明槽交汇区污染物浓度场分布规律研究

明槽交汇水流存在于很多水力系统中，交汇区水流结构十分复杂，对干、支流交汇浓度场的研究具有重要意义。本文采用能突破空间单点流速测量局限的PIV技术，观测在不同交汇角及污染物浓度等条件下非对称型交汇明槽的污染物扩散情况，分析污染物浓度场的分布规律。试验结果表明，支槽来水刚汇入主槽水体时，交汇区的表层污染物的扩散较其他水平面更为均匀，但随着两种水体不断混合，其他水平面的污染物比表层污染物混合得更加均匀。交汇角越小，使得支流中污染物进入主流后在交汇口下游支流侧形成较长的污染带；相反交汇角越大，形成的污染带在横向偏移上越突出；污染物浓度越大也会使得污染带变长。污染物浓度的变化对混合层的位置及宽度影响较大。PIV技术能良好地观测交汇区污染物扩散规律，可应用于明槽交汇区的浓度场试验研究。     

大型尾水调压室底部交汇型式CFD分析与优化

多机共用尾水调压室的底部管道交汇型式对调压室布置和运行时流态和水头损失有重要影响,是设计中需认真对待的问题。为研究交汇型式与水头损失的规律性并为工程设计提供参考,本文应用最新计算流体动力学技术对一系列交汇型式进行了以减小水头损失为主要目标的分析、优化。首先介绍了数学模型和计算方法;然后通过与典型流道水头损失经验公式和具体工程模型试验数据对比来验证计算模型;在确认模型精度的基础上,对两机共用一室、三机共用一室的各种可能交汇型式的水头损失系数和水流流态进行比较分析,给出优化的体型;最后总结体型优化的规律,指出交汇型式设计中应注意的事项。     

有功调度中经济性与安全性的协调问题

采用线性多目标规划法将电力系统有功调度中的经济性与安全性统一到一个数学模型中进行分析计算，该多目标规划数学模型以发电费用最小和有功静态安全最大为目标，并协调了两个目标函数中变量的关系，采用目标规划的单纯形法求解该数学模型，得到综合考虑经济性与安全性的有功运行点、有功静态安全域。文中以ＩＥＥＥ－３０节点系统为例进行计算，结果表明本文的模型和算法是可行和有效的。     

基于K-means算法的配电网台区健康评估

台区作为供电最前端,是多专业融合的交汇集中点,涉及运维、营销两大专业,跨越四大数据平台、六大业务系统,包含考核指标繁多。通过数据挖掘,对采集系统、营销系统、GIS等已有数据进行筛选分析,利用K-means算法,形成台区指纹特性特征,对台区健康进行综合评估,使得台区管控更加科学、精准、直观。根据台区健康的实际情况,制定"一台区一方案",个性化指导台区治理,实现提升供电质量、降低线损的目标,阶跃式提升台区管控水平。     

科学设置电力工程项目建设阶段投资控制目标系统

电力工程项目建设阶段投资控制目标是相互关联的一个目标系统。阐明了该目标系统的组成及其相互间的关系；提出了科学设置目标系统是建设项目投资控制的首要问题。介绍了目前世界惯例推行采用的目标系统的设置方法──实物法，并结合我国目前电力工程建设的实际情况，指出了电力项目建设阶段投资控制工作存在的主要问题，提出了解决问题的思路和方法。     

基于禁忌算法的多目标无功优化

提出一种基于禁忌算法的多目标无功优化方法。在多目标优化中,包括了距离裕度和网损两项性能指标。首先在给定负荷增长方式的前提下,利用改进连续潮流法快速地找到电压崩溃点,进而求得当前运行点离崩溃点间的距离,并以此距离作为裕度指标,然后采用模糊集理论将裕度指标和网损指标两个目标优化问题转化为单目标优化问题,最后利用改进的禁忌算法对该单目标进行优化,使系统在满足约束的情形下既经济又安全地运行。文章在IEEE14节点系统上验证了该算法的优越性。     

基于线性矩阵不等式的磁悬浮轴承多目标控制系统设计

首先建立了磁悬浮轴承局部子系统线性Takagi- Sugeno(TS)模糊模型，利用单点模糊化、乘积推理和加权平均得到整个系统的非线性模型。针对以往非线性系统的单目标控制设计，提出了基于线性矩阵不等式(LMI)的多目标模糊控制系统的设计方法。该方法将闭环控制系统的稳定性、抗干扰性及极点配置的要求统一到1个线性矩阵不等式组中，通过求解线性矩阵不等式组获得满足要求的控制器参数，利用并行分布补偿控制(PDC)方法得到整个系统的非线性模糊状态反馈控制器，实现了系统同时满足多目标的要求，并且避免了设计过程的多次反复。应用于磁悬浮轴承非线性系统的控制中，通过实验验证了该设计方法的有效性。     

