一、非线性物理模型的线性化（论文文献综述）
王程英[1]（2021）在《船舶尾流的非线性物理特性》文中认为通过研究船舶尾流的非线性物理特性可以获取船舶的航速、船型等信息,这对于船只识别、海洋观测以及军事非常重要。本文的研究重点主要有两方面:一是对船舶尾流的非线性光学、非线性声学、非线性热学、非线性电磁学特性以及船舶尾流图像的特征进行了深入的分析和总结;二是着重研究了船舶尾流的非线性几何结构。研究的主要内容可概述为:1.对于船舶尾流的非线性光学特性,分析了尾流气泡幕的Mie散射光特性、尾流气泡幕的前向散射光偏振特性以及气泡幕的光学厚度对散射光偏振度的影响;对于船舶尾流的非线性声学特性,分析了气泡幕的散射强度随发射声波信号脉宽和频率的变化情况,此外,对有、无尾流时,船载式的侧向声波检测和基于ROV平台的水下声波检测的时域波形进行了对比分析;对于船舶尾流的非线性热学特性,主要分析了船模和驱逐舰的远场热尾流特性、热分层环境下船模尾流的温度特性;对于船舶尾流的非线性电磁学特性,主要进行了船舶尾流磁异常的估算和结果分析,根据本文设计计算程序的算法编程,采用控制变量法针对不同船速、不同磁倾角、不同船型的船舶尾流感应磁场进行模拟,得到了船舶尾流磁感应强度在不同传播方向上随磁倾角变化的规律和一些非线性分布特征。2.为了实现船舶尾流图像信息化,对尾流图像进行直方图均衡化、分水岭分割、Canny算子边缘检测、数学形态学处理。通过直方图均衡化增强船舶尾流图像的对比度;通过分水岭分割较好地提取船舶尾流轮廓;采用Canny算子边缘检测提取船舶尾流与背景之间的交界线。深入研究了不同船舶尾流图像在膨胀、腐蚀、开闭操作以及图像填充和分割这五个方面的数学形态学处理,有利于更好地识别和分析船舶尾流图像的结构特点。3.船舶表面波引起的Kelvin尾迹会对船舶尾流的非线性物理特性起主要作用,故模拟和分析了船舶尾流波的大小和波形分布。对不同船型以及不同船速的船舶尾流波进行一维、二维、三维模拟。结果表明:尾流波振幅随着横向距离的增加呈现了非线性的正余弦衰减规律。当船速和船型的其他尺寸不变时,船长、船高与尾流波振幅成反比;船宽、吃水深度、航行速度与尾流波振幅成正比。当船型和船体的吃水深度一定时,船速越大,尾流波幅度越大,尾流横波波长越大。4.在限制水域中,快速船舶尾迹最重要的特征是在船舶前方能产生孤立波。孤波高度和斜率的非线性放大可能造成严重的危险,故对孤子尾流相互作用的表面高度和坡度进行模拟和分析。基于无量纲Kadovtsev-Petviashvili（KP）方程的双孤子解,利用Mathematica模拟得到标准坐标下等振幅和非等振幅入射孤子相互作用区域的表面高度。结果表明:等振幅入射孤子的振幅与参考孤子的振幅相差0.01%比相差1%的相互作用波峰空间范围大;非等振幅的2个入射孤子的相互作用主要导致了 2种入射孤子波峰的弯曲。利用Matlab模拟得到入射孤子和相互作用中心处双孤子解的不同波峰,通过调节参数k对比相互作用孤子的坡度。结果表明:沿波峰的传播方向,k值越大,相互作用孤子的轮廓越窄,坡度越大。
王立锋,叶文华,陈竹,李永升,丁永坤,赵凯歌,张靖,李志远,杨云鹏,吴俊峰,范征锋,薛创,李纪伟,王帅,杭旭登,缪文勇,袁永腾,涂绍勇,尹传盛,曹柱荣,邓博,杨家敏,江少恩,董佳钦,方智恒,贾果,谢志勇,黄秀光,傅思祖,郭宏宇,李英骏,程涛,高振,方丽丽,王保山,王英华,曾维新,卢艳,旷圆圆,赵振朝,陈伟,戴振生,谷建法,葛峰峻,康洞国,张桦森,乔秀梅,李蒙,刘长礼,申昊,许琰,高耀明,刘元元,胡晓燕,徐小文,郑无敌,邹士阳,王敏,朱少平,张维岩,贺贤土[2]（2021）在《激光聚变内爆流体不稳定性基础问题研究进展》文中研究指明激光聚变有望一劳永逸地解决人类的能源问题,因而受到国际社会的普遍重视,一直是国际研究的前沿热点。目前实现激光惯性约束聚变所面临的最大科学障碍（属于内禀困难）是对内爆过程中高能量密度流体力学不稳定性引起的非线性流动的有效控制,对其研究涵盖高能量密度物理、等离子体物理、流体力学、计算科学、强冲击物理和高压原子物理等多个学科,同时还要具备大规模多物理多尺度多介质流动的数值模拟能力和高功率大型激光装置等研究条件。作为新兴研究课题,高能量密度非线性流动问题充满了各种新奇的现象亟待探索。此外,流体力学不稳定性及其引起的湍流混合,还是天体物理现象（如星系碰撞与合并、恒星演化、原始恒星的形成以及超新星爆炸）中的重要过程,涉及天体物理的一些核心研究内容。本文首先综述了高能量密度非线性流动研究的现状和进展,梳理了其中的挑战和机遇。然后介绍了传统中心点火激光聚变内爆过程发生的主要流体力学不稳定性,在大量分解和综合物理研究基础上,凝练出了目前制约美国国家点火装置（NIF）内爆性能的主要流体不稳定性问题。接下来,总结了国外激光聚变流体不稳定性实验物理的研究概况。最后,展示了内爆物理团队近些年在激光聚变内爆流体不稳定性基础性问题方面的主要研究进展。该团队一直从事激光聚变内爆非线性流动研究与控制,以及聚变靶物理研究与设计,注重理论探索和实验研究相结合,近年来在内爆重要流体力学不稳定性问题的解析理论、数值模拟和激光装置实验设计与数据分析等方面取得了一系列重要成果,有力地推动了该研究方向在国内的发展。
张益康[3]（2020）在《面向无线通信系统的高性能低复杂度数字预失真研究》文中研究说明由于射频功率放大器（Power Amplifier,PA）固有的非线性特性,非恒定包络信号在经过PA的功率放大后将会发生明显的非线性失真,为了有效补偿PA的非线性效应,数字预失真技术（Digital Predistortion,DPD）以其灵活度高、精度高和成本低的优势已经成为目前无线通信系统中不可或缺的模块之一。而伴随着无线通信系统向第五代移动通信技术的不断演进,无线通信系统逐步呈现出的大带宽、小型化和高效率的特点,这就对传统的数字预失真技术在5G通信系统中的应用带来了新的挑战:一方面微基站的应用对通信系统的成本和功耗有了更为严格的限制,相应的如何有效降低DPD模块的功耗和成本成为当下需要解决的问题;另一方面,大带宽高峰均比信号激励下的射频功放呈现出更加复杂的非线性特性,传统的多项式模型各个基函数之间存在较大相关度的缺点,导致在大带宽场景下的建模精度有限,因此亟需提出新型的更加灵活的DPD模型。为此本文重点讨论了如何设计出兼具高性能、低复杂度和低成本的数字预失真模块。传统的DPD模块在每一个DPD反馈通道上都需要两个高精度、高分辨率的数模转换器（Analog-to-Digital Converter,ADC）完成对功放输出信号的采集,而为了有效采集功放输出信号的带外信息,ADC的采样速率应不低于输入信号带宽的3到5倍,这将极大增加宽带应用场景下DPD模块的功耗和成本。本文首先考虑降低反馈通道上ADC的数目,从信号的统计特性出发,推导设计出基于闭环单路观测下的DPD提参结构,随后将闭环单路观测DPD架构与单比特观测技术结合,提出一种基于闭环结构的1比特单路观测DPD系统。由于反馈回路上只需要一个单比特比较器就可以实现对反馈信号的采集,从而可以较大程度上改善DPD模块的复杂度。在完成基于闭环结构的单比特单路观测DPD提参结构设计后,考虑到开环DPD结构相对于闭环DPD结构具有结构简单、收敛速度较快的优势,为此本文进一步提出一种基于开环结构的单路观测DPD架构。相比于已有的开环间接学习结构,新提出的开环DPD提参架构不仅有效降低了 DPD模块的复杂度,而且具有抗测量噪声的优势。值得注意的是当系统中存在较为明显的IQ非平衡效应时,传统的IQ非平衡和功放非线性联合矫正的方式将不再适用于本文提出的基于单路观测的DPD提参结构,为此本文讨论了基于单路观测DPD系统的IQ非平衡问题,并提出一种采用时分方式矫正系统IQ非平衡的方案。神经网络以其建模灵活、拟合精度高的优势,逐渐被证明是一种行之有效的功放非线性建模手段,本文提出一种基于矢量分解的神经网络DPD模型设计方案。本文首先分析了目前广泛采用的将输入和输出均拆分为实部和虚部构建神经网络DPD模型方法的局限性,这种拆分方式不符合功率放大器的物理非线性行为机制,从而导致建模精度受限。为此本文首先从功放实际的非线性行为机制出发,设计出更加符合功放物理机制的子神经网络,随后将子神经网络扩展成为大网络,并进行一系列的网络优化设计,设计出基于矢量分解的神经网络数字预失真模型。由于本文提出的基于矢量分解的神经网络模型相比于已有的将输入输出拆分为实部和虚部构建的神经网络模型更加符合功放的非线性物理机制,所以可以以较低的计算复杂度实现更优的线性化性能。
