一种快速求取节点阻抗矩阵的方法

提出了一种含规格化的高斯消元法快速求取电力系统节点阻抗矩阵Z的方法。根据单位矩阵E的结构特点以及本方法中Z阵元素的计算顺序,找出并利用进行k-1次和进行n-1次含规格化的高斯消元后节点导纳矩阵Y和E阵元素的变化规律。然后根据变化的Y阵以及E阵,从Z阵的最后一列开始,计算对角元及对角元所在列以上的元素,再根据对称性得到对角元所在行以左的元素。依次从右向左、从下向上逐列、逐行地求取Z阵元素,以得到整个Z阵。本方法原理简单、计算快捷。用本方法对IEEE-57~300节点系统的Y阵求取相应的Z阵,与传统的高斯消元法、LDU三角分解法相比,可将计算速度提高约40%~60%。 更多还原     

对称高斯消元法的快速求解及其应用

引入四角规则,可将高斯消元法计算过程形象化,无需依赖计算公式直接完成消元计算,大大方便编程;根据对称矩阵的特点,提出2种对称高斯消元法,分别用四角规则或三角规则直接完成消元计算。与高斯消元法相比,对称高斯消元法可减少50%非对角元素的计算以及相应的除法计算,大大提高计算速度。分别用高斯消元法和2种对称高斯消元法求取IEEE-30、-57、-118系统的节点阻抗矩阵,后者的计算速度大大高于前者。以IEEE-118系统为例,后者的前代过程时间比前者快约38%或53%。后者的前代+回代过程时间比前者快约16%或28%。     

基于功能拓扑矩阵演算方法的结构多方案设计

目的提出一种新型矩阵变换,实现结构的多方案设计方法.方法基于设计对象的能量流有向图邻接矩阵,通过矩阵变换导出结构设计十分重要的强连接零件集合以及集合的先后顺序,用笔者制定的规则以及新的单位变换矩阵和单位消元矩阵与有向图邻接矩阵间的矩阵演算来实现结构多方案设计.结果通过邻接矩阵或可达矩阵的实例化、强连接零件集合结构的改变和运用单位变换矩阵和新提出的单位消元矩阵的演算方法完成功能元件的功能合并实现了多种结构方案的变化.结论基于功能拓扑矩阵演算方法实现了用数学变换进行结构多方案设计,能预测新的结构形态,是一种结构方案设计的新尝试.     

支路短路电流直流分量及衰减时间常数计算方法

随着电力系统电压等级的提高,直流分量对断路器开断能力的影响被密切关注,但针对断路器支路短路电流直流分量计算方法的研究却非常少.基于此,提出一种基于转移阻抗实现支路短路电流直流分量及其衰减时间常数计算的方法.利用支路追加法形成节点阻抗矩阵的原理,在已知原网络节点阻抗矩阵的条件下,根据系统短路时网络的特点,使变换后的网络能...     

高Q值腔中有时序差注入的二能级原子的量子信息传递的操纵

在高Q值腔中,原子与光场发生强相互作用,腔中的光子、原子作为信息的载体在耦合过程中所携带的信息随时间不断变化,从而实现量子信息的传递.参考Haroche研究小组的原子在超导微腔中的实验,利用J-C模型和包括系统耗散的Master方程,借助于数值计算方法,求解了系统中原子的约化密度矩阵元的微分方程组,并给出了原子基态的密度矩阵元随时间演化的曲线.研究了当原子的注入有时序差时,腔场的损耗对原子基态密度矩阵演化的影响.研究结果表明对两个顺序注入的原子,通过对第2个原子的注入时刻的调控,能够操控第1个原子通过腔场传递给第2个原子的量子信息,从而有效地实现对原子的量子信息传递的操纵. 更多还原     

基于CRE和MPI的腔体RCS快速并行计算

根据波前Q矩阵的定义点总位于波束轴上极值点的特点,提出了三维复射线近轴近似相位校正因子计算公式.该公式不用考虑主方向和主曲率的计算和坐标旋转,直接计算相位校正因子,从而简化了复射线展开法(CRE)的近轴近似计算.在此基础上提出了按RCS计算角度间隔分配计算任务的大粒度计算并行计算方法.计算结果显示电大尺寸开口腔体的RCS计算速度相对于传统的射线弹跳法提高了两个量级.     

