奇异点

摘要： 连续潮流计算是电力系统研究静态电压稳定和传输能力应用的重要工具,但临界点处的奇异性制约了连续潮流计算的应用和发展。因此,解决好临界点病态问题是更好应用连续潮流的关键。应用改进Chord法处理连续潮流问题中临界点处的计算,能够快速计算该点处的解,收敛速度快,达到二阶收敛。不用扩展原雅可比矩阵,因此不需要担心原系统中的非奇异点变为系统扩展雅可比矩阵的奇异点问题,使计算过程更为简单。应用线性化方法预测连续潮流计算方向,整个计算过程简洁方便。在计算及分析中与扩展潮流计算方法进行比较,体现了所提Chord法简洁、高效的优点。不同工况下,IEEE39和IEEE57节点系统仿真算例结果表明,所提模型和方法能够快速有效地计算连续潮流和临界点处的奇异解,有着很好的精确性和鲁棒性。

摘要： 针对多机械臂协作系统模型的协作空间及奇异点问题,采用蒙特卡罗法和包络法进行分析。采用标准D-H参数法建立坐标系,在Matlab中建立机器人运动学模型,求出机器人的正运动学方程;采用蒙特卡罗法得到各机械臂的工作空间,采用包络法提取公共区域点,得到多机器人协作系统的协作空间及各个机械臂在协作空间内的关节角范围;提出了一种计算可操作度的算法,根据该算法计算分析了多机械臂在协作空间内的奇异点分布情况。采用Matlab/Robotics工具箱搭建仿真平台,并编写算法进行仿真分析,验证了多机器人协作系统运动学模型的正确性和合理性,证明了所提出的算法的可行性;为后续的协调操作和规避奇异点的轨迹规划奠定基础。

摘要： 针对平台系统需要满足载体做大机动飞行的背景下,因奇异点的存在导致回路稳定性恶化的问题,对四轴平台的运动机理进行了研究分析。对于平台式惯导系统而言,当四轴平台外框轴旋转±90°时,随动框轴与内框轴由原本的共线关系变成了正交关系,随动框的伺服随动作用便趋近于0,我们一般称之为奇异点。为此,本文在理论上推导了奇异点处无法工作的原理,并证明了奇异点的唯一性,为对四轴平台稳定性更进一步的研究提供了强有力的保障。

摘要： 为了解决宇称-时间(Parity-Time,PT)对称结构存在结构复杂、奇异点难以调谐的问题,基于压电分流技术,设计一种针对弯曲波的PT对称梁.推导PT对称条件,基于等效介质法和有限元法,验证所设计增益单元、损耗单元的等效参数满足该PT对称条件,并通过改变谐振频率和分流电阻研究了奇异点的可调性.通过传递矩阵法和有限元法,对PT对称梁的散射特性进行分析,讨论单向无反射点与奇异点之间的关系.理论计算和仿真结果表明,PT对称梁有包括511 Hz和520.5 Hz在内的多个奇异点.弯曲波频率为511 Hz的弯曲波从右端入射时反射系数趋于零,而弯曲波频率为520.5 Hz时,它必须施加在左端从而达到完全透射而不产生反射.

摘要： 在非厄米系统参数空间的黎曼曲面上存在简并点,此时本征值和相应的本征矢量同时合并,这些非厄米简并点也被称为奇异点.作为非厄米物理系统的相变临界态,奇异点会引起诸多违反直觉的现象,如损耗诱导透明、单向隐身以及非对称的模式转换.特别有趣的是,奇异点的本征矢量是自正交的,并且由于维度的缺失,特定非厄米系统的奇异点具有固有的手性.本文基于开口谐振环这种特殊的超构材料谐振子构造了耦合系数符号可以灵活调控的非厄米系统,并在实验上观测了非厄米系统奇异点的手性翻转现象.利用耦合系数符号的改变来实现非厄米系统奇异点的手性态调控,不仅为研究开放系统中的基本非厄米物理开辟了一条新的途径,而且在设计高效手性模式转换以及手性天线等光子器件方面具有一定的应用价值.

