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结合数据驱动与物理模型的主动配电网双时间尺度电压协调优化控制
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作者 张剑 崔明建 何怡刚 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第5期1327-1339,共13页
高比例电动汽车、分布式风电、光伏接入配电网,导致电压频繁地剧烈波动。传统调压设备与逆变器动作速度差异巨大,如何协调是难点问题。该文结合数据驱动与物理建模方法,提出一种配电网双时间尺度电压协调优化控制策略。针对短时间尺度(... 高比例电动汽车、分布式风电、光伏接入配电网,导致电压频繁地剧烈波动。传统调压设备与逆变器动作速度差异巨大,如何协调是难点问题。该文结合数据驱动与物理建模方法,提出一种配电网双时间尺度电压协调优化控制策略。针对短时间尺度(min级)电压波动,以静止无功补偿器、分布式电源无功功率为决策变量,以电压二次方偏差最小为目标函数,针对平衡与不平衡配电网,基于支路潮流方程,计及物理约束构建了二次规划模型。针对长时间尺度(h级)电压波动,以电压调节器匝比、可投切电容电抗器挡位、储能系统充放电功率为动作,当前时段配电网节点功率为状态,节点电压二次方偏差为代价,构建了马尔可夫决策过程。为克服连续-离散动作空间维数灾,提出了一种基于松弛-预报-校正的深度确定性策略梯度强化学习求解算法。最后,采用IEEE 33节点平衡与123节点不平衡配电网验证了所提出方法的有效性。 展开更多
关键词 智能配电网 电压控制 深度强化学习 二次规划 双时间尺度
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基于自适应滑模观测器的中点钳位型三电平并网逆变器开路故障诊断 被引量:1
2
作者 许水清 黄文展 +2 位作者 何怡刚 胡友强 程庭莉 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第4期1010-1022,共13页
为提高中点钳位型(NPC)三电平并网逆变器故障诊断的准确性和鲁棒性,该文针对其开关管单管和双管故障,提出一种基于自适应滑模观测器的开路故障诊断方法。该方法首先建立逆变器在正常状态和开关管故障状态下的混合逻辑动态模型;其次设计... 为提高中点钳位型(NPC)三电平并网逆变器故障诊断的准确性和鲁棒性,该文针对其开关管单管和双管故障,提出一种基于自适应滑模观测器的开路故障诊断方法。该方法首先建立逆变器在正常状态和开关管故障状态下的混合逻辑动态模型;其次设计收敛速度快且显著抑制抖振的自适应滑模观测器精确估计正常状态下的三相电流值;然后利用实际系统和观测器的输出电流提出基于电流形态因子的故障检测方法;最后根据电流残差来构造故障定位变量进行故障定位。在此基础上,通过建立前次故障状态的自适应滑模观测器实现双开关管开路故障诊断。该文提出的方法能够同时实现单管和双管开路故障诊断,诊断速度快、鲁棒性强,且避免增加额外传感器。实验结果验证了该文所提诊断方法的鲁棒性和有效性。 展开更多
关键词 NPC三电平并网逆变器 开路故障 自适应滑模观测器 电流形态因子
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基于自适应滑模观测器的新能源汽车驱动系统电流传感器微小故障诊断
3
作者 许水清 刘锋 +2 位作者 何怡刚 胡友强 柴毅 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第18期7277-7287,共11页
