UPFC 动态建模与最优控制研究

首先推导出了含ＵＰＦＣ单机无穷大系统的功率方程式，进而提出用二阶状态方程来描述ＵＰＦＣ的动态行为，并设计了其最优控制系统。通过对某单机无穷大系统的暂态仿真，验证了该方法的有效性。

基于随机过程理论短螺旋钻头载荷的数学模型

为了揭示短螺旋钻头载荷随切削厚度和岩石接触强度变化规律,根据岩石的物理力学特性,结合单个镐型截齿切削破岩的工作机理和短螺旋钻头的结构特征,分析短螺旋钻头入岩工况下的受载情况;运用随机过程理论,建立短螺旋钻头随机载荷的数学模型。针对不同的岩石接触强度和钻头切削深度,借助MATLAB仿真求解钻头的扭矩和轴向力,采用数学统计方法对实测结果进行处理分析,并与理论值相比较。研究结果表明:理论求解的钻头扭矩和轴向力的幅值与均值和实际测试值都比较接近,且两者的变化规律一致;在切削厚度一定时,扭矩和轴向力的幅值和均值随着岩石接触强度的增大而迅速增大;在岩石接触强度一定时,扭矩和轴向力的幅值和均值也会随着切削厚度的增大而迅速增大。

振动桩锤沉桩过程液化特性和贯入度数值分析

以液压振动桩锤和地基土为研究对象,运用有限元差分软件FLAC3D的流固耦合动力时程分析模块,采用Finn液化本构关系建立了桩土相互作用液化数值分析模型,利用内置FISH函数,对已有的变量进行计算,引入超孔压比描述地基土液化情况,模拟地基土振动液化沉桩过程。分析了振动频率、静载荷和弹性模量对桩贯入度和液化特性的影响。研究结果表明:振动沉桩引起的超孔压比的增加可以提高桩的贯入度;激振频率在20 Hz以内,振动频率越高,超孔压比上升的速率越快,桩贯入度增加;地基土弹性模量增大,桩下沉阻力增大,使桩下沉困难,可通过提高激振频率,增加桩顶静载荷来实现桩的下沉。

含PQV节点的潮流计算在UPFC中的应用

首先对统一潮流控制器（ＵＰＦＣ）在电力系统中的控制方式进行了研究，进而提出了一种计及ＵＰＦＣ的含ＰＱＶ节点的潮流计算方法。该方法能方便地计算出ＵＰＦＣ的控制参数，ＩＥＥＥ１４节点系统及ＩＥＥＥ３０节点系统的仿真结果验证了其有效性。

钴结壳开采装置及方法

海底钴结壳的开采,需要一种能适应海底特殊条件、针对钴结壳特殊性能的开采方法.作者根据现有钴结壳开采方法,提出了激振破碎开采法,并研究了相关机电技术:通过调节激振频率及振幅以适应厚度差距较大的钴结壳分布状况;激振作业不需反力以适应高低不平、悬崖遍布的海底地形;通过比例电液减压阀来改变液控变量马达的排量以改变激振频率;通过结合比例电液减压阀、密封氮气压力位移转换器和机液伺服阀以实现对独立回转的2个偏心体进行等偏心距控制,以消除侧向振动.研究结果表明:该开采方法装备能使破碎设备在海底斜坡上作业,即使悬吊于悬崖堑沟之中也能正常作业;设备能根据钴结壳自身特点进行参数最优调节,实现高效共振剥落.

结合主导特征值法的变结构控制及其应用

本文结合主导特征值位移法和变结构控制理论，提出了一种新的基于部分状态反馈量的变结构控制系统设计方法，并依据这种方法设计了统一潮流控制器（ＵＰＦＣ）的控制系统。仿真结果验证了其有效性。

基于地基特性的双作用液压锤沉桩可打入性研究

针对锤击沉桩过程中可打入性难以判断的问题,对双作用液压锤在打桩过程中桩的可打入性判据进行研究。基于双作用液压锤的工作机理以及一维行波理论,推导锤击力方程;基于地基土的地质特性,考虑沉桩过程中桩-土相互作用,得到桩端位移与桩顶荷载迭代模型,推导出桩周阻力方程;根据沉桩机理,提出双作用液压锤锤击沉桩的可打入性判据,并利用Matlab软件对沉桩能力进行数值模拟计算,并进行现场试验。研究结果表明:试验结果与模拟结果中沉桩阻力相对误差为6%~8%,锤芯落差相对误差为4%~8%,表明本文数值模拟方法能很好地预测具体地质条件下液压锤的沉桩能力,计算精度满足工程应用,可为锤-桩-土系统的匹配提供依据。

