A fully digital data acquisition system based on a field-programmable gate array(FPGA) was developed for a CsI(Tl) array at the external target facility(ETF) in the Heavy Ion Research Facility in Lanzhou(HIRFL). To pr...A fully digital data acquisition system based on a field-programmable gate array(FPGA) was developed for a CsI(Tl) array at the external target facility(ETF) in the Heavy Ion Research Facility in Lanzhou(HIRFL). To process the CsI(Tl) signals generated by γ-rays and light-charged ions, a scheme for digital pulse processing algorithms is proposed. Every step in the algorithms was benchmarked using standard γ and α sources. The scheme, which included a moving average filter, baseline restoration, leading-edge discrimination, moving window deconvolution, and digital charge comparison, was subsequently implemented on the FPGA. A good energy resolution of 5.7% for 1.33-MeV γ-rays and excellent α-γ identification using the digital charge comparison method were achieved, which satisfies CsI(Tl) array performance requirements.展开更多
由于复杂海况随机海浪对船舶航行及人命安全造成威胁,通过构建海浪波高预测模型实现高海况海浪预警对提升航行安全具有重要意义。针对海浪波高预测问题,本文提出一种MAF-GWO-LSTM预测模型。首先利用滑动平均滤波器(Moving Average Filte...由于复杂海况随机海浪对船舶航行及人命安全造成威胁,通过构建海浪波高预测模型实现高海况海浪预警对提升航行安全具有重要意义。针对海浪波高预测问题,本文提出一种MAF-GWO-LSTM预测模型。首先利用滑动平均滤波器(Moving Average Filter,MAF)对实测海浪数据进行处理得到有效波高的光滑趋势序列,作为预测模型的输入训练集;再选用长短时记忆神经网络LSTM作为预测浪模型,依据灰狼优化算法(Grey Wolf Optimization,GWO)对滑动窗口MA及神经网络训练过程中的参数进行自适应寻优,并以南海实测有效波高数据进行验证。研究结果表明,采用MAF滤波有利于提取海浪有效波高特征,再通过GWO-LSTM预测模型优化神经网络参数,最优参数下波高预报精度达到R^(2)=0.991 0。论文研究可为高海况下海浪有效波高预报预警提供一种有效手段。展开更多
由于分布式电网中的非线性、不平衡负载和无功负载的增加,造成了谐波电流、负载不平衡电流、中性线电流和低功率因数等影响电能质量的问题,通常使用并联型有源电力滤波器来实现谐波消除、无功补偿、负载不平衡电流和中性线电流消除。在...由于分布式电网中的非线性、不平衡负载和无功负载的增加,造成了谐波电流、负载不平衡电流、中性线电流和低功率因数等影响电能质量的问题,通常使用并联型有源电力滤波器来实现谐波消除、无功补偿、负载不平衡电流和中性线电流消除。在有源电力滤波器的谐波检测方面,分析了传统基于瞬时无功功率理论方法的不足,提出了新的谐波检测方法,采用滑动平均滤波器(moving average filter,MAF)代替低通滤波器(low pass filter,LPF)进行直流分量的提取,克服了低通滤波器导致的传统检测方法实时性和动态性不强的缺陷,同时简化了模型结构。搭建了仿真与实验平台,仿真与实验结果表明新的谐波检测方法具有良好的检测效果和优越性。展开更多
快速准确的锁相环技术是保证并网系统安全、可靠并网的关键。针对传统EPLL的固有缺陷,设计了一种改进型EPLL算法,适用于以分布式电源为主的微网并网控制技术。首先,推导出输出电压频率和输入电压幅值之间的耦合关系,使用数学公式进行近...快速准确的锁相环技术是保证并网系统安全、可靠并网的关键。针对传统EPLL的固有缺陷,设计了一种改进型EPLL算法,适用于以分布式电源为主的微网并网控制技术。首先,推导出输出电压频率和输入电压幅值之间的耦合关系,使用数学公式进行近似解耦。其次,搭建误差信号的成本函数,利用梯度下降法设计直流偏移量的估算环路,通过闭环负反馈回路消去输入信号中的直流偏置。然后,在锁相算法的所有估算环路中引入滑动平均值滤波器MAF(moving average filter),以增强控制系统的高频谐波抗干扰能力。最后,在Matlab/Simulink软件中搭建了单相锁相环算法的仿真模型,进行对比分析。仿真结果验证了所提算法的正确性和可行性。展开更多