李刚[4]（2020）在《数字预失真的I/Q非平衡补偿和新型门控神经网络建模》文中研究表明功率放大器（Power Amplifier,PA）是无线发射机前端主要的非线性器件。数字预失真（Digital PreDistortion,DPD）因其良好的线性化性能、编程灵活、低成本等优势成为目前功放线性化的主流技术。未来通信系统的发展趋势呈现大带宽、小型化,低成本的特点。这些特点对传统的DPD技术带来了新的挑战。大带宽和低成本的趋势使得I/Q非平衡的问题更加严重,并且大带宽高峰均比的信号激励使得功放呈现更强更复杂的非线性和记忆效应。针对这两个问题本文重点讨论研究了I/Q非平衡的补偿技术和低复杂度、高性能的神经网络模型的行为建模问题。传统的I/Q非平衡补偿模型中大多都是只考虑发射链路中的正交调制非平衡（quadrature modulators imperfections,QMI）,并没有考虑到反馈回路中存在的正交解调非平衡（quadrature demodulators imperfections,QDMI）。本文重点研究了反馈回路QDMI的补偿器模型,提出了一种迭代方法来精确求解DPD模型的参数。并且在此基础上推广应用到了大规模MIMO（Massive Multi-Input Multi-Output,Massive）架构下的场景中。考虑到多频带通信体制的发展,本文还提出了一种更加简单的联合补偿I/Q非平衡的双频模型,并给出了系统的实验验证。由于目前传统的数字预失真模型难以满足超宽带场景应用的需求。考虑到神经网络强大的非线性拟合能力,本文提出了基于递归神经网络（recurrent neu-ral network,RNN）模型的瞬时门控神经网络模型。考虑到传统基于多层感知机（multilayered perceptron,MLP）结构的神经网络模型性能受限于MLP结构本身对复杂记忆效应的拟合能力较弱这一缺陷,本文主要研究基于RNN结构的网络模型。文章分析了RNN结构的缺点,结合功放非线性产生的行为机制,把功放的非线性状态分为两部分:静态状态和记忆状态,进而引入两个状态控制单元,在RNN网络的基础上提出新型的瞬时门控递归神经网络结构。随后结合新结构的特点提出对应的行为模型。随后进行了一系列的优化设计,提出建模能力更强的增强型模型。由于本文提出的瞬时门控递归神经网络模型是基于功放非线性产生的行为机制提出,所以相比于传统的模型有更优的线性化性能,并且与其他基于RNN的变体模型结构更加简单并且模型性能相当,这些在实验中也得到了验证。本文回顾了现有的基于矢量分解的神经网络模型,分析了模型输入分解为I、Q两路输入时可能存在的一些问题。为避免这些问题,本文在现有的基于矢量分解的模型基础上结合本文提出的新网络模型提出了新的基于矢量分解的瞬时门控神经网络模型。这种基于矢量分解的神经网络模型从物理机制讲会更符合功放的物理特性,因此模型的总体参数个数会比I、Q两路输入的形式的神经网络模型参数个数更少,并且性能相当甚至更优。随后通过对传统单频模型和双频模型基函数的分析对比,通过构造双频的输入来构建出双频的神经网络行为模型。并且通过系统的实验对比,验证了提出的模型有良好的性能。
李跃岩[5]（2020）在《托卡马克等离子体中电磁不稳定性的数值研究》文中研究表明托卡马克中涉及磁扰动和电流扰动的多种电磁不稳定性,如漂移波不稳定性、阿尔芬不稳定性等,对等离子体边界稳定性和快粒子物理十分重要,是高约束模式（H模）和燃烧等离子体物理的关键物理内容。动理学气球模（KBM）,作为一种由压强梯度驱动的电磁漂移波不稳定性,在等离子体台基区由于其陡峭的压强剖面容易被激发。其压强梯度阈值在EPED代码的模型中起着至关重要的作用,而该模型已经成功地预测了许多托卡马克装置中高约束模式放电下台基区的高度和宽度。阿尔芬不稳定性是托卡马克等离子体中,另外一种重要的电磁不稳定性,包含阿尔芬本征模（AE）,如比压阿尔芬本征模（BAE）、环阿尔芬本征模（TAE）等诸多模式,可以被快粒子或者热离子通过通行共振或进动共振激发。其中KBM作为一种漂移阿尔芬不稳定性,其分支被发现在离子温度梯度较大时会和BAE发生强烈的耦合,使BAE成为最不稳定的分支。而这些阿尔芬本征模即使在扰动场幅度不大的情况下,仍然会对共振快粒子造成较大的损失,这将对承受快粒子能量和动量流的装置第一壁造成较大的损伤。本论文针对KBM和阿尔芬不稳定性等托卡马克等离子体中的关键电磁不稳定性,开发和使用合适的模拟和计算工具,进行了如下三方面的研究探索。（一）我们利用全域回旋动理学代码GTC,模拟研究了KBM对等离子体平衡敏感的物理原因。在GTC线性模拟结果中,我们发现当采用平台剖面的温度和密度分布时,在磁剪切为正时,径向模结构向外侧磁面移动。通过对KBM简化理论模型的建立和求解,我们发现KBM模结构的外移是由离子扰动平行可压缩效应导致的,其中该效应在磁剪切为正时为KBM提供致稳作用,而在磁剪切为负时不起作用,并在GTC模拟中分别采用了磁剪切为正和负的平台剖面对上述结论进行了验证。（二）为了研究在托卡马克等离子体中观察到的各种漂移阿尔芬波物理,我们自主开发了 一套非微扰线性稳定性有限元代码——“漂移阿尔芬快粒子稳定性代码”（DAEPS）。DAEPS代码的优势是其不仅可以快速、高效地得到漂移阿尔芬不稳定性的频率、增长率和模结构,还可以自洽地得到模结构的渐近行为,从而可以与理论进行比照。由于DAEPS的模型方程自动满足一般鱼骨模色散关系（GFLDR）,从而DAEPS代码可以被方便地用于分析带电粒子动理学行为与漂移阿尔芬不稳定性间相互作用的物理。（三）我们利用DAEPS代码研究了通行粒子动理学占主导的BAE和TAE物理,并针对如BAE和KBM等的长波长模设计了简化的动理学压缩项,采用这一简化的模型可以在保证精度的前提下,数百倍地加快计算速度。此外还发现,在DAEPS原始模型中忽略的平行扰动电场,对BAE物理影响很小。我们通过与理论结果的对比,发现了对于BAE和TAE这两种模,有限拉莫尔半径效应和有限轨道宽度效应可以通过降低波-粒共振强度而起到致稳作用。本文针对托卡马克等离子体中的KBM、BAE、TAE等电磁不稳定性,通过对一系列简化理论的推导和本征值代码的开发,对模拟中发现的KBM平衡敏感性开展了一系列理论和数值研究,确认了有限拉莫尔半径效应与有限轨道宽度效应对BAE和TAE的致稳作用,获得了更为准确的色散关系,并发现了在数值中正确处理模结构渐近行为的重要作用。
