线性化方法

摘要： 传感器作为物联网技术的基石,在人们的生产生活中发挥着重大作用.其中,基于隧穿磁阻效应(tunneling magnetoresistance,TMR)的磁传感器具有灵敏度高、尺寸小、功耗低等优点,在导航定位、生物医学、电流检测和无损检测等领域具有极大的应用前景.本综述以TMR传感器技术路线的发展为核心,囊括了从基本传感单元到三维空间磁场检测,再到实际应用的多个研究重点.首先,介绍了TMR传感器发展历程并阐明其基本工作原理,讨论了提高单个传感单元磁隧道结输出线性度的方法.接下来,详细介绍了传感器的重要电路结构—惠斯通电桥,以及制备TMR全桥结构的多种工艺方法.进一步,从三维空间磁场检测这一市场需求入手,深入讨论了基于TMR传感器的三维传感结构的设计和制备方法.同时,以传感器灵敏度和噪声水平这两大基本性能为切入点,列举了TMR传感器性能的优化方案.最后,本文对TMR传感器的应用展开了详细介绍,以自旋麦克风,生物传感器两个新兴应用为例,对TMR传感器未来在物联网中的发展和应用进行了展望.

摘要： 随着电动汽车的发展,电网中存在大量的电动汽车充电负荷。交直流微电网因其独特的优势,更加便于交流慢充桩和直流快充桩的接入。但是大规模电动汽车并网会给电网带来冲击,危害电网安全运行。针对含电动汽车的交直流微电网的优化调度问题,计及电动汽车的移动储能特性,根据充电紧急度确定用户的充电方式,以用户侧成本、网损成本、弃风弃光成本和负荷波动成本最小为目标建立了模型。基于二阶锥松弛、绝对值线性化、乘积变量线性化等方法,进行求解。最后算例结果表明了该调度策略的有效性,可以满足电动汽车良好接入交直流微电网。

摘要： 电转气(P2G)和热电联产机组(CHP)作为综合能源系统耦合元件,是实现清洁低碳电力的重要途径.基于此,从P2G和CHP的协同机理着手,建立了考虑气管网储能特性的电-气-热互联综合能源日前调度模型.模型目标函数以日前调度成本、弃风成本和污染物治理成本之和最小,并计及了电网、气网约束条件,重点关注天然气系统管网的储气空间,以挖掘其管存动态特性.针对模型存在的非线性约束,采用二阶锥松弛和分段线性化将模型转化为混合整数凸优化问题进行求解.通过一个IEEE33节点电网和比利时20节点天然气网耦合的综合能源系统进行算例分析,结果验证了P2G和CHP的联合调度可以提升综合能源系统多项性能,管网动态特性对系统经济性具有积极作用.

摘要： 为获得非线性系统跌落冲击加速度响应最大值,以EPS缓冲包装系统为研究对象,将系统的全局非线性通过离散转化为局部工作点线性,建立系统动力学方程,获得局部工作点系统响应加速度最大值的解析表达.静、动态试验结果与实测结果的比较分析表明,基于动态试验预测的加速度最大值相对误差小于5％,基于静态试验预测的最大加速度相对误差在10％以内,动态试验预测结果优于静态试验.在黏性阻尼假设条件下,随阻尼比(系统阻尼比小于0.2)增加,基于静、动态试验预测的加速度最大值减小,相对误差增大.该方法分析过程无需系统非线性本构关系,可推广到其他非线性缓冲包装系统跌落冲击加速度响应的预测分析.

摘要： If the thrust to mass ratio is small,the error between the finite burn transfers and the Lambert impulsive guidance is significant.The general method of solution is to run an integrated trajectory computer program.An analytic method is presented to reduce this error and alleviate on-board computer burden.The terminal state parameters of the Lambert impulsive guidance are used as the terminal constraints of the finite burn transfers.The initial state of the finite burn transfers as the design parameters are selected by the linearized method to meet the terminal constraints and make the same trajectory of the finite burn and impulsive transfers after the finite burn.The numerical simulation illustrates the presented analytical method could effectively correct the error of the velocity impulse assumption,and has the advantages of small computation burden.%针对Lambert速度冲量制导方法小推质比实施误差较大的问题,提出了一种解析的快速修正方法.该方法以Lambert速度冲量制导终端状态为约束条件,采用修正初始制动点的方式修正小推质比实施速度冲量带来的误差.仿真结果表明:该方法可有效修正速度冲量假设小推质比实施的误差,并且具有计算量小、速度快的优点.

