基于平流矢量场和弥散流改进的几何活动轮廓模型

几何活动轮廓通过水平集演化捕获目标边界,然而传统方法忽略了前景物体涉及的全局运动及局部形变,从本质上限制了轮廓的动态谐调范围。提出一种由隐式流驱动的几何活动轮廓方法,用于分割形变对象的动态轮廓。根据流体力学,对平流及弥散的隐式流进行建模,从而直接引导水平集的更新。根据图像序列之间有限的运动观测,采用具有平滑和稀疏项的回归算法以拟合平流矢量场。然后,引入受空间梯度约束的非均匀弥散方程,将最终叠加的隐式流用于水平集演化。提出的几何活动轮廓方法构成了一个统一的扩展框架,保留了已有模型对轮廓拓扑变化的适应性。对多个场景下的动态轮廓分割实验表明,提出方法能准确地分割具有全局运动及不规则形变的前景目标,且具有收敛速度快、稳定性强的优点。     

采用拟可压缩性方程对混流式水轮机转轮的紊流模拟

通过拟可压缩性方程，采用有限差分的隐式格子和ｋ－ｉ两方程紊流模式对混流式水轮机转轮进行三维纳维斯托克斯数值算法已经研制开发出来，旋转流场中的粘性流动可以很好地得到模拟，它既可用于流场的设计运行工况，也可适用于转轮进口边附近引起流动分离产生强烈旋涡的非设计工况，由于该算法采用了隐式算法和靠近壁面采用了壁面函数，ＣＰＵ时间不需要太长，因此，它可用于象桌面工作站一样的小型计算机，并能充当设计工具，曾一度     

电力系统暂态稳定计算的一种时间并行算法

介绍了一种电力系统暂态稳定计算的时间并行算法。该算法应用隐式梯形积分法将描述电力系统有关元件动态特性的微分方程转化成差分方程，采用牛顿法对相应的差分方程和网络代数方程进行联立求解。借助于流水线处理技术的思想方法，实现了对暂态稳定计算中多个积分时间步的并行求解。描述了所提出的算法在IBM-SP2并行计算机上的实现方法。通过大型电力系统的仿真计算，对所提出的时间并行算法进行了评估。     

基于隐式PIGPC的网络控制系统时延补偿方法

网络控制系统的时延会导致系统性能下降,针对该问题提出一种基于隐式PIGPC的时延补偿方法。首先,通过历史时延数据,利用自适应变步长最小均方滤波算法对当前时刻的网络时延进行预测,将预测时延代替实际时延作为时延补偿控制器的参数。然后为改进隐式GPC的时延补偿效果,提出具有PI结构的隐式PIGPC算法。隐式PIGPC不必递推求解Diophantine方程,可节省在线计算时间,并且把PI的反馈结构与GPC的预测功能结合起来,改善了控制器的性能。利用隐式PIGPC设计控制器,结合预测时延完成基于隐式PIGPC的网络时延补偿控制器的设计,并对时延补偿算法的稳定性进行了分析。最后的仿真实验表明隐式PIGPC对网络控制系统时延具有良好的补偿效果,同时具有较少的运算时间。     

应用哈密顿－雅可比方程计算电力系统稳定域

提出一种应用哈密顿－雅可比 (Hamilton-Jacobi)偏微分方程求取电力系统稳定域的方法。该方法的主要思路是：在电力系统的状态空间预先设定一个小的稳定区域，将其作为目标集，逆时间求解目标集的可达集得到电力系统稳定域；目标集和可达集均由水平集函数描述，从而将可达集的计算转化为求解Hamilton-Jacobi方程的终值问题。该方法可以适应高阶模型、稳定域的非凸性，理论上可以求得精确的稳定域边界。通过单机无穷大电力系统的数值计算，验证了该方法的正确性和有效性。     

采用拟可压缩性方程对混流式水轮机转轮的紊流模拟

通过拟可压缩性方程,采用有限差分的隐式格式和Ｋ－ε两方程紊流模式对混流式水轮机转轮进行三维纳维斯托克斯数值算法已经研究开发出来。旋转流场中的粘性流动可以很好地得到模拟,它既可用于流场的设计运行工况,又可适用于转轮进口边附近引起流动分离产生强烈旋涡的非设计工况。由于该算法采用了隐式算法和靠近壁面采用了壁面函数,ＣＰＵ时间不需要太长,因此,它可用于象桌面工作站一样的小型计算机,并能充分设计工具,曾一度     

