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准消失矩变阶小波Galerkin边界元法

西北工业大学学报 2009年第6期27卷 786-790页

作者：校金友曹衍闯王焘西北工业大学航天学院陕西西安710072

迄今为止,所有关于小波边界元法的报道中均采用严格满足消失矩特性的小波。文章提出了准消失矩小波的概念及其在边界单元划分上的构造方法。将此小波用于非标准型Galerkin边界元的矩阵压缩。在给定小波矩误差的情况下,建立了矩阵元素的... 详细信息

迄今为止,所有关于小波边界元法的报道中均采用严格满足消失矩特性的小波。文章提出了准消失矩小波的概念及其在边界单元划分上的构造方法。将此小波用于非标准型Galerkin边界元的矩阵压缩。在给定小波矩误差的情况下,建立了矩阵元素的估值公式。分析表明,准消失矩小波在保证精度的前提下可以降低小波边界元法的复杂度。空间非光滑边界问题算例证实了理论结果。

关键词： Galerkin边界元小波准消失矩矩阵压缩非标准型

采用Galerkin离散方法的T-小波边界元法

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西安交通大学学报 2010年第12期44卷 99-104页

作者：王焘校金友曹衍闯张铎西北工业大学航天学院西安710072

提出一种采用Galerkin离散方法的T-小波边界元新方法.通过边界元形函数的正交变换构造T-小波,以T-小波为试函数和测试函数,采用Galerkin方法离散积分方程,对所形成的系数矩阵进行压缩,有效地降低了边界元分析的计算和存储量.此外,还提... 详细信息

提出一种采用Galerkin离散方法的T-小波边界元新方法.通过边界元形函数的正交变换构造T-小波,以T-小波为试函数和测试函数,采用Galerkin方法离散积分方程,对所形成的系数矩阵进行压缩,有效地降低了边界元分析的计算和存储量.此外,还提出一种系数矩阵快速计算方法,通过泰勒多项式的矩量矩阵变换得到关于泰勒多项式法向导数的矩量矩阵.此新方法的特点是只需构造1组T-小波作为基函数,克服了现有T-小波边界元法采用Petrov-Galerkin方法离散边界积分方程需分别构造试函数和测试函数、用于小波构造的计算和存储量大的问题.通过对2个中、大规模电容提取问题的算例进行求解,结果表明:此新方法在保持精度不变的情况下,可将用于T-小波构造的计算时间和内存占用量分别降低约一半.

关键词：边界元法 T-小波 Galerkin法矩阵压缩

基于连续介质损伤力学预测7075铝合金热冲压成形极限图

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吉林大学学报（工学版） 2014年第2期44卷 409-414页

作者：庄蔚敏曹德闯叶辉吉林大学汽车仿真与控制国家重点实验室长春130022

针对应用试验方法获得的7075-T6铝合金板材热冲压成形极限图(FLD)的局限性,开展了基于连续介质损伤力学预测7075铝合金热成形FLD的方法研究。提出应用一组单轴黏塑性损伤本构方程并优化材料常数,建立了平面应力损伤本构方程,通过分析707... 详细信息

针对应用试验方法获得的7075-T6铝合金板材热冲压成形极限图(FLD)的局限性,开展了基于连续介质损伤力学预测7075铝合金热成形FLD的方法研究。提出应用一组单轴黏塑性损伤本构方程并优化材料常数,建立了平面应力损伤本构方程,通过分析7075铝合金在不同温度时成形极限曲线(FLC)的特点,得出不同应力状态对损伤的影响,预测7075-T6铝合金板材在四组温度和三组应变率下的FLC。研究结果表明,基于单轴损伤本构方程进行数值分析得到的应力-应变曲线与试验曲线基本吻合。应用平面应力黏塑性损伤本构方程能够预测铝合金板材热冲压过程中不同温度和应变率的FLD,为铝合金板材热冲压过程提供失效判断依据。

