灵敏度矩阵

摘要： 针对传统优化方法利用所有采样数据进行参数估计存在的求解困难问题,在联立求解的框架下,通过引入随机优化和扩展目标函数,提出基于改进随机梯度下降的反应动力学参数估计方法。该方法对多数据集的大规模系统进行机理建模,基于灵敏度微分方程法获得灵敏度矩阵,同时利用模型标度化技术处理多状态变量对多参数估计的同步收敛性问题。为了减小迭代过程中噪声方差的影响,在现有的随机平均梯度下降方法的基础上,利用随机扩展目标函数增加目标函数中计算梯度的信息量,并给出该方法收敛的理论性分析。数值仿真结果验证了该方法的有效性和可行性。

摘要： 为了满足电阻层析成像(electrical resistance tomography, ERT)技术在实际应用时对修正牛顿-拉夫逊算法逆问题求解精度的要求,从初始值、正则化因子调整、灵敏度矩阵更新、阈值优化等方面进行了改进。利用可实现离线优化与计算的改进Landweber预迭代算法获得算法初始值,然后在逆问题求解过程中,按概率采取不同的策略调整正则化因子,同时根据正问题计算结果自动更新灵敏度矩阵,最后以进一步减小敏感场边界电压计算值与测量值的误差为优化目标,利用改进遗传算法优化重建图像阈值,进而得到敏感场域内电阻率分布的最优值。仿真结果验证了上述措施的有效性。

摘要： 微创外科穿刺手术探针的末端力测量是实现其精准控制和提高手术质量的关键,对保证手术操作的安全性至关重要。本文针对穿刺手术探针末端力测量的实际需求,设计了一种可集成于探针中的法布里-珀罗(Fabry-Perot,F-P)腔级联布拉格光栅(Fiber Bragg Grating,FBG)的光纤力传感器。首先,基于F-P腔的双光束干涉理论及光纤光栅传感理论并结合探针的悬臂梁结构,分析建立了植入在探针中光纤传感器的F-P腔和FBG传感模型,推导出F-P腔和FBG特征波长漂移量与施加力的映射关系,同时引入力与温度灵敏度矩阵,实现了探针力测量的同时有效避免了温度的交叉影响问题。接着,通过化学腐蚀的方法制备了光纤F-P腔并级联FBG形成传感器,并将传感器集成在手术探针中。最后,为了校准并检验本文所设计的F-P腔级联FBG光纤力传感器,对传感器进行了力与温度灵敏度的标定实验和稳定性测试实验。结果表明,该传感器的光纤F-P腔力灵敏度可达331.8 pm/N,FBG力灵敏度可达159.9 pm/N,线性度高于0.99,平均波长漂移为25 pm。本文设计的探针力传感器灵敏度高且线性度好,在微创外科穿刺手术机器人领域具有广阔的应用前景。

摘要： 为保证结构可靠性,需建立实时有效的损伤识别系统,但识别过程涉及大量未知参数,给精确识别带来了极大挑战。根据结构振动特征方程,推导出结构模态参数对设计参数的灵敏度矩阵,建立了基于模型修正的损伤识别程序。以11层框架结构为数值模型,揭示了模态参数对损伤的敏感性,验证了基于灵敏度的模型修正方法在结构损伤识别上运用的可行性。

摘要： 借助电场耦合势三维有限体积法与直接求解技术,研究建立了一套海洋可控源三维电磁响应显式灵敏度矩阵(或称为Fréchet导数)高效算法.首先,利用Yee氏交错网格和有限体积法对电场混合势Helmholtz方程进行离散处理,建立与移动源电磁场正演模拟相对应的大型代数方程组,再应用直接法得到的逆矩阵和三维线性插值技术事先确定插值算子和投影算子,并利用投影算子与各个发射源离散向量的乘积计算多发射源电磁响应,极大地提高了多发射源电磁场正演模拟效率.在此基础上,根据块状模型和像素模型中异常体电导率分片常数分布特征,将电导率摄动产生的一次散射电流场表示成Yee氏剖分网格上散射电流元的叠加,由投影算子与散射电流元的离散向量的乘积快速计算出电场强度与磁场强度的显式灵敏度矩阵.最后,通过数值计算检验算法的有效性,并通过块状模型与像素模型分别研究海洋可控源电磁响应特征.

摘要： 矿井通风监测系统可以实时掌握矿山通风系统现状、分析诊断井下系统故障、危险事故时的决策救援.以某铁矿的通风系统作为研究对象,通过计算铁矿通风系统的灵敏度矩阵、分支巷道的被影响度,根据灵敏度矩阵的特征选取了通风系统监测点,借助Ventsim模拟软件分析分支巷道风阻改变时其他巷道风量发生变化的巷道集合,验证监测点的合理性和必要性.根据分支巷道影响范围优化监测点数目,将根据灵敏度性质选址的监测点优化为8个.