鞠培娟[6]（2020）在《基于PX4的飞翼无人机气动控制研究》文中研究表明近年来,飞翼无人机被越来越多地应用到不同领域。飞翼布局无人机升阻性能优良、机动性强,气动效率高、隐身性强、机头布局简洁、内部空间宽大,是气动一体化的最佳选择,具有较强应用性。此外,飞翼布局无人机也存在特有的技术难点:由于没有尾翼,使无人机静稳定性差;机身前后距离短,使无人机纵向操纵效率低;没有垂尾,使无人机横向操纵难度增大。因此需要安装增稳控制器来提高飞翼无人机的稳定性、灵敏性和鲁棒性。本文在研究了飞翼无人机操纵性和静稳定性的基础上,设计了基于PX4的运动控制系统,并对整个控制系统进行了仿真测试。本文主要研究内容如下:（1）建立不同坐标系对无人机进行动力学分析,建立了考虑12个无人机状态变量的六自由度运动方程,得到12个状态变量和3个输入量之间的非线性关系。（2）结合计算流体动力学（CFD）气动数据,利用小扰动原理对非线性运动方程进行横纵解耦和线性化处理,得到无人机的状态方程、传递函数和特征值,据此分析了无人机的静稳定性;在Simulink里搭建了无人机非线性物理模型,根据响应分析了无人机的操纵性。（3）针对飞翼无人机的操纵性和稳定性特点设计了增稳控制系统,包括基于PX4的飞行控制算法设计和软硬件系统搭建。（4）搭建了基于Xplane的可视化半实物仿真环境对所设计的控制系统进行仿真测试,控制对象为plane maker软件做的无人机等效模型,控制器为带有PX4固件的pixhacr飞行控制器,通过硬件在环仿真测试对无人机的运动控制系统进行了算法验证和参数初步调试,为实际飞行实验打下基础。
党松琳[7]（2020）在《小型无人直升机航迹跟踪及导航控制研究》文中研究说明近年来,小型无人直升机及其相关技术得到了快速发展,被应用于军事和民用的许多领域。小型无人直升机具有可垂直起降,机动性高,续航时间长等特点,但是其内外部结构较为复杂,整体呈现静不稳定性,状态参数之间存在强耦合,系统高度非线性,这些因素都给小型无人直升机飞行控制系统的设计带来了较大的挑战,也制约了小型无人直升机更进一步的广泛应用。本文基于小型无人直升机的飞行动力学结构特性给出了其非线性和线性模型,对于线性模型,采用了一种姿态-位置的内外环飞行控制回路,并采用H∞方法对控制率进行求解以提高系统控制的鲁棒性,对于非线性模型,则采用反步法对各子系统飞行控制率进行推导,并结合观测器对扰动进行预估抑制,最后将飞行控制系统与航迹规划算法进行融合,构建了小型无人直升机的自主导航策略,并借助粒子群方法对自主导航系统的相关参数进行了优化。本文主要研究内容如下:1.无人直升机数学模型的建立。基于无人直升机的飞行动力学特征,建立了无人直升机的力和力矩方程、运动学方程和刚体动力学方程,总结归纳后得到了无人直升机的机理模型。将该机理模型经过一定简化,则得到目前使用较为广泛的非线性模型形式;而通过小扰动法对机理模型进行线性化处理,则得到了无人直升机的线性模型。无人直升机的线性和非线性模型是飞行控制系统和自主导航系统搭建的基础。2.将H∞鲁棒控制率应用到无人直升机的姿态和位置控制中。首先采用H∞控制给出了线性时不变系统静态输出反馈的具体形式,接着通过一种高效的数值解法对输出反馈的增益系数矩阵进行求解,最后将其应用到无人直升机内外环的控制回路中,并通过数值仿真对控制器的性能进行了验证。3.将反步控制与扰动观测器结合,对内外部扰动作用下的无人直升机非线性模型进行控制。首先采用反步控制策略对非线性模型下含扰动项的各个子系统的控制率进行了递归求解,接着借助李雅普诺夫第二定理对反步控制率的稳定性进行了理论证明,对于反步控制率中存在的扰动项通过观测器进行预估,最后通过阶跃信号的跟踪仿真,验证了该控制策略的动态响应性能、航迹跟踪能力和扰动抑制能力。4.建立无人直升机飞行控制系统与航迹规划算法相结合的自主导航控制策略。首先建立飞行控制系统与航迹规划算法结合的导航控制回路,接着通过数值仿真对导航控制策略的可行性进行验证,然后改进算法完善导航控制策略,最后借助粒子群优化算法对导航控制回路的相关参数进行择优。
王新宇[8]（2020）在《基于状态观测器的智能电网信息物理攻击检测与分离研究》文中指出近年来,传统的电力系统与现代传感技术、控制技术、通信技术的深度融合逐渐形成电力信息物理系统-智能电网。然而,智能电网新的系统特性,如复杂性、智能性和开放性,使其容易遭受各种恶意信息物理攻击。与传统的信息攻击相比,信息物理攻击的特性体现在攻击者可以通过注入虚假数据导致检测残差变化却不超过检验阈值,进而可以规避从信号角度出发的检测方法。基于这一欺骗特性,信息物理攻击给当前基于信号处理的检测方法带来巨大挑战,如物理动态估计的准确性、先验阈值的取值和结构脆弱性下攻击不可检测的问题。因此,设计针对信息物理攻击的检测与分离机制对智能电网安全运行至关重要。基于此,结合控制论方法,本文开展了基于状态观测器的信息物理攻击检测与分离研究。本文主要研究工作如下:（1）针对智能电网中发电机端遭受偏置负载攻击的问题,提出了基于鲁棒自适应观测器的攻击检测与分离算法。首先,为减少攻击检测与分离的复杂度,提出基于拓扑结构的区域划分算法;然后,考虑攻击对发电机角频率的影响,建立物理动态电网模型,进而设计基于鲁棒自适应观测器的攻击检测算法;进一步设计自适应阈值替代传统先验阈值,提高对偏置负载攻击的检测性能;基于攻击区域内传感器的组合,进而设计逻辑判断矩阵解决区域内攻击分离问题;最后,通过仿真研究证明了所提攻击检测与分离算法的有效性。（2）针对智能电网中邻域信息影响下发电机端受偏置负载攻击的问题,提出了基于分布式未知输入观测器的攻击检测与分离算法。考虑邻域之间互联信息对发电机频率的影响,建立了分布式电网模型;进而设计未知输入观测器处理模型不确定性、外部扰动和区域间互联信息对物理动态估计的影响;考虑模型不确定性和外部干扰,进一步给出了分布式自适应阈值的计算;考虑邻域之间互联信息对区域内攻击分离的影响,提出基于攻击特征矩阵的分离算法;最后,通过仿真验证以上攻击检测与分离算法的有效性。（3）针对智能电网中发电机负载总线遭受隐蔽虚假数据注入攻击的问题,提出基于线性奇异区间观测器的攻击检测与分离算法。首先,考虑电网模型中扰动上下界,设计一种线性奇异区间观测器,获得了零值与区间残差之间关系,进而提出了基于区间观测器的攻击检测算法,克服了当前检测方法中残差评价函数和阈值设计对攻击检测性能的限制;然后考虑隐蔽虚假数据注入攻击对区域内传感器的影响,通过构建一种逻辑决策矩阵给出了攻击分离算法。最后,通过仿真结果验证以上攻击检测与分离算法的有效性。（4）针对结构脆弱性下智能电网中发电机转子幅角遭受隐蔽虚假数据注入攻击的问题,提出了基于非线性未知输入区间观测器的攻击检测与分离算法。首先设计了参数可调的未知输入区间观测器,最大化地消除未知扰动对区间状态估计的影响,由此提出了假数据攻击检测准则;进一步考虑攻击区域内可观测传感器攻击组合构建了一种新的逻辑分离矩阵,并给出了基于逻辑分离矩阵的分离算法,实现结构脆弱下隐蔽性虚假数据注入攻击的检测与分离;最后,通过仿真验证所提出的攻击检测与分离算法的有效性。（5）针对智能电网中发电机角频率遭受隐蔽虚假数据注入攻击的问题,提出了基于分布式区间观测器的攻击检测与分离算法。首先考虑区域间互联信息对隐蔽虚假数据注入攻击检测的影响,设计了非线性分布式区间观测,进而提出了基于区间观测器的分布式检测算法;然后考虑邻域攻击对攻击区域内传感器攻击所有可能的影响,通过构造的局部和全局的攻击特征分离矩阵给出攻击分离算法;最后,仿真结果验证以上分布式攻击检测与分离算法的有效性。