关键词：材料合成与加工工艺固体力学本构方程 7075铝合金成形极限图热冲压

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快速小波边界元的矩阵后压缩方法

计算力学学报 2010年第6期27卷 983-988页

作者：校金友曹衍闯文立华西北工业大学航天学院西安710072

介绍了一种基于传统边界元单元划分的小波Galerkin边界元法,该方法具有几乎线性(即O N,N为自由度)的求解复杂度。在准消失矩小波的框架下介绍了非标准型系数矩阵的压缩问题,提出了一种后压缩算法以降低小波边界元法的内存消耗。求解Sto... 详细信息

介绍了一种基于传统边界元单元划分的小波Galerkin边界元法,该方法具有几乎线性(即O N,N为自由度)的求解复杂度。在准消失矩小波的框架下介绍了非标准型系数矩阵的压缩问题,提出了一种后压缩算法以降低小波边界元法的内存消耗。求解Stokes方程的算例表明,后压缩算法在保证结果收敛特性的情况下可以将系数矩阵的内存占用量降低5倍以上。

关键词：小波边界元稀疏矩阵复杂度矩阵压缩

面向智能制造领域的MIMOMP网关设计与实现

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面向智能制造领域的MIMOMP网关设计与实现

作者：曹闯中国矿业大学

学位级别：硕士

“一硬,一软,一网,一平台”是智能制造发展的“新四基”。其中,工业网络作为连接硬件、软件和平台的纽带,是数据流动的载体,它通过总线技术、工业以太网技术、工业无线网络技术的协同使用,能够实现工厂内各种设备、控制系统以及信息系... 详细信息

“一硬,一软,一网,一平台”是智能制造发展的“新四基”。其中,工业网络作为连接硬件、软件和平台的纽带,是数据流动的载体,它通过总线技术、工业以太网技术、工业无线网络技术的协同使用,能够实现工厂内各种设备、控制系统以及信息系统的互联互通。然而,不同设备、系统往往使用不同的接口与通信技术,无法直接进行信息交互,网关作为异构网络连接的关键技术,是产业升级过程中的研究热点之一。本文针对复杂的工业网络环境,设计与实现了一种多输入多输出多协议(Multiple Input Multiple Output Multiple Protocol,MIMOMP)网关,主要研究内容如下:(1)分析了智能制造背景下的工业网络环境及网关现状,研究了网关的功能与设计原理,给出了应用较为广泛的通信技术方案,基于实时系统软件设计方法COMET/RTE建立了MIMOMP网关系统模型,并采用单调速率调度算法RMA对网关系统实时可调度性进行分析。(2)采用软硬件协同设计方法,设计了网关系统的硬件和软件结构。硬件上,选取S3C6410作为核心处理器,集成标准以太网、CAN总线、RS485总线、EtherCAT等有线通信模块,WIFI、4G、ZigBee、NBIot等无线通信模块以及人机交互模块。软件上,采用模块化设计方法,对RS485、CAN、WiFi、以太网的基础通信和协议转换方案进行了设计和实现,使用QT设计并开发了通信参数配置界面,建立了具有良好扩展性和实时性的零拷贝网关模型,并采用内存映射技术予以实现。(3)对网关已完成部分进行功能和性能测试。测试结果表明,MIMOMP网关能够基本满足设计需求,且相较于常规网关具有更低的传输时延。本文面向智能制造下的工业网络,设计了一种具有八种网络接口资源的嵌入式实时网关系统模型。进行了系统实时可调度性分析;采用调用API的方式实现了RS485、CAN、WiFi和以太网的互联互通;建立了低时延、可扩展的零拷贝网关模型;开发了通信参数配置界面。为智能化改造下的异构网络设备连接提供了一种普遍适用的高实时性网关解决方案。

关键词：网关智能制造异构网络协议转换实时性

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电容提取的新摄动方程及小波边界元解法

计算物理 2010年第2期27卷 240-244页

作者：校金友曹衍闯 Johannes Tausch 张铎西北工业大学航天学院陕西西安710072 Department of Mathematics Southern Methodist University

提出一种解决含高电容率介质结构电容提取问题的新摄动方程,使计算时间减少一半.建立新摄动方程的快速小波Galerkin边界元解法.算例证明新摄动方程精度高且受介质电容率影响小;用小波Galerkin边界元求解的效率高,时间和内存消耗达到最优... 详细信息

提出一种解决含高电容率介质结构电容提取问题的新摄动方程,使计算时间减少一半.建立新摄动方程的快速小波Galerkin边界元解法.算例证明新摄动方程精度高且受介质电容率影响小;用小波Galerkin边界元求解的效率高,时间和内存消耗达到最优O(N)(N为未知量数目).