电力市场中兼顾环境保护和经济效益的双目标模糊优化短期交易计划新模型

提出了一种同时考虑环境效益和经济效益的电力市场短期交易计划新模型。首先对两个单目标确定性模型求解得到目标函数值，其次对目标值进行一定程度的伸缩，并且定义目标隶属函数将确定性问题模糊化，接着采用最大满意度法将多目标问题转化为单目标非线性规划问题，然后采用非线性规划方法求解，得到新的各竞标机组日出力情况以及新的系统边际电价，仿真结果表明，该文提出的新策略在各单目标优化值轻微伸缩的情况下使双目标综合考虑效果更好，该策略对可持续发展战略和发电竞争商在市场中多因素公平性有重要现实意义。     

综合潮流模式及其在配电系统网络重构中的应用

针对配电系统网络重构的多目标实时优化问题,提出了一种基于综合潮流模式的网络重构算法,它可以同时考虑安全性和经济性这2两个可能冲突的目标。该算法充分考虑了配电系统负荷的三相不平衡特性。同时,应用了数学上处理多目标决策问题所常用的目标归一化法和参数变动法,从而可以得到更多的有效重构策略。该算法的实际计算结果表明,提出的理论是正确的、有效的。     

基于禁忌算法的多目标无功优化

提出一种基于禁忌算法的多目标无功优化方法.在多目标优化中,包括了距离裕度和网损两项性能指标.首先在给定负荷增长方式的前提下,利用改进连续潮流法快速地找到电压崩溃点,进而求得当前运行点离崩溃点间的距离,并以此距离作为裕度指标,然后采用模糊集理论将裕度指标和网损指标两个目标优化问题转化为单目标优化问题,最后利用改进的禁忌算法对该单目标进行优化,使系统在满足约束的情形下既经济又安全地运行.文章在IEEE14节点系统上验证了该算法的优越性.     

多探测器拼接成像系统四维标定平台

为了满足多探测器拼接成像系统像素级精度的图像拼接要求,需要对各探测器的空间位置进行精确标定,构建了基于经纬仪角度补偿功能的高精度四维标定平台。平台由两个直线导轨和载物台搭建的二维平移台、改造式发光经纬仪和伺服控制器三部分组成。首先,由发光经纬仪提供无穷远目标源,发出带有十字丝的图案。然后,通过求解运动位移方程,控制二维平移台和经纬仪运动到指定位置,将十字丝分别成像在每个探测器靶面中心,完成各探测器的装调标定。最后,对标定平台的对准精度进行了误差分析。实验结果表明:二维平移台的安装误差在经纬仪的角度补偿范围内,四维标定平台的水平角和垂直角对准精度均高达5″,可实现多探测器拼接成像系统的精确标定。     

Piezoelectric actuator for mobile auto focus camera applications

Recently, various multimedia devices such as MP3 player, camera and even TV are integrated into a mobile phone. Consumer demands image cameras in mobile phone to have similar quality and performance as those of dedicated digital cameras. For a good image quality, increasing of resolution requires optical auto focusing, where a small lens group needs to be moved in a limited volume. Due to the efforts for reducing the size of each component in mobile phone, many types of motors have been investigated to achieve AF or zooming functions. However, a motor should be able to provide high controllability and performance to perform auto-focus (AF) camera function. One of the important features that piezoelectric motors have is the ability to maintain moving element position when the motor is not electrically excited. For mobile device application where power consumption is critical, this feature is fitting very well for lens positioning application in phone cameras. In this paper, we have applied our own development of piezoelectric motor for auto focus phone cameras. During auto focusing, we have measured total motor operating time that is less than one percent of total auto focusing time. Average instantaneous power, which is about 65 mWatts, is consumed only when the motor operates, which make piezoelectric motors to be superior over electromagnetic counterparts in terms of energy efficiency.     

三线阵立体测绘相机调焦控制系统设计

按照航天产品建造要求,从高可靠、小体积角度出发,设计了空间三线阵立体测绘相机调焦控制系统。其中包括焦面位置检测传感器:14位、100″精度的小型绝对矩阵式光电编码器的设计。系统采用1片80C32E单片机完成3台相机焦面位置信息的处理、调焦电机的控制以及与下位机的数据通信,并按照下位机的指令要求,进行3个相机的焦面位置测量与开环、闭环调焦控制。经测试,在闭环调焦情况下,调焦控制精度小于±10编码器码值,对应相机调焦机构像面调节量2.44 m,满足小于±4 m的要求。     

