New modeling method for ray tracing

It is often necessary to divide the spatial domain into grids in the ray tracing method. Based on the unit sphere inscribed icosahedron in this paper, a method of triangulation of the space curved surfaces by dimension reduction calculation is proposed. The process of this method is presented in detail by the triangulation of a unit sphere and two grid numbering schemes are given simultaneously. Then, combined with the direction of the electromagnetic radiation figure, the rays are selected. Finally, the examples of surface triangulation and tube selection are presented, which show the validation and effectiveness of this algorithm.     

基于Parareal算法的VSC-HVDC电磁暂态计算方法

针对VSC-HVDC系统,考虑Parareal并行计算方法的并行性与高效性特点,提出一种电磁暂态计算问题方法,以提高VSC-HVDC系统电磁暂态计算速度与数值精度。首先,建立VSC-HVDC时域动态模型,并使用Parareal方法进行计算,该方法通过划分整个仿真时间为一系列子区间,将各子区间内的初始值用一组满足网络初始条件的近似解来表示;其次,利用这组初始值在各子区间内单独、同时进行计算求解;最后,通过预估-校正的方法得到精细解。算例测试表明:该算法可获得有效的加速比及较高的并行效率,应用于VSC-HVDC系统电磁暂态数值仿真中能显著提高计算速度。     

分析永磁电机磁场的边界轮廓法

利用传统边界元积分方程的被积函数的散度等于零的特性，使用了一种新型的边界元法——边界轮廓法，使求解问题的维数再降一维，不但简化了计算，而且避免了求解奇异积分．针对永磁电机的磁场问题，选择双线性函数求得相应标量磁位，并对60kVA永磁电机的磁场进行了计算．实例计算表明，该方法具有较高的精度，为计算电机电磁场开辟了一个新的计算方法．     

基于有限元的输电导线电磁环境评估与预测

基于有限元方法,计算输电导线周围的工频电场、工频磁场、无线电干扰和可听噪声.通过与传统计算方法和现场实测数据的比较,验证有限元法在计算导线周围工频场强时的优越性,计算结果表明:有限元法能准确反映子导线表面电场强度由于电荷分布不均引起的沿面变化,有效提高了无线电干扰和可听噪声的计算精度.并开发了输电导线电磁环境评估通用计...     

公路平曲线半径的可靠性设计

为了解决现行路线设计规范在平曲线半径设计时采用定值型设计车速法存在的问题,提出了转弯半径的可靠性设计方法．以现行公路工程结构可靠度设计统一标准为依据,对平曲线半径的可靠度进行了定义,以车辆转弯时的横向滑移失稳现象为约束条件,建立了转弯半径的功能函数,推导了转弯半径可靠性计算的数学模型．对于可靠度及可靠指标数学模型的求解,提出可根据具体条件选用解析法或蒙特卡洛法计算．结合工程案例,用自编程序示范了平曲线半径的可靠性设计方法,结合公众心理承受度,推荐了平曲线半径可靠性设计的目标可靠度及可靠指标,并计算了现行路线设计规范的隐含可靠度．算例及对规范隐含可靠度的分析结果表明,按设计车速法设计弯道半径,即使能满足现行有关规范和指南的验算要求,但未必能满足可靠性设计的要求．在平曲线半径设计中推行可靠度设计方法可提高道路安全性．     

基于时域有限差分的传输线串扰方法研究

针对串扰这一高频电子电路多发现象,从时域有限差分法这一有效的电磁学计算工具出发,给出了π型Leapfrog中心差分格式的理论推导. 利用时域有限差分法计算出三芯线在集总参数模型、分布参数模型以及外施场激励条件下的“场-线耦合”模型三者的串扰值理论值,并与三维电磁场软件CST Studio Suite的仿真结果进行对比,验证了此方法的准确性与可靠性.     

基于四阶矩估计的机器人运动可靠性分析

为了研究串联型机器人的连杆尺寸偏差和关节间隙对运动可靠性的影响,将机器人运动路径离散成一系列插补点,有效的运动路径要求每一个插补点的位置误差均在精度范围之内.以离散点的位置误差为随机变量,通过研究路径中所有离散位置点误差的极值分布,基于最大熵原理建立机器人系统的功能函数.采用四阶矩估计法,对机器人的可靠性进行计算.与传统的一阶可靠性方法、一次二阶距估计法及Monte Carlo模拟进行对比分析.结果表明,采用四阶矩估计方法能够提高计算精度,显著缩短计算时间.     

电机电磁场问题的改进区域分解配点法求解

电机电磁场分析中涉及不同媒质交界面,针对直接采用无单元方法存在较大误差的问题,提出了将改进的区域分解方法与径向基配点法耦合的方法,并应用到汽轮发电机的转子电磁场分析中.给出了具体的推导过程和实施步骤,并进行了数值验证,计算结果表明,比普通的区域分解径向基方法更加接近解析解.汽轮发电机转子励磁绕组的仿真结果也与实际的工程状况相符合,同时提高了计算精确度和速度.     

多层球状头模型中MRI线圈激励下射频场的求解——并矢格林函数/矩量法

介绍一种磁共振成像系统(MRI)线圈激励下的人体头部电磁场计算方法.先构造一个与人头实际尺寸相当的多层球状头模型，并赋以实测电导率和介电常数，然后基于并矢格林函数(DGF)来求解MRI线圈激励下的头模型内部电磁场.只要射频线圈的激励电流源分布可由矩量法(MoM)求出，都可用该法计算由其激发的电磁场，由此计算出来的电磁场分布可以用于MRI成像参数的确定.结果表明，该方法比有限时域差分法(FDTD)的计算速度提高了10倍以上.仿真试验结果显示，人头中的磁场和电场受频率高低影响，随着频率的增高，磁场与人体组织的相互作用越大，人头中的磁场越不均匀，从而造成了磁共振信号的失真.所提出的DGF/MoM法可用于高场MRI的线圈优化设计，例如射频线圈(表面线圈和体线圈）的快速评价以及高性能的梯度线圈的快速优化设计.     

