THE AUTO-ADJUSTABLE DAMPING METHOD FORSOLVING NONLINEAR EQUATIONS

The general approach for solving the nonlinear equations is linearizing the equations and forming various iterative procedures, then executing the numerical simulation. For the strongly nonlinear problems, the solution obtained in the iterative process is always difficult, even divergent due to the numerical instability. It can not fulfill the engineering requirements. Newton's method and its variants can not settle this problem. As a result, the application of numerical simulation for the strongly nonlinear problems is limited. An auto-adjustable damping method has been presented in this paper. This is a further improvement of Newton's method with damping factor. A set of vector of damping factor is introduced. This set of vector can be adjusted continuously during the iterative process in accordance with the judgement and adjustment. An effective convergence coefficient and quichening coefficient are employed to relax the restricted requirements for the initial values and to shorten the iterative process. Then, the numerical stability will be ensured for the solution of complicated strongly nonlinear equations. Using this method, some complicated strongly nonlinear heat transfer problems in airplanes and aeroengines have been numerically simulated successfully. It can be used for the numerical simulation of strongly nonlinear problems in engineering such as nonlinear hydrodynamics and aerodynamics, heat transfer and structural dynamic response etc.

实验教学用可调阻尼液压减振器的解析设计

现有可调阻尼减振器存在成本高、可靠性难保证等诸多缺陷,故汽车平顺性实验中常采用“更换不同被动阻尼减振器”方法测试阻尼对平顺性的影响,但此方法实验周期长、效率低且易造成减振器连接部件损坏。针对此问题,研制一种可调阻尼液压减振器,通过步进电机驱动芯杆与活塞杆相对转动调控节流孔而实现阻尼调节。提出基于汽车悬架系统最佳阻尼比的可调阻尼液压减振器解析设计方法,设计可调阻尼液压减振器的速度特性曲线、阻尼可调区域及阀系参数,并建立阻尼比、可调节流孔面积及步进电机转角间的函数关系。在此基础上,搭建样机并进行台架实验。结果表明:阻尼力实验值与要求值相对偏差小于2.0%,疲劳寿命是实验标准要求的2.1倍以上,表明此减振器满足性能和可靠性要求,说明所提可调阻尼液压减振器解析设计方法的有效性。此减振器用于汽车平顺性实验中可有效提高实验效率且避免减振器连接部件损坏,且可推广应用到减振特性实验及汽车半主动悬架实验等。

痰湿体质概述

王琦院士提出,体质的三个关键科学问题为体质可分、体病相关、体质可调。基于体质可分,痰湿质临床模型较丰富,动物模型较少;基于体病相关,痰湿质与心脑血管疾病、糖尿病、脂肪肝等疾病的发病相关;基于体质可调,痰湿质的调理中药以二陈汤为主,针灸多选脾俞、阴陵泉、足三里、丰隆等穴位,作用机制可能与PI3K-Akt信号通路、糖酵解/糖原异生等有关。目前,研究还存在以下问题:(1)有的研究没有说明体质的疾病情况,有的研究甚至没有痰湿质重要的基线资料,如腰围、体重等,这样会影响后期的系统评价等研究质量;(2)部分研究混淆了痰湿质和痰湿证,甚至混淆了痰湿质积分和痰湿证候积分;(3)目前只有较少的临床研究有伦理和临床注册,不同研究样本量差距较大,在观察性研究中,混杂因素较多,多为相关性分析;部分试验研究缺乏系统设计,非随机的对照研究较多,干预后缺乏随访。今后,还应渐进式深入研究痰湿体质,在临床中辨体与辨病相结合,在研究方法中定性与定量相融合;合理计算或适当增加样本量,同时构建痰湿体质动态生物数据库,多领域交叉融合分析,开展前瞻性队列研究;运用多维组学,构建深度学习的多维动态模型,观察痰湿质的指标和靶标与相关疾病严重程度的关系;综合比较中药或适宜技术各方面优势,为痰湿质的防病调体提供更广阔的思路。

PSO算法下GP-周期随机共振的微弱OFDM信号检测

为了解决传统随机共振系统在微弱正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM)信号解调应用中存在的人工选择参数困难、解调效果差的问题,提出一种基于粒子群优化(Particle Swarm Optimization,PWO)算法的GP(Gaussian Potential)-周期随机共振系统的微弱OFDM信号检测方法。该方法利用GP-周期随机系统对OFDM信号经正交变换后的两路高频信号分别进行随机共振,同时运用阻尼参数与信号频率之间的关系对两路信号进行降频处理,使得上下两路信号都能够发生随机共振;然后使用PWO算法对随机共振的系统参数进行优化处理,以使得上下两路信号达到最优的共振效果;最后,将上下两路共振之后的信号合成完成OFDM信号解调,得到最终的数字序列。本文探讨了优化前后GP-周期随机共振系统的共振效果,研究了优化前后GP-周期随机共振诱导下的OFDM系统星座图的聚集程度以及误码率情况,对比分析了经典双稳随机共振、经典三稳随机共振和所提模型对OFDM信号检测的影响。仿真结果表明:相比常用的传统随机共振模型,该方法用于OFDM信号检测的星座图中信号点的聚集程度更高,同时OFDM系统误码率在同样的信噪比下降低50%左右。