摘要： 为获得结构系统的质量分布的位置及大小等信息,提出了一种基于灵敏度矩阵的结构分布质量识别方法.首先分析了质量矩阵变化引起的系统模态改变,然后利用质量矩阵变化后的模态特征方程,推导了结构质量灵敏度系数矩阵的计算公式.将质量灵敏度矩阵代入到质量变化前后的偏差与质量变化系数之间的关系式中,建立了基于灵敏度矩阵的结构分布质量识别理论模型,以求解结构的质量变化系数,实现质量变化定位和大小的定量分析.采用三质点动力体系模型的数值分析结果表明,所提方法识别效果显著.为了将该方法应用到工程实践中,选用了悬臂梁结构于指定位置假定质量变化,并通过对比质量变化系数的设定值与计算值来验证理论分析.验证结果的相对误差均低于5％,表明所提方法是可行的.

摘要： 建立了油气润滑ECT系统图像重建的数学模型和仿真模型,定义了秩亏数和相对秩亏率,分析了油气润滑ECT系统灵敏度矩阵产生的秩亏问题及其影响因素,结果表明:在忽略软场效应的条件下,灵敏度矩阵的秩亏随极板数的增加而减小,随油膜厚度的增加而增大;在计入软场效应的条件下,灵敏度矩阵的秩亏仍然随极板数的增加而减小,随油膜厚度的增加而增大,但系统灵敏度矩阵的秩亏将减小,油气润滑ECT系统图像重建时产生秩亏的根本原因是检测数据的不足.

摘要： 对于碳纤维增强层合板(Carbon fiber reinforced ploymer,CFRP)在生产和使用过程中可能存在的损伤问题,提出了一种将电极片贴在CFRP四周的电阻抗层析成像(ElectricalImpedance Tomography,EIT)检测方法。与嵌入式EIT方法相比,该方法不会对CFRP结构造成进一步伤害,有更加广泛的应用场景。基于COMSOL与MATLAB研究了贴片式与嵌入式电阻抗层析成像方法的灵敏度矩阵与图像重建效果。

摘要： 在分析大地电磁测深法地表响应对模型参数的灵敏度变化规律的基础上,提出了利用趋肤深度限定范围快速求取近似的灵敏度矩阵的方法,忽略对地表电磁响应贡献较少的灵敏度元素的求取,以加快反演的速度.并通过三个典型的地电模型验证了方法的可行性.模型计算结果表明,该方法在不影响反演效果的前提下,可以将反演速度提高30％以上,可以推广到实际应用中.

摘要： 本文对上海地区电网无功分布以及电压调整特点进行了深入研究,对上海地区电网的无功调压策略现状进行的比较分析.针对所存在的问题和目前上海地区电网现状,文章提出了基于上海地区电网投运的AVC系统的调压策略,采用最优化算法和灵敏度矩阵的自动控制电压调节方法,并在上海地区电网进行了实际运用.在现有的技术手段的基础上实现了无功分布更加合理,电压调节更加有效.并在此前提下,改善了无功调压设备的运行环境,取得了主变分接开关动作次数减少,无功补偿设备投入更加合理,35kV母线电压合格率显著提高,网损率有效降低的良好效果.

摘要： 提出甘肃电网与白银电网模型拼接方案:首先从白银地调EMS系统获取CIME模型文件以及状态估计结果文件,对其进行解析、合并及网络拓扑分析,生成适用于电力系统仿真计算的白银电网模型;研究甘肃电网与白银电网边界节点潮流调整方法,利用功率灵敏度矩阵调整边界联络线注入功率,电压灵敏度偏差法调整边界节点电压.最后以实际电网应用为例,验证了模型拼接方案以及边界节点潮流调整方法的可行性.

摘要： 日前发电计划编制时使用直流潮流理论建立电网网络模型，在计划编制时需要知道支路有功与节点有功注入的灵敏度矩阵用于优化，对于大规模电网而言，大量的支路数和节点数使得采用常规求逆矩阵的方法计算灵敏度矩阵存在占用内存大、计算量大等问题，尤其是需要计算96点断面的灵敏度矩阵，以及快速添加预想故障和监视元件约束模型的需求，使得常规计算方法无法满足使用要求。本文分析了96点断面特征，提出了基于拓扑特征对断面进行有效分类形成多个集合，实现了集合内断面的关联矩阵的共享，并分析了断面关联矩阵计算方法和预想故障和监视元件约束模型的计算方法，提出了综合利用局部拓扑、局部因子修正和稀疏向量法的快速前代回代方法来快速生成灵敏度矩阵，实现了模型的快速建立。本文提出的快速计算方法为在日前发电计划制定中建立网络约束模型提供了速度快、内存消耗小的解决方案。