许星然[9]（2020）在《旋量激子极化激元的元激发以及非线性隧穿过程》文中认为随着半导体技术以及激光品质的提高,一种由激子和光子的强耦合形成的准粒子——激子极化激元成为了实现玻色爱因斯坦凝聚体新的实验手段。与一般的凝聚体实现方法不同,激子极化激元是半导体微腔的耗散和驱动共同作用下的非平衡体系,具有有限的寿命。极化激元的光子部分会不断地从微腔中漏出,科研人员通过观测漏出的光子便可以得到极化激元的全部信息。由于极化激元的哈密顿量是非厄米的,所以这个系统是实现非厄米拓扑、非平衡霍尔效应,非平衡朗道隧穿等现象良好的实验平台。本文主要研究了自旋自由度对于极化激元的影响,并提供了两种理论模型。一种是通过光子的不同偏振形式,当其与激子耦合的时候可以看作赝自旋为1/2的准粒子。在平衡系统中双组分的凝聚体具有自旋非极化到自旋极化的转变,极化激元的耗散将影响双组份凝聚体的基态相变和元激发谱。另一种是通过把激子极化激元凝聚体制备到双阱中,使得不同势阱中的凝聚体可以看成两个互相独立但是又有相互作用的组分。结合目前的实验条件以及上述假设,本文研究了具有自旋自由度的极化激元的奇异量子行为并给出了物理解释,具体的研究内容如下:1.旋量极化激元凝聚体的稳态以及线性元激发。通过平均场近似的方法,本文提出了旋量极化激元的基态,随着不同组分之间相互作用的增强会经过从自旋非极化到自旋极化的转变。紧接着利用Bogoliubov变换,本文给出了极化激元在不同相下的线性元激发谱以及它们的偏振方式。为了观测Bogoliubov谱的负能部分,本文计算了旋量极化激元的光致发光谱,为实验观测提供了理论基础。2.暗亮孤子在旋量极化激元的传播动力学。非线性激发中的暗亮孤子能具有更强的稳定性和抗噪声能力,是重要的信息传输手段。本文通过哈密顿变分法,用数值模拟和解析推导相结合的方式得到了暗亮孤子在激子极化激元传播的质心位置满足的运动方程。接着本文测试了暗亮孤子抗噪声能力和横向不稳定性,发现暗亮孤子能够在耗散系统中传播足够长的时间并被目前的实验所观测到。3.激子极化激元凝聚体中的非线性朗道齐纳隧穿过程。通过双模近似,本文得到了处在周期势阱中的极化激元的朗道齐纳有效模型。此外,本文还研究了库源的涨落以及两个势阱中凝聚体的相对相位对于激子极化激元隧穿过程的影响,并在相空间找到了有效模型的哈密顿量稳定点与极化激元能带的对应关系。
任杨[10]（2019）在《非线性光学系统中Super-regular呼吸子特性的理论研究》文中认为非线性波动力学一直以来都是非线性物理研究中一个非常重要的分支。按照演化性质不同,常见非线性波可以分为三类:孤子、怪波和呼吸子。其中怪波和呼吸子是由非线性物理系统中广泛存在的调制不稳定性诱发产生的,这一特性是许多非线性色散系统的基本属性,它描述了平面波背景上小振幅扰动的指数增长现象。调制不稳定性的发展过程可以分为两个阶段——线性增长阶段以及非线性演化阶段。一般而言,人们利用线性稳定性分析可以得到调制不稳定性判据和初始线性阶段增长率,而对包含非线性阶段的完整调制不稳定性过程的精确描述直到现在仍是一个开放性问题。Super-regular呼吸子描述的是由一个局域小振幅周期扰动演化增长成两个高振幅准Akhmediev呼吸子的过程,即展示局域扰动诱发的调制不稳定性。因其能够准确描述可以覆盖整个调制不稳定带的局域小振幅扰动的调制不稳定性演化而在近年来受到人们广泛关注。基于标准非线性薛定谔模型描述的光学系统中Super-regular呼吸子特性以及实验观测均被研究。然而,在超越标准非线性薛定谔模型描述的实际复杂物理系统中Super-regular呼吸子相关特性研究仍然不足,而且Super-regular呼吸子与调制不稳定性间对应关系的本质仍不清晰。本文立足于已有实验事实和理论模型,探究实际光学物理系统（考虑高阶效应、多模光纤相互作用、掺杂原子带来的光物质相互作用）中基本非线性波以及Super-regular呼吸子特性、动力学行为、态转换以及Super-regular呼吸子增长率与调制不稳定性之间的精确对应关系。其结果能够在一定程度上拓展我们对实际光学系统中非线性波特性以及调制不稳定性完整情形的认识。具体内容如下:1.单模光纤中飞秒量级Super-regular呼吸子特性、态转换以及Super-regular呼吸子色散管理当考虑飞秒量级脉冲在光纤中传输时,高阶效应（包括三阶色散、自陡峭、自频移、非线性延迟响应等）对非线性波性质的影响是不可忽略的。本文考虑复mKDV方程和非自治高阶非线性薛定谔方程两类高阶模型,利用达布变换和儒科夫斯基变换,给出模型中Super-regular呼吸子的解析解,讨论了光学非线性波与Super-regular呼吸子特性以及态转换,并进一步对Super-regular呼吸子进行了色散管理。本文首次给出了例如半转换Super-regular模式、全抑制Super-regular模式等多种不同的Super-regular模式以及可控Super-regular呼吸子特性。这些结果为实验上Super-regular呼吸子的实现提供了理论参考。2.掺铒光纤系统中基本非线性波特性研究最近研究表明,由掺杂铒原子引起的两能级系统的共振吸收效应是解决光纤传输过程中信号衰减问题的有效方案。而光脉冲在掺铒光纤系统中传输是由耦合非线性薛定谔方程与麦克斯韦―布洛赫方程（NLS-MB）描述的。由于多分量耦合模型中不同组分之间存在相互作用,此类模型中非线性波常常具有一些新奇的性质。本文首先探究了NLS-MB方程中基本非线性波（包括呼吸子、怪波、多峰孤子、反暗孤子、W型孤子）特性和态转换。然后考虑高阶效应的影响（对应于耦合Hirota方程与麦克斯韦―布洛赫方程）,利用达布变换给出带有高阶效应情形下包含多峰孤子、反暗孤子、W型孤子等多种非线性波通解,并给出不同非线性波的精确存在条件,详细揭示了高阶效应诱导的多峰孤子速度变化、局域性或周期性衰减以及态转换等重要特征。这些结果丰富了人们对掺铒光纤系统中非线性波动力学的认识。3.共振掺铒光纤系统中极化声子Super-regular呼吸子特性研究在掺铒光纤系统中基本非线性波特性研究的基础上,我们研究了由两能级掺杂离子共振相互作用触发的极化声子Super-regular呼吸子特性,揭示了在该模型中光波分量的Super-regular呼吸子始终保持亮的结构,而物质波分量的Super-regular呼吸子具有更新奇的结构性质。进一步,我们给出了耦合模型中Super-regular呼吸子群速度差与调制不稳定性线性增长率的精确对应表达式;发现了一种非常有趣的能够描述完全指数衰减调制不稳定性过程的暗Super-regular呼吸子。这些结果将丰富我们对复杂耦合光物质相互作用系统中Super-regular模式特性以及完整的调制不稳定性过程的理解。4.多组分自诱导透明系统中基本非线性波和Super-regular模式特性研究我们考虑由多组分麦克斯韦―布洛赫方程所描述的多分量自诱导透明系统中平面波背景上基本非线性波和Super-regular模式特性,发现Super-regular呼吸子可以表现出多种新奇超常规模式,包括半转换、全转换、全抑制Super-regular模式,这些模式在标量系统中并不存在。我们进一步给出这些不同模式的精确存在条件,且发现这些不同Super-regular模式均可以从一个共同的小振幅局域扰动演化而来。这些结果丰富了我们对由局域小扰动发展而来的调制不稳定完整情形的认识。
二、非线性物理模型的线性化（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、非线性物理模型的线性化（论文提纲范文）
（1）船舶尾流的非线性物理特性（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.1.1 船舶尾流的研究背景 |