四级阻尼可调式液压互联悬架系统性能研究

提出一种新型四级阻尼可调式液压互联悬架(FDAHIS)系统。FDAHIS系统在被动液压互联悬架系统的阻尼阀上并联了两个常通孔面积不同的电磁开关阀,通过反馈控制策略控制电磁阀开闭状态,调节系统液压流量,从而实现阻尼四级可调。为了研究该系统性能,建立FDAHIS系统模型和七自由度整车模型。通过系统单元台架试验对该模型进行了验证。整车仿真结果表明,与被动的液压互联悬架(HIS)系统相比,FDAHIS系统在车辆行驶平顺性和抗俯仰性能方面表现更佳。

王济华治疗风湿病经验

王济华教授认为,风湿病的基本病机为人体阴阳失调,正气亏虚,外感风寒湿邪,表邪入里郁而化热,导致痹阻关节、肌肉、筋骨,病情日久多见肝肾不足、气血亏虚、脾虚湿胜、痰瘀交阻等。王教授治疗风湿病常个体化分辨患者风寒湿之偏重、阴阳气血之盛衰,遵循轻微解表发汗,兼顾温经止痛,重视健脾化湿、热痹当清、调补气血、虫类药化瘀剔络、滋补肝肾等治痹要点,组方精妙、配伍严谨、疗效肯定,可有效缓解关节炎症,减轻症状,改善患者生活质量。王济华教授强调,对于沉寒痼冷痹阻络脉,一般温药不能奏效,必用附子、乌头之品,用药时需要注重辨证准确、炮制方法得当、用量适度,且需在正确配伍的前提下间断运用,密切观察,以防蓄积中毒,而达到增效减毒的目的。

比例电磁阀内置式CDC减振器设计与验证

设计了一种比例电磁阀内置式连续阻尼可调(Continuously Damping Control,CDC)减振器,分析了其主要结构组成及工作原理,并基于流体力学建立了参数化仿真模型。通过仿真和试验的方法获得了该CDC减振器的示功特性曲线和速度特性曲线,并从2组特性曲线的形态变化来分析了其阻尼特性的可调范围和调节特点。结果表明:仿真和试验结果相对误差小于10%,仿真模型准确有效;该CDC减振器的阻尼力随着激励电流的增大而减小,这种减小趋势的速率随着激励电流的增加先增大后减小;速度特性曲线的斜率在“拐点速度”之前逐渐变大,在“拐点速度”之后基本不变,且随着激励电流的增大而逐渐减小;该CDC减振器在复原行程的阻尼力可调范围为1544~4914 N,压缩行程的阻尼力可调范围为-1415~-1937.7 N。

基于体质可调论治糖尿病大血管病变

糖尿病大血管病变为糖尿病后期的严重并发症,具有较高的致残致死率,早期干预可达既病防变目的,对于改善患者生活质量、节约医疗资源意义深远。中医体质学说认为人的体质不仅禀赋于先天,亦可通过外在手段干预而改变。糖尿病大血管病变的好发体质类型主要集中在阴虚质、气虚质、痰湿质与血瘀质。以中医治未病思想为指导,从体质可调出发,列举验案2则,为糖尿病大血管病变的高危体质类型制定出中医药、饮食、运动等具体体质调节方案,及早纠正体质偏颇,以期为临床防治糖尿病大血管病变提供参考。

基于LSTM神经网络的阻尼可调半主动悬架系统控制研究

基于一款在研高速电磁阀式三级阻尼可调减振器,利用试验台架测得其外特性曲线,与CDC减振器相比,具有相似的调节范围和更低的制造成本,具有大规模推广潜力。再通过BP神经网络建立其非参数模型,与试验对比可以很好地用于悬架动力学分析;采用MATLAB/Simulink搭建了装有此减振器的整车七自由度仿真模型,通过随机路面四轮激励输入得到车辆簧下质量加速度响应,训练了LSTM神经网络,通过验证集验证了该神经网络能有效识别路面等级;最后,利用训练好的LSTM神经网络和可调阻尼减振器进行实车随机路面和急加速急减速实验。证明了与传统被动悬架相比,基于LSTM神经网络控制的三级可调阻尼减振器悬架系统能有效改善汽车行驶时的操稳性与平顺性。

智能电网低频振荡均匀阻尼控制研究

低频振荡会破坏电气设备,严重的会导致智能电网的崩溃,传统控制方法在参数调节方面存在不足。为此提出智能电网低频振荡均匀阻尼控制方法。应用Prony算法辨识低频振荡模态,提取模态信息,深入分析低频振荡共振机理,选取低频振荡抑制设备(PSS),计算PSS的等值阻尼系数,合理调节PSS参数,再通过多台PSS的协作实现了智能电网低频振荡的均匀阻尼控制。实验数据表明:所研究方法有效地缩短了低频振荡抑制设备参数调节时间,增大了不同低频振荡模式的阻尼比,应用效果较好。