特大型电动轮矿用自卸车联合制动特性研究

为了研究特大型电动轮矿用自卸车下坡联合制动时的制动特性,分析联合制动时电阻栅能耗制动及液压多片湿盘式制动器制动功率的分配,以湘电重装满载整车重量达520 t的自卸车为研究对象,建立了自卸车电阻栅能耗制动及液压多片湿盘式制动器联合制动系统动力学模型,利用Mtlab/simulink对该自卸车在不同下坡坡道上的紧急联合制动进行了数值分析计算,获得制动特性曲线。结果表明:初速度为30 km/h时,在不高于10%的坡度下紧急制动距离不超过21 m;平均比制动力在不同坡道基本保持不变,最高值为0.35左右;后轮比制动力大于前轮比制动力,侧滑、跑偏的可能性大于转向失控的可能性;当满载重心向后轴移动时,平均比制动力保持不变,前后轮比制动力差距减小,可有效利用地面粘着力;电阻栅能耗制动与液压多片湿盘式制动器的平均制动功率之比约为2∶3。研究表明该联合制动系统可有效减轻主制动器负荷,提高制动效能,延长主制动器使用寿命。

电力系统有功静态安全域的优化方法

本文提出了一种电力系统有功静态安全域的非线性规划模型；为求解该模型，本文还采用了一种基于人工神经网络模型的非线性规划新算法．该方法克服了通常所采用的扩展法的不足．通过算例验证了所提模型和算法的有效性．

液压驱动控制的偏心回转系统同步特性

以液压振动桩锤这种大功率惯性振动机械为对象,用机电液耦合动力学理论研究液压驱动控制的偏心回转系统的自同步特性问题。建立无相位差监控的惯性振动机同步系统的机电液耦合模型,对该模型进行仿真研究,分析摩擦转矩、动刚度、动阻尼、激振器结构参数和液压马达泄漏等各种因素对自同步系统稳定工作过程和过渡过程的影响。建模和仿真结果显示,上述各种因素之间及其与振动机的机体之间相互影响、具有复杂的耦合关系,可以通过修正阻尼、刚度、泄漏系数及激振器结构参数等,来提高同步效果,其中刚度和泄漏系数调节效果最明显。研究表明,建模仿真正确反映了上述各种因素影响与振动机的机体之间的耦合关系,对于优化液压驱动的振动机械机电液系统设计具有理论指导意义。

密炼机上顶栓液压系统故障仿真研究

针对密炼机上顶栓液压系统的机、电、液耦合特征,引入分布式仿真软件AMESim对系统进行建模。并采用样本曲线拟合的方法使仿真模型与实际系统性能最佳逼近,通过对仿真模型注入各类故障信息,借助仿真软件精准的计算性能获得系统响应曲线。分析仿真结果,得到系统异常运行与系统元件故障之间的联系。结果显示,采用这种方法获得的各类故障响应,能较好地作为实际系统的故障库诊断样本,为密炼机上顶栓液压系统使用及维护提供依据。

利用AMEsim的密炼机上顶栓液压传动系统动态分析

利用AMEsim液压与机械仿真模块,建立密炼机上顶栓液压传动系统仿真模型,对其主要液压元器件及负载油缸进行动态分析,以验证设计中各液压元件的匹配性能;根据仿真结果,找出设计中存在的问题,从理论上提出优化方案,在完善设计的同时,节约研发成本。

ZCY系列液压打桩锤

介绍了一种新型高效低公害桩工机械———ZCY系列液压锤 ,对其功能结构和性能特点进行了深入分析。该机采用气液联合控制 ,将氮气爆炸能和重力势能作为对预制桩的打击能量 ,实现冲击能和冲击频率的无级调节 ,提高了控制性能和打击能力 ,提高了设备的适应性。

基于地质特性的长螺旋钻机提升功率的研究

为合理选择长螺旋钻机的提升力和提升功率,实现动力头和提升绞车参数的合理控制,在研究回转提升方式下的土壤运动规律基础上,根据地基土的地质特性,借助于土壤动力学和功率平衡原理,研究了提升过程中的钻具系统力学行为和能耗,推导出在回转提升方式下的提升功率的计算公式。通过基于岩土工程勘测报告提供的地质参数的提升功率仿真,研究了提升速度、动力头回转速度对提升功率的影响规律。最后进行了现场实验研究,实验结果与理论计算之间的误差在1%以内,表明所建立理论公式的正确性。所建立的计算方法可用于长螺旋钻机能否入场的判定及长螺旋提升系统合理控制的基础。

