基于最小二乘法的测力环线性回归分析与检验

基于最小二乘法的线性回归分析法是解决测力环线性拟合方程的分析方案.理论分析证实,基于最小二乘法的测力环线性回归分析法建立的回归方程回归直线误差(标准差)最小,是测力环回归分析的最佳方法,可为公路工程试验检测提供较高精度的数据处理途径,其试验数据处理与Excel相结合可大大提高工作效率,并得到直观的曲线拟合界面.     

基于最小二乘法的测力环线性回归分析与检验

基于最小二乘法的线性回归分析法是解决测力环线性拟合方程的分析方案。理论分析证实,基于最小二乘法的测力环线性回归分析法建立的回归方程回归直线误差（标准差）最小,是测力环回归分析的最佳方法,可为公路工程试验检测提供较高精度的数据处理途径,其试验数据处理与Excel相结合可大大提高工作效率,并得到直观的曲线拟合界面。     

谐波和间谐波参数估计的新方法

为解决谐波和间谐波参数估计受噪声影响的难题,从被检测信号噪声的基本特性出发,提出了一种基于现代互谱、总体最小二乘、旋转不变参数估计和改进普罗尼技术的谐波和间谐波参数估计新方法.该方法采用互谱技术处理不同采样序列的互相关矩阵;根据不同时刻白噪声相互独立的原理划分信号子空间和噪声子空间,并结合总体最小二乘与旋转不变参数估计判定被检测信号的频率;最后,根据白噪声均值为0的特性,采用改进普罗尼技术估计信号分量的幅值和初始相角.仿真结果表明,该方法在低信噪比环境下可检测出多个子信号,且频率的相对误差均小于0.4%,而耗时仅0.058 s,具有良好的估计精度和估计效率.     

乘性随机误差模型的最小二乘平差与精度评定

针对乘性随机误差模型参数估计问题,在现有研究的基础上,应用最小二乘理论,讨论了普通最小二乘、加权最小二乘和偏差改正加权最小二乘3种参数平差方法;导出了这3种基于最小二乘原理的参数平差方法的精度评定公式;给出了观测值平差值与观测值改正数的精度评定公式以及大地测量各有关量间的互协方差矩阵;构造了3种最小二乘平差方法相应的单位权方差估计.数据模拟计算结果表明:偏差改正加权最小二乘适用于乘性误差模型的大地测量数据处理,具有二阶近似无偏性;根据模拟数据计算的3种方法参数估计的单位权中误差分别为1.964 8、0.999 8和0.980 7.      

一种基于改进遗传算法的尘埃粒子计数器数学模型优化的新方法

提出了一种用改进的自适应遗传算法与最小二乘法相结合的方法来处理尘埃粒子的数学模型,从而解决了由最小二乘法带来的概率负值问题,也使计数器测量数据的稳定性得到了很大的提高,即仪器工作稳定性误差控制在5%以内.经验证,实验结果与理论分析一致.     

基于三次相关的时延估计算法

针对无源定位中时延估计在低信噪比时估值准确度低的问题,在研究传统互相关法及自相关性质的基础上,提出了一种基于三次相关的时延估计算法.算法以传统互相关法为基础,利用两路输入信号的自相关功率谱函数与传统互相关功率谱函数做互相关,使三次相关功率谱函数中信号频点处的幅值呈现指数倍增长,进而弱化与其他细小尖峰幅值间的关系,达到时延估计取值所需要的互相关功率谱函数的理想效果.实验结果表明,与传统互相关及二次相关法相比,基于三次相关的时延估计算法在信噪比较低的条件下可以得到更为准确的时延值.     

约束下考虑坐标分量误差相关性的直线拟合

直线拟合在曲线拟合研究及工程实践中受到广泛关注,常用的普通最小二乘和正交最小二乘忽略了坐标分量误差相关性的存在. 基于此,首先论证了在铁路线路整正中全站仪测量坐标点的纵横坐标间存在误差相关性,同时线路中直线的拟合受到相邻线元的约束;然后,基于极大似然估计及拉格朗日条件极值原理,推导出了顾及约束和坐标分量误差相关性的直线拟合通用模型,并给出了高斯-牛顿迭代算法搜索最优解;最后,采用了实测的数据进行了验证及测试. 试验结果表明:该方法能在任何误差分布情况下考虑约束估计直线参数及其精度;考虑坐标相关误差时,参数估计精度在约束及无约束下分别提高了9.2%和2.7%;高斯-牛顿算法在约束及无约束情况下分别仅6次及3次迭代就搜索出最优直线.      

基于复Morlet小波变换的车体模态参数识别

详细推导了基于复Morlet小波变换的车体模态参数识别过程.对国内某高速动车组纯车体进行多点激励正弦扫频,利用随机减量法对车体振动响应信号进行随机减量处理,获取自由振动信号,首次运用小波理论对高速动车进行模态参数识别.同时也运用最小二乘法识别各阶振型.识别结果与商用软件Test.Lab对比,频率误差小于2％,说明小波分析适合用于高速车体这样复杂系统的参数识别.     