摘要： 近年来,与环境耦合的非厄米开放系统成为人们研究的热点.非厄米体系中的奇异点会发生本征值和本征态的聚合,是区分厄米体系的重要性质之一.在具有宇称-时间反演对称性的体系中,奇异点通常伴随着对称性的自发破缺,存在很多值得探究的新奇物理现象.以往的研究多关注无相互作用系统中的二阶奇异点,对具有相互作用的多粒子系统,及其中可能出现的高阶奇异点讨论较少,特别是相关的实验工作尚未见报道.本文研究了具有宇称-时间反演对称性的两量子比特体系,证明了该体系中存在三阶奇异点,并且量子比特间的伊辛型相互作用能够诱导体系在三阶奇异点附近出现能量的高阶响应,可通过测量特定量子态占据数随时间的演化拟合体系本征值的方法来验证.其次通过探究该体系本征态的性质,展示了奇异点的态聚合特征,并提出了利用长时间演化后稳态的密度矩阵验证态聚合的方法.此外,还将理论的两量子比特哈密顿量映射到两离子实验系统中,基于^(171)Yb^(+)囚禁离子系统设计了实现和调控奇异点,进而验证三阶响应的实验方案.这一方案具有极高的可行性,并有望对利用非厄米系统实现精密测量和高灵敏度量子传感器提供新的思路.

摘要： 在标准量子力学中,描述物理系统的哈密顿量一般是厄米的,以保证系统具有实能谱及系统演化的幺正性.近些年来,研究发现具有宇称-时间(parity-time,PT)对称特性的非厄米哈密顿量也具有实能谱,并且在PT对称相和PT对称破缺相之间存在一个新奇的非厄米奇异点,这是厄米系统所不具有的.最近,人们在各种各样的物理系统中实现了PT对称和PT反对称的非厄米哈密顿量,并演示了新奇的量子现象,这不仅加深了对基本量子物理规律的理解,也促进了应用技术的突破.本综述将介绍PT对称和PT反对称的基本物理原理,总结在光学系统和原子系统中实现PT对称和PT反对称的方案,并回顾利用PT对称系统非厄米奇异点进行精密传感的研究.

摘要： 近日,中国科学院精密测量科学与技术创新研究院研究员冯芒团队与广州工业技术研究院、郑州大学、湖南师范大学、郑州轻工业大学、日本理化学研究所、美国宾夕法尼亚州立大学等国内外研究机构合作,利用超冷离子实验平台,设计并实现了国际上首个非厄米量子热机实验。该热机的工作物质是一个开放的(即非厄米的)量子体系,四个热力学冲程基于刘维尔奇异点(即体系的本征能量简并点,使本征态和本征能量塌缩到一点)的不同拓扑相。

摘要： 电磁超表面是一类由单层或多层亚波长人工微结构组成的平面电磁材料,可以在亚波长尺度下实现对电磁波偏振、振幅和相位的有效调控.然而,将电磁波限制在深亚波长尺度的代价通常是大的损耗,如辐射损耗、欧姆损耗.有趣的是,非厄米物理提供了一种将损耗这一不利因素转变为超表面设计中一个新自由度的新方法,为扩展超表面功能提供了新方向.近些年,非厄米电磁超表面上的一些非常规物理效应引起了研究人员的广泛关注.本文从完美吸收、奇异点与表面波三个方面对非厄米电磁超表面研究进行了综述,并对该领域面临的挑战和发展前景进行了展望.

摘要： 针对机器人工业控制中遇到的奇异点问题,以UR10机器人末端轨迹为研究对象,在构建机器人运动学模型的基础上,考虑限位,可行空间等制约因素,建立了示教轨迹模型,并根据其示教运动问题特征,设计了一类奇异位形预测算法.通过MATLAB进行仿真验证,并在ROS平台实现实时预测、控制验证,结果表明,该方法在提前预知轨迹经过奇异点的有效性,改进了示教调试过程中因奇异性,不可达等问题导致的停机.

摘要： 运动奇异性是并联机构的固有特性.在设计阶段消除运动奇异对并联机构的消极影响,有利于改善并联机构工作性能,提高整体工作空间载荷能力.本课题通过分析并联机构自身动力学参数等对奇异点动态稳定性的影响,给出满足稳定裕度要求、载荷能力要求和抗扰动能力要求的并联机构动力学参数空间分布模型,通过合理确定并联机构的自身动力学参数和输入控制参数,在设计阶段能够消除奇异性对并联机构的消极影响,从而提高并联机构在整体工作空间的运动稳定性及载荷能力.该研究对于提高我国航空航天并联装备的可控性,具有重要的理论价值与国防应用价值.