基金supported by the Open Research Project of CAS Large Research InfrastructuresCAS Key Technology Talent ProgramNational Natural Science Foundations of China (Nos.U2031206 and 12273086)
文摘A fully digital data acquisition system based on a field-programmable gate array(FPGA) was developed for a CsI(Tl) array at the external target facility(ETF) in the Heavy Ion Research Facility in Lanzhou(HIRFL). To process the CsI(Tl) signals generated by γ-rays and light-charged ions, a scheme for digital pulse processing algorithms is proposed. Every step in the algorithms was benchmarked using standard γ and α sources. The scheme, which included a moving average filter, baseline restoration, leading-edge discrimination, moving window deconvolution, and digital charge comparison, was subsequently implemented on the FPGA. A good energy resolution of 5.7% for 1.33-MeV γ-rays and excellent α-γ identification using the digital charge comparison method were achieved, which satisfies CsI(Tl) array performance requirements.
文摘由于复杂海况随机海浪对船舶航行及人命安全造成威胁,通过构建海浪波高预测模型实现高海况海浪预警对提升航行安全具有重要意义。针对海浪波高预测问题,本文提出一种MAF-GWO-LSTM预测模型。首先利用滑动平均滤波器(Moving Average Filter,MAF)对实测海浪数据进行处理得到有效波高的光滑趋势序列,作为预测模型的输入训练集;再选用长短时记忆神经网络LSTM作为预测浪模型,依据灰狼优化算法(Grey Wolf Optimization,GWO)对滑动窗口MA及神经网络训练过程中的参数进行自适应寻优,并以南海实测有效波高数据进行验证。研究结果表明,采用MAF滤波有利于提取海浪有效波高特征,再通过GWO-LSTM预测模型优化神经网络参数,最优参数下波高预报精度达到R^(2)=0.991 0。论文研究可为高海况下海浪有效波高预报预警提供一种有效手段。
文摘由于分布式电网中的非线性、不平衡负载和无功负载的增加,造成了谐波电流、负载不平衡电流、中性线电流和低功率因数等影响电能质量的问题,通常使用并联型有源电力滤波器来实现谐波消除、无功补偿、负载不平衡电流和中性线电流消除。在有源电力滤波器的谐波检测方面,分析了传统基于瞬时无功功率理论方法的不足,提出了新的谐波检测方法,采用滑动平均滤波器(moving average filter,MAF)代替低通滤波器(low pass filter,LPF)进行直流分量的提取,克服了低通滤波器导致的传统检测方法实时性和动态性不强的缺陷,同时简化了模型结构。搭建了仿真与实验平台,仿真与实验结果表明新的谐波检测方法具有良好的检测效果和优越性。
文摘快速准确的锁相环技术是保证并网系统安全、可靠并网的关键。针对传统EPLL的固有缺陷,设计了一种改进型EPLL算法,适用于以分布式电源为主的微网并网控制技术。首先,推导出输出电压频率和输入电压幅值之间的耦合关系,使用数学公式进行近似解耦。其次,搭建误差信号的成本函数,利用梯度下降法设计直流偏移量的估算环路,通过闭环负反馈回路消去输入信号中的直流偏置。然后,在锁相算法的所有估算环路中引入滑动平均值滤波器MAF(moving average filter),以增强控制系统的高频谐波抗干扰能力。最后,在Matlab/Simulink软件中搭建了单相锁相环算法的仿真模型,进行对比分析。仿真结果验证了所提算法的正确性和可行性。