包含异常数据的居民出行稳健回归分析

采用稳健回归方法克服了最小二乘估计受异常样本点影响较大的弊病,该方法通过对不同的点施加不同的权重减少"异常点"作用,并据此建立加权的最小二乘估计,反复迭代以改进权重系数,直至权重系数之改变小于一定的允许误差,得到模型参数更加贴近实际值.案例研究表明,用稳健回归方法建立的数学模型避免了少数异常值干扰的影响,更加真实地反映了居民出行发生的变化趋势.     

非线性总体最小二乘反演道路圆曲线参数算法

对GNSS(全球卫星导航系统)动态定位技术采集的道路圆曲线离散坐标进行平差计算,可反演出圆曲线参数。重心坐标法平差理论不够严密,最小二乘法的极小值条件定义不完全合理,附有参数的条件平差法易受参数初值影响。针对这些问题提出一种基于非线性总体最小二乘的道路圆曲线参数反演算法。主要对其模型构建、解算算法,以及算法设计等内容进行讨论,并采用仿真数据和实测数据对算法进行测试,与其它3种方法做对比分析。研究表明:与其它3种方法相比,在统计上,非线性总体最小二乘法的结果更接近真值,真误差波动更小,结果更稳定;与附有参数的条件平差法相比,非线性总体最小二乘法受初值的影响更小,能够获得更符合实际情况的圆曲线半径;与重心坐标法和最小二乘法相比,非线性总体最小二乘法的参数估计理论更严密。     

双绕组交直流发电机参数模型研究

双绕组交直流电机正被广泛应用于独立供电系统中，该电机定子上有两套绕组，一套绕组提供交流电，另一套多相绕组整流后提供直流电，文中建立了双绕组交直流发电机的数学模型，定义了该电机的电磁参数，对参数进行了解耦分析，利用由模型决定的电磁参数，对电机进行了计算机仿真分析，仿真结果与实际样机的试验结果吻合，验证了所建数学模型的正确性。     

基于DSP的馈线终端装置FTU的设计与实现

配电自动化是提高供电可靠性和供电质量的有效手段,馈线自动化是配电自动化系统的重要内容之一,而馈线终端装置（FTU）又是馈线自动化的关键智能设备,是其基础控制单元。随着近年来检测及嵌入式技术的飞速发展,对FTU的系统可靠性和运算精度提出了更高要求。在借鉴当前国内各厂商的FTU设计方案的基础上,研制了以DSP为硬件核心的刚,使用交流采样原理实现对电网电压、电流的测量,根据交流采样值计算得出电流、电压有效值、有功功率和功率因数等电参数,并具有多种录波功能。软件基于μC／OS—II实时操作系统,提高了系统模块化和可扩展性。     

磁浮列车非接触式供电技术

针对高速磁浮列车在狭窄空间内高经济性、高可靠性车载供电需求，在耦合磁路、电气性能仿真、设计优化基础上，提出一种发射端多匝线圈且无磁芯、拾取端类似双U型耦合磁路结构的非接触供电系统（inductive power supply，IPS），该系统采用了理论设计、仿真分析以及试验验证相结合的研究方法. 首先，根据高速磁浮列车供电需求，通过理论计算确定各设备主要参数，完成IPS系统设计方案；然后，进行耦合磁路设计及仿真分析:利用Maxwell软件对多种耦合磁路进行3D仿真分析，确定耦合磁路最优设计方案，开展三维电磁仿真得到拾取装置与地面发射线圈间互感；紧接着，进行电气性能仿真分析:利用Matlab软件建立IPS系统电气仿真模型，仿真IPS系统传输功率及效率，根据供电需求确定补偿装置、地面逆变电源及DC/DC参数；最后，研制完成供电功率150 kW磁场耦合非接触供电系统，并部署于磁浮样车试验线，完成了现场EMC （electromagnetic magnetic compatibility）性能、电气性能测试验证. 验证结果表明:传输功率超过150 kW，效率92%，达到项目预期目标.      

具有快速并网功能的微网系统控制策略

为提高微网系统的性能,本文在已有的微网系统控制策略基础上,针对以下两点对其进行优化：一是微网用分布式电源输出功率限幅功能,用以抑制多台微网用分布式电源并联运行时,由于下垂特性不同而导致的微网用分布式电源过载或功率反向注入问题;二是微网系统离网状态向并网状态切换时,在微网系统二次调频控制的基础上添加频率扰动策略,用以缩短微网系统的频率调节时间,实现微网系统与电网的快速同步.本文对所提出的这一控制策略进行了分析,并利用4台容量为25 kVA的微网用分布式电源变流器和1台90 kVA可调模拟负荷组成微网系统实验电路,通过微网系统并网/离网无缝切换实验验证了这一控制策略的可行性.     

