基于MATLAB的数字信号的代数插值

通过实验获得的测量信号往往是一系列离散的数据{xi,yi,i=1,2,3…,N,}它们反映了2个物理量之间的函数关系:y=f(x)。当要获知该函数关系中的未知测量值时,常要用到代数插值的方法。本文详细介绍了Lagrange插值,Newton插值和Hermite插值等插值方法的数学原理。通过在MATLAB操作平台上进行算法编程,对一组实验测量信号分别进行3种插值处理,最后比较这些插值方法的优劣。     

变电站电磁场测量数据的径向基函数处理方法

为更准确描述变电站内的电磁环境,针对有限的电磁场测量数据,提出了基于径向基函数插值的数据后处理方法。首先将变电站测量数据处理归结为一类曲面插值模型,给出了径向基函数曲面插值的离散方程和实施方案。在实测电磁场数据的基础上进行的插值仿真结果表明:插值后场量函数的连续性、光滑性更好,更贴切反映了物理量的连续变化规律并给出区域内场量分布更精细的信息;径向基函数插值实施简便,对空间维数不敏感并可方便应用于二维和三维数据处理中,是一种有效的数据后处理方法。     

异步电机优化设计算法研究

本文在电机优化设计程序中,对二次多项式拟合逼近极小点的插值方法等做了改进;讨论了外部惩罚函数法;对电机优化设计的一些观点提出独立的见解;给出一次无约束极小化解决电机优化设计约束问题的新算法。     

加8项余弦窗插值FFT算法

采用加8项余弦窗函数插值FFT算法的谐波分析方法可以进一步提高电力系统谐波的测量精度。为了引入加8项余弦窗函数的插值FFT算法,首先比较分析了5到8项余弦窗的频谱特性,然后推导了8项余弦窗函数插值FFT算法的计算公式,并采用三次样条插值函数计算频率修正系数和复振幅的修正系数,减少了计算量。仿真计算结果表明,相比其他加余弦窗插值FFT算法,加8项余弦窗函数插值FFT算法具有更高的精度,从而验证了该算法的有效性与实用性。     

自相关小波配置法在电磁场数值计算中的应用

近年来小波插值方法已应用到电磁场的数值计算中,且取得了一系列成果.文章指出了目前这方面主要文献未能解决的问题,将基于紧支撑、具有整数平移正交性的小波构造出的自相关小波作为插值函数应用于电磁场的数值分析和计算,其计算量仅是紧支撑正交小波的一半,并讨论了插值函数的收敛性,导出了适用于多种媒质边值问题的小波-配置方法模型,将配置方法取代Galerkin方法,避免了用小波插值函数代替电流密度函数时所带来的误差,从而提高了解的精度.此外,该方法对相同剖分节点在相邻区域的不同方程中求出的值是唯一的.     

电磁场边值问题求解的径向基函数方法

为了解决网格法在电磁场计算中面临的网格剖分和场函数不连续问题,引径向基函数插值方法入电磁场边值问题计算,形成基于径向基函数的配点型无网格解法,它在求解中仅需节点信息,彻底摆脱了网格对求解的制约;在径向基函数插值原理基础上给出电磁场边值问题的径向基函数求解方法,建立了相应的离散模型。在1维和2维边值问题求解中,径向基函数法和网格法(有限差分法)对比表明:径向基函数方法不仅在配置点处有更高的计算精度,而且插值函数光滑性更好,对准确解的逼近能力更强。该方法结合了无网格和径向函数的特点,具有实施方便灵活、精度高和易于处理高维问题的优势。     

基于FFT的电力谐波分析方法

快速傅里叶变换(FFT)因原理简单、容易实现而成为电力谐波检测运用最广泛的方法。但FFT存在频谱泄漏和栅栏效应,影响谐波检测的准确度。首先从加窗函数和插值算法两方面对电力谐波进行分析,通过研究余弦窗、优化窗、卷积窗和插值算法的原理进行仿真研究。研究结果表明,加窗函数与插值算法有利于提高电力谐波分析的精度,进一步验证了两种方法的有效性。最后对窗函数与插值函数进行总结,并提出下一步的研究方向。     

提高电场强度计算精度的一种新途经

本文介绍了一种采用Hermitian插值函数来计算二维电场的有限元法计算程序。此程序可同时计算出场域中所有节点上的电位值和电场强度值,电场强度的计算精度与以往的有限元程序相比有了明显地提高。文中介绍了三节点三角形Hermitian插值函数的构成,讨论了在Hermitian插值下有限元离散化方程中的系数矩阵[K]及右端向量{P}的计算方法,最后用一个例子说明了此方法的应用。     

基于梳状导频的OFDM信道估计算法

讨论了在OFDM系统中采用梳状导频进行信道冲击响应估计的方法,分析了常用的LS,ML和MMSE估计算法以及插值算法,通过计算机仿真对插值算法和估计算法的性能进行了比较.     