为及时准确地检测出新能源汽车永磁同步电机驱动系统电流传感器微小故障,该文提出一种基于自适应滑模观测器的微小故障诊断方法。该方法首先构建含有电流传感器微小故障的驱动系统混合逻辑动态模型,其次利用状态增广和非奇异坐标变换对... 为及时准确地检测出新能源汽车永磁同步电机驱动系统电流传感器微小故障,该文提出一种基于自适应滑模观测器的微小故障诊断方法。该方法首先构建含有电流传感器微小故障的驱动系统混合逻辑动态模型,其次利用状态增广和非奇异坐标变换对电流传感器微小故障进行故障重构,然后设计收敛速度快且能够抑制高频抖振的自适应滑模观测器以精确估计系统重构状态,最后采用系统重构状态实际值与观测值残差作为检测变量并利用范数设计自适应阈值。该文提出的方法不仅能诊断微小故障和显著故障,而且可以检测从微小故障演变为显著故障乃至失灵的整个过程,准确性高、鲁棒性强。实验结果验证了所提诊断方法的准确性和鲁棒性。 展开更多
关键词 永磁同步电机驱动系统 电流传感器 微小故障 自适应滑模观测器 自适应阈值
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基于粒子群算法的模拟电路故障诊断方法 被引量:54
4
作者 何怡刚 祝文姬 +1 位作者 周炎涛 刘美容 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第6期163-171,共9页
提出一种基于小波包分解、主元分析、归一化处理、粒子群算法与神经网络相结合的模拟电路故障诊断新方法。该方法使用小波包分解来对信号进行消噪和小波多尺度分解,再进行正交主元分析和归一化处理来提取故障特征信息,作为神经网络的输... 提出一种基于小波包分解、主元分析、归一化处理、粒子群算法与神经网络相结合的模拟电路故障诊断新方法。该方法使用小波包分解来对信号进行消噪和小波多尺度分解,再进行正交主元分析和归一化处理来提取故障特征信息,作为神经网络的输入样本。在充分考虑传统BP算法中采用梯度下降法所固有的极易陷入局部极小等缺陷的基础上,提出了采用粒子群算法来优化传统BP网络的方法。文中研究了故障特征信息的提取、样本选择及诊断系统,并通过电路诊断实例,阐述了该方法的具体实现,验证了所提方法的有效性。 展开更多
关键词 模拟电路 故障诊断 小波包分解 粒子群算法 BP神经网络
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通用有源电流模式滤波器 被引量:31
5
作者 何怡刚 江金光 +1 位作者 吴杰 蔡国昌 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第11期21-23,共3页
提出了两种通用有源电流模式滤波器:1用两个电流传送器(CCII)实现的电流模式三输入单输出二阶滤波器新电路,选择不同的输入信号组合即能获得低通、高通、带通、陷波和全通五种二阶滤波函数;2由CCII和多输出端跨导运算放大器(OTA)实现的... 提出了两种通用有源电流模式滤波器:1用两个电流传送器(CCII)实现的电流模式三输入单输出二阶滤波器新电路,选择不同的输入信号组合即能获得低通、高通、带通、陷波和全通五种二阶滤波函数;2由CCII和多输出端跨导运算放大器(OTA)实现的单输入多输出滤波器新电路.所提电路结构简单、中心频率ω0和品质因数Q独立可调、无源元件全部接地,滤波器特性参数对无源元件灵敏度低.理论分析和计算机仿真表明所提电路方案正确. 展开更多
关键词 电流模式电路 跨导运算放大器 有源滤波器
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基于神经网络数据融合方法的模拟电路故障诊断 被引量:8
6
作者 何怡刚 芦湘冬 +3 位作者 刘美容 陈霞 周龙 谢宏 《湖南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第4期47-52,共6页
根据模拟系统故障检测原理,采用神经网络与数据融合相结合的方法进行模拟电路故障诊断,提出了一种新型的基于D-S证据神经网络的故障检测与诊断方法.应用D-S证据理论对径向基函数网络进行了修正,用具有一个输入层、两个隐含层和一个输出... 根据模拟系统故障检测原理,采用神经网络与数据融合相结合的方法进行模拟电路故障诊断,提出了一种新型的基于D-S证据神经网络的故障检测与诊断方法.应用D-S证据理论对径向基函数网络进行了修正,用具有一个输入层、两个隐含层和一个输出层的神经网络实现.各个证据体的基本概率赋值的获取是D-S证据理论在实际应用中的难点问题,本方法中采用的是根据输入模式与原型模式之间的相似度以及原型模式的类别隶属度来确定基本概率赋值.借助神经网络自学习的功能,实现对类别隶属度的最优化.结果表明该方法能快速有效地进行故障诊断中大量数据的处理,具有很强的鲁棒性. 展开更多