大功率交流传动电力机车牵引特性分析

在铁路客运高速化、货运重载化的同时,货运列车提速也已逐渐提到日程上来,机车的最高运行速度将会达到120 km/h.电力机车牵引传动制式将由直流传动变为交流传动,大功率交流机车将逐步取代直流机车.从大功率交流机车牵引性能、牵引质量适应性和制动性能等3方面,对大功率交流机车进行了介绍,并以大包线集包段为例,对大功率交流机车的应用进行了验证.     

遗传算法在变频交流电机控制中的应用研究

交流异步电动机具有很强的非线性特性,因此在调速控制中控制器的参数很难达到最优化.采用矢量控制后交流电机的调速性能可以和直流电机媲美.但变频交流电机矢量控制系统存在3个PI环,同时交流电机本身具有很强的非线性.由此可知调节3个控制器的参数使系统的调速性能达到最优存在很大的困难.文中建立了电机的仿真模型,在此基础上采用遗传算法对转速闭环控制器的参数进行了优化,并将优化的控制器参数与非优化的控制器参数的控制效果进行了仿真对比,结果表明取得了良好的效果.     

基于PSASP/UPI的VSC-HVDC系统潮流控制建模与仿真

提出一种采用节点电流注入法含双端VSC-HVDC的交直流混合系统潮流控制交替求解新方法,交流系统与VSC-HVDC系统通过注入电流接口并交替求解,VSC-HVDC系统根据不同控制方式计算注入电流.对定交流母线电压控制通过无功注入电流反馈控制解决了交流母线电压参考值在交流系统潮流计算中不能直接给定的问题.本文所提新方法可借助电力系统分析综合程序（PSASP）的用户程序接口（UPI）功能实现含VSC-HVDC系统的潮流控制计算.通过新英格兰系统验证了本文所提方法的可行性及有效性.所提方法无需针对VSC-HVDC的各种控制方式改变VSC-HVDC两侧交流母线的节点类型,控制灵活;无需修改常规潮流计算的雅可比矩阵,程序编写量小,交直流接口清晰且通用性好;对利用商业软件进行含VSC-HVDC的实际电网潮流控制计算有参考价值.     

城市客车自动离合器接合规律仿真及应用

分析了城市客车离合器接合过程,设计了自动离合器的接合规律,计算了一档起步、行驶换档和爬坡行驶等行驶特性下自动离合器的控制参数,并运用Cruise软件进行了汽车建模和仿真。仿真结果表明,该接合规律在保证汽车加速性的条件下,达到了满足汽车起步平顺、减小摩擦功和降低冲击度等性能指标。     

PSCAD based multi-infeed HVDC system simulation validated by a recorded fault

More and more high voltage direct current （HVDC） converters are being located in a load area in the Yangtze River Delta Region in China. It＇s large transmission capacity and intensive placement are hardly seen in other countries. Accurate and reliable study tools and methods are extremely needed for power system engineers and researchers to deal with such problems which were never met before and otherwhere. A novel approach on electromagnetic modeling of alternating current / direct current （AC/DC） system is proposed and simulation is carried out to replay a real AC 3-phase to ground fault on a multi-infeed high voltage direct current （MIHVDC） system. AC system is specially simplified. Dynamic models and real parameters are adopted in main AC/DC equipments concerned and retained. Modeling and simulation are based on the power system computer aided design/electro-magnetic transient in direct current （PSCAD/EMTDC） system software package. Comparisons between simulation results and the records from the fault recorders are studied including both AC and DC quantities.     

Modeling, identification and simulation of DC resistance spot welding process for aluminum alloy 5182

Currently the aluminum alloy resistance spot welding(AA-RSW) has been extensively used for light weight automotive body-in-white manufacturing.However the aluminum alloys such as AA5182 have inferior weldability for forming the joint due to their high reflectiveness to heat and light.Therefore it is necessary to further develop the high performance control strategy and the set-up of a new welding schedule.The welding process identification is the essential issue where the difficulty arises from the fact that the AA-RSW is a nonlinear time-varying uncertain process which couples the thermal,electrical,mechanical and metallurgical dynamics.To understand this complicated physical phenomenon a novel dual-phase M-series pseudo-random electrical pattern is adopted to excite the AA-RSW electrical-thermal process and the thermal response is recorded according to the welding power outputs.Based on the experimental information,the transfer function of an AA-RSW electrical- thermal mechanism is identified,and the optimum model order and parameters are determined.Subsequently a control-oriented DC AA-RSW model is established to explore the welding power control algorithm.The simulated results of the control model show agreement with the experimental data,which validates its feasibility for the corresponding welding control.