描述函数

摘要： 实际电网中发生了多次与调速器的死区和限幅非线性切换环节相关的复杂频率振荡事故。针对相关近似分析仅考虑单一的死区问题,构建了同时考虑死区和限幅的分段描述函数,基于此分析了含死区和限幅的非光滑单机水电系统在大扰动后正阻尼时出现的频率振荡现象及其特性,并分析了描述函数法的适应性。结果表明,近似光滑系统中同时存在不稳定和稳定极限环,其中稳定极限环可近似对应大扰动后正阻尼的非光滑系统出现的死区和限幅起作用的切换型频率振荡,并进一步解释了不同限幅参数下,振荡幅值变化而振荡频率基本不变的现象。适应性分析表明,系统参数变化可能使得低通滤波特性变差,导致描述函数法近似非光滑切换型振荡的分析精度变差。

摘要： 为解决目前网络最大流问题求解效率低、数据溢出等问题,设计求解网络最大流问题的信念传播算法.根据网络最大流问题的特性,使最大流问题的线性规划方程与信念传播算法传递方程结合,得到描述函数,将带权随机有向图映射为对应的因子图模型;在此模型基础上,利用信念传播算法的信息迭代方程进行特征值收敛计算,提高寻优效率.选取若干随机有向图进行数值实验,实验结果表明,该算法在寻优速度上优于同类算法,验证了其可行性及有效性.

摘要： 水轮发电机组的动态调节稳定性对电力系统至关重要.频率死区作为水力发电系统中重要的非线性环节,其对系统频率稳定性的影响机制值得深究.研究了频率死区对水电孤岛运行系统稳定性及其动态响应的影响.建立了含有频率死区的单机带负荷水轮机调节系统模型,应用描述函数法和时域数值模拟相结合的方法对该非线性系统的动态特性进行了分析.结论显示频率死区虽然不会减小系统稳定域,却显著影响了稳定、失稳、近似临界稳定各运行状态下水轮发电机组的动态响应规律.

摘要： 本文针对磁悬浮电机高速旋转时转子出现低频振动的现象开展研究.文中建立了磁悬浮控制系统各环节的非线性模型,分析了电磁力、开关功率放大器、电流输出限幅等非线性因素导致低频振动的机理,并在此基础上,基于描述函数及扩展奈奎斯特判据方法分析了含有非线性环节的磁悬浮系统稳定性.文中建立了基于Matlab的仿真模型,并研制了100 kW磁悬浮高速永磁电机样机,通过仿真与试验对提出的结论进行了验证,结果表明当磁悬浮电机高速旋转时,除同频振动外,转子确实产生了与转速无关的低频振动,该低频振动与系统中的非线性因素有关,其中电流饱和与限幅是导致该低频振动的主要原因,所得结论能够为磁悬浮技术在高速电机中的应用提供理论依据.

摘要： 针对摩擦引起的机电跟踪系统极限环问题,提出了一种简化的极限环分析和抑制方法.将摩擦非线性特性简化为死区非线性特性,采用描述函数法对系统极限环进行分析,并采用在电机驱动信号中注入颤振信号的方法避免极限环发生.仿真和试验结果表明,该极限环分析和抑制方法可以对系统的极限环进行有效地预测和抑制.

摘要： 在再入轨迹优化中考虑了不确定性因素的影响,并根据鲁棒优化理念,构建了再入飞行轨迹鲁棒优化模型.轨迹鲁棒优化模型中包含随机变量,现有轨迹优化方法难以求解;针对此困难,采用协方差分析描述函数法(CADET)将含有随机变量的轨迹鲁棒优化模型转化为等价的确定性轨迹优化模型,然后用伪谱法求解.以考虑气动参数不确定性的再入轨迹优化问题为例,分别用确定性优化和同时约束均值与标准差的鲁棒优化方法进行求解.结果显示,相较于确定性优化,鲁棒轨迹优化得到的最优再入轨迹对于气动不确定性的敏感度明显降低,表明了本研究提出方法的有效性.

摘要： 为解决全桥三电平LLC谐振变换器由于电路的非线性而导致控制器设计困难的问题,基于扩展描述函数搭建等效电路模型,通过分析谐振电路状态方程的特性,提出使用变压器二次侧电流来表示谐振电路的谐振特性,得到开关频率与输出电压之间的传递函数,并在此基础上设计了双闭环PI控制器.通过MATLAB/Simulink仿真软件搭建仿真模型,仿真结果验证了控制器设计方法的正确性,降低了输出电压纹波和开关通断时的损耗.