摘要： 根据卫星轨道计算的积分公式,导出了以参考轨道为初值的线性化解算地球重力场的观测方程,给出了其系数矩阵的积分计算公式,阐明了动力学法本质上是观测值相对于参考轨道的线性摄动方法,因此其变分方程力模型参数的偏导数初值必定为0.在此公式的基础上,分析了动力学法观测方程的主要特点,即线性化误差随轨道弧段增长而快速增大,其观测方程的性质也随弧段增长而变差,且积分计算误差将是下一代重力卫星数据处理的重要瓶颈问题.提出了进一步提高动力学法重力反演精度的方法,主要归结为:改进以几何轨道为初值的线性化方法以减小线性化误差,改变参数化方式以改善观测方程的性质,综合应用解析公式与数值积分公式以提高轨道计算精度.%By using the integration equation for computing satellite orbit,this paper derives the observational equation for computing gravity field model linearized with respect to the reference orbit,provides the integration equation of calculating the design matrices of the observational equation,and clarifies that the dynamic approach is in principle the perturbation method relative to the reference orbit,therefore the initial partial derivatives with respect to the force model parameters must be zero.Based on the derived formulae this paper analyzes the main characteristics of dynamic approach-based observational equation,i.e.the linearization error will rapidly increase and the property of observational equation becomes worse as the integration arc extends longer,and the numerical integration error will be the bottle-neck problem for the data processing of next generation of satellite gravity exploration.Then this paper proposes the methods for improving the accuracy of gravity recovery,which can be summarized as that refining the linearization method relative kinematic orbit to reduce the linearization error,modifying parameterization method to improve the property of observational equation,and combined using analytic formula and numerical integration formula to increase the accuracy of orbit computation.

摘要： In this paper,based on the local Crank-Nicolson method,we construct a linearization finite difference scheme for solving the generalized KdV equation.It is an implicit scheme but can be solved explicitly.Numerical experiments show that the scheme can get better numerical results.%针对广义KdV方程,构造了基于局部Crank-Nicolson方法的一种线性化差分格式,格式是一个可以显式求解的隐格式.数值试验表明,格式能够较好地求解广义KdV方程.

摘要： 本文提出了一种电网最小新增无功补偿容量优化模型,不仅考虑相关导则中对无功补偿容量要求的约束,而且增加了电网运行约束条件,包括最高、腰荷和最低负荷运行方式下的节点电压、线路潮流等约束条件;根据模型特点,将模型分解为上下2层子模型,并利用Benders分解实现子模型之间的协调求解.最后,以江苏500 kV电网为例,对本文模型和算法进行验证,结果表明了其正确性和有效性.

摘要： 斜拉桥拉索在外部激励下容易引起大幅振动,施加轴向控制力抑制拉索横向振动是一种可行的方法。由于轴力的作用,使得拉索的振动控制系统呈非线性特性,造成求解繁琐和实现困难。首先建立了拉索非线性控制系统时间离散模型,针对控制系统控制矩阵的双线性特征提出了平均值线性化和初始值线性化方法,并从理论上分析了线性化方法对减振效果的影响。以拉索前三阶模态控制系统为例开展了仿真分析,结果表明,在自由振动和随机激励下提出的线性化方法的减振效果比非线性方法降低5%,并能取得良好的减振效果,且两种方法的减振效果基本相同。

摘要： 非线性静力分析方法或Pushover分析方法是近年提出并在高桩码头抗震设计中得到应用的位移计算方法,该方法将Pushover曲线与反应谱相结合对结构位移进行估计.探讨了影响高桩码头Pushover分析结果的因素,对Pushover分析的能力谱法和N2法及能力谱法中采用的不同等效线性化方法、等效阻尼比公式和不同反应谱进行了定性和定量分析,同时通过一个实际工程案例,比较了上述不同情况的目标位移计算结果.研究表明,能力谱法与N2法的计算结果之间存在差异,差异的大小与能力谱法采用的等效阻尼比计算公式有关;能力谱法中,不同等效阻尼比公式和反应谱曲线下降段的形状对高桩码头目标位移的计算结果有较大影响;Pushover曲线双折线化方法对位移计算结果的影响不是很大.

