收藏本站
《华中科技大学》 2007年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

几种非线性电路的数值分析与优化设计

姚齐国  
【摘要】: 随着科学技术的进步,电子技术得到迅猛发展。新的电子器件不断出现,非线性电路得到了愈来愈广的应用。对非线性电路的特性分析与应用,已处于十分重要的地位,具有广阔的应用前景,与国民经济的发展紧密相关,有较大的理论意义和实用价值。 各学科互相渗透交叉,是当代科技发展的一大趋势。医学诊断学中的基本思想推广到其它工程领域中,便形成了设备状态监视及故障诊断这一大有作为的新兴学科——故障诊断学。由于模拟电路较为准确的数学模型都是非线性电路,随着人们对电路认识的不断深化,迫切要求对非线性模拟电路故障诊断进行深入探讨,因此,发展故障诊断技术,有着潜在的巨大经济效益和社会效益。 小波与神经网络的结合,是又一个十分活跃的研究领域。小波神经网络把神经网络的自学习特性和小波的局部特性结合起来,具有自适应分辨性和良好的容错性。因此,为故障诊断开辟了又一条新路,它既拓宽了神经网络理论、模糊理论、小波分析方法的应用领域,同时,又为解决故障诊断的实用化找到了突破口,推动了模拟电路故障诊断理论和方法的进一步发展。 非线性动态电路属非线性动力学系统。电路系统中混沌现象的研究,一直是独树一帜。非线性电路中的混沌研究已有20多年的历史,在混沌现象与混沌产生机理方面,经过众多学者的不断努力,不仅构造了多个用于混沌机理研究的电路,而且相继对一批实用电路中的混沌行为进行了深入探讨,并取得了很大进展。 电路优化设计,是指在电路的性能已经基本满足设计的功能和性能指标的基础上,为了使得电路的某些性能更为理想,在一定的约束条件下,对电路的某些参数进行调整,直到电路的性能达到令人满意的要求为止。在建立硬件电路之前,对电路进行模拟分析和优化,可以节省大量的时间和资金,使产品开发时间短、更新快。 本论文首先结合负阻振荡电路,采用五阶Runge-Kutta-Fehlberg方法分别用C语言程序和MATLAB对非线性电路的数值计算进行了一定的仿真研究,通过采用Volterra级数法对一非线性电路的故障诊断,预知非线性频谱分析技术在非线性系统故障诊断中的应用必将被更为深远的推广。 然后,结合范德坡振荡器电路借助MATLAB实现了连续小波变换和离散小波变换的计算,对小波系数进行了一维单支重构,并采用小波分析对电路的故障诊断作了一定的仿真研究,为小波分析方法在非线性电路中的应用奠定了基础;结合Colpitts振荡器电路和Lorenz系统,分别用PSPICE和MATLAB软件展示非线性电路中的混沌现象,并计算了Lorenz系统中的功率谱,观察变量在参数空间和相空间中的演化过程,从而对通向混沌的道路有了更清晰的认识,为今后进一步分析非线性系统的动力学行为作了铺垫;结合三种非线性电路分别采用三类方法(遗传算法、PSPICE和DFP算法),展示其优化设计的具体过程,为优化算法在非线性电路优化设计中的推广应用开启了一扇窗口,有一定的实用价值,这将有助于提高电子电路新产品开发的设计效率。 最后总结了本论文的主要研究工作和成果,并提出了进一步研究的几个议题。
【学位授予单位】:华中科技大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:TM132

【引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 黄偲;李宁;;一类非线性LC电路的分析与模拟[J];现代计算机(专业版);2012年24期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 王发强;分段光滑电路中的多尺度分岔与混沌行为及其控制方法研究[D];西安交通大学;2009年
2 邓勇;非线性模拟电路故障诊断的Volterra模型及特征提取研究[D];电子科技大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前4条
1 黄偲;非线性动态电路的频率迭代法[D];中山大学;2011年
2 贾莉;双环掺铒光纤激光器混沌控制与混沌电路[D];燕山大学;2012年
3 侯艳贺;异结构混沌系统同步控制及其在保密通信中的应用研究[D];郑州大学;2012年
4 陈鹏;基于电路模拟的结构动力分析方法[D];大连理工大学;2012年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 朱伟勇,王兴元;二维Logistic映射中的阵发混沌与分形[J];东北大学学报;1998年05期