| 1.1.2 研究船舶尾流的目的和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 国外研究现状 |
| 1.2.2 国内研究现状 |
| 1.3 本文的主要研究内容与章节安排 |
| 2 船舶尾流的非线性物理特性 |
| 2.1 船舶尾流的非线性光学特性 |
| 2.1.1 尾流气泡幕的Mie散射光特性 |
| 2.1.2 基于Monte Carlo模拟的气泡幕散射光特性 |
| 2.2 船舶尾流的非线性声学特性 |
| 2.2.1 船舶尾流的声学特性和几何特性 |
| 2.2.2 船舶尾流声学特性分析 |
| 2.3 船舶尾流的非线性热学特性 |
| 2.3.1 船舶远场热尾流特性 |
| 2.3.2 热分层环境下船模尾流的温度特性 |
| 2.4 船舶尾流的非线性电磁学特性 |
| 2.4.1 船舶尾流的感应磁场理论 |
| 2.4.2 船舶尾流的尾流感应磁场分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 船舶尾流图像的数字化处理 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 船舶尾流图像的特征分析 |
| 3.2.1 直方图均衡化 |
| 3.2.2 分水岭分割 |
| 3.2.3 Canny算子边缘检测 |
| 3.3 数学形态学在船舶尾流图像中的应用 |
| 3.3.1 数学形态学分析的基本原理 |
| 3.3.2 船舶尾流图像的数学形态学分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 船舶尾流波高数学模型的建立与模拟 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 船舶数学模型的建立与模拟 |
| 4.2.1 船舶数学模型的建立 |
| 4.2.2 船舶水下几何结构模拟 |
| 4.2.3 船体形状及近似计算方法 |
| 4.3 船舶尾流波高数学模型的建立与模拟 |
| 4.3.1 尾流波高数学模型的建立 |
| 4.3.2 船舶尾流波高的模拟 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 非线性尾流的相互作用研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 船舶尾流的非线性分量 |
| 5.3 双孤子解 |
| 5.3.1 KdV型方程与Hirota双线性形式 |
| 5.3.2 正负相移双孤子解 |
| 5.3.3 相互作用孤子及双孤子解的分解 |
| 5.4 非线性尾流的相互作用 |
| 5.4.1 孤子尾流相互作用的表面高度 |
| 5.4.2 孤子尾流相互作用的坡度 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 研究结论 |
| 6.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及成果 |
| 致谢 |
（3）面向无线通信系统的高性能低复杂度数字预失真研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 数字预失真的原理、提参结构和发展趋势 |
| 1.2.1 数字预失真的原理 |
| 1.2.2 常用的数字预失真提参结构 |
| 1.2.3 国内外研究现状 |
| 1.3 本文的研究思路和内容安排 |
| 第2章 非线性发射机的行为建模与数字预失真理论 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 射频功率放大器的非线性及其衡量指标 |
| 2.2.1 射频功率放大器的非线性 |
| 2.2.2 衡量PA非线性程度的常用指标 |
| 2.3 适用于数字预失真的功放行为模型 |
| 2.3.1 基于Vloterra级数的多项式数字预失真模型 |
| 2.3.2 基于分段线性函数的数字预失真模型 |
| 2.3.3 基于神经网络的数字预失真模型 |
| 2.4 降低数字预失真模块反馈回路复杂度的技术 |
| 2.4.1 基于欠采样的DPD技术 |
| 2.4.2 基于单比特观测的低精度DPD技术 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 基于闭环单路观测的低复杂度DPD架构设计 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 传统的闭环DPD学习结构 |
| 3.3 种基于闭环结构的单路观测DPD架构设计 |
| 3.4 基于闭环结构的1-bit单路观测DPD架构设计 |
| 3.4.1 闭环单比特单路观测DPD系统结构 |
| 3.4.2 适用于单比特单路观测DPD结构的频域时延对齐算法 |
| 3.5 仿真对比验证 |
| 3.5.1 仿真实验一 |
| 3.5.2 仿真实验二 |
| 3.6 实验测试 |
| 3.7 本章小结 |
| 第4章 开环结构的单路观测DPD设计及其IQ不平衡的校正 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 基于开环结构的单路观测DPD架构设计 |
| 4.2.1 系数更新公式的理论推导 |
| 4.2.2 实验测试 |
| 4.3 单路观测下DPD模块IQ非平衡问题的讨论和校正 |
| 4.3.1 单路观测下DPD模块的IQ非平衡效应 |
| 4.3.2 适用于单路观测DPD结构的时分I/Q非平衡校正方法 |
| 4.3.3 仿真对比验证 |
| 4.4 本章小结与讨论 |
| 第5章 基于矢量分解的时延神经网络DPD模型 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 IQ输入映射IQ输出机制的分析 |
| 5.3 矢量分解时延神经网络设计 |
| 5.3.1 基于矢量分解的子网络设计 |
| 5.3.2 子网络扩展得到含有G个神经元的大网络 |
| 5.3.3 大网络结构的等价简化设计 |
| 5.3.4 线性项神经元的添加 |
| 5.4 增强的矢量分解时延神经网络模型 |
| 5.5 计算复杂度对比和实验测试结果 |
| 5.5.1 计算复杂度对比分析 |
| 5.5.2 实验测试结果 |
| 5.6 简化的矢量分解时延神经网络模型 |
| 5.6.1 模型简化设计 |
| 5.6.2 计算复杂度分析和模型性能测试 |
| 5.7 本章小结与讨论 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 本文的研究工作总结 |
| 6.2 未来研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在读期间发表的学术论文与取得的研究成果 |
（4）数字预失真的I/Q非平衡补偿和新型门控神经网络建模（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.1.1 高速宽带移动通信技术快速发展 |
| 1.1.2 数字预失真的技术的原理及面临的挑战 |
| 1.1.3 国内外研究现状 |
| 1.2 本文主要工作及安排 |