摘要： 本文介绍了间隙非线性对舵面小幅值频率特性的影响研究.基于描述函数法分析了间隙非线性的一次谐波频率特性,利用Simulink建立带间隙常用舵系统的仿真模型,通过小幅值指令信号激励,获取了间隙作用下的舵面典型时域特征与频率特性变化规律.结合实际带间隙的典型舵系统,开展了小幅值频率特性测试,获得了间隙作用下实际舵面的响应特征,其规律与仿真分析结果一致.本研究可为姿控设计模型选取与优化提供借鉴.

摘要： 实际系统中多次发生一次调频过程不稳定导致的超低频频率振荡事件.调速器死区给系统带来非线性,进而影响系统的频率振荡行为.基于单机等值系统,采用描述函数法分析了无阶跃死区、有阶跃死区和滞环死区这3种死区对频率振荡的影响.在复平面上,给出了死区描述函数的负倒数随振幅变化的轨迹,以及调速器、原动机、发电机构成的开环传递函数随频率变化的曲线,两者相对位置关系决定系统的稳定性.负倒数随振幅变化特性曲线完全位于开环频率特性曲线左侧时,系统稳定.其他情况下2条曲线一般会相交,交点对应极限环,极限环稳定与否决定于交点的具体形态.同时分析了单机等值系统中调速器死区对频率振荡的影响,调速器无阶跃死区和有阶跃死区都不会减弱系统稳定性,但有滞环死区时可能导致原本稳定的系统出现稳定极限环引发的持续等幅振荡.时域仿真结果验证了上述结论.

摘要： 阐明了齿轮传动位置伺服系统间隙除产生熟知的前向迟滞非线性之外,还将因系统往复运动中加卸载相交替的反向调制致使驱动电机动力学参数同步跳变所出现的变载非线性现象.推导建立了这类非线性在一阶谐波意义下的串联式等效频域模型及其近似计算公式,分析了相应的幅相特性.进一步面向服役中系统提出了直接通过闭环弱自激振荡控制所实现的间隙辨识新方法,给出了控制器的结构及其参数整定策略.此外,文中还给出了含高斯白噪声测量的仿真算例,充分验证了闭环间隙辨识方法的有效性和便捷性.

摘要： 在用协方差分析描述函数技术(CADET)和统计线性化伴随技术(SLAM)等统计分析随机输入的非线性时变控制系统的精度时，除法非线性特性（环节）是最常风了的非线性函数，如何合理地对它进行准线性化是个关键技术难点问题，但直接采用统计线性化方法不能得到描述函数的解析解；由于除法非线性函数在原点的本质奇异性，利用泰勒级数展开方法近似求解误差太大。该文提出了一种新的求解方法，它以均方误差极小为指标，得到了除法环节之函数的解析解，消除了除法函数在原点奇异性对描述函数求解的影响，具有很高的精度，与传统的统计线性化方法具有等效性；该方法在非线性控制系统的精度统计分析中具有重要的应用价值。

摘要： 研究了在随机输入的非线性时变控制系统精度统计分析与评估时，解析非线性函数采用泰勒级数展开方法求解随机输入描述函数的问题；证明了如果非线性环节的输入服从高斯分布，则非线性函数的偶次导数之特性是泰勒级数展开法能否求解描述函数的决定因素，以及采用这种方法求解应当满足的条件；同时研究了几个实例。该研究结果对非线性时变控制系统求解非线性环节的描述函数及其随机输入系统的精度统计分析与评估具有重要意义。

摘要： 本文研究了数字控制模式下同步Buck变换器中的分岔与极限环现象。在忽略量化误差的前提下，给出了数字双闭环比例积分补偿策略下系统数学模型，并仿真得到了系统的电流波形、功率谱和分岔图。依据时域仿真参数，计算了z域闭环脉冲传递函数，并结合朱利判据给出了系统稳定运行的参数区间。利用描述函数方法分析量化误差在控制环路中引起的动态增益，预测了不稳定极限环区间。实验结果验证了理论预测与数值仿真的正确性。

摘要： 导引精度是战术导弹战术技术要求中的重要指标,制导控制系统精度统计分析是战术导弹设计中一项不可缺少而且十分重要的工作.在文章中,主要研究了精度统计分析的协方差分析描述函数技术.首先介绍了该方法的原理,然后进行了非线性函数的准线性化问题的研究,对高斯假设的有关结论及合理性进行了分析,对协方差分析描述函数技术在制导系统中应用的形式进行了分析.最后,进行了举例说明.协方差分析描述函数技术对于战术导弹制导系统性能进行广泛的分析研究,提供了一条有效途径.