摘要： 针对分布式状态估计问题,采用了基于电压灵敏度矩阵的修正方法,充分利用了各节点间电压变化的相互联系。首先采用基于快速解耦的分布式并行过程协调边界点,根据边界点的误差和其相应的灵敏度系数修正其余节点的状态量,提高整体估计精度。以IEEE14 节点为例进行了仿真,结果验证了该算法的有效性及优越性。

摘要： 移动基准站GPS载波相位差分技术的关键，是如何实现可变基线条件下整周模糊度的快速解算。为此，本文详细地讨论了其确定整周模糊度的方法，并设计了检验该技术精度的实验方案，通过实验，用作者开发的软件处理了移动基准站GPS载波相位测量数据；其实算结果表明，用该技术获得了厘米级的相对定位精度。

摘要： 移动基准站GPS载波相位差分技术的关键，是如何实现可变基线条件下整周模糊度的快速解算。为此，本文详细地讨论了其确定整周模糊度的方法，并设计了检验该技术精度的实验方案，通过实验，用作者开发的软件处理了移动基准站GPS载波相位测量数据；其实算结果表明，用该技术获得了厘米级的相对定位精度。

摘要： 移动基准站GPS载波相位差分技术的关键，是如何实现可变基线条件下整周模糊度的快速解算。为此，本文详细地讨论了其确定整周模糊度的方法，并设计了检验该技术精度的实验方案，通过实验，用作者开发的软件处理了移动基准站GPS载波相位测量数据；其实算结果表明，用该技术获得了厘米级的相对定位精度。

摘要： 移动基准站GPS载波相位差分技术的关键，是如何实现可变基线条件下整周模糊度的快速解算。为此，本文详细地讨论了其确定整周模糊度的方法，并设计了检验该技术精度的实验方案，通过实验，用作者开发的软件处理了移动基准站GPS载波相位测量数据；其实算结果表明，用该技术获得了厘米级的相对定位精度。

摘要： 移动基准站GPS载波相位差分技术的关键，是如何实现可变基线条件下整周模糊度的快速解算。为此，本文详细地讨论了其确定整周模糊度的方法，并设计了检验该技术精度的实验方案，通过实验，用作者开发的软件处理了移动基准站GPS载波相位测量数据；其实算结果表明，用该技术获得了厘米级的相对定位精度。

摘要： 本发明提供了一种血型测定的灵敏度控制物制备方法，包括将一定数量的抗原溶解于水中，制得浓度确定的抗原溶液，并将此溶液与细胞接触，使抗原分子插入细胞膜内，或者将此溶液与经插入连接分子修饰的细胞接触，使抗原分子通过连接分子与细胞膜结合，得到改造细胞。淋洗改造细胞，并配成溶液，测定此溶液浓度，使其可用作血型测定的灵敏度控制物。

摘要： 公开了一种采用具有不同磁场灵敏度的TMR器件以提高检测灵敏度的隧道磁阻(TMR)传感器。例如，TMR传感器可用作生物传感器来检测生物材料的存在。在本文公开的方面中，制造TMR传感器中的至少两个TMR器件的自由层以相对于彼此显示出不同的磁特性(诸如MR比率、磁各向异性，矫顽力)，使得每个TMR器件将针对给定的杂散磁场显示出不同的电阻变化，以提高磁场检测灵敏度。例如，TMR器件可被制造为具有不同的磁特性，使得一个TMR器件在存在较小杂散磁场的情况下显示出更大的电阻变化，而另一TMR器件在存在较大杂散磁场的情况下显示出较大的电阻变化。

摘要： 一种具有多重灵敏度的柔性传感器的制备方法及灵敏度调控方法，属于传感器设计技术领域。本发明的目的是为了解决目前的传感器高灵敏度和宽的测量范围不能兼顾的问题，所述方法具体为：形状记忆聚合物基底的制备：将形状记忆聚合物的预聚物混合物浇筑在模具中，按照其对应的固化体制完全固化后，得到形状记忆聚合物基底；在形状记忆聚合物基底表面负载导电涂层，经过封装后与电路连接，获得柔性传感器。本发明将形状记忆聚合物的形状记忆特性和感应涂层感应形变的功能相结合，得到的柔性传感器灵敏度可控、可调，且这种可调特性具有良好的可逆性，解决了现有传感器灵敏度单一，使用范围受限等问题。