短螺旋钻头入岩最优切削厚度的理论与实验研究

根据岩石的物理力学特性和截齿的破岩机理,建立了单个镐型截齿破岩时受力的数学模型;在此基础上,对安装12个镐型截齿的短螺旋钻头进行整体受力分析,并建立钻头扭矩的数学模型,结合旋挖钻机恒功率钻进的特点,得到钻头转速的数学表达式,从而求得钻头钻进速度关于切削厚度和岩石接触强度的关系式。针对几种不同接触强度的岩层,运用Matlab程序分别求得钻机在不同切削厚度下的钻进速度,并与同等条件下的实验数据相比较。结果表明:若切削厚度过小,钻机钻速达不到最大,钻进效率偏低;若切削厚度过大,钻机提供的扭矩因无法克服负载(即钻速为零),导致钻机损伤。

含统一潮流控制器的电力系统潮流分析研究

首先通过对统一潮流控制器（ＵＰＦＣ）工作机理的分析，进而提出了一种实用的潮流计算方法。该方法能够使系统的潮流计算与ＵＰＦＣ的控制得到充分的协调，并能用于计算具有多个ＵＰＦＣ的系统潮流。

振动沉桩过程“跳机”现象动力学特性

为了找出振动桩锤在沉桩作业过程中产生"跳机"现象的根本原因,从而采取有效措施解决"跳机"这一工程实际问题,从非线性振动力学的角度出发,建立二自由度分段非线性振动桩-土动力学模型,基于数值积分方法,采用四阶龙格-库塔法运算程序进行数值仿真,研究激振频率、地基土的刚度、激振器上下层偏心块的相位差对振动沉桩动力学特性的影响。结果表明:引起桩端与土有脱离的因素主要是激振力和地基土的刚度,激振力和地基土的刚度越大,则桩端与土脱离的程度越严重;当桩端与土没有脱离时,桩和机架的振动频率与激振频率相等,而在桩端与土有脱离时,机架的振动频率将小于激振频率,桩的振动频率也略有降低,当机架频率降低至一定范围时就会出现"跳机"现象。消除"跳机"现象的措施主要是减小激振力,可以通过适当降低激振频率、减小偏心力矩、增大激振器上下层偏心块相位差的方法实现。

人工神经网络在电力系统静态安全域分析中的应用

基于求解非线性优化问题的扩展Ｈｐｆｉｅｌｄ模型，分别计算出电力系统不同运行状态下的静态安全域，进而提出用一ＢＰ模型来映射这种关系。通过使用该ＢＰ模型的一种改进算法，可方便地计算出任意运行状态下的安全域，使其能够满足实时分析的要求。

淀粉酶的分类及应用研究进展

淀粉酶是催化水解淀粉分子内糖苷键的一类酶的总称,因其氨基酸序列多样、来源广泛以及性质差异大,分类方法也有多种方式,比较主流的是以淀粉水解产物异头碳的构型来划分为α-淀粉酶和β-淀粉酶。目前已有多种淀粉酶被成功商业化,广泛应用于各行业中,本文对淀粉酶的一些分类方法及其应用进行综述。

成人毛细血管内增生性肾炎远期预后分析

目的:探讨成人毛细血管内增生性肾炎的远期预后及影响因素。方法:62例患者分两组:链球菌感染组(n=43);非链球菌感染组(n=19)。分析两组患者的临床病理特点。47例随访时间>12月的患者纳入预后分析。采用单因素及多因素分析影响因素。结果:非链球菌感染组患者的蛋白尿及镜下血尿均高于链球菌感染组。两组患者光镜改变无显著差异。随访>12月的47例患者完全缓解率为89.4%,慢性肾功能不全及终末期肾病(ESRD)的发生率分别为4.3%和2.1%。单因素分析显示年龄、基础疾病、小管损伤及C1q阳性是影响预后的因素,多因素分析显示基础疾病及蛋白尿是影响预后的重要独立因素。结论:成人毛细血管内增生性肾炎的远期预后良好,肾活检时蛋白尿水平及合并基础疾病是影响预后的重要因素。