摘要： 本文主要讨论了利用Grobner基理论对参数曲线(面)的奇异点进行判断和计算.如果曲线(面)存在奇异点,由定义可知它的导矢(法矢)等于0.因此,曲线(面)奇异点的判定就是方程组的求解问题。由Hilbert弱零点定理可知,若一组多项式方程无公共零点,则其生成理想约化的Grobner基为[1].在计算时,首先根据Grobner基理论判断曲线(面)是否存在奇异点.当存在奇异点时,利用区间算法对实奇异点进行隔离和迭代.在确定奇异点的存在性时,根据曲线(曲面)的导矢(法矢)方程的Grobner基直接进行判断,而不需要求解非线性代数方程组。若曲线曲面存在奇异点,进一步采用区间方法对奇异点进行隔离以确定曲线段或曲面片的正则性。该方法可以得到参数曲线曲面的所有实奇异点且达到任意精度.

摘要： 首先介绍了定位漂移现象出现的原因,分析了欧氏几何空间距离原则、时间序列方法校正的优缺点,对相关函数理论依据进行了阐述.本文根据自相关函数特性,提出了基于自相关系数校正法判断是否出现定位漂移,通过速度归一化自相关系数曲线图的尖峰,判断出现漂移的点,删除相关的奇异点数据,并同时进行修正,进而降低定位漂移,提高了定位数据的准确性.通过实际测试和理论仿真结果表明,该算法具有较好的使用效果.

摘要： 本文介绍进阶新三点近似法，并采用移位技术处理优化过程中遇到的奇异点现象。进阶新三点近似数学模型，满足三个参考点的函数值与灵敏度值，经由数值测试与比较显示，可减少误差，提升优化求解的正确性及稳健性。文中给出了进阶新三点近似函数的完整表达，误差检验及优化效果测试。应用於结构优化设计时，能增进解题效率。

摘要： 注入/压降测试作为获取煤储层参数的一个重要手段,近年来获得了广泛的应用.但由于施工设计不合理、现场操作不规范、模型选择不正确等问题,使得测试结果往往偏离真实值.那么在实际的应用中,如何判断获取的参数是否可靠呢?本文提出了几种行之有效的验证方式:即通过对报告中的储层压力值、井筒储积系数以及曲线中的奇异点进行分析,来反推测试过程是否合理、模型选择是否正确,最后来确定分析结论是否可靠.

摘要： 为了在方向场设计中，实现控制奇异点个数的同时，减小方向场的扭曲，本文通过分析高亏格网格的拓扑连接关系，提出了一种基于网格自身结构的方向场设计算法。首先，基于网格上同调群的生成元，计算网格的拓扑连接关系。然后，利用该拓扑连接关系构造优化函数，确定奇异点位置。该方法不仅可以精确控制奇异点个数和奇异性指数，而且在一定程度上减小方向场的扭曲。实验结果表明：在奇异点个数相同的情况下，该方法优于基于高斯曲率的方向场设计方法。

摘要： 该文考虑高维Hamilton-Jacobi方程的柯西问题.作者证明了从任一初始点出发的特征线永不碰到奇异点集合的充分必要条件是初始函数在该点取到最小值.在此基础上,证明了奇异点集合的道路连通分支和初始函数不取最小值的点集合的道路连通分支之间存在一一对应,而且解的梯度的间断一旦产生就不会消失.特别指出,该文的结果不需要"初始函数的梯度在无穷远趋近于零"这一限制条件,而文献[12]中重要的命题2.7和主要结果之一的定理3.3是在这一条件下得到的.

摘要： 指纹图像中的奇异点携带着重要的指纹特征信息。由于拱型指纹图像中没有奇异点，Poincare Index方法就会拒绝登记该指纹，然而该指纹也可能是合格指纹，我们可以找出拱型指纹中相应参考点作为指纹合格与否的评判依据，针对这一问题，提出了一种新的参考点检测与位置计算方法。实验结果表明，该方法能很好地解决以上局限性问题。