小波插值Galerkin法解二维静态电磁场中的边值问题

小波插值Ｇａｌｅｒｋｉｎ法（ＷＩＧＭ）是基于具有紧支撑的Ｄａｕｂｅｃｈｉｅｓ小波函数的自相关函数。在小波插值Ｇａｌｅｒｋｉｎ法中,讨论了混合边界条件和多介质问题的处理。将小波插值Ｇａｌｅｒｋｉｎ法应用于二维静态电磁场边值问题的数值计算,得到了有效的结果。     

基于轮廓形状的肺部电阻抗成像三维插值方法

肺部三维信息利于医生做出更快更准确的诊断,但肺部三维重建的图像都是源自二维断层图像的叠加.二维图像的数量制约三维成像的效果,增加电极层数可获取更多层的二维图像,但同时也会增加计算量,减缓成像速度.虽然采取层间插值的方法可以解决这个问题,但是由于人体几何结构的特异性,肺部电阻抗图像(electrical impedance tomography,EIT)边界不规则,传统的规则图像插值方法不适合直接应用于肺部EIT三维插值.为此,提出适用于肺部电阻抗的插值算法,先获得插值图像轮廓,再用对应点插值像素值.通过仿真和实验验证新插值算法成像的相对误差比线性插值、样条插值成像的相对误差分别降低5.69％、3.3％.基于轮廓形状的肺部电阻抗三维插值方法,能在测量数据量有限的条件下,进一步提高三维电阻抗成像质量,更好地反映肺部的真实形态.     

一种独立式线束自动检测系统设计与实现

随着工业中的线束复杂性的提高,对线束质量的检测也日渐重要,以往的检测方式已不能满足要求。文中设计了一种独立式线束自动检测系统,采用了USB模块、Flash存储器等结构,达到了系统独立运行的要求。在硬件设计中采用了处理速度快功能强大的AVR—ATmega64单片机和AT45DB161D大容量flash存储器;在软件设计中提出了链式存储结构和取样学习功能。该线束自动检测系统投入使用半年以上,效果良好。     

钢斜梯三维建模研究

介绍了三维设计软件PDMS在钢斜梯建模中的应用现状,目前利用Modellor模块及ACN tools软件2种方法对钢斜梯建模。基于印度某工程循环水管坑内钢斜梯结构,对钢斜梯2种建模方法进行比较,探讨了2种钢斜梯建模方法的优缺点,针对不同角度的钢斜梯在建模过程中存在的模型错误问题,通过编程修正了楼梯角度和级数限制,解决了钢斜梯建模问题。     

基于互乘法窗函数的谐波分析方法

为了提高谐波分析的精度,加窗插值算法经常用用在非整周期和非同步采样的傅里叶变换中,以改善频谱泄露和栅栏效应。本文提出了一种互乘法窗函数的构造方法,并验证了基于互乘法窗函数的三谱线插值FFT的谐波高精度分析方法。以三种窗函数为例,根据每种窗函数在乘法窗的权值构造新的窗函数,分析新的窗函数的性能,将其应用到三插值FFT算法中。通过有/无噪声仿真实验说明:在三插值情况下,构造出的互乘法窗函数比常规窗函数在谐波参数测量中具有更高的精度。在实际工程中可根据需要选择所构造的窗函数。     

基于IRS2168D的串联双14WTL5荧光灯镇流器的设计（上）

本文详细地介绍了IRS2168D的基本特性和功能，并将其应用于14W两灯的开发，并阐明了关键参数的选取和设计方法。实验结果表明，该方案镇流控制和保护功能强大、电路简单、成本合理，很适合于中高档的镇流器。     