摘要： 本文利用描述函数分析了多机电力系统低频振荡,并确定了PSS装设地点.通过对山西电网实例计算可以表明:该方法具有一定的实用价值.

摘要： 首先把高阶或高阶加滞后的系统用一阶加滞后的模型来代替,由一个不对称继电反馈实验过程输出震荡的峰-峰值与频率,使用极限环分析的方法估计出模型的传递函数;然后针对模型的滞后时间给出一种Smith预估器参数的自动整定方法.仿真结果表明,该整定方法结构简单、容易实现、控制效果较好,优于一般的PI控制器.

摘要： 首先把高阶或高阶加滞后的系统用一阶加滞后的模型来代替,由一个不对称继电反馈实验过程输出震荡的峰-峰值与频率,使用极限环分析的方法估计出模型的传递函数;然后针对模型的滞后时间给出一种Smith预估器参数的自动整定方法.仿真结果表明,该整定方法结构简单、容易实现、控制效果较好,优于一般的PI控制器.

摘要： 首先把高阶或高阶加滞后的系统用一阶加滞后的模型来代替,由一个不对称继电反馈实验过程输出震荡的峰-峰值与频率,使用极限环分析的方法估计出模型的传递函数;然后针对模型的滞后时间给出一种Smith预估器参数的自动整定方法.仿真结果表明,该整定方法结构简单、容易实现、控制效果较好,优于一般的PI控制器.

摘要： 首先把高阶或高阶加滞后的系统用一阶加滞后的模型来代替,由一个不对称继电反馈实验过程输出震荡的峰-峰值与频率,使用极限环分析的方法估计出模型的传递函数;然后针对模型的滞后时间给出一种Smith预估器参数的自动整定方法.仿真结果表明,该整定方法结构简单、容易实现、控制效果较好,优于一般的PI控制器.

摘要： 本发明公开了一种基于Zernike多项式和三角函数的赋形反射面天线型面描述方法，包括确定反射面天线结构信息及型面离散点坐标；进行坐标转化；确定Zernike多项式中反射面口径投影方位和径向指数初始值；采用最小二乘法计算天线型面描述方程中三角函数系数；得到Zernike多项式和三角函数构成的天线型面描述方程，计算型面离散点相对于方程的均方根误差；判断得到的型面离散点均方根误差是否满足型面描述要求，若满足要求，则得到最佳的赋形反射面天线型面描述方程，否则修改方位和径向指数。本发明能根据得到的赋形反射面天线型面离散点直接计算出天线表面描述数学方程，为天线不同频段观测时型面切换和性能补偿提供必需的天线型面全域精确信息。

摘要： 本发明公开一种描述电力需求响应关系的特征矩阵需求响应函数，步骤包括：S1.获取某地电力价格需求响应历史数据，分析数据包含的特点，并对数据进行聚类；S2.应用自适应最优分割法对聚类数据进行拟合，提高了拟合精度，并对拟合后的函数关系增添随机波动量，符合客观响应情况，最终可得到该地区得特征矩阵需求响应函数；S3.将特征矩阵需求响应函数表示价格需求关系，作为约束加入某地区考虑需求侧响应的日前‑实时双阶段优化模型中，并用超分位法求解。本发明提供一种实现方法简单，思路具有拓展性，并能精确和客观描述电力负荷价格型需求响应特征的函数。

摘要： 本发明涉及一种大数据场景下基于XML描述实现利用可编程函数式进行ETL转换处理的方法，包括以下步骤：加载控制文件，进行数据文件类型切分；按照预设的批次量加载数据文件，遍历数据行，逐条进行处理；进行数据解析；进行字段类型校验；选择控制文件并运行数据输出数据，并存储到多种存储系统中。采用了本发明的大数据场景下基于XML描述实现利用可编程函数式进行ETL转换处理的方法，数据解析工作交给XML解析控制，根据物流企业不同加载不同配置文件，能把不同物流数据清洗为统一的规范数据。该技术方案减少了大量的程序编码工作，且对不同数据可控可维护，且接近原生性能优异，提高了数据处理性能。

摘要： 本发明涉及一种基于信息损失函数的视频描述方法和系统，包括：获取训练视频，得到集合训练视频每一帧的语义信息；将训练视频的语义信息输入结合LSTM的层次化注意力机制模型中，得到训练视频的文字描述；根据文字描述中每个单词对表达视频内容的重要性，对单词进行损失加权，得到信息损失函数，将信息损失函数作为目标函数反传梯度优化层次化注意力机制模型，得到视频描述模型；获取待描述视频，将待描述视频分别输入至目标检测网络，卷积神经网络和动作识别网络，以得到集合待描述视频每一帧的目标特征、总体特征、运动特征，作为待描述视频的语义信息，将其输入至视频描述模型，得到待描述视频的文字描述。