关键词 神经网络 数据融合 故障检测与诊断 D-S证据理论
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基于RFID传感器标签与深度学习的变压器状态监测方法研究 被引量:17
7
作者 何怡刚 汪涛 +1 位作者 施天成 童晋 《电子测量与仪器学报》 CSCD 北大核心 2018年第9期72-79,共8页
变压器的状态直接决定了电网运行的可靠性。在现有的变压器状态监测方法的基础上,提出基于射频识别(RFID)传感器标签和深度学习的变压器状态监测手段。首先提出了一种基于自取能RFID传感器标签的变压器振动信号采集方法,该方法具有成本... 变压器的状态直接决定了电网运行的可靠性。在现有的变压器状态监测方法的基础上,提出基于射频识别(RFID)传感器标签和深度学习的变压器状态监测手段。首先提出了一种基于自取能RFID传感器标签的变压器振动信号采集方法,该方法具有成本低,便利性强,寿命长,可实现快速定位等优点。针对于变压器信号成分复杂,信噪比低等特点,利用深度学习技术在复杂数据处理方面的优势,采用堆叠去噪自编码器(SDA)信号进行特征提取,并采用相关向量机(RVM)对提取的特征数据进行故障诊断,最后采用量子粒子群算法(QPSO)对SDA与RVM进行参数寻优。实验结果表明,方法能够可靠地获取变压器振动信号,同时,能够取得99. 75%的故障诊断准确度,且诊断时间仅需要0. 98 s。 展开更多
关键词 变压器 射频识别技术 堆叠去噪自编码器 量子粒子群优化
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模拟电路故障诊断神经网络方法 被引量:9
8
作者 何怡刚 罗先觉 邱关源 《湖南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 1996年第5期90-94,共5页
提出了一种新的模拟电路故障诊断近似估计方法以及求解此问题的神经网络.其显著特点是只需一次优化过程即能估计出最可能故障元件,计算量小.计算机模拟和实例表明该方法是可行的.
关键词 故障诊断 神经网络 优化 模拟电路
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模拟电路故障诊断的BP神经网络方法 被引量:34
9
作者 何怡刚 梁戈超 《湖南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第5期35-39,共5页
提出了一种采用改进型的BP神经网络诊断模拟电路故障的新方法.介绍了包括附加动量法和自适应学习速率法在内的改进型的BP网络算法,其中附加动量法是在每一个权值的变化上加上一项正比于前次权值变化量的值,不仅考虑了误差在梯度上的作用... 提出了一种采用改进型的BP神经网络诊断模拟电路故障的新方法.介绍了包括附加动量法和自适应学习速率法在内的改进型的BP网络算法,其中附加动量法是在每一个权值的变化上加上一项正比于前次权值变化量的值,不仅考虑了误差在梯度上的作用,而且考虑在曲面上变化趋势的影响;自适应学习速率是根据误差函数值的变化对学习率进行实时调整,可以保证网络总是以最大的学习速率学习 最后,本文给出了仿真实例 展开更多
关键词 故障诊断 神经网络 BP算法
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一种新的模拟电路故障诊断方法 被引量:8
10
作者 何怡刚 罗先觉 邱关源 《微电子学》 CAS CSCD 1996年第4期230-234,共5页