摘要： 异常天气现象和区域性的自然灾害发生时,都有一定的特定大气环流形势场相配置,这种特定的大气环流形势场往往是大气环流气候形态变异塑.2007年12月至2008年2月500HPa东亚大气环流与同期大气环流气候形态相比较明显发生了变异,形成我国东北北部到里海区域东亚大横槽,北纬40°N以南为平直环流的大气环流形势场，称之为“北低南平”大气环流型.rn “北低南平”大气环流型有以下特点:rn a、冷空气多由乌拉尔山东侧南下,然后东移,形成西路冷空气较强的势头.rn b、我国东北北部的低槽明显变浅,沿海大槽很弱,东路冷空气活动不明显.rn c、北纬40°N以南我国区域大气环流较为平直,冷空气多在北纬40°N以北活动.rn 西路冷空气东移时造成了巴格达百年来第一场降雪,2008年1月6日冷空气从贝加尔湖西南下东移,冷空气扩散南下到长江中下游地区与西西南气流交汇,造成我国历史上罕见的冰冻灾害.由于北方为一大横槽,冷空气持续向南扩散,长江中下游又有西西南气流长期维持,故使冰冻灾害范围广、强度大、时间长三大特征突出.这就是特定的大气环流形势场的产物.四川西部700HPa有长时间的温度脊存在,本文认为是地震前期地震能量释放所致,因为这是一个很突出的环流形势奇异点.研究变异的大气环流形势奇异点,对防灾减灾甚为重要.

摘要： @@自动指纹识别系统(Automated fingerprint identification system，AFIS)在网络、通信、金融、保险、公安、国防等信息安全领域以及日常工作与生活领域的应用越来越普及，指纹因具有普遍性、唯一性、稳定性、可采集性和方便性等优点，而成为可靠的生物识别技术之一。因而，AFIS己成为当前一个重要的研究课题，有着非常广阔的应用前景。

摘要： 本发明公开了一种基于控制力矩陀螺群奇异几何意义的奇异点判定方法，该方法包括以下步骤：步骤1：根据框架角、初始力矩矢量和初始角动量矢量分别计算力矩矢量和角动量矢量；步骤2：根据力矩矢量计算准奇异矢量；步骤3：根据准奇异矢量与力矩矢量计算奇异系数，并判断框架角是否为奇异点；步骤4：若框架角不为奇异点，结束判定；若框架角为奇异点，则计算出判定系数，并判断奇异点类型，结束判定。此发明解决了不同控制力拒陀螺群的奇异点判定运算复杂和操作率低的问题，选取控制力矩陀螺群中任意两个力矩陀螺共面状态判定不同控制力矩陀螺群的任意框架角是否为奇异点，并确定奇异点类型，简化了判定运算量，提高了控制系统的精度和可靠性。

摘要： 本发明公开了一种适用于奇异点源点汇项的改进广义有限差分方法，包括以下步骤：S1、定义计算域内每个节点存在与其对应的控制区域，且不同节点之间的控制区域互不相交，以节点的控制区域作为其控制体积，计算域内的所有节点的控制区域组成了计算域的控制体积；S2、将奇异点源点汇项近似为节点控制体积内的非奇异点源点汇强度。本发明提供一种适用于奇异点源点汇项的改进广义有限差分方法，在无网格法的广义有限差分方法中引入节点控制体积概念，并给出了节点控制体积的计算方法，从而扩展了广义有限差分方法，使其能够有效处理奇异的点源点汇问题。

摘要： 本申请公开了一种考虑奇异点与碰撞避免的高阶光滑机器人曲面加工过程优化方法，技术要点在于：首先根据曲面扫掠覆盖要求以及加工要求，规划刀触点轨迹以及刀轴矢量角度范围。从而得到刀具位置轨迹，然后沿刀具位置轨迹对刀具的三维姿态进行优化。在刀具姿态优化的过程中，对刀具姿态的微分向量进行优化，通过给定的刀具姿态的初值，不断积分得到整体的刀具姿态轨迹。采用本申请的方法，能够保证生成的刀具轨迹具有高阶光顺性。

摘要： 本发明公开一种局部放电信号奇异点滤除方法及系统，包括：获取局部放电信号序列；获取局部放电信号序列的中位数、下四分位数和上四分位数；对上四分位数与下四分位数之间的局部放电信号数字量求取平均值和标准差，根据平均值、标准差与中位数判断上四分位数与下四分位数之间的区间分布，根据判断结果更新上四分位数与下四分位数；根据更新后的下四分位数和上四分位数，得到阈值上限值和阈值下限值，并以此确定待滤除的奇异点。针对采样局部放电数据时存在的采集到不定数量极端值的问题，通过对四分位法的上、下四分位数进行位置更新，有效解决极端值数据影响有效数据段选取准确性的问题。

