基于随机滤波的探地雷达成像方法

探地雷达是一种超宽带雷达系统,若按传统的奈奎斯特采样,雷达回波信号需要大量空间存储。压缩感知可以实现利用少量的测量值对稀疏信号进行重构,其中最为关键的是测量矩阵和重构算法的选择。本文将压缩感知应用于探地雷达成像,并利用随机滤波的思想选择测量矩阵,可以有效减少测量矩阵中非零值的个数。利用正交匹配追踪算法对信号进行重构,算法简单,降低了数据的存储量和运算复杂度,该算法同样可以对时间和空间上同时压缩的数据进行成像。最后,本文给出基于时间连续信号的GPR接收机一种CS实现方案。仿真结果表明,本文提出的成像方法可以以少量数据精确地对信号进行重构,并且运算量少。      

基于数字孪生的风机实时载荷预估研究

为推动风电产业技术的持续进步,改善风机控制系统性能,利用数字孪生方式,实现风机实时载荷的预估.利用风机原有的高可靠采集信号作为输入,搭建风电机组回归模型,建立系统权重矩阵,并进行线性插值使模型适应整个发电工况,完成了风电机组载荷实时预估.载荷预估值可替代目前的应变片载荷测试系统.载荷预估经评估计算精确度在 ９６.００％ 以上.预估载荷在风机塔架推力消减实时控制系统中的应用表明,减载效果显著.     

基于卡尔曼滤波的风机控制系统优化

为进一步优化风机控制效果,缓解输入信号滞后于风能变化问题;在原有的控制算法基础上,引入卡尔曼滤波预测控制算法。建立了传动系统柔性模型,推导了卡尔曼滤波系统更新方程,并根据卡尔曼滤波原理研究了相关协方差确定方法,得到了滤波系数回归更新方法。利用系统平台和bladed软件进行仿真,证明了算法对传动振动优化效果和对功率曲线平稳性优化效果。结果表明,算法具有减缓传动链振动和平滑功率曲线的作用,可以在风场推广应用。     

基于状态空间法的风机传动链振动控制

为深入分析风机传动链的动态特性,并实现传动振动控制的定量分析。推导了传动链数学模型,进而建立了传动链状态空间方程。基于状态空间方程,讨论了传动链振动控制的方法,并研究了传动链加阻带通滤波器传递函数设计依据。然后通过实例化设计实验了整个分析过程的实例化。通过bladed仿真和现场验证,证明了控制策略的有效性。     

基于RELAX的气象雷达回波参数化谱矩估计方法

气象雷达回波的功率、平均频率和谱宽等谱矩参数与气象目标的类型密切相关,如何准确估计一直是关注的问题。地杂波也是气象雷达面临的严重干扰。气象目标回波和地杂波的频谱呈现高斯谱的特征,其参数化模型可以利用来估计这些谱矩参数。提出了拟合信号功率谱的参数化谱矩估计方法,并采用RELAX的思想进行多个高斯谱信号混合时的谱矩参数估计。最后利用仿真气象雷达信号进行了实验和性能分析,实验结果表明提出的方法能准确估计出高斯功率谱的谱矩参数,且具有较高的分辨率。与脉冲对法相比可用于估计多个高斯谱混合的情况（比如地杂波和气象回波叠加在一起时）,与最大似然法相比降低了运算量。      

基于数值天气预报模式的机载气象雷达降雨目标极化特性仿真

带有极化信息的气象目标仿真是双极化多普勒天气雷达的理论研究和设计应用的基础。目前, 机载双极化气象雷达的理论研究正处于发展阶段, 为了给机载双极化气象雷达的技术研究提供数据来源, 该文提出了一种基于数值天气预报模式的机载气象雷达降雨目标极化特性仿真方法。该方法利用数值天气预报模式获得温度、粒子浓度、混合比等降雨目标的气象参数, 从而实现气象场景的建模与仿真。在分析降雨目标微物理特性的基础上, 计算降雨目标的电磁散射矩阵, 从而实现降雨目标的极化特性仿真。不同微物理特性参数下的仿真结果表明:该方法可实现降雨目标的气象建模, 与实测数据的对比分析可知, 该方法的双极化仿真结果有效、可靠。      

基于激光测风的阵风控制研究

阵风作用会导致叶根、轮毂等风机重要部件的载荷突变。为寻找较有效缓解策略,利用激光雷达可提前测量风轮处风速的特性,获得风速的超前信息。研究了阵风识别算法,设计了变桨前馈控制算法。并对算法进行Bladed仿真,仿真结果表明该策略对阵风工况的载荷缓解效果明显。结果表明,在阵风工况下,整套方法能够有效减小风机重要部件的载荷,并有效降低风机发生超速、过功率重大故障的风险。     

机载气象雷达湍流定标问题的研究

湍流是影响飞行安全的重要因素,在利用机载气象雷达进行检测时,通常是通过回波信号的谱宽来判断目标的.但是回波信号的谱宽不仅与气象目标本身有关,还与雷达参数有关,检测时需要进行定标.从大气湍流微粒间相关性的角度讨论了机载气象雷达中湍流的定标问题.不考虑相关性时,通过公式推导,证明目标的方位角和距离等因素对于谱宽的测量是没有影响的.考虑大气湍流微粒间的相关性时,引入大气湍流的相关模型,研究了目标方位以及飞机速度对于谱宽的影响,并通过仿真给出了定性分析.     

煤炭矿山地质环境监测设计技术方法探讨

为解决煤炭矿山地质环境监测设计在监测范围、对象确定、重点监测区域划分等方面存在的不统一问题,根据煤炭矿山地质环境破坏特点,对监测设计技术方法进行探讨,并提出相应的解决方法。     

基于双控制器平滑切换的变桨控制算法开发

为提高大容量风电机组在山地大湍流风场的适应能力，提升山地风场机组安全系数。通过变桨控制策略的整体结构改进，在原有变增益PI控制算法基础上，设计了模糊变桨PI控制，并开发了两种变桨控制器根据不同风况平滑切换的控制方案，完成了变桨双控制器平滑切换的新型变桨控制算法开发。通过仿真实验及现场应用证明，变桨双控制器平滑切换控制方案能减小大湍流风场机组超速及振动故障发生率，降低机组载荷，提升机组安全系数。统计表明，该算法使山地大湍流风场机组振动故障减少60%以上，超速故障减少100%。