将因元件容差和故障产生的元件参数增量及电路不可及节点电压增量作为优化变量,构造一个新的故障诊断非线性约束L1范数优化问题,并应用Hopfield网络原理来处理该L1范数问题。其显著特点是只需一次优化过程即能估计出最可... 将因元件容差和故障产生的元件参数增量及电路不可及节点电压增量作为优化变量,构造一个新的故障诊断非线性约束L1范数优化问题,并应用Hopfield网络原理来处理该L1范数问题。其显著特点是只需一次优化过程即能估计出最可能故障元件,计算量小。故障诊断实例和计算机模拟结果表明,所提方法是可行的。 展开更多
关键词 模拟电路 故障诊断 神经网络 L1范数
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一种新颖的基于电流传送器的三输入单输出多功能滤波器 被引量:9
11
作者 何怡刚 江金光 吴杰 《电子测量与仪器学报》 CSCD 1998年第2期70-73,共4页
文中提出了一种采用电流传送器CCⅡ+/-构成的电流模式三输入、单输出多功能滤波器,该滤波器仅使用三个CCⅡ+/-器件,3个接地电阻和3个接地电容,选择电路三个输人端中不同的输入信号组合,即可在输出端得到低通、高通、带通、陷波... 文中提出了一种采用电流传送器CCⅡ+/-构成的电流模式三输入、单输出多功能滤波器,该滤波器仅使用三个CCⅡ+/-器件,3个接地电阻和3个接地电容,选择电路三个输人端中不同的输入信号组合,即可在输出端得到低通、高通、带通、陷波和全通五种基本的二阶滤波功能。比CHANGC.M.和CHENP.C.所提电路简单[7]。该电路不仅。和Q值可调,而且具有低的无源灵敏度。 展开更多
关键词 电流模式 电流传送器 多功能 滤波器 电路
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用第三代电流传送器设计电流模式有源滤波器 被引量:6
12
作者 何怡刚 陈洪云 谢宏 《湖南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第6期59-63,共5页
提出了一种利用第三代电流传送器设计电流模式有源滤波器二阶节的方法 .用该法能生成诸如低通、高通、带通、带阻、全通等各种标准电流模式二阶节 .这些滤波器具有低元件参数灵敏度和高输出阻抗 。
关键词 电流传送器 电流模式滤波器 模拟电路 设计
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基于古林法和层次可拓的变压器状态评估 被引量:13
13
作者 何怡刚 陈铭 +2 位作者 张大波 吴翔 夏雨 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2018年第21期38-44,共7页
准确评估电力变压器的状态既是合理制定检修策略的基础,同时也对智能电网的发展具有重大意义。针对变压器故障机理复杂,难以客观评估的问题,提出了基于古林法和层次可拓的变压器状态评估方法,将变压器多参数综合评估转化为单目标决策。... 准确评估电力变压器的状态既是合理制定检修策略的基础,同时也对智能电网的发展具有重大意义。针对变压器故障机理复杂,难以客观评估的问题,提出了基于古林法和层次可拓的变压器状态评估方法,将变压器多参数综合评估转化为单目标决策。首先建立层次型指标体系,划分状态等级。利用古林法计算指标权重,通过层次可拓法确定综合评价等级,并与模糊层次分析法(FAHP)计算结果进行对比分析。经实例研究,验证了该方法应用于变压器状态评估的可行性,为变压器绝缘状态检修提供了一种新评估策略。 展开更多
关键词 变压器 状态评估 古林法 层次可拓 关联度
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CMOS跨导电容滤波器 被引量:4
14
作者 何怡刚 蔡国昌 +1 位作者 吴杰 陈洪云 《微电子学》 CAS CSCD 北大核心 1997年第3期159-163,共5页
提出了采用CMOSMOOTA、MIOTA和电容器设计任意滤波器的方法。通过网络函数的直接模拟,导出了任意高阶传输函数的两种OTA-C实现电路,并在此基础上导出了具有最少有源元件的任意滤波器。文中给出了滤波器的设计实例... 提出了采用CMOSMOOTA、MIOTA和电容器设计任意滤波器的方法。通过网络函数的直接模拟,导出了任意高阶传输函数的两种OTA-C实现电路,并在此基础上导出了具有最少有源元件的任意滤波器。文中给出了滤波器的设计实例和PSPICE模拟分析。 展开更多