关键词：电容提取等效电荷法高电容率小波Galerkin边界元

基于多物理量耦合的微纳卫星电源分系统仿真及状态预测

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基于多物理量耦合的微纳卫星电源分系统仿真及状态预测

作者：曹闯华北水利水电大学

学位级别：硕士

微纳卫星是航天发展的重要方向,其电源分系统涉及到光电热等多物理量的相互耦合,性能表现的复杂性和不确定性使得实验验证非常困难。本研究针对在轨微纳卫星电源分系统的性能评估问题,建立包含运动、光照、电能、热流等物理量耦合的关... 详细信息

微纳卫星是航天发展的重要方向,其电源分系统涉及到光电热等多物理量的相互耦合,性能表现的复杂性和不确定性使得实验验证非常困难。本研究针对在轨微纳卫星电源分系统的性能评估问题,建立包含运动、光照、电能、热流等物理量耦合的关系模型,并进行仿真,分析不同工况下状态,讨论太阳电池与蓄电池性能衰减影响对电源性能影响。针对在轨处于寿命晚期的卫星,分析电源分系统性能变化,使用模糊推理对其进行状态分析。并基于神经网络对电源分系统中占重要指标的太阳电池输出功率和蓄电池容量进行预测。本文研究内容包括以下三个方面:(1)微纳卫星电源分系统多物理量耦合分析。针对运动、光照、电能、热流等因素对在轨卫星电源分系统的影响,建立了多物理量耦合关系模型,分析了多物理量间的相互作用和耦合机理,进行建模和仿真,模拟不同条件下的卫星电源分系统的性能。(2)太阳电池和蓄电池参数衰减对电源分系统性能影响分析。卫星电源太阳电池阵在轨运行时会遭受来自太阳、宇宙辐射等高能粒子的辐照,其性能会发生衰减,导致输出功率下降;蓄电池随着充放电次数地增加其容量也会不断降低。针对长时间在轨处于寿命晚期的卫星,使用模糊推理对其电源分系统进行性能评估。(3)基于神经网络的太阳电池输出功率和锂电池容量预测。针对已有的光伏数据集和CALCE锂电池数据集,分别使用CNN与LSTM建立多层神经网络模型,进行性能预测。结果表明该模型能够有效预测太阳电池和锂电池的性能和状态。综上所述,本研究主要围绕基于多物理量耦合的微纳卫星电源分系统仿真及状态预测展开,通过建立多物理量耦合关系模型,对电源分系统进行仿真,并利用神经网络对电源状态进行预测。

关键词：微纳卫星电源系统多物理量仿真

PMU数据质量对系统动态监测和线路参数辨识影响研究

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PMU数据质量对系统动态监测和线路参数辨识影响研究

作者：曹闯华北电力大学(北京)

学位级别：硕士

同步相量测量单元(Phasor Measurement Unit,PMU)测量数据具有同步性和上传快速性的特点,这为电力系统动态安全监测提供了条件。近年来,PMU在全球范围内得到快速发展,国内外学者对基于PMU的系统动态过程监测和应用进行了广泛研究。随着... 详细信息

