果误差较大;后3种优化方法基于计算流体动力学（CFD）数值仿真分析,结果准确,其中RSF模型的结果最精确且计算时间较短. 比较3种不同近似模型的计算精度,RSF的计算结果最精确,RBF结果次之,KRG结果最差. 在设计流量下,基于RSF的Pareto最优解的扬程为83.77 m,效率为77.26%,基于RBF的Pareto最优解的扬程为83.09 m,效率为76.63%.     

二维平动位移传感器的设计与标定

针对物体做平面运动时的二维位移测量问题,设计了一种变面积式电感二维位移传感器.分析了传感器的工作原理,设计了传感器的具体结构,在相互垂直的两个方向上分别放置U形铁芯和线圈,当衔铁在铁芯上方做平面运动时,线圈的电感发生变化,通过测量电路转换成与位移成正比的电信号.对传感器进行了标定试验,得到了传感器的静态性能指标：灵敏度为0.3016V/mm、线性度为±1.47%、回程误差±0.1%、重复性误差±0.16%.     

基于支持向量机的静压转台热误差补偿

在一般补偿器的硬件中无法运行MATLAB等第三方工具软件的代码,导致大多模型不能被应用于机床热误差的实际补偿.为了提高误差建模效率,降低对补偿系统硬件的要求,提出静压转台热误差实时补偿方法. 该补偿方法以支持向量机（SVM）为核心算法,分别使用鱼群算法和狼群算法对支持向量机的核心参数进行前期和后期优化,在保证预测精度的前提下提升建模效率. 通过离线训练MATLAB筛选出支持向量导入到开发的补偿软件中,利用用于过程控制的对象连接与嵌入（OPC）方式对热误差实施实时在线补偿. 与传统多元线性回归建模方式对比,可以看出该模型在精度和效率上均较优.补偿实验的结果表明,转台的轴向误差由原来最大为40 μm降低为约10 μm,转台的加工精度提高了75%,验证了所提出补偿方法的有效性.     

一种低计算复杂度WCDMA功率控制仿真算法

为了加速功率控制,通过采用dB值加减代替原始数据乘除和非线性运算,提出了一种新的低复杂度宽带码分多址（WCDMA）系统功率控制仿真算法,并给出所提算法累积误差的定量分析. 数值仿真结果显示,使用此低复杂度算法,系统性能几乎没有损失,相对于传统功率控制算法仿真时间减少为原来的35％～40％,相对于修正的传统功率控制算法仿真时间减少为原来的70％～80％;相应地,使用本算法的动态仿真系统相对于使用传统功率控制算法的系统仿真时间减少为原来的50％,相对于使用修正传统功率控制算法的系统仿真时间减少为原来的85％. 本算法在一定程度上解决了动态仿真系统速度慢的问题.     

基于递推最小二乘法与核密度估计的同步整流Boost变换器回流功率抑制

为了提高同步整流Boost变换器空载、轻载的工作效率,针对同步整流Boost变换器空载、轻载时存在的功率回流问题,分析该状态下电路的工作波形与工作特性. 根据电路工作特性,提出能够准确识别功率回流状态并关断同步整流开关管的功率回流抑制策略. 为了保证策略的精度与效率的优化,引入递推最小二乘法（RLS）和核密度估计（KDE）,减少了电感误差和采样误差对策略精度的影响. 搭建1 kV·A航空静止变流器仿真和实验平台进行验证. 仿真和实验结果表明,该控制策略对功率回流的识别精度高,能够显著抑制回流功率,提高了电路空载和轻载效率.     

趋势面模拟法在确定给排水管网节点地面标高中的应用

目的为了提高给排水管网的计算精度,简化给排水管道节点地面标高的计算,提出一种计算地面标高的趋势面模拟法．方法将该曲面分成若干小块,在每一小块的区域范围内,用一个最趋近它的规则曲面方程来代替．既利用最小二乘原理,采用多项式逼近的方法来进行每一小块区域的地形趋势面的模拟,并在求解过程中对系数向量进行数学处理．结果采用趋势面模拟法计算出的节点地面标高比传统方法的精度提高2～5倍,且节省了大量的人工计算处理工作量,计算处理速度明显提高．结论笔者方法较传统的等高线平面图解插值法精确,实现了给排水管网全部采用计算机进行设计计算,可提高工程设计的精度和效率．     