直流多馈入系统电压稳定主导模式定性分析

从矩阵消元的视角系统阐述在交直流系统电压稳定分析中雅克比矩阵的推导方法.利用交流侧雅克比矩阵主导模态灵敏度的符号分布性质，定性分析直流不同控制方式对系统电压稳定裕度的影响规律.将多种LCCHVDC控制方式下的雅克比矩阵推导过程统一表示为对四阶雅克比矩阵的矩阵消元过程，从矩阵分析的角度统一LCC-HVDC电压稳定建模过程.将交流戴维南等值电路雅克比矩阵主导模态的灵敏度具有符号分布性质的证明补充完整，据此定性分析不同控制方式的直流系统接入受端交流网络后系统稳定裕度的变化趋势.通过Cigre标准系统算例验证所提方法的有效性.     

基于倍矩阵的1P5R串联机械手逆运动学分析

将倍矩阵引入到串联机械手运动学分析的建模中,结合四维旋转矩阵,提出了一种空间1P5R串联机械手逆运动学分析的新方法。基于倍矩阵和四维旋转矩阵对空间1P5R串联机械手进行运动学建模,直接得到14个逆运动学约束方程;将14个方程通过线性消元和Sylvester结式消元,得到只含1个关节变量的一元16次方程。通过数字实例求解和SolidWorks软件仿真验证了所提方法的正确性。所提方法最大的优势在于可直接获得14个逆运动学约束方程,不需要进行矢量运算或者投影等,为空间其他串联机械手的逆运动学建模提供了一种新思路。     

多跳频脉冲的高效测向算法

针对多跳频脉冲测向提出一种基于时频域矩阵分解的高效算法.采用计算高效的SPW分布计算参考阵元与其他阵元的互时频分布构造时频域阵列模型,选择各个跳频脉冲在时频平面上能量聚集区内的时频点构造空间时频分布矩阵,对矩阵进行奇异值分解,然后运用ESPRIT思想估计方向.该方法在矩阵构造和时频分布计算两方面都具有较低的运算量,并且...     

大型阵列天线阻抗矩阵和散射矩阵的求解及应用

通过公式推导,给出阵列天线阻抗矩阵和散射矩阵与辐射场之间关系的解析表达式,进而提出一种运用仿真软件HFSS来求解阻抗矩阵和散射矩阵的方法．运用小型阵列的阻抗矩阵来等效大型阵列的阻抗矩阵,将其代入推导所得表达式,实现了大型阵列辐射场的精确计算．基于此辐射场的计算方法,运用遗传算法通过优化各单元的馈电幅度和相位来进行大型阵列方向图的精确综合．以16元微带贴片直线阵列天线为例来对该综合方法的有效性进行评估．实验结果表明,优化后,在精确实现-25°~25°范围内主波束扫描的同时,最大副瓣电平都控制在-18.24dB以下; 与均匀阵相比,其半功率波瓣宽度均未展宽,增益损失小于0.85dB; 计算结果与HFSS仿真结果基本一致．     

一种电大尺寸深腔散射的有效计算方法

针对电大尺寸深腔散射计算需求过高的问题,提出了一种基于有限元-边界积分(FE-BI)法的有效计算方法．该方法利用FE-BI法计算腔体散射时矩阵元素及激励向量的特点,基于广义高斯消去法的思想,将腔体沿纵深方向划分为若干层,逐层推进计算．计算所需最大内存仅与腔体的横截面尺寸相关,而与腔体的深度无关．通过进一步挖掘算法的特点,优化层间传递方案和矩阵计算,显著提高了算法的计算效率．数值实验结果表明,该方法能够快速准确地实现深腔体的RCS计算．     

电力系统电压静态稳定性分析的特征谱分解法

本文基于矩阵的特征谱分解，阐述了一种电压静态稳定性的分析方法．该方法能够定量地给出系统电压的静态稳定裕度，并能够直接给出稳定裕度对系统状态变量和控制变量的灵敏度．文中还详细地给出了稳定裕度的计算过程且在算法上应用了雅可比矩阵的稀疏特性，有效地节约了计算机时和内存．     

发电机内电势相角与功角的测量方法及应用

传统的发电机内电势与功角通过实时测量发电机端电压电流以及发电机直轴电抗Xd和交轴电抗Xq计算得到.由于发电机在不同运行状态下Xd,Xq发生变化,产生计算误差.为此,提出一种转子位置测量法,利用发电机组的键相脉冲信号和机端电压来测量发电机内电势相角与功角.该方法不受发电机等效计算模型和同步电抗参数误差的影响,具有较高的精...     