隐极式稀土永磁步进电机的设计

隐极式步进电机是一种新型结构的步进电机,目前尚很少有文章介绍它的设计方法。本文对该类型电机的设计进行讨论。由电磁力定律推出隐极式步进电机的最大静态力矩计算公式;从同步电动机的起动,导出隐极式步进电机的空载起动频率估算公式,导出步进电机转子直径与最大静态及空载起动频率之间的关系,从而找出如何从步进电机的两个主要性能指标着手步进电机主要尺寸的设计。采用稀土永磁材料的隐极式步进电机,合理选择磁路系统,对电机的经济性能影响是很大的。通过分析讨论,本文认为对隐极式步进电机,采用横向磁路结构,将充分发挥稀土材料磁能积大的优点。用本文介绍的设计方法,对外型尺寸φ36×96.5的步进电机样机进行不同磁路结构和不同永磁材料的计算。计算结果表明,在合理选择磁路结构的条件下,采用稀土材料的步进电机,其性能和经济性都优于铝镍钴材料,展示了稀土材料在步进电机领域中的应用前景。     

具有隐式效果的显式迭代积分法应用探析

结合显式法与隐式法的特点,将迭代法网络求解方法与显式迭代方法结合起来,提出了具有隐式效果的显式迭代数值积分方法。该方法显著地改善了目前工业界常用的隐式积分法的速度,但其精度与隐式积分法相同。实际大规模系统仿真表明,该方法显著改善了隐式积分法的速度,在程序设计上具有很好的可扩充性与灵活性,具有工程应用前景。     

光伏组件形状参数工程解析模型

光伏组件由光伏电池串联组成,光伏电池的经典单二极管模型物理参数意义明确,但输出特性隐式超越方程求解困难;通过拟合外特性建立的新型解析数学模型方程形式简洁,但所取形状参数物理意义不明确。结合上述2种模型的优点,提出了形状参数工程解析模型。考虑到光伏组件的物理性能会随工作年限逐渐变化,该模型用当前实际测试条件(real test conditions,RTC)下实测输出数据替换出厂前标准测试条件(standard test conditions,STC)下输出数据,拟合得到RTC下形状参数。基于形状参数与物理参数相互间的解析关系,根据环境变化修正后的物理参数解析求取相应形状参数,得到任意环境下输出特性的解析结果。通过单晶硅光伏组件在典型室外环境下输出特性的实测,验证了该模型的准确性。     

锅炉水冷壁爆管的流动数值模拟

该文以锅炉水冷壁为对象，用 Ｔ 型管和直管来模拟爆管过程。考虑管内工质为单相和汽液两相时，选取适合于描述其流动的一维两相流体模型，建立采用“交错网格”差分格式的差分方程并用半隐式方法求解。模拟结果表明，模型能正确地反映管内流动，用该方法来模拟爆管是方便可行的，同时也能为锅炉爆管事故提供比较准确的分析结果。图７ 表１ 参４     

基于网式链表 — 双层结构的电力系统时域仿真算法

提出一种基于网式链表 — 双层结构的时域仿真算法,外层是显式算法,内层是隐式梯形算法。显式算法既可单独调用,又可实现隐式算法的预测功能。网式链表结构是在十字链表稀疏存储格式上发展的一种逻辑框架,该结构的引入使得内层隐式计算可以灵活有效地处理各种动态元件与控制器接口、微分代数方程系统微分与代数部分接口,并可以任意组装、拼接基于模块化设计的微分代数系统全雅可比矩阵。最后,给出基于网式链表 — 双层结构仿真算法的工程软件实现方案。     

基于空间活动轮廓模型的缺陷点云重构

工程实际中的点云缺陷使得传统的基于显式曲面的重构方法需要大量的人工操作和修补。文章提出了一种以隐式曲面为基础,无需任何人工操作和点云附加信息的重构方法。将活动轮廓模型扩展到三维,提出了加快迭代和提高收敛质量的自适应新算法,利用改进的水平集数值求解算法获得最终曲面。数值实验说明此方法能以较快的收敛速度重构出高质量复杂曲面。     

基于轨迹灵敏度的励磁系统参数可辨识性分析

针对在有限测点下励磁系统部分参数关联形成隐函数导致辨识结果不稳定的情况,提出一种关联参数的辨识方法。首先,利用奇异值分解选取子列集的方法将励磁系统参数划分为关联参数集和非关联参数集。其次,为降低对关联参数赋经验值消除关联性时,经验值与实际真值存在偏差对系统参数辨识结果精度的影响,选择灵敏度较小的参数作为关联参数代表赋值。为避免选取参数代表时重新引入关联参数,需进一步明确每个参数间的关联关系。为此,构造轨迹灵敏度矩阵求出判别系数,根据判别系数将相关联的系统参数划分至几个独立的隐函数参数集。仿真结果表明,该方法不仅能够有效判别励磁系统参数的可辨识性,而且可以尽可能地降低由于赋值偏差而对降阶后系统参数的辨识精度影响。     