Improved Efficiency Test Method for the Motor Controller with SiC MOSFETs

The traditional measurement method was inaccurate to evaluate the motor controller efficiency, which the measurement efficiency value could be more than 100% in practical testing experiments. To deal with this issue, an improved electrical measurement method for the motor controller efficiency is proposed in this paper, which is established by analyzing the power loss distribution and phase currents of the motor controller. It is demonstrated that the SiC MOSFET chips are the main power loss devices in the motor controller, accounting for more than 93.1% of the total power loss. The accuracy of the proposed method is compared with the traditional method in simulation. It shows that the test error of the efficiency obtained by the traditional method fluctuates on a large scale, which varied from 0.094% to 1.911%. Compared with the traditional method, the test error of the proposed method appears to be less than 0.083%, which provides significant guidance for the motor controller efficiency test and design.     

Simulation optimal design of a compliant mechanism with circular notch flexure hinges based on the equivalent beam methodology

This paper presents an in-depth study of Equivalent beam model (EBM).Firstly three-dimensional (3D) finite element analysis (FEA) model for circular flexure hinge developed by Zettl et al.was verified by the comparison with Smith’s experimental results and the 3D FEA model was feasible within 5.5% error.Then the accuracy of Timoshenko short-beam due to shear force was verified based on finite element method.The results showed that the EBM has good accuracy within 5% error for 1≤r/t≤3.Finally the EBM methodology was applied for the simulation optimal design of a bridge-type compliant mechanism.The results showed that the EBM methodology has very high numerical efficiency and satisfactory accuracy for simulation optimal design of planar compliant mechanism with flexure hinges.     

保障个体性能的半盲干扰对齐功率分配方法

针对盲干扰对齐机制平均功率分配导致功率利用率低的问题,提出了一种半盲干扰对齐功率分配算法.在功率受限场景下,该算法能够提高整体性能,同时保障个体性能.首先,分析了功率分配对盲干扰对齐性能的影响;其次,建立了功率受限的盲干扰对齐模型,提出了最大化传输速率同时保护用户个体性能的功率分配目标;最后,为满足目标函数的约束,提出基于回溯梯度下降的功率分配算法.仿真结果表明,相比于平均功率分配,所提算法可以将系统性提高约53％.     

益阳桃江电网“5·12”事故过程及分析

2009年5月12日,益阳桃江电网桃武线发生单相接地故障,导致正处于停电检修作业的邻近线路桃肖线接地桩头熔化．分析故障录波实时数据和故障仿真结果,认为桩头熔化是由于变电站接地电阻过大引起的,并提出了防止此类事故发生的有效措施．     

Nonparametric VSS-APA based on precise background noise power estimate

The adaptive algorithm used for echo cancellation(EC) system needs to provide 1) low misadjustment and 2) high convergence rate. The affine projection algorithm(APA) is a better alternative than normalized least mean square(NLMS) algorithm in EC applications where the input signal is highly correlated. Since the APA with a constant step-size has to make compromise between the performance criteria 1) and 2), a variable step-size APA(VSS-APA) provides a more reliable solution. A nonparametric VSS-APA(NPVSS-APA) is proposed by recovering the background noise within the error signal instead of cancelling the a posteriori errors. The most problematic term of its variable step-size formula is the value of background noise power(BNP). The power difference between the desired signal and output signal, which equals the power of error signal statistically, has been considered the BNP estimate in a rough manner. Considering that the error signal consists of background noise and misalignment noise, a precise BNP estimate is achieved by multiplying the rough estimate with a corrective factor. After the analysis on the power ratio of misalignment noise to background noise of APA, the corrective factor is formulated depending on the projection order and the latest value of variable step-size. The new algorithm which does not require any a priori knowledge of EC environment has the advantage of easier controllability in practical application. The simulation results in the EC context indicate the accuracy of the proposed BNP estimate and the more effective behavior of the proposed algorithm compared with other versions of APA class.     

一种数字式多功能电网参数测量仪的研制

为了提高电参数测量的便利性和准确性,提出了一种基于数字信号处理器的多功能电网参数测量仪设计方案．对C500、C501、AT93C46的工作方式和接口等进行了讨论,采用了基于C500的误差校正法以提高测量准确度,实现了对交流电网中三相电流、电压、功率因数、有功功率、无功功率、视在功率、频率、有功及无功电能的实时测量,测量准确度达到0．5级．