摘要： 基于偶氮苯集成的光控回音壁模式微腔奇异点调控系统，包括可调谐激光器，偏振控制器，1×2光开关，光环形器，基于偶氮苯集成的回音壁模式微腔，光电探测器，示波器，532nm激光器等。所述系统通过在单模光纤表面涂覆一层偶氮苯薄膜，并刻蚀两个缺陷引起正反向传输回音壁模式之间的耦合，通过调节532nm激光功率密度的方式改变偶氮苯折射率可实现对系统奇异点状态的调控。此外通过对两个缺陷填充液体还可实现液体折射率传感，且传感性能不受环境温度、气压等的影响。同时通过调节偶氮苯材料的折射率，还可实现液体折射率传感范围的调控。本发明具有调控方式简单、灵活、调谐手段可拓展性强、结构稳定、鲁棒性强等优点。

摘要： 本发明公开了一种基于二维拓扑光子晶体奇异点的光学器件及其方法。本发明的光学器件包括行波模式边界态微腔、驻波模式边界态微腔、输入输出边界态波导、连接边界态波导和输入输出端口；利用二维C6v对称拓扑光子晶体的边界态波导和边界态微腔的不同模式耦合调节使整个光学器件位于奇异点，进而实现光学放大器和光学灵敏传感器的功能；光学器件全部能够通过微纳加工制备，且调节反射率和反射相位的方式简单易得，不需要额外不可集成的结构和实验装置，在片上集成光子器件领域具有巨大的应用前景；由于拓扑光子能带的保护性，该器件具有抗来源于微纳加工精度限制造成的结构局部缺陷和晶格无序影响的鲁棒性。

摘要： 本发明涉及一种冗余机械臂奇异点规避方法，包括：通过对冗余机械臂雅克比矩阵降维，构建雅克比方阵Jq；推导雅克比方阵Jq的奇异因子ki，并利用逼近阻尼倒数方法，求解雅克比方阵Jq的逆矩阵；通过雅克比方阵Jq的逆矩阵求解冗余机械臂的逆运动学通解和特解利用优化的梯度投影算法，求解冗余机械臂的逆运动学加权项得到冗余机械臂的逆运动学实现冗余机械臂的奇异点规避。本发明利用雅克比矩阵变化和优化的梯度投影方法实现了冗余度机械臂的奇异规避，有较高的实时性能，满足工业计算实时需求；本发明求解冗余机械臂逆运动学，有效提高了机械臂在奇异点附近的轨迹精度，能够满足冗余度机械臂的工业用途需求。

摘要： 本发明公开了一种基于奇异点的高灵敏度电荷传感器及其使用方法，包括：耦合谐振器，其置于衬底之上且包括两个呈并排放置的谐振器，其中一个为增益谐振器，另外一个为损耗谐振器，该两个谐振器通过耦合梁串联，并且具有相同的质量、相同的刚度、大小相等但方向相反的阻尼；外部反馈控制电路，其用于调节阻尼使增益谐振器和损耗谐振器的阻尼大小相等方向相反。电荷引入的扰动使得基于奇异点的耦合谐振器由一个谐振频率分裂为两个谐振频率，通过检测两个谐振频率的分裂量即可实现对电荷的检测。

摘要： 本发明公开了一种非厄米奇异点光学微腔磁场传感器。宽谱光源的输出端依次经模斑转换器、单向隔离器后与磁场敏感单元的输入端连接，磁场敏感单元的输出端和微型光谱仪连接；磁场敏感单元包括输入输出波导、两个相同的“8”字形波导微腔和磁致伸缩材料层，输入输出波导同一侧耦合布置两个“8”字形波导微腔，“8”字形波导微腔包括中间的十字形波导和两个开口环波导，十字形波导是由两根直波导在各自中点处垂直正交交叉布置形成，两根直波导分别连接两个开口环波导的两端，一个“8”字形波导微腔下面设有磁致伸缩材料层。本发明构造了一个二阶非厄米系统，利用非厄米系统奇异点探测灵敏度高的优势，具有体积小、易于封装集成的特点。

摘要： 本发明涉及一种基于回音壁模式光学微腔奇异点的蛋白质分子浓度检测器，包括微盘，微盘的非厄米系统中的特殊奇点即奇异点(EP)位置开设有圆形的小孔，小孔中插入有与微盘材质相同的微流体导管。若含有未知浓度的蛋白质分子的微流体流入微盘中的小孔，微流体中的蛋白质分子就会附着在小孔内壁上，这必然会导致小孔半径r小幅度的减小。r的减小会导致系统远离EP点，此时EP会产生幅度很大的光谱线分裂。之后便可以将检测到的光谱线分裂的幅度换算蛋白质浓度信息，即可实现超低浓度的蛋白质浓度检测。本发明有着更低的检测极限浓度，具有适合检测低浓度蛋白质溶液的特点。