2 王兴元;骆超;;Lorenz系统通向混沌的道路[J];大连理工大学学报;2006年04期
3 夏承铨;三阶非自治电路中的混沌振荡[J];电路与系统学报;1996年02期
4 李昕,胡波,凌燮亭;基于小波平衡的非线性电路稳态模拟[J];电子学报;2001年06期
5 王诗斌,谢胜曙;混沌及混沌电路的研究[J];国外电子测量技术;2004年05期
6 陆映红;PSPICE灵敏度分析在优化电路设计中的应用[J];广西民族学院学报(自然科学版);1999年01期
7 谢宏,何怡刚;Volterra级数在非线性电路频域分析中的应用[J];湖南大学学报(自然科学版);2000年05期
8 胡沁春,何怡刚,李宏民,朱彦卿;基于开关电流的连续小波变换实现[J];湖南大学学报(自然科学版);2005年05期
9 勇俊,郭丽华,吴兴波,王庆伟;MATLAB在研究非线性混沌中的应用[J];吉林化工学院学报;2003年02期
10 韩德强,王立琦,李晨航;非线性频谱分析理论在故障诊断与检测中的应用[J];计算机测量与控制;2004年05期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 吴大宏,赵人达;基于遗传算法与神经网络的桥梁结构健康监测系统研究初探[J];四川建筑科学研究;2002年03期
2 陈文元;李雪梅;迟晓梅;;小波分析与神经网络在结构多处损伤监测中的应用[J];四川建筑科学研究;2006年03期
3 陈海胜;;基于小波变换的桥梁损伤识别研究[J];四川建筑科学研究;2010年05期
4 张安勤;数据挖掘与进化算法[J];安徽教育学院学报;2002年03期
5 程家兴,陈万里;列车控制问题的计算分析及自适应算法[J];安徽大学学报(自然科学版);2002年02期
6 余丙荣;周明龙;李玲纯;;基于遗传算法的WANN的汽车发动机故障诊断分析[J];安徽工程大学学报;2011年01期
7 蒋中;遗传算法在PID参数优化中的应用[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2000年01期
8 阮怀忠,张建中;基于改进遗传算法的TSP问题求解[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2003年04期
9 陈杰,周冬华;浮点数编码的遗传算法在模糊控制器参数寻优中的应用[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2004年02期
10 王素华,张伟林;斜拉桥斜索损伤分析中的小波变换研究[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2004年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 杨益;方潜生;汪力君;;基于Handel-C的数字芯片的设计方法研究与实现[A];2005年“数字安徽”博士科技论坛论文集[C];2005年
2 胡杨林;蒋洁琼;王明煌;曾勤;邱岳峰;邹俊;陈红丽;FDS team;;聚变裂变混合堆长寿命锕系废料嬗变处理的中子学优化分析[A];安徽新能源技术创新与产业发展博士科技论坛论文集[C];2010年
3 朱成华;;基于USB总线的弧焊电参数虚拟检测分析系统设计[A];制造业数字化技术——2006中国电子制造技术论坛论文集[C];2006年
4 党丽华;高志明;韩夏冰;毕慧超;;Q235钢的大气腐蚀电化学噪声小波包分析[A];中国腐蚀电化学及测试方法专业委员会2012学术年会论文集[C];2012年
5 孙燕;孙峥;黄鹍;;基于模拟退火机制的隔离小生境混合遗传算法[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
6 孙燕;孙峥;;利用正交遗传算法优化交通检测点分布[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
7 郭玉堂;刘路路;;基于佳点集遗传算法的边缘检测[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
8 刘向;邹逢兴;张湘平;高政;;面向节能的混合流水车间调度方法的研究[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
9 汪民乐;高晓光;;GA早熟问题的定量分析及其预防策略[A];'2003系统仿真技术及其应用学术交流会论文集[C];2003年