同步相量测量单元(Phasor Measurement Unit,PMU)测量数据具有同步性和上传快速性的特点,这为电力系统动态安全监测提供了条件。近年来,PMU在全球范围内得到快速发展,国内外学者对基于PMU的系统动态过程监测和应用进行了广泛研究。随着相关监测和应用算法的日益完善,PMU相量测量精度已成为了相关监测和应用精度的关键。本文围绕PMU相量测量精度对系统动态量测和线路参数辨识的影响进行了研究。本文分析了PMU在静动态条件下的相量测量会产生误差的原因。揭示了静态条件下输入信号偏移额定频率会造成频谱泄漏现象,动态条件下会因离散傅里叶(Discrete Fourier Transform,DFT)的平均化效,两者都会对PMU相量测量造成影响,从而产生测量误差。针对基于PMU的次同步谐波监测方法与精度的问题,分析了现场录波数据找出了谐波特性;然后将录波数据和相量数据对比分析,验证了相量振荡频率与谐波频率的对应关系;分析了相量和频率辨识对还原精度的影响,揭示了相量幅值误差、相角误差、频率误差与谐波还原精度的关系。针对线路参数辨识不精确的问题,本文基于理论推导和仿真,分析了PMU电压电流相量的幅值和相角误差对输电线路参数辨识精度的影响,揭示了电阻的辨识精度主要受电压幅值的影响,电抗的辨识精度主要受电压角度的影响,且辨识精度与误差近似成线性的关系;分析了各误差对辨识精度影响的解耦关系,指出同时存在多种误差时,电阻和电抗的辨识相对误差近似等于各部分相对误差的代数和。

关键词： PMU 同步相量线路参数辨识间谐波测量精度

上海市社区救助顾问政策执行研究 ——基于L街道的实践

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上海市社区救助顾问政策执行研究 ——...

作者：曹闯华东理工大学

学位级别：硕士

2020年后,我国贫困治理路径发生改变,扶贫救助工作的重心转向解决相对贫困,但防止脱贫人员返贫工作同样不可忽视。社区救助顾问政策作为上海市对现行社会救助体系的“查漏补缺”以及构建解决相对贫困长效机制的一种创新尝试,于通过智能... 详细信息

2020年后,我国贫困治理路径发生改变,扶贫救助工作的重心转向解决相对贫困,但防止脱贫人员返贫工作同样不可忽视。社区救助顾问政策作为上海市对现行社会救助体系的“查漏补缺”以及构建解决相对贫困长效机制的一种创新尝试,于通过智能化手段、主动发现困难群众、建立社会救助服务点等方式推进社会救助精准化方面,做了充分的考量,走在全国前列,充分响应了党和国家对于社会救助事业的新要求。值此之际,本研究选取上海市H区L街道作为典型案例,以协同治理理论、史密斯过程理论模型为理论基础,借用史密斯过程理论模型,以访谈法与问卷调查法收集资料,对上海市社区救助顾问政策执行中理想化政策、执行机构、目标群体、政策环境四个要素进行现状分析,试图探究社区救助顾问政策进步性在何处,执行中具体存在哪些问题以及深层次影响因素为何。研究发现,社区救助顾问政策作为上海市反贫困工作的重要制度创新,政策视野扩围至相对贫困群体,重在主动发现不声不响的“沉默少数”,发现方式偏向智能化手段以及主动走访机制,致力于打通社会救助“最后一公里”,使救助资源主动递送给确有困难的社区居民,有效实现了被动救助到主动救助的转变。作为本研究案例的L街道建立了四级社区救助顾问服务体系,由居民区社区救助顾问、街道社区救助顾问、首席社区救助顾问、社会组织社区救助顾问及其服务点构成,其各自承担不同职责,为救助对象提供政策引导、资源连接、能力提升、心理疏导、社会融入等差异化服务。本文通过分析相关访谈资料与调研数据发现,L街道社区救助顾问政策在执行中存在以下问题:政策执行服务效果欠佳、目标群体的政策认同感与满意度较低、政策执行机构存在选择性执行现象、政策执行者积极主动性与工作成就感偏低,并发现产生这些问题的原因主要有:政策设计本身不完善、目标对象政策敏锐性较差、政策执行机构特性存在制约、系统环境的客观缺陷,以上四个因素共同制约了政策执行效果。笔者针对上述问题,从增强政策制度的科学性和精细化水平、提升目标群体政策认同感与权利意识、加强政策执行机构与执行者的执行力、构建良好的政策执行系统环境提出了相应建议,希望能够为上海市各区各街道完善社区救助顾问工作提供一定参考借鉴。

关键词：社区救助顾问政策执行史密斯过程模型