| 第2章 功放的行为建模与数字预失真理论 |
| 2.1 发射机中的非线性失真 |
| 2.1.1 功放的失真特性 |
| 2.1.2 I/Q非平衡 |
| 2.2 功放的行为建模 |
| 2.2.1 Volterra级数模型 |
| 2.2.2 多盒模型 |
| 2.2.3 基于矢量分解旋转的分段函数模型 |
| 2.2.4 神经网络模型 |
| 2.3 数字预失真的学习结构 |
| 2.3.1 间接学习结构 |
| 2.3.2 直接学习结构 |
| 2.3.3 迭代学习控制结构 |
| 2.3.4 三种学习结构的对比 |
| 2.4 本章小结与讨论 |
| 第3章 IQ非平衡补偿 |
| 3.1 频率相关的正交调制非平衡的功放线性化技术 |
| 3.1.1 I/Q非平衡的等效基带模型 |
| 3.1.2 存在QDMI时DPD模型参数精确提取方法 |
| 3.1.3 QMI与QDMI并存时的数字预失真模型参数精确提取方法 |
| 3.1.4 MIMO系统中存在QMI与QDMI时DPD模型参数精确提取 |
| 3.1.5 实验验证及仿真验证 |
| 3.2 新型的联合补偿I/Q不平衡的并发双频预失真模型 |
| 3.2.1 理论推导 |
| 3.2.2 实验验证 |
| 3.3 本章小节与讨论 |
| 第4章 瞬时门控神经网络的DPD模型 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 RNN模型分析 |
| 4.3 新型的瞬时门控神经网络 |
| 4.3.1 瞬时门控递归神经网络 |
| 4.3.2 瞬时门控隐式递归神经网络 |
| 4.3.3 基于IGRNN或IGIRNN的行为建模 |
| 4.3.4 计算复杂度的分析与比较 |
| 4.3.5 实验验证 |
| 4.4 增强型瞬时门控神经网络 |
| 4.4.1 模型设计 |
| 4.4.2 复杂度分析 |
| 4.4.3 实验验证 |
| 4.5 本章小结与讨论 |
| 第5章 基于矢量分解的神经网络DPD模型及双频扩展 |
| 5.1 基于矢量分解的神经网络DPD模型 |
| 5.1.1 理论分析 |
| 5.1.2 模型复杂度分析 |
| 5.1.3 实验验证 |
| 5.2 神经网络的双频DPD模型 |
| 5.2.1 回顾传统的双频DPD模型 |
| 5.2.2 双频神经网络DPD模型 |
| 5.2.3 实验验证 |
| 5.3 本章小结与讨论 |
| 第6章 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在读期间发表的学术论文与取得的研究成果 |
（5）托卡马克等离子体中电磁不稳定性的数值研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 聚变能源简介 |
| 1.2 描述等离子体的物理模型 |
| 1.3 本文研究背景 |
| 1.4 本文的研究内容和创新点 |
| 1.5 本文的结构 |
| 2 模结构分解、气球模表象、磁面坐标及s-α平衡模型 |
| 2.1 磁面坐标系和直场线坐标系以及优越性 |
| 2.2 模结构分解与气球模表象 |
| 2.3 s-α平衡模型 |
| 3 数值方法简介 |
| 3.1 有限元法简介 |
| 3.2 Ritz法和Galerkin法简介 |
| 3.3 本征值方程的有限元离散求解 |
| 3.4 质点网格法简介 |
| 3.5 δf方法简介(Delta-f Method) |
| 3.6 质点网格法的推广 |
| 4 KBM的离子平行可压缩性效应模拟 |
| 4.1 回旋动理学代码GTC简介 |
| 4.2 KBM的GTC模拟结果 |
| 4.3 包含离子平行可压缩效应的线性KBM简化理论 |
| 4.4 离子平行可压缩效应在不同磁剪切符号处的不同效果 |
| 5 漂移阿尔芬快粒子稳定性代码(DAEPS) |
| 5.1 DAEPS代码初始理论模型 |
| 5.2 DAEPS代码数值模型 |
| 5.3 DAEPS代码基准测试和数值收敛性分析 |
| 5.4 利用DAEPS代码研究BAE相关物理 |
| 5.5 DAEPS代码中模结构渐近行为 |
| 5.6 利用DAEPS代码研究快粒子激发TAE相关物理 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 在学期间发表的论文 |
（6）基于PX4的飞翼无人机气动控制研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题来源 |
| 1.2 课题研究的背景和意义 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.3.1 国外研究现状 |
| 1.3.2 国内研究现状 |
| 1.3.3 无人机控制技术研究现状 |
| 1.4 本文的主要研究内容 |
| 第2章 无人机数学模型 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 坐标轴系 |
| 2.2.1 无人机常用坐标系 |
| 2.2.2 无人机的运动参数 |
| 2.2.3 常用坐标系转换 |
| 2.3 无人机受力分析 |
| 2.3.1 无人机的操纵机构 |
| 2.3.2 无人机所受力和力矩 |
| 2.4 运动方程推导 |
| 2.4.1 动力学方程推导 |
| 2.4.2 运动学方程推导 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 飞翼无人机特性分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 运动方程解耦与线性化处理 |
| 3.3 无人机稳定性分析 |
| 3.4 无人机操纵性分析 |
| 3.5 小结 |
| 第4章 运动控制系统设计 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 控制系统搭建 |
| 4.2.1 系统组成 |
| 4.2.2 硬件选型 |
| 4.2.3 飞控固件 |
| 4.2.4 地面站 |
| 4.3 控制算法设计 |
| 4.3.1 姿态/位置解算 |
| 4.3.2 基于PID的前馈控制 |
| 4.3.3 TECS算法 |
| 4.3.4 L1位置控制算法 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 基于XPlane的半实物仿真实验 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 半实物仿真环境搭建 |
| 5.3 仿真飞行实验 |
| 5.4 实验效果 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 致谢 |
| 附录 |
（7）小型无人直升机航迹跟踪及导航控制研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 无人直升机动力学建模 |
| 1.2.2 无人直升机飞行控制算法 |
| 1.2.3 无人直升机航迹规划算法 |
| 1.3 研究内容及结构安排 |
| 第二章 小型无人直升机动力学建模 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 小型无人直升机整体结构 |