10 蔡烽;沈泓萃;缪泉明;周德才;;不规则横浪中船舶大角横摇的非线性动力学分析[A];第十一届全国非线性振动学术会议暨第八届全国非线性动力学和运动稳定性学术会议论文集[C];2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 王婷;EMD算法研究及其在信号去噪中的应用[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 吴冬梅;基于达芬振子的微弱信号检测方法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 孙明;基于小波和迟滞的混沌神经网络及其应用[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 陈雪松;音频数字水印算法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
5 刘文海;水下被动目标瞬态特征检测技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
6 时长江;豆科类杂草种子图像识别系统研究[D];中国海洋大学;2009年
7 韩艳玲;可能性构造空间理论与计算机作曲思维模型研究[D];华中科技大学;2010年
8 彭北青;第三方物流配送车辆路径问题模型及算法研究[D];华中科技大学;2009年
9 黄林峰;多目标进化算法研究[D];中国科学技术大学;2009年
10 刘飞;四足机器人步态规划与平衡控制研究[D];中国科学技术大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 赫英毅;毫米波段基于TE_(21)模差网络设计[D];中国工程物理研究院;2009年
2 万成;动态环境下的元胞遗传算法研究[D];南昌航空大学;2010年
3 李坤;参数参与进化的自适应遗传算法研究[D];南昌航空大学;2010年
4 吴香庭;基于遗传算法的K-means聚类方法的研究[D];山东科技大学;2010年
5 王辉;基于改进遗传算法的物流配送路径优化研究[D];山东科技大学;2010年
6 纪二云;基于改进遗传算法的电力系统无功优化的研究[D];山东科技大学;2010年
7 施晓坤;煤炭企业人才结构优化[D];山东科技大学;2010年
8 曹永超;超混沌系统的生成及同步控制研究[D];山东科技大学;2010年
9 张莉;n-GaAs中的混沌研究[D];长春理工大学;2010年
10 吴国曾;实时信号小波分析中边界处理方法及应用[D];郑州大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 谢永乐;李西峰;;模拟集成电路参数型故障定位方法[J];半导体学报;2008年03期
2 董永强,陶然,周思永,王越;基于分数阶傅里叶变换的SAR运动目标检测与成像[J];兵工学报;1999年02期
3 王晶;冯涛;;机电类比在缓冲包装系统隔振特性分析中的应用[J];包装工程;2007年05期
4 罗小华;薛飞;何伦;;非自治异结构混沌系统同步及其在保密通信中的应用[J];重庆邮电大学学报(自然科学版);2011年03期
5 邵铭;张胜海;钱兴中;;单环掺铒光纤激光器的混沌驱动同步[J];长春理工大学学报(自然科学版);2007年01期
6 左全生;;带通滤波电路的相频特性研究[J];常州工学院学报;2010年01期
7 吕西林,陈跃庆,陈波,黄炜,赵凌;结构-地基动力相互作用体系振动台模型试验研究[J];地震工程与工程振动;2000年04期
8 周雒维,龚伟,苏向丰;一种改进的单周控制的开关功率放大器[J];电工技术学报;2004年05期
9 李小峰,马西奎,李明;DC/DC变换器的最大Lyapunov指数计算及其非线性特性的实验研究[J];电工技术学报;2005年04期
10 张波;;电力电子变换器非线性混沌现象及其应用研究[J];电工技术学报;2005年12期
中国博士学位论文全文数据库 前7条
1 孙秀斌;混合信号电路故障诊断的内建自测试(BIST)方法研究[D];电子科技大学;2004年
2 邹艳丽;非线性电路和复杂网络的混沌控制与同步研究[D];上海交通大学;2006年
3 范文华;基于掺铒光纤激光器的混沌保密通信方法研究[D];吉林大学;2007年
4 殷时蓉;基于Volterra级数和神经网络的非线性电路故障诊断研究[D];电子科技大学;2007年
5 乔闪;Colpitts微波混沌及其雷达应用[D];浙江大学;2007年