新型电力系统中高压感应电机起动过程不同算法的对比研究

电力行业碳排放是我国碳排放的主要组成部分,为实现“双碳”目标,低碳新型电力系统成为电力系统未来发展的必然趋势。含有高比例新能源的电力系统抗扰性弱、过载能力低,大型感应电机起动可能导致设备脱网,对系统稳定带来不利影响。因此电机起动过程高效、精确的计算对新型电力系统暂态时域仿真尤为重要。为了得到能和电力系统常用暂态仿真程序接口的感应电机起动高效稳定算法,进而提高暂态仿真效率,本文对比研究了显式欧拉、隐式欧拉、隐式梯形、龙格库塔四种算法的精度、稳定性和效率,并将上述算法用于高压大功率感应电机的起动过程仿真分析,从数值迭代的角度分析了不同算法采用大步长仿真进入稳态阶段出现振荡的原因。为解决该数值振荡问题,对传统隐式梯形法引入可变参数,得到改进梯形法,确定了使算法可靠收敛的参数最优区间。最后通过算例仿真验证了改进梯形法的有效性和可行性,为低碳新型电力系统高效仿真算法的选择提供指导。     

A study on determination of interface flow limits in the KEPCO system using modified continuation power flow (MCPF)

This paper reports a study on determining steady. state voltage stability limit of interface flow on a set of interface lines between the metropolitan region and the neighboring regions in the Korea Electric Power Corporation (KEPCO). The interface flow limit considering severe contingencies is determined with a concept of interface flow margin, which is the active power flow margin of the key transmission lines between one region and others under a fixed load demand condition. The paper proposes a procedure to determine secure limit of active power flow on a set of specified interface lines. The procedure uses the modified continuation power flow (MCPF) tracing a path of power flow solutions with respect to generation shift to vary interface flow. In simulation, voltage stability limits of the metropolitan interface flow of the KEPCO'98 system are determined.     

Study of the influence of an electric field on the liquid-vaporinterface during film boiling of stagnant fluids

This paper describes the influence of an electric field on the liquid-vapor interface during film boiling from a horizontal surface of stagnant fluids (pool boiling). An iterative solution technique is used to calculate the equilibrium shape of the liquid-vapor interface during film boiling. In each iteration step, a fourth-order Runge-Kutta integration technique is used to calculate the shape of the interface and a boundary element method is used to calculate the electric field. It is shown that an electric field elongates the vapor bubbles formed on this interface, and it is suggested that this effect has to be accounted for in the existing heat transfer models in order to describe the influence of an electric field on the heat transfer coefficient during film boiling     

Learning signals and systems with Mathematica

Mathematica, a computer algebra system that supports a sophisticated notebook user interface, which is useful for writing tutorials is discussed. Because of this interface, Mathematica was chosen to assist students in learning linear systems theory. Students interact with Mathematica at two different levels. The lower level is a collection of Mathematica routines known as the signal processing packages (SPP). These packages implement symbolic operations such as convolution and linear transforms and graphical operations such as pole zero diagrams and frequency response plots. The higher level of interaction is with a set of tutorial Notebooks on topics such as convolution and the z transform. The complete system will eventually support the theoretical aspects of a signals and systems curriculum from introductory courses through first-year graduate courses     

复杂电力系统的元件结构化模型分析与应用

通过元件结构化模型中接口方程的分解、接口变量的分解以及接口变量的内在约束关系分析，给出了复杂电力大系统中元件结构化模型的多种表达形式，模型分析结果及多种表达形式的给出有助于深刻揭示电力系统元件的各种特征，同时也可方便元件结构化模型的灵活使用；总结了元件结构化模型建立的一般步骤，并通过给出电力系统中一些典型元件(包括同步发电机组、HVDC系统、TCSC和UPFC)的结构化模型说明了元件结构化模型的普遍适用性。     

边界扫描测试系统的以太网接口设计

将边界扫描测试技术应用于远程测试,可实现仪器设备的远程测试与故障诊断。研制了一种边界扫描测试系统的以太网接口设计方案,采用C8051F021单片机可编程外部存储器接口与网络接口芯片RTL8019实现总线连接,提高了RTL8019的访问速度,设计了网络接口电路和硬件底层驱动程序,并组建基于网络的边界扫描测试系统硬件平台。通过测试验证,测试结果表明,该以太网接口可以很好地完成网络数据通信,使测试系统具有远程测试功能,提高了边界扫描测试技术的应用价值。