摘要： 本发明涉及一种基于描述函数的光伏并网系统稳定控制方法，本发明在系统中设置稳定控制环，建立光伏并网系统模型线性部分传递函数，基于描述函数法建立系统非线性环节的描述函数。描述函数可以很好地分析非线性不连续环节引发的系统失稳问题，同时可以量化地计算临界稳定状态下系统振荡的幅值和频率。基于描述函数法的分析结果，提出一种稳定控制方法，控制参数可以根据电网强度对应调整，可以有效增强系统稳定性，避免发生振荡。

摘要： 本发明公开了一种基于描述函数法的级联DC‑DC变换器稳定性分析方法，包括以下步骤：通过小信号建模方法对级联系统中单级DC‑DC变换器的线性部分进行线性建模，以得到第一线性传递函数；通过描述函数法对DC‑DC变换器的开关环节进行非线性建模，以得到描述函数；通过变换器等效法对源变换器进行等效处理得到第二线性传递函数，并根据第二线性传递函数与描述函数的关系判定两级级联DC‑DC变换器的稳定范围；通过变换器等效法对负载变换器进行等效处理得到第三线性传递函数，并根据第三线性传递函数与描述函数的关系判定两级级联DC‑DC变换器的稳定范围。该方法可准确判断出变换器系统的临界稳定状态，有效提高判定结果的准确性。

摘要： 本发明公开了一种基于扩展描述函数建模的双向CLLLC状态观测控制方法，属于电力电子技术应用领域，在解决双向CLLLC变换器宽电压输出及不同负载工况下输出电压稳定性问题的基础上，通过建立双向CLLLC谐波等效电路，利用扩展描述函数建立大信号模型，用偏导和稳态解将模型近似线性化，创建双向CLLLC变换器状态观测方程，设计控制器，实现对双向CLLLC变换器精确控制，本发明的状态观测矩阵与电路拓扑、系统控制参数均有关，因此基于扩展描述函数建模的双向CLLLC变换器状态观测控制方法适用于多种应用场景下的DC/DC变换，在不同程度的负载工况下，达到输出电压稳定不变的效果。

摘要： 本发明公开了一种基于描述函数的VSC单边限幅参与的次同步振荡分析方法。该方法针对不对称的单边d轴电流限幅(AU‑d‑CL，或上电流饱和限幅)参与的并网电压源换流器(voltage source converter，VSC)系统的次同步振荡现象，采用单边限幅的描述函数和广义Nyquist判据进行近似分析。具体地，首先，建立了并网VSC系统的简化模型，分析了其小扰动稳定性，并分析了AU‑d‑CL参与的负阻尼振荡现象。其次，给出了VSC系统的频域模型和AU‑d‑CL的描述函数。最后，结合AU‑d‑CL的描述函数和广义Nyquist判据，近似计算了不同参数和限幅值时的振荡幅值和频率，结果表明计算结果和仿真结果基本一致，可解释次同步振荡在限幅值改变时,频率基本不变，振荡幅值变化的现象。

摘要： 本发明涉及一种基于描述函数的光伏并网系统稳定控制方法，本发明在系统中设置稳定控制环，建立光伏并网系统模型线性部分传递函数，基于描述函数法建立系统非线性环节的描述函数。描述函数可以很好地分析非线性不连续环节引发的系统失稳问题，同时可以量化地计算临界稳定状态下系统振荡的幅值和频率。基于描述函数法的分析结果，提出一种稳定控制方法，控制参数可以根据电网强度对应调整，可以有效增强系统稳定性，避免发生振荡。

摘要： 基于双正弦输入描述函数的绝对值系统的稳定性确定方法，首先把原始系统可导的非线性部分用其Lyapunov线性化结果代替，然后绘制新系统线性部分的Nyquist曲线，接着对非线性部分采用数值方法计算双正弦输入描述函数并绘制其倒数的曲线，之后根据两种曲线的相交情况分析闭环系统能否产生周期振荡，若判断不能产生振荡则放大模型参数直到满足振荡条件，从而得到系统的稳定裕度。本发明克服了现有方法受到的二阶系统、特定系统等限制，为研究绝对值系统的稳定性提供了一种通用的方法。