6 于永斌;非线性电路与系统的脉冲建模及其稳定性[D];电子科技大学;2008年
7 孙璐;基于散射函数的一种微波非线性电路建模新方法[D];西安电子科技大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 梁媚;连续刚构施工过程模拟和动力特性分析[D];重庆交通大学;2011年
2 黄偲;非线性动态电路的频率迭代法[D];中山大学;2011年
3 刘(九虎);面向对象有限元结构动力程序设计[D];武汉理工大学;2002年
4 李丽香;混沌同步和参数辨识及其在保密通信中的应用[D];燕山大学;2003年
5 周铭;谐振式传感器的理论与设计[D];华中科技大学;2004年
6 张毅;半导体激光器光混沌和同步的理论研究[D];西南师范大学;2005年
7 孙宏伟;动力吸振器结构优化与实现[D];西安电子科技大学;2006年
8 曲小慧;基于航空交流电网的单相PFC技术的研究[D];南京航空航天大学;2006年
9 胡巧华;混沌系统的电路仿真及控制研究[D];武汉科技大学;2007年
10 许克兵;混合混沌序列与混沌图像加密技术研究[D];西南交通大学;2007年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 黄偲;李宁;;一类非线性LC电路的分析与模拟[J];现代计算机(专业版);2012年24期
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 潘永才,王子旭,傅俊菁;基于OrCAD/PSpice9的电路优化设计[J];半导体技术;2001年09期
2 荆涛,杨怀江,徐勇,沈长生;DSP混沌随机信号发生器构造算法研究[J];长春邮电学院学报;1997年03期
3 ;二维 Logistic 映象的吸引子演化[J];东北大学学报;1997年04期
4 王琰,朱伟勇;双曲环面自同构(L_A)动力性态扭结拓扑分布定理[J];东北大学学报;1998年04期
5 罗先觉;大规模模拟电路子网络级多级诊断[J];电工技术学报;1995年04期
6 刘刚,李言俊,李峰;模拟电路故障诊断参数估计及其遗传优化[J];电光与控制;1998年04期
7 谭阳红,何怡刚,陈洪云,吴杰;大规模电路故障诊断神经网络方法[J];电路与系统学报;2001年04期
8 彭敏放,何怡刚;容差电路的K故障屏蔽方法研究[J];电路与系统学报;2002年02期
9 周志坚,毛宗源;模糊神经网络的交叉研究[J];电路与系统学报;1998年03期
10 张爱国;莫军;朱海;沈云锋;;基于模糊神经网络故障诊断系统[J];电子测量技术;2001年01期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张亨;李金龙;;一种平面框架结构优化设计[J];机械工程师;2010年08期
2 谭永朝;唐雅茹;彭加强;王刚;彭孔曙;;基于数值分析的深基坑围护结构优化设计[J];城市轨道交通研究;2009年08期
3 袁海英;王铁流;陈光;;基于Volterra频域核和神经网络的非线性模拟电路故障诊断法[J];仪器仪表学报;2007年05期
4 王长兴;夏新涛;陈龙;;灰色系统理论在滚动轴承研究中的应用[J];精密制造与自动化;2007年03期
5 赵建,林争辉;非线性电阻电路的单故障诊断的一种方法[J];上海交通大学学报;1997年05期
6 尉乃红,杨士元,童诗白;可诊断非线性电路直流故障的神经网络方法[J];清华大学学报(自然科学版);1997年04期
7 孙义闯;非线性电路的回路和网孔故障诊断[J];大连海事大学学报;1991年04期
8 陈丽安,张培铭,雷德森;人工智能在电气设备中的应用现状与前景展望[J];电网技术;2000年07期
9 龙春阳;谭阳红;;基于空间特征的非线性电路神经网络诊断[J];电气电子教学学报;2008年02期
10 张延军;赵龙;祁福利;倪福全;;降水效果的数值分析和设计优化研究[J];岩土力学;2008年10期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 吴德飞;高莉萍;朱春田;;CFX在石油化工工程设计及研究开发中的应用[A];庆祝中国力学学会成立50周年暨中国力学学会学术大会’2007论文摘要集(下)[C];2007年
2 谢宏;何怡刚;井建华;;基于频域核及神经网络的非线性模拟电路故障诊断算法及实现[A];第四届中国测试学术会议论文集[C];2006年