Method of Designing Missile Controller Based on Multi-Objective Opti mization

Generally,the process of designing missile con-trol systeminvolves a great deal manual modificationsand trials in order to meet all the design specifica-tions ,such as robust stability, noise rejection, dy-namic response , steady tracking error , etc . So thedesignis an opti mization problemin nature . Becausegenetic algorithm(GA) is a search algorithmbased onthe mechanismof natural selection and natural genet-ics and is different from conventional opti mization.GAsearches for a population of…     

基于电磁超声的铝板缺陷识别方法

针对铝板中典型缺陷类型,提出基于电磁超声的铝板缺陷识别方法.通过平底孔和圆底孔人工缺陷模拟实际缺陷,使用电磁超声体波获得多组缺陷回波信号样本,采用小波邻域自适应阈值消噪方法,提升信号信噪比.从时域、频域和时频域提出多种信号特征方法,提取45种信号特征.以基于类内类间距离的类别可分性判据为评价指标,通过序列浮动前向选择算法(SFFS)搜索得到最优特征向量用于缺陷识别.采用k-折交叉确认方法确定支持向量机分类器的最优参数.试验结果表明,设计的分类器能够有效地识别文中铝板内的平底孔和圆底孔缺陷,识别正确率达到了96.7%.     

采样控制系统幅频特性的一种计算方法

频率特性是描述控制系统性能的主要指标之一,在采样系统中,离散信号与连续信号并存,由于采样开关的存在,使得采样控制系统具有周期时变性,因而无法直接用传递函数来描述系统的频率特性。基于采样控制系统直接设计理论,给出了采样控制系统幅频特性的计算方法。     

文本分类中一种新的特征选择方法

文本分类面临的一个主要问题就是如何降低文本巨大的特征维数,并且保持分类精度甚至提高分类精度。针对该问题,提出了一种基于信息论的特征再提取方法,旨在删除稀疏分布的特征、保留有利于分类的特征。使用该方法时配合特征选择方法,可进一步降低特征维数。实验结果表明,该方法能将特征维数降低到几百维,而且能提高分类器的性能。     

雷达回波序列插零对信号频域特性的影响

针对信号不满足Nyquist采样定理出现频谱混叠时,在雷达回波中表现为目标多普勒频率混叠或速度模糊的问题,研究了雷达回波序列插零对原信号频域特性的影响.首先从理论上分析并证明了对离散时间序列进行插零可解决频谱混叠的问题;其次分析了由于插零法会导致增加新的频率成分,并且增加的频率成分与插值点数、采样频率以及信号中原有的真...     

利用随机投点法求可靠指标

基于可靠指标的几何涵义,运用随机投点法原理,提出了计算高度波动非线性功能函数的可靠指标和设计验算点的全局优化算法.该法避免了传统的可靠度分析方法(JC法)对高度波动非线性功能函数计算不收敛的麻烦,且该法不需要对功能函数求导,无需对非线性功能函数作线性化近似处理,从而提高了结构可靠度的计算精度,扩大了其适用范围,为结构可靠度分析提出了一种新的思路.最后通过实例证明了该方法的有效性和可操作性.     

重力坝的三维地震动力可靠性分析

基于首次超越破坏机制的理论，在三维重力坝的地震动力可靠性分析方面作了有益的探索．结合验算点法和反应谱法，建立了三维重力坝的地震动力可靠性分析方法，并将其应用到向家坝泄水坝段的地震动力可靠性分析中．该方法既能计算坝体的点可靠度，也能用来分析建基面抗滑稳定可靠度，方法简捷实用．     

无线传感器网络微型节点设计的电磁建模方法

为解决微型无线传感器节点设计过程中无法分析射频微机电（RF MEMS）器件微小可动结构的电磁特性问题,提出一种电磁建模方法——变形时域交替方向隐式有限差分法。采用有限差分技术,引入时间变量实现一维垂直运动结构动态方程的时域离散;讨论了时域交替方向隐式有限差分法（ADI-FDTD）的三维数值色散关系;提出线性电（磁）介质参数插值的方法,解决了运动结构的机械时空步与电磁时空步的不一致问题,实现了复杂三维动态结构的时域描述。仿真实验验证了该方法可行有效。     

基于修正变换域降噪的NC-OFDM信道估计算法

针对NC-OFDM系统在某些相干带宽内可能没有足够的导引符号,导致基于频域内插的LS信道估计算法性能较差的问题,提出了一种修正变换域降噪的信道估计算法。该算法利用NC-OFDM系统信道衰落系数的时频域关系,通过IDFT在时域估计信道多径衰落,并进行降噪滤波,然后采用DFT估计频域信道衰落系数,从而避免了频域内插。仿真结果表明,在仿真条件下,该方法比传统基于频域内插的LS信道估计有约4 dB的性能增益。     

Burgers方程的正交基无网格Galerkin解法

选用正交基函数作为无网格Galerkin法中的基函数,成形了正交基无网格Galerkin法.该方法克服了当基函数项数较大时方程组出现病态这一缺点,同时使矩阵计算变得简单,提高了计算效率.对Burgers方程在时间域上采用θ加权法进行离散,空间域上采用正交基无网格Galerkin法进行离散,构造了θ加权-正交基函数的无网格Galerkin法,通过对一维Bur-gers方程进行数值计算,并和现有的数值方法结果进行比较,表明了该方法的有效性.