| 2.3 坐标系及其转换 |
| 2.4 小型无人直升机飞行动力学结构 |
| 2.4.1 无人直升机运动学 |
| 2.4.2 无人直升机动力学 |
| 2.5 小型无人直升机的力和力矩 |
| 2.5.1 主旋翼的力和力矩 |
| 2.5.2 尾翼的力和力矩 |
| 2.5.3 机身的力和力矩 |
| 2.5.4 垂尾的力和力矩 |
| 2.5.5 平尾的力和力矩 |
| 2.6 小型无人直升机模型 |
| 2.6.1 机理模型 |
| 2.6.2 非线性模型 |
| 2.6.3 线性模型 |
| 2.7 本章小结 |
| 第三章 小型无人直升机H_∞鲁棒控制 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 数学预备知识 |
| 3.2.1 Hamilton矩阵与Riccati方程 |
| 3.2.2 H_∞优化控制描述 |
| 3.3 H_∞静态输出反馈控制 |
| 3.3.1 系统状态空间描述 |
| 3.3.2 L_2增益设计问题 |
| 3.4 无人直升机控制器的设计 |
| 3.4.1 控制量的低通滤波处理 |
| 3.4.2 内环控制器的设计 |
| 3.4.3 外环控制器的设计 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 小型无人直升机非线性反步控制 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 非线性反步控制率设计 |
| 4.2.1 位置控制率设计 |
| 4.2.2 航向角控制率设计 |
| 4.2.3 旋转矩阵控制率设计 |
| 4.2.4 角速度控制率设计 |
| 4.2.5 系统稳定性证明 |
| 4.3 非线性扰动观测器设计 |
| 4.4 仿真与验证 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 无人直升机的自主导航控制 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 人工势场法 |
| 5.3 自主导航控制设计 |
| 5.3.1 自主导航控制回路 |
| 5.3.2 数值仿真与分析 |
| 5.4 自主导航控制的参数优化 |
| 5.4.1 粒子群优化算法 |
| 5.4.2 粒子群算法在自主导航中的应用及仿真 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士期间发表论文和参加科研情况 |
| 致谢 |
（8）基于状态观测器的智能电网信息物理攻击检测与分离研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究的背景和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 信息物理攻击的研究现状 |
| 1.2.2 信息物理攻击的检测与分离研究现状 |
| 1.2.3 信息物理攻击检测与分离研究中存在的问题 |
| 1.3 论文主要工作及内容安排 |
| 1.3.1 论文主要工作 |
| 1.3.2 内容安排 |
| 第2章 基于鲁棒自适应观测器的偏置负载攻击检测与分离研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 系统模型与问题描述 |
| 2.2.1 图论知识 |
| 2.2.2 电网模型 |
| 2.2.3 偏置负载攻击的特性 |
| 2.2.4 问题描述和研究框架 |
| 2.3 偏置负载攻击的检测与分离框架 |
| 2.3.1 基于拓扑结构的区域划分 |
| 2.3.2 基于鲁棒自适应观测器的攻击检测框架 |
| 2.3.3 基于逻辑判断矩阵的攻击分离框架 |
| 2.4 仿真验证 |
| 2.4.1 电网子区域的划分 |
| 2.4.2 攻击的检测及性能分析 |
| 2.4.3 多个攻击的分离 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 基于分布式未知输入观测器的偏置负载攻击检测与分离研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 系统模型与问题描述 |
| 3.2.1 电网模型 |
| 3.2.2 问题描述 |
| 3.3 分布式偏置负载攻击的检测与分离 |
| 3.3.1 非线性未知输入观测器的设计 |
| 3.3.2 分布式自适应阈值设计 |
| 3.3.3 分布式智能电网的局部攻击检测与分离框架 |
| 3.3.4 分布式智能电网的全局攻击检测与分离框架 |
| 3.4 仿真验证 |
| 3.4.1 单个偏置负载攻击的检测及性能分析 |
| 3.4.2 多个偏置负载攻击的检测与分离 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 基于奇异性区间观测器的隐蔽FDI攻击检测与分离研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 系统模型与问题描述 |
| 4.2.1 电网模型 |
| 4.2.2 隐蔽FDI攻击的特性 |
| 4.2.3 问题描述 |
| 4.3 隐蔽FDI攻击的检测与分离方案 |
| 4.3.1 奇异性区间观测设计 |
| 4.3.2 基于区间观测器的全局攻击检测框架 |
| 4.3.3 基于攻击特征矩阵的局部攻击分离框架 |
| 4.4 仿真验证 |
| 4.4.1 单个隐蔽FDI攻击的检测及性能分析 |
| 4.4.2 多个隐蔽FDI攻击的检测与分离 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 基于未知输入区间观测器的隐蔽FDI攻击检测与分离研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 系统模型与问题描述 |
| 5.2.1 电网模型 |
| 5.2.2 问题描述 |
| 5.3 基于未知输入区间观测器的隐蔽FDI攻击检测与分离 |
| 5.3.1 未知输入区间观测器的设计 |
| 5.3.2 隐蔽FDI攻击的检测与分离框架 |
| 5.4 仿真验证 |
| 5.4.1 单个隐蔽FDI攻击的检测及性能分析 |
| 5.4.2 多个隐蔽FDI攻击的检测与分离 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 基于分布式区间观测器的隐蔽FDI攻击检测与分离研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 系统模型与问题描述 |
| 6.2.1 电网模型 |
| 6.2.2 问题描述 |
| 6.3 分布式隐蔽FDI攻击检测与分离 |
| 6.3.1 分布式区间观测器设计 |
| 6.3.2 隐蔽FDI攻击的局部检测与分离框架 |
| 6.3.3 隐蔽FDI攻击的全局检测与分离框架 |
| 6.4 仿真验证 |
| 6.4.1 单个隐蔽FDI攻击的检测及性能分析 |
| 6.4.2 多个隐蔽FDI攻击的检测与分离 |
| 6.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间承担的科研任务与主要成果 |
| 致谢 |