摘要： 提出了动态多变量非线性系统的静态逆模型概念，给出了基于集成模型的非线性系统的逆系统线性化策略，同时亦提出和讨论了多种有效和实用的静态逆模型求取方法，仿真实验表明该文提出的逆系统线性化方法能实现一般多变量非线性工业过程的线性化。

摘要： 本文讨论了耦合范德波尔(van der Pol)振子系统的一致性问题。讨论了其在线性耦合以及非线性耦合情况下的相位同步现象，通过数值方法确定了实现同步的耦合参数值，并利用线性化方法和Floquet理论分析了线性耦合情况下的相位同步稳定性。结果表明，线性耦合下的耦合振子系统的运动依赖于初值和耦合参数的选取，可以出现同步和不同步等情况；与非线性耦合的情况差异较大。

摘要： 本文对一般线性比率和问题LSP提出了一个确定型全局优化算法.首先,将原问题转化为一个与其等价的问题LSP1.接着,给出一类新的线性化方法对问题LSP1的目标函数进行线性下界估计,由此建立了LSP1的松弛线性规划RLP,通过对RLP可行域的细分和一系列RLP的求解过程,我们从理论上证明了算法能收敛到LSP1的全局最优解.最后对数值算例应用本文算法,结果表明本文方法是可行的.

摘要： 本文设计并实现了一种基于并联反向二极管对的模拟预失真器,并将其应用于一个2瓦的LDMOS线性功率放大器.仿真结果显示,在输出功率为26dBm的情况下,三阶交调降低了13dB.如果应用于WCDMA信号,实验结果显示ACPR有6-7个dB的改善.可以得到,这种线性化方法有较好的线性化效果,电路结构简单等优点,满足3G等系统对于移动端的功放性能要求.

摘要： 本文对某型发动机起动调节器的组成结构、功能及原理进行了详细的分析,以流量连续方程和力平衡方程为基础,采用线性化方法,建立了各个部件和系统的数学模型,并进行了仿真与分析.通过对系统中某些部件参数的改变分析了参数变化对起动过程的影响,从而为系统的加工、维修、装配与性能调整提供了理论依据.研究表明:线性化处理方法适用于航空发动机机械液压控制器的建模,所建的数学模型能较好的反映实际系统的功能与性能.

摘要： 本文讨论了2R机械手运动能耗最小的最优控制及其最优轨迹规划问题,建立了该系统最优控制数学模型,采用线性化处理方法将非线性时变的系统变成近似线性系统,在考虑它们之间的耦合关系的基础上,使之可以用数值方法来求解,提高了计算的精度,对机械手操作性能的最优控制作了有益的探讨,为进一步用微分几何讨论该类问题打下了基础.

摘要： 本发明公开了一种宽带多载波通信系统中有记忆非线性放大器的线性化装置及方法。该装置包括信号修整器、自适应滤波器、放大器、衰减器、抽头系数更新器和查询表更新器；其中信号修整器和自适应滤波器分别对传输信号进行修整、滤波，并输出给放大器放大；之后信号分为两路，一路送入信道传输，另一路送入衰减器衰减至放大前电平，输出给抽头系数更新器和查询表更新器，分别对滤波器抽头系数和幅度查询表及相位查询表进行更新；重复上述步骤，不断更新幅度查询表、相位查询表和滤波器抽头系数，并对生成的传输信号再进行修整、滤波；如此反复，实现宽带多载波通信系统中放大器线性化功能。本发明具有收敛速度快、收敛精度高，线性化程度高的优点。

摘要： 本发明公开了一种宽带多载波通信系统中有记忆非线性放大器的线性化装置及方法。该装置包括信号修整器、自适应滤波器、放大器、衰减器、抽头系数更新器和查询表更新器；其中信号修整器和自适应滤波器分别对传输信号进行修整、滤波，并输出给放大器放大；之后信号分为两路，一路送入信道传输，另一路送入衰减器衰减至放大前电平，输出给抽头系数更新器和查询表更新器，分别对滤波器抽头系数和幅度查询表及相位查询表进行更新；重复上述步骤，不断更新幅度查询表、相位查询表和滤波器抽头系数，并对生成的传输信号再进行修整、滤波；如此反复，实现宽带多载波通信系统中放大器线性化功能。本发明具有收敛速度快、收敛精度高，线性化程度高的优点。

摘要： 根据一实施例的结肠线性化装置，其安装在内窥镜，并通过在结肠中执行平移及膨胀运动来线性化结肠，其可以包括：环形近端构件，其被安装成围绕内窥镜的插入管的外周面；固定端部，其固定在所述插入管；环形远端构件，其位于所述近端构件与所述固定端部之间，并沿所述插入管的纵向可移动地安装；以及弹性构件，其连接在所述固定端部与所述远端构件之间。

摘要： 本发明公开了一种宽带通信系统中有记忆非线性放大器的线性化装置及线性化方法。其线性化过程是：使用频域修整器、时域修整器和自适应滤波器分别对传输信号进行频域修整、时域修整和滤波处理，放大修整后的信号；将放大后的信号衰减至放大前电平并反馈，使用反馈信号和输入信号分别对滤波器抽头系数、时域查询表和频域查询表进行更新；重复上述步骤，不断更新频域查询表、时域查询表和滤波器抽头系数，利用滤波器抽头系数更新值、时域信号修整器的修整值和频域信号修整器的修整值，对生成的传输信号再进行频域修整、时域修整和滤波处理，如此反复，实现宽带OFDM系统中放大器线性化功能。本发明具有收敛速度快、收敛精度高，线性化程度高的优点。