覆盖多种材料的复杂目标LRCS计算

提出了计算覆盖多种材料复杂目标的激光雷达散射截面的可视化方法．使用颜色标签建立含材料信息的目标模型,通过颜色标签成像计算目标的单站激光雷达散射截面,附加双向遮挡成像计算目标的双站激光雷达散射截面．讨论了目标覆盖不同材料及用蒙特卡罗方法模拟表面涂漆脱落情况下的激光雷达散射截面的差异．结果表明,计算方法直观、快速,具有实际应用价值．     

基于FDTD瞬态分析的三维目标宽带RCS频率响应的快速获取

采用基于时域有限差分法(FDTD)的瞬态分析来快速获取三维目标宽带RCS频率响应.叙述了常规FDTD方法的原理,并研究了瞬态分析计算宽带RCS频率响应的过程.随后使用程序计算了导体立方体和各向同性介质立方体的频率响应情况,并与文献上的结果进行对比,证明了该算法有良好的计算精度和效率.随后计算了导体开槽空心球体和各向同性介质开槽立方体的宽带RCS频率响应特性,并对结果进行了分析.以上结果都说明该方法可靠、高效和准确.     

飞行器目标的双站散射特性研究

为研究飞行器目标双、多站电磁散射特性和隐身、反隐身原理,通过固定双站角、旋转目标的方法对不同双站角下目标的雷达散射截面进行了测试分析,避免了多次定标,效率较高．通过比较不同双站角下的飞行器目标的雷达散射截面,发现了其双站电磁散射的对称性、相似性和弱耦合性3大主要特性,并得出如下结论:单站隐身技术通过改变电磁散射能量的空间分布,将强散射波峰控制在重点探测方向之外实现隐身,而双站雷达主要通过截获重点探测方位(相对单站)之外的强散射波峰实现反隐身要求．因此判定目标的双站隐身特性需结合主要威胁双站角和整机所有强散射波峰进行．     

RCS Analysis and Calculation for Coated Rectangular Metal Plate

ＲＣＳＡｎａｌｙｓｉｓａｎｄＣａｌｃｕｌａｔｉｏｎｆｏｒＣｏａｔｅｄＲｅｃｔａｎｇｕｌａｒＭｅｔａｌＰｌａｔｅ￥ＧＵＯＷｅｎｙａｎ；ＣＨＥＮＺｈａｏｙｕ；ＬＩＮＳｈａｎｇｐｉｎｑ（郭文彦，陈兆宇，林尚平）（Ｄｅｐｔ．ｏｆＨａｒｂｉｎＩｎｓｔｉｔｕｔｅ...     

高斯粗糙表面涂覆目标太赫兹散射特性

采用基于基尔霍夫近似的物理光学方法,研究了具有高斯粗糙表面的涂覆目标太赫兹散射特性．基于高斯粗糙面建立表面粗糙圆锥和锥柱目标模型,根据入射波频率对模型进行剖分以满足物理光学的计算要求．根据菲涅尔反射系数得出表面电流,进而计算涂覆粗糙目标的雷达散射截面．对比分析了粗糙表面目标与光滑目标的散射结果,详细讨论了不同涂覆介质、不同涂层厚度、不同入射角度、不同频率以及不同粗糙度的粗糙表面圆锥目标和锥柱目标的太赫兹散射特性．计算结果表明,在太赫兹波段目标表面的粗糙度对散射有显著的影响．     

Spatially dispersive model of wire medium for scattering

The electromagnetic properties of wire medium are studied by analyzing its transmission coefficient, and a homogeneous uniaxial effective permittivity tensor with one spatially dispersive component is obtained. In order to evaluate the validity of the equivalent model for scattering problems, the bistatic and monostatic radar cross sections (RCS) of a block of wire medium are investigated with the finite-difference time-domain (FDTD) method. The difference of RCS from the physical wire medium and the corresponding equivalent model has been compared and analyzed under various parameters of wire medium, which clearly demonstrates the accuracy of the equivalent model of wire medium.