3 龙血松;彭向和;贾兴豪;;90°弯头内导流片的优化设计[A];中国计算力学大会'2010(CCCM2010)暨第八届南方计算力学学术会议(SCCM8)论文集[C];2010年
4 曹云东;刘晓明;王尔智;;多变量智能模拟电荷法在电器电场数值分析中的应用[A];全面建设小康社会:中国科技工作者的历史责任——中国科协2003年学术年会论文集(上)[C];2003年
5 刘仁德;胡申辉;徐家倬;;磨煤机的故障诊断[A];第十届全国设备监测与诊断技术学术会议论文集[C];2000年
6 戴乐云;李建康;;振动信号时间序列建模在故障诊断中的应用[A];振动工程学报(工程应用专辑)[C];2001年
7 李晓栋;胡清华;;汽轮机故障诊断文本支持系统的研究与建立[A];2004电站自动化信息化学术技术交流会议论文集[C];2004年
8 王航;于歆杰;;遗传算法在故障诊断中应用的新方法[A];2005年中国智能自动化会议论文集[C];2005年
9 单鸿鹏;关月红;;频谱分析技术在滚动轴承故障诊断中的应用[A];设备监测与诊断技术及其应用——第十二届全国设备监测与诊断学术会议论文集[C];2005年
10 张珍;韩厚德;陈宝忠;;基于卫星通信的船舶冷藏集装箱远程故障诊断系统[A];制冷空调新技术进展——第四届全国制冷空调新技术研讨会论文集[C];2006年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 黄安华;液压制动系统的故障诊断[N];中国汽车报;2002年
2 通讯员 张晶晶 记者 吴永红;全国首座优化设计超临界火电厂竣工[N];安徽日报;2008年
3 陈涛;海南村路:优化设计 降低成本[N];中国交通报;2007年
4 李萍;济钢EAM离线网络点检和故障诊断管理系统开发应用[N];世界金属导报;2007年
5 张允峰 彭国勋;CAE技术在空调器木包装箱优化设计中的应用[N];中国包装报;2008年
6 通讯员 肖锋 本报记者 陶海音;“衡变”上半年节支1300万[N];湖南日报;2005年
7 胡荣山 马巍;上海海大一课题列入国家“863”计划[N];中国船舶报;2007年
8 王泽斌;计算机辅助玻璃配主优化设计[N];中国建材报;2007年
9 高国敏王春燕 张材;汽车厂房优化设计攻略[N];建筑时报;2008年
10 季佳莹;优化设计加快审批 抢抓进度如期完工[N];哈尔滨日报;2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 姚齐国;几种非线性电路的数值分析与优化设计[D];华中科技大学;2007年
2 宋其江;基于有向图模型的故障诊断方法研究及其在航天中的应用[D];哈尔滨工业大学;2010年
3 陈非;基于过程信息融合的旋转机械信息(火用)故障诊断研究[D];华中科技大学;2010年
4 冯志鹏;计算智能在机械设备故障诊断中的应用研究[D];大连理工大学;2003年
5 何小斌;基于统计学方法的自适应过程监控与故障诊断[D];上海交通大学;2009年
6 宋凯;基于PLS的统计质量监控研究与应用[D];浙江大学;2005年
7 李敏;复杂机械基于数据的建模与故障诊断[D];太原理工大学;2010年
8 鲁峰;航空发动机故障诊断的融合技术研究[D];南京航空航天大学;2009年
9 蒋斌;机电系统故障诊断的理论与应用研究[D];浙江大学;2002年
10 盛晨兴;挖泥船动力机械远程诊断系统关键技术研究[D];武汉理工大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 甄永杰;散热器热特性数值分析及优化设计[D];天津科技大学;2005年
2 徐振宇;曝气机的结构优化及工作状态模拟[D];浙江大学;2005年
3 李金国;立式合模机构力学性能分析[D];浙江工业大学;2007年
4 王明秀;大型汽轮发电机故障诊断专家系统诊断处理子系统的研究[D];华北电力大学;2001年
5 刘峰;基于神经网络的水轮发电机组振动故障诊断专家系统的研究[D];西安理工大学;2003年
6 许东;地空导弹混合智能故障诊断专家系统的设计与实现[D];西北工业大学;2002年
7 石金彦;基于规则的数据挖掘方法在故障诊断中的应用[D];郑州大学;2003年
8 周春健;基于小波变换的旋转机械故障诊断[D];南京航空航天大学;2004年
9 陈洁;基于Web的远程监测与故障诊断系统研究[D];武汉科技大学;2004年
10 辛惠娟;汽车发动机故障诊断专家系统的开发研究[D];华北电力大学(河北);2004年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026