关键词 模拟集成电路 滤波器 跨导电容 CMOS
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改进AFSA-BP神经网络的湿度传感器温度补偿研究 被引量:21
15
作者 何怡刚 陈张辉 +1 位作者 李兵 苏蓓蕾 《电子测量与仪器学报》 CSCD 北大核心 2018年第7期95-100,共6页
为减小温度对声表面波射频识别(SAW-RFID)湿度传感器测量精度引起的误差,需要对实测的湿度进行温度补偿。通过对人工鱼群算法(AFSA)中鱼群初始化方式、视野和步长以及拥挤度因子的改进研究,得到改进的AFSA。采用改进的AFSA对反向传播(BP... 为减小温度对声表面波射频识别(SAW-RFID)湿度传感器测量精度引起的误差,需要对实测的湿度进行温度补偿。通过对人工鱼群算法(AFSA)中鱼群初始化方式、视野和步长以及拥挤度因子的改进研究,得到改进的AFSA。采用改进的AFSA对反向传播(BP)神经网络的初始权值阈值进行全局寻优,再用寻优后的权值阈值建立的BP神经网络对SAW-RFID湿度传感器进行温度补偿。最后将此方法建立的BP神经网络、传统BP神经网络和遗传算法神经网络(GA-BP)的性能及温度补偿结果比较。实验结果显示,改进的AFSA收敛速度快、寻优能力强,建立的网络模型能有效降低温度对湿度测量精度的影响,提高了湿度测量的精度。 展开更多
关键词 相对湿度 温度补偿 人工鱼群算法 BP神经网络
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几何散射环境下的车载通信信道建模与分析 被引量:16
16
作者 何怡刚 许越 +1 位作者 李兵 张超群 《电子测量与仪器学报》 CSCD 北大核心 2018年第9期80-87,共8页
无线信道特性直接影响车载通信系统性能,采用合理的方法准确地刻画V2V通信信道尤为重要。研究了低车流密度下的高速公路上(V2V)通信信道,考虑到应用环境中存在移动和静态散射体,且收发两端处于移动状态,采用几何随机分析方法,在双侧双... 无线信道特性直接影响车载通信系统性能,采用合理的方法准确地刻画V2V通信信道尤为重要。研究了低车流密度下的高速公路上(V2V)通信信道,考虑到应用环境中存在移动和静态散射体,且收发两端处于移动状态,采用几何随机分析方法,在双侧双环模型基础上推导出其时间自相关函数(ACF)、空间互相关函数(CCF)和功率谱密度(PSD)等表达式,并建立仿真模型。仿真及实验结果表明,在车辆同向及反向两种情形下,理论与测量数据的均方根误差(RMSE)仅为1. 65和2. 59,理论与测量的接近一致验证了本模型的实用性和普适性。 展开更多
关键词 智能交通 车载通信 几何散射 相关函数 功率谱密度
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模拟电路故障诊断L_1估计及其神经网络解法 被引量:5
17
作者 何怡刚 罗先觉 邱关源 《电子科学学刊》 EI CSCD 1997年第3期350-355,共6页
基于精确罚函数法,提出了新的求解L_1范致问题最优解的神经网络方法,它避免了Kennedy和Chua(1988)网络罚因子较大时性态变坏问题。对Bandler(1982)提出的模拟电路故障诊断L_1范数法进行了改进,将线性约束L_1问题转化为非线性约束L_1问题... 基于精确罚函数法,提出了新的求解L_1范致问题最优解的神经网络方法,它避免了Kennedy和Chua(1988)网络罚因子较大时性态变坏问题。对Bandler(1982)提出的模拟电路故障诊断L_1范数法进行了改进,将线性约束L_1问题转化为非线性约束L_1问题,并用新的神经网络方法求解,计算量小。模拟实验表明,所提神经网络方法和改进的模拟电路故障诊断L_1范数方法是可行的。 展开更多
关键词 故障诊断 L1范数 神经网络 模拟电路