（9）旋量激子极化激元的元激发以及非线性隧穿过程（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 本文的主要内容 |
| 第2章 弱相互作用的玻色气体的Bogoliubov变换以及元激发 |
| 2.1 Bogoliubov-de Gennes变换 |
| 2.2 弱相互作用玻色气体的BdG变换 |
| 2.3 元激发谱 |
| 2.4 声速和超流 |
| 2.5 极化激元的超流性质 |
| 第3章 单组分极化激元的稳态以及元激发 |
| 3.1 单组分极化激元的基态 |
| 3.2 单组分极化激元的元激发 |
| 3.2.1 快速耗散的库源极限下的元激发 |
| 3.2.2 慢速耗散的库源极限下的元激发 |
| 3.3 量子朗之万噪声在激子极化激元中的应用 |
| 3.3.1 基本模型 |
| 3.3.2 Bogoliubov元激发以及光致发光谱 |
| 第4章 旋量激子极化激元的稳态以及元激发 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 旋量极化激元模型以及稳态 |
| 4.3 旋量极化激元的元激发 |
| 4.3.1 自旋非极化相下的极化激元的元激发 |
| 4.3.2 自旋极化相下的极化激元的元激发 |
| 4.4 旋量极化激元的光致发光谱 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 非线性研究中的变分法 |
| 5.1 变分法简介 |
| 5.2 拉格朗日变分法 |
| 5.2.1 单个暗孤子 |
| 5.2.2 双暗孤子 |
| 5.2.3 带有耗散相互作用的暗孤子 |
| 5.3 哈密顿变分法 |
| 5.3.1 具有耗散相互作用的暗孤子 |
| 5.3.2 谐振势阱中的暗亮孤子 |
| 第6章 旋量激子极化激元的暗亮孤子传播动力学 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 模型 |
| 6.3 均匀分布的凝聚体的稳态 |
| 6.4 暗亮孤子的动力学行为 |
| 6.5 蛇形不稳定性 |
| 6.6 本章小节 |
| 第7章 线性朗道齐纳隧穿模型 |
| 7.1 经典绝热定理 |
| 7.2 量子绝热定理 |
| 7.3 朗道齐纳隧穿几率 |
| 第8章 激子极化激元中的非线性朗道齐纳隧穿过程 |
| 8.1 引言 |
| 8.2 基本模型 |
| 8.3 耗散朗道齐纳模型的稳态 |
| 8.4 极化激元的朗道齐纳隧穿 |
| 8.5 哈密顿量在相空间运动情况 |
| 8.6 本章小结 |
| 第9章 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果 |
（10）非线性光学系统中Super-regular呼吸子特性的理论研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 基本非线性波与调制不稳定性 |
| 1.2 Super-regular呼吸子简介 |
| 1.3 国内外研究方向及研究进展 |
| 1.4 论文结构以及创新点 |
| 第二章 飞秒量级非线性波与Super-regular呼吸子特性研究 |
| 2.1 研究动机 |
| 2.2 复m Kd V模型中非线性波解的构造及动力学性质 |
| 2.3 多种不同Super-regular非线性模式特性 |
| 2.4 相同初始扰动的非线性演化与增长机制 |
| 2.5 可控Super-regular呼吸子解的构造 |
| 2.6 可控Super-regular呼吸子的动力学演化 |
| 2.6.1 三类Super-regular模式 |
| 2.6.2 指数色散管理下的Super-regular模式 |
| 2.6.3 周期色散管理下的Super-regular模式 |
| 2.7 本章小结 |
| 第三章 掺铒光纤系统中基本非线性波特性研究 |
| 3.1 研究动机 |
| 3.2 掺铒光纤系统中非线性波解的构造 |
| 3.3 基本非线性波特性及态转换 |
| 3.4 带有高阶效应的掺铒光纤系统中多峰孤子解的构造 |
| 3.5 高阶效应对多峰孤子动力学特性的影响 |
| 3.6 多峰孤子的稳定性及简并情况下的多峰孤子特性 |
| 3.7 本章小结 |
| 第四章 共振掺铒光纤系统中极化声子Super-regular呼吸子 |
| 4.1 研究动机 |
| 4.2 三个组分基本呼吸子解的构造及分类 |
| 4.3 Super-regular呼吸子解的构造 |
| 4.4 Super-regular呼吸子与调制不稳定性的精确对应 |
| 4.5 暗Super-regular呼吸子描述的调制不稳定性 |
| 4.6 有关实验可行性的讨论 |
| 4.7 本章小结 |
| 第五章 多组分自诱导透明系统中基本非线性波和Super-regular模式特性研究 |
| 5.1 研究动机 |
| 5.2 多分量自诱导透明系统中基本非线性波解的构造 |
| 5.3 基本非线性波的态转换 |
| 5.4 Super-regular模式解的构造 |
| 5.5 Super-regular模式特性 |
| 5.5.1 半转换Super-regular模式 |
| 5.5.2 全转换Super-regular模式 |
| 5.5.3 全抑制Super-regular模式 |
| 5.5.4 不同类型Super-regular模式的初态扰动 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读博士学位期间取得的研究成果 |
| 作者简介 |
四、非线性物理模型的线性化（论文参考文献）
- [1]船舶尾流的非线性物理特性[D]. 王程英. 西安工业大学, 2021
- [2]激光聚变内爆流体不稳定性基础问题研究进展[J]. 王立锋,叶文华,陈竹,李永升,丁永坤,赵凯歌,张靖,李志远,杨云鹏,吴俊峰,范征锋,薛创,李纪伟,王帅,杭旭登,缪文勇,袁永腾,涂绍勇,尹传盛,曹柱荣,邓博,杨家敏,江少恩,董佳钦,方智恒,贾果,谢志勇,黄秀光,傅思祖,郭宏宇,李英骏,程涛,高振,方丽丽,王保山,王英华,曾维新,卢艳,旷圆圆,赵振朝,陈伟,戴振生,谷建法,葛峰峻,康洞国,张桦森,乔秀梅,李蒙,刘长礼,申昊,许琰,高耀明,刘元元,胡晓燕,徐小文,郑无敌,邹士阳,王敏,朱少平,张维岩,贺贤土. 强激光与粒子束, 2021(01)
- [3]面向无线通信系统的高性能低复杂度数字预失真研究[D]. 张益康. 中国科学技术大学, 2020(01)
- [4]数字预失真的I/Q非平衡补偿和新型门控神经网络建模[D]. 李刚. 中国科学技术大学, 2020(01)
- [5]托卡马克等离子体中电磁不稳定性的数值研究[D]. 李跃岩. 浙江大学, 2020(01)
- [6]基于PX4的飞翼无人机气动控制研究[D]. 鞠培娟. 哈尔滨工业大学, 2020(01)
- [7]小型无人直升机航迹跟踪及导航控制研究[D]. 党松琳. 南昌航空大学, 2020(01)
- [8]基于状态观测器的智能电网信息物理攻击检测与分离研究[D]. 王新宇. 燕山大学, 2020(01)
- [9]旋量激子极化激元的元激发以及非线性隧穿过程[D]. 许星然. 中国科学技术大学, 2020(01)
- [10]非线性光学系统中Super-regular呼吸子特性的理论研究[D]. 任杨. 西北大学, 2019(01)