基于鱼眼相机畸变图像的大尺寸目标测量方法

为满足大尺寸目标高精度图像测量的需求,提出一种利用鱼眼畸变图像实现宽视野、大几何尺寸目标测量方法。根据非线性畸变的多项式逼近函数建立鱼眼相机成像模型,通过立体标定板来确定相机参数;将相机沿光轴方向移动采集一组图像,建立鱼眼相机的测量模型实现待测目标尺寸的测量。通过对棋盘格和某大型建筑物几何尺寸的测量实验表明,本文提出的直接利用畸变图像进行测量的方法优于传统的将畸变图像校正成线性图像测量的方法,具有更高的测量精度和稳定性。     

Correlation between Brightness and Channel Currents of Electrical Discharges

Channel brightness of 500 mm long electrical discharges were measured by analyzing a set of digitized images taken by 3 cameras placed symmetrically around a discharge gap at a radial distance of 200 cm from the axis of the spark. The sparks were generated between a steel rod and a plane electrode. The distribution of the brightness across the channel represented a Gaussian distribution. A linear correlation was seen between the channel brightness measured by different cameras looking at the same spark channel. No correlation was seen between the channel brightness and the channel depth (direction perpendicular to the camera plane). The measured peak current and the brightness of the main spark channel show a high degree of correlation (R²=0.97). The sum of brightness of branches was equal to the brightness of the parent channel. One can use this result to calculate the relative distribution of branch currents in complex electrical discharges including natural lightning flashes. If the current in the parent channel is known, branch currents can be calculated by measuring the optical intensities using photographic techniques.     

数码相机/拍照手机成像色彩测量方法

色彩还原能力是评估数码相机/拍照手机成像质量的一项重要指标.本文介绍基于La色彩模型的色彩误差和白平衡测量方法.数码相机/拍照手机对马克贝斯彩色标板进行拍摄,通过计算马克贝斯彩色标板各彩色色块和对应拍摄色块之间的色彩差异来测量数码相机/拍照手机的色彩误差;在多种光源条件下,测量各灰阶色块的饱和度来衡量数码相机/拍照手机的白平衡能力.这种测量方法,已经成功的用于数码相机/拍照手机成像色彩还原能力测量,一致性和重复性良好.     

多视场空间相机成像轨迹计算与应用

多视场空间相机包含多个独立的光学成像系统,为保证在轨连续成像时各视场成像条带满足重叠要求,需要精确的计算相机视场边缘对应的地面轨迹。首先根据空间相机为中心投影成像的特点,以坐标系变换结合共线方程推导像点与地面轨迹点的严格数学关系,接着以某单星双视场相机为例计算在不同纬度和姿态下的成像条带,以条带重叠作为约束,遍历计算安装方位角为-0.28°时,可以保证卫星±40°侧摆范围内成像时,两个视场的条带图像满足重叠要求。该方法同样可应用于其他类型空间相机在任何姿态下的地面轨迹计算。     

高精度透平驱动器的设计

透平驱动器可以高效稳定的驱动转镜式高速相机。本设计中气动部分采用高压和低压双气路通道,分别利用SMC的ITV2050系列不同耐压值的高精度电气比例阀进行高精度控制;电气控制方面以XC164CS单片机为核心控制器,利用超高速光耦ACPL-072L对激光测速计的转速信号进行光电隔离;采用了模糊控制与PID控制相结合,优势互补的控制策略。实验曲线表明转镜相机转速被设定在3—30万转／min的范围内时,该系统可以使得转镜在8s内达到稳定状态,稳态误差小于0．5％。     

舰船抗冲击试验爆源与靶船定位方法研究

在舰船抗冲击试验中,爆炸瞬时爆源与靶船相对位置的确定是试验重点,爆距是否满足要求是保证靶船安全及试验效果的重要指标。采用分时长基线球面交汇原理和GPS联测技术对水下目标进行精确定位。爆源处安装接收水听器提高了试验的安全性,水下靶船不用高精度光纤陀螺,而是安装2个水听器和压力传感器,用于测量靶船航向和位置,克服了漂移随时间而增大等弱点。试验应用表明,系统稳定可靠,定位精度满足试验要求。     

基于互补视角的喷涂工件快速重建

喷涂工件的3D模型在机器人自动喷涂生产线中具有重要意义,它是机器人喷涂路径规划和自主编程的基础。针对实际喷涂应用中工件的3D模型无法获取或与实际工件存在偏差的问题,提出一种基于互补视角的多相机快速建模方法。首先,采用两个对立装配的RGB-D相机,以互补的视角分时采集工件的局部点云;然后基于自制的简易双面标定板,提出一种基于交点共面联合优化的外参标定算法,准确估算无重合视场的多相机相对空间位姿关系;最后根据此位姿关系融合两个相机采集的局部点云,实现喷涂工件的快速3D重建。实验表明,本文方法可以完整的重建结构复杂的多面体工件,重建时间低于160 ms,误差约为5.3 mm。