基于谱元法的三维欧拉-拉格朗日浅水模型

基于欧拉-拉格朗日法（Eulerian-Lagrangian method,ELM）计算对流项的三维水流数学模型,大时间步长计算仍保持稳定,但空间线性插值计算会产生附加数值阻力,限制了该类模型在河流工程中的应用。谱元法（spectral element method,SEM）是一种适合复杂区域计算的高阶数值方法。本文引入谱元法,将垂向线性插值改为多项式插值,构建了新的欧拉-拉格朗日法三维浅水流动数值模型。通过顺直明渠的算例分析表明,新三维模型结合了欧拉-拉格朗日法与谱元法的优点,时间步长能突破柯朗数的限制,同时消除了经典欧拉-拉格朗日法的数值阻力,计算精度有数量级的提高。     

频域谐波分析算法的新解释及其推广

在电力系统谐波分析的频域方法中,加汉宁窗插值算法应用较为广泛,其某些实现具有相似结构,只是选取的插值点数不同。为深入理解其内在本质,文中利用汉宁窗和矩形窗之间的关系,将已有的两种加汉宁窗算法转化成未加窗的等价形式,找出其中规律,并将其推广到通用的未加窗p点插值算法。在推导过程中,首先建立了多分量信号的未加窗离散傅里叶变换(DFT)值的近似模型,接着利用此近似模型分析出算法系数所需满足的两个条件,最后设计了满足条件的一组系数。当插值点数p为4或5时,所提算法等价于已有的两种加汉宁窗算法;p的最小允许值为3,此时算法具有最高的频域分辨率,并且不存在对应的基于汉宁窗的等价形式。结合改进后的DFT递推公式,所提算法所需计算量仅和插值点数p呈线性关系,因此能够大幅降低计算量,并为电网信号提供实时估计。仿真部分比较了算法采用不同插值点数p时的表现,实验部分将算法应用于三相电机电流信号的实时估计。     

基于复杂区域多层嵌入的三维模型隐写

本文以三维模型为隐写载体,提出一种基于结构复杂度的多层隐写方法.通过分析三维模型中各区域的结构复杂度,提取复杂度较高特征区域的顶点用于承载秘密数据.在这些顶点中,采用多层嵌入的隐写方法进行嵌入,只需修改模型中的少量数据就可实现高容量数据嵌入.该方法还可有效对抗面向三维模型的隐写分析方法,实验表明本文方法产生的含密三维模型很好地保持了二面角及面法向量的统计特性,使用基于一阶拉普拉斯平滑与特征统计的隐写分析方法难以进行隐写检测.     

电力系统控制中心三维可视化技术及其实时应用

针对电力系统控制中心的节点型和线路型数据,分别设计三维曲面图、三维柱状图和三维管道图、三维箭头图等基于电网接线图背景的可视化表达方式,设计常用的三维可视化主题,对曲面图中的空间插值算法做了优化改进,讨论了色彩表映射的应用。在现有能量管理系统(EMS)二维图形平台的基础上,设计并开发三维可视化模块,具有展示形式多样、实时性好、跨平台实现、易于与不同应用系统集成等特点。该模块已投入实时运行,介绍了现场实时应用效果和性能。     

Multi-objective economic emission dispatch considering wind power using evolutionary algorithm based on decomposition

Due to the increasing deterioration of environmental problem, multi-objective Economic Emission Dispatch (EED) problem has become one of the active research areas in recent years. Meanwhile, the renewable energy such as wind energy is an important approach to reduce pollution emissions, as well as the dependence on fossil fuels. In this paper, a newly developed optimization technique, called Multi-Objective Evolutionary Algorithm based on Decomposition (MOEA/D), has been applied to optimize the cost and emission of wind–thermal power system. MOEA/D provides a simple but efficient framework which decomposes a Multi-objective Optimization Problem (MOP) into a number of scalar optimization subproblems and optimizes them simultaneously. The stochastic nature of wind power is modeled by Weibull probability distribution function and the uncertainty of wind power is considered as system constraints with stochastic variables. To validate the effectiveness of the MOEA/D method, it is first applied to solve the traditional EED problem of standard IEEE 30-bus 6-generator system as the benchmark. Then, the effect of wind power penetration on cost and emission is analyzed by MOEA/D in a 6-generator system and a 40-generator system with wind farms based on the proposed EED model. A comparative analysis with other similar optimization methods reveals that the MOEA/D method is able to generate better performance in terms of both solution quality and computational efficiency.