摘要： 本发明公开一种可充电、灵敏度可调节的、高灵敏度手持金属探测器，金属探测器包括西勒振荡模块、二倍压整流滤波模块、灵敏度调节及直流比较器模块和锂电池，西勒振荡模块输出检测信号给二倍压整流滤波模块，二倍压整流滤波模块输出整流滤波后的信号给灵敏度调节及直流比较器模块，锂电池用于供电。本发明采用了特有的电路设计，令用户可以很轻松地大范围调节灵敏度，以适用于各种不同的使用场景。在需要高灵敏度的场合，也可以很简单地直接调节到仪器的最高灵敏度(不会产生误触发)。本发明通过采用锂电池并进行低功耗设计，内置锂电池仅需两小时便可充至满电，充满电后可连续使用超过60小时。

摘要： 本发明公开了一种高灵敏度原子磁力仪的灵敏度指标标定方法，在传统的三轴恒定磁场线圈中，利用待测原子磁力仪、新增的恒定磁场线圈及信号处理电路B构成二级闭合反馈系统进一步抵消干扰磁场，将环境中的磁场噪声控制在待测原子磁力仪的灵敏度水平；待测原子磁力仪在所述环境下测量磁场波动，并对测量数据进行处理分析获得原子磁力仪的灵敏度指标。本发明能够进一步抵消干扰磁场，将稳恒磁场的噪声水平提高到待测磁力仪的灵敏度量级，进而测得待测原子磁力仪的灵敏度指标。

摘要： 本发明提供了一种扫描枪按压装置、灵敏度测试装置和灵敏度测试方法，按压装置包括机械手，所述机械手用来按压外设的扫描枪上的扫描按键。灵敏度测试装置包括机械手和移动装置，所述机械手用来按压外设的扫描枪上的扫描按键，所述机械手固定在所述移动装置上，所述移动装置包括X轴移动组件。灵敏度测试方法为：S1机械手按压扫描枪上的扫描按键，扫描枪扫描条码并解码；S2如果解码成功，记录扫描枪的扫描条码并解码的实际时间；S3机械手停止按压扫描枪上的扫描按键。通过机械手来按压扫描枪上的扫描按键，使能准确测量扫描枪扫描条码并解码的时间，使灵敏度测量准确度高。

摘要： 本发明的目的在于提供一种可获得与所处理的物体相应的力的分辨率而可应对低负载与高负载这两种情况的触觉传感器、灵敏度切换电路以及灵敏度切换方法。触觉传感器被安装于机器人的手部，包括：获取部件，获取视觉信息及触觉信息中的至少一个，所述视觉信息是与利用手部来操作的对象物体相关的对象物体信息，所述触觉信息是对利用手部来操作的对象物体进行握持时的对象物体信息；以及控制装置，根据所获取的对象物体信息来变更触觉传感器的灵敏度模式。

摘要： 一种具有多重灵敏度的柔性传感器的制备方法及灵敏度调控方法，属于传感器设计技术领域。本发明的目的是为了解决目前的传感器高灵敏度和宽的测量范围不能兼顾的问题，所述方法具体为：形状记忆聚合物基底的制备：将形状记忆聚合物的预聚物混合物浇筑在模具中，按照其对应的固化体制完全固化后，得到形状记忆聚合物基底；在形状记忆聚合物基底表面负载导电涂层，经过封装后与电路连接，获得柔性传感器。本发明将形状记忆聚合物的形状记忆特性和感应涂层感应形变的功能相结合，得到的柔性传感器灵敏度可控、可调，且这种可调特性具有良好的可逆性，解决了现有传感器灵敏度单一，使用范围受限等问题。

摘要： 高精度地算出不依赖于被检体的形状或构造的高分辨率线圈灵敏度分布。本发明的MRI装置具备：测量部，其具备由多个通道构成的接收线圈，按所述接收线圈的每个通道测量被检体的核磁共振信号；以及图像运算部，其使用所述接收线圈的每个通道的灵敏度分布、和从所述测量部所测量出的每个通道的核磁共振信得到的通道图像，来作成所述被检体的图像，所述图像运算部具备：灵敏度分布算出部，其使用所述通道图像和对该通道图像进行合成而得的合成图像，按每个通道，在k空间上算出灵敏度分布。

摘要： 本发明提出一种电力系统模态频率灵敏度及模态峰值灵敏度计算方法，对节点导纳矩阵Y进行特征分解，得到谐振模态λ，对λ绝对值的偏导在元件参数α＝α0、谐振频率f0点进行泰勒展开，得到频率灵敏度表达式，通过对频率表达式的分子和分母分别进行求解，得到模态频率灵敏度。另外，结合幅值灵敏度和频率灵敏度计算模态峰值灵敏度。本发明的计算方法无需对谐振频率及其周围频率点的特征值及灵敏度矩阵进行计算，简化了计算过程，并且避免了采样频率带来的误差，可用于实际电力系统的灵敏度及谐振特性分析。并且，所提出的峰值灵敏度计算方法考虑了谐振频率转移的影响，能够有效量化谐振峰值对参数的敏感性。