摘要： 本发明公布了一种非线性功放的精细数字预失真最优线性化方法。通过对功率放大器的输出有用信号和非线性失真进行微观分析，建立了功率放大器输出有用信号、功率放大器输出非线性失真和功率放大器参数之间相互关系的实用解析表达方法；提出了预失真‑功放复合体(DPD‑PA复合体)理论上所有可能输出的频谱的映射构建方法；提出了精细数字预失真最优线性化方法在符合约束条件下的解法。相比于现有采用宏观整体分析方法所提出的数字预失真方案，本发明通过解析计算或数值计算验证了多载波系统数字预失真线性化性能存在最优化理论上限。同时，在本方法的实施例中实现了此最优线性化理论上限。

摘要： 本发明公开了一种宽带通信系统中有记忆非线性放大器的线性化装置及线性化方法。其线性化过程是：使用频域修整器、时域修整器和自适应滤波器分别对传输信号进行频域修整、时域修整和滤波处理，放大修整后的信号；将放大后的信号衰减至放大前电平并反馈，使用反馈信号和输入信号分别对滤波器抽头系数、时域查询表和频域查询表进行更新；重复上述步骤，不断更新频域查询表、时域查询表和滤波器抽头系数，利用滤波器抽头系数更新值、时域信号修整器的修整值和频域信号修整器的修整值，对生成的传输信号再进行频域修整、时域修整和滤波处理，如此反复，实现宽带OFDM系统中放大器线性化功能。本发明具有收敛速度快、收敛精度高，线性化程度高的优点。

摘要： 提供一种数字线性化方法,将第一路径上的数字输入信号与主放大单元的输出信号一起运算,以检测主放大单元的数字输入信号中的失真分量。将第二路径上的数字输入信号与所检测的失真分量相关,以在检测失真分量期间自适应地控制第二路径上数字输入信号的增益。因此,根据上述方法,通过放大所检测的失真分量并将放大的失真分量与主放大单元的输出信号耦合,可以有效地和准确地消除在主放大单元的数字输入信号中包含的失真分量。

摘要： 本发明公开了一种涡扇航空发动机非线性模型分步线性化方法，用于涡扇航空发动机控制分析技术领域。该方法针对涡扇航空发动机作简化假设，基于其部件特性与气动热力过程，建立涡扇发动机的部件描述方程并转化成可解析线性化的代数表达式。在部件工作点的线性化有效区域内分别泰勒展开获得发动机部件的线性模型。根据涡轮风扇发动机的结构，按照发动机实际结构将部件线性系数矩阵串联起来，得到涡轮风扇发动机的整体线性模型。利用该方法建立发动机线性化模型更加灵活方便，该线性化模型更能凸显发动机内部机理，线性化精度更高，并且可弥补线性模型不能准确描述发动机过渡态过程中的参数变化的不足。

摘要： 本发明公布了一种非线性功放的精细数字预失真最优线性化方法。通过对功率放大器的输出有用信号和非线性失真进行微观分析，建立了功率放大器输出有用信号、功率放大器输出非线性失真和功率放大器参数之间相互关系的实用解析表达方法；提出了预失真‑功放复合体(DPD‑PA复合体)理论上所有可能输出的频谱的映射构建方法；提出了精细数字预失真最优线性化方法在符合约束条件下的解法。相比于现有采用宏观整体分析方法所提出的数字预失真方案，本发明通过解析计算或数值计算验证了多载波系统数字预失真线性化性能存在最优化理论上限。同时，在本方法的实施例中实现了此最优线性化理论上限。

摘要： 本发明公开基于线性组合的潮流方程线性化方法，包括以下步骤：1)基于非线性潮流方程，依次建立线性潮流方程的通用表达式和常用表达式；2)基于线性潮流方程的常用表达式，建立减小误差后的线性潮流新方程；3)获取电网运行数据，并建立决策变量优化模型，计算得到令潮流方程线性化误差最小的决策变量；4)基于令潮流方程线性化误差最小的决策变量，更新减小误差后的线性潮流新方程，得到误差最小的最优线性近似模型。本发明所提出的潮流方程线性化新形式，相比于其他线性潮流方程，能够更加有效地降低线性化误差。并且在不同节点系统中均应用效果良好，具有较强的普适性。