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采用形态滤波和“特定谐波消除”混合滤波算法的电压动态振动检测 被引量:3
18
作者 何怡刚 张颖 周晖 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第12期3093-3098,共6页
随著科学技术的快速发展和工业规模的日益扩大,许多以微处理器和计算机为核心的先进设备对供电质量和供电可靠性提出了比较高的要求。另外,一些特殊行业对电网中的谐波、过电压、短时断电、电压骤升、电压骤降等干扰十分敏感。为了解决... 随著科学技术的快速发展和工业规模的日益扩大,许多以微处理器和计算机为核心的先进设备对供电质量和供电可靠性提出了比较高的要求。另外,一些特殊行业对电网中的谐波、过电压、短时断电、电压骤升、电压骤降等干扰十分敏感。为了解决这类供电质量问题,首先需要检测出电压扰动中的基波和各次谐波电压的信息。为克服以前针对这一问题提出的各种算法在实时性和准确性方面的不足,介绍了一种基于数学形态滤波器结合"特定谐波消除算法"的混合滤波算法,来消除动态电压扰动波形中的噪声、高频分量和低频分量,从而提取出所需的基波分量。在此基础之上,通过对传统dq变换阵进行改进,提出了可以提取任意次谐波分量的检测滤波算法,并通过仿真波形验证了算法的实用性。该算法的提出,为电力系统谐波分析、检测和治理提供了一种新的思路。 展开更多
关键词 电能质量 dq变换 数学形态学 特定谐波提取 混合滤波 补偿
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一种考虑热扩散和热耦合的IGBT模块热阻抗模型 被引量:9
19
作者 何怡刚 张钟韬 +2 位作者 刘嘉诚 赵明 李晨晨 《电工电能新技术》 CSCD 北大核心 2020年第5期17-24,共8页
针对传统热等效电路模型对IGBT模块结温计算误差较大的问题,提出一种基于传热研究的IGBT模块等效热阻抗模型。通过对IGBT模块内部传热研究,以热流密度变化规律确定热扩散角,由此计算出热网络参数并建立改进的单芯片Cauer网络等效电路模... 针对传统热等效电路模型对IGBT模块结温计算误差较大的问题,提出一种基于传热研究的IGBT模块等效热阻抗模型。通过对IGBT模块内部传热研究,以热流密度变化规律确定热扩散角,由此计算出热网络参数并建立改进的单芯片Cauer网络等效电路模型。然后在此基础上,考虑多芯片之间的热耦合效应,计算出自热热阻和耦合热阻并建立IGBT模块热阻抗矩阵,利用线性叠加原理可对各芯片的结温进行预测计算。最后,将等效热阻抗模型计算出的结温与有限元仿真值进行比较,验证了该模型的有效性与准确性。 展开更多
关键词 IGBT模块 热扩散角 热耦合效应 热阻抗模型
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基于神经网络的线性电路故障诊断非线性L1范数优化方法 被引量:5
20
作者 何怡刚 罗先觉 邱关源 《电子测量与仪器学报》 CSCD 1998年第1期18-22,共5页
本文提出了一个新的模拟电路故障诊断非线性L1范数优化方法。在BanderL1范数代化方法[1-3]基础上增加辅助变量即将电路不可及节点电压增量做为辅助优化变量,构造一个新的故障诊断非线性约束L1范数优化问题,由一次最优化过程得到的解... 本文提出了一个新的模拟电路故障诊断非线性L1范数优化方法。在BanderL1范数代化方法[1-3]基础上增加辅助变量即将电路不可及节点电压增量做为辅助优化变量,构造一个新的故障诊断非线性约束L1范数优化问题,由一次最优化过程得到的解定位最可能故障元件;并应用Hopfield网络原理来处理该L1范数问题。提出了计算元件参数增量的神经网络及其(MO,MI)OTA-C实现。故障诊断实例和计算机模拟结果表明所提方法是可行的。 展开更多
关键词 故障诊断 神经网络 L1范数优化 线性电路
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