痰湿体质倾向发病及调体干预思路探析

痰湿体质是九种基本体质类型之一,是指水液内停而痰湿凝聚,以黏滞重浊为主要特征的体质状态。“体病相关-体质可调”理论认为体质差异对致病因素或疾病有着不同的易感性、易罹性和发病倾向,体质是先后天共同作用的结果,既相对稳定,又动态可变,具有可调性。痰湿体质病理状态下所形成的产物(湿、浊、痰、饮),是诸多疾病发生的“共同土壤”,因量、质、部位、表象等不同,所导致的临床症状各有不同。本文以痰湿体质为研究对象,结合其与脏腑、经络关节、气血津液的关系,根据不同的表现及病症,深入探析痰湿体质的发病倾向,并阐释饮食、起居、运动、穴位刺激疗法等方式改善痰湿体质的有效性,以期为痰湿体质调体干预及疾病预防提供指导。

中药汤剂四期调周疗法、中药外敷联合人工周期对肾虚湿热型宫腔粘连分离术后患者的影响

目的:探究中药汤剂四期调周疗法、中药外敷联合人工周期对肾虚湿热型宫腔粘连分离术后患者的影响。方法:选取2021年1月—2022年8月海宁市第二人民医院收治的80例肾虚湿热型宫腔粘连分离术后患者作为研究对象,根据随机数表法将其分为治疗组和对照组,各40例。对照组给予人工周期治疗,治疗组在对照组基础上给予中药汤剂四期调周疗法、中药外敷。比较两组治疗前及治疗3个月经周期后宫腔粘连严重程度、子宫内膜厚度、月经量,临床疗效及不良反应。结果:治疗3个月经周期后,两组美国生育协会(AFS)评分明显低于治疗前,且治疗组AFS评分明显低于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。治疗3个月经周期后,两组子宫内膜厚度、月经量均明显高于治疗前,治疗组子宫内膜厚度、月经量均明显高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。治疗组总有效率明显高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。两组不良反应发生率比较,差异无统计学意义(P>0.05)。结论:中药汤剂四期调周疗法、中药外敷联合人工周期治疗肾虚湿热型宫腔粘连分离术后患者具有较好的临床效果,可减轻宫腔粘连严重程度,改善子宫及月经情况,且对不良反应无明显影响。

固有频率连续可调的动力吸振器设计研究

振动通常会对周围的人和物造成危害,为避免此危害,在振动体上安装无阻尼动力吸振器是有效控制振动的措施之一。而无阻尼动力吸振器的使用条件是其固有频率需要与振动体的激振频率相等或极为接近。文章提出一种动力吸振器固有频率连续可调的新结构和新理论。在前、后无盖的钢制长方体框架内部,对称安装两根斜置弹簧,两弹簧的上端沿框架上表面可以对称移动,两弹簧下端悬挂同一球形质量块。从理论上确立了弹簧上端的水平位移与弹簧竖向夹角、弹簧的竖向总刚度与弹簧竖向夹角、弹簧的竖向总刚度与弹簧上端的水平位移之间的定量变化关系,并对该动力吸振器的振动控制效果进行实验验证,以期为动力吸振器的设计提供新参考。

基于变步长精细积分法的电磁暂态仿真计算方法

随着大规模新能源的并网以及新型电力电子器件的应用,电力系统数字仿真的复杂性不断提高,电磁暂态特性也变得日趋复杂。电力电子系统在进行电磁暂态仿真时,会遇到很多不连续现象和状态突变现象。在计算时,变步长精细积分多步法可以通过对步长的调节,使每一段步长达到要求的计算精度。为克服在不连续情况下由状态变量突变引起的数值波动,进一步优化电磁瞬态模拟,拟利用基于Adams线性多步法的精细积分法,并通过误差估计实现对非均匀项的自适应逼近。在MATLAB/Simulink仿真平台利用理论分析法进行数值模拟,结果表明,所提算法可以有效地提高电磁暂态计算效率和计算精度。该方法弥补了实际应用中传统的临界阻尼调整算法“忽略”不连续问题这一漏洞。

考虑频率响应的虚拟同步发电机暂态同步策略

为了解决虚拟同步发电机(VSG)在严重故障中与电网失去同步的暂态稳定问题,提出一种考虑频率响应的自适应暂态同步方法。采用功角和功率偏差作为判断系统是否发生失稳的信号,并设置频率偏差与频率变化率的阈值条件,按照极限频率自适应地调整虚拟惯量与阻尼参数,以控制VSG快速恢复到稳定工作点。与现有方法相比,该策略避免了功率微分项向系统引入噪声,同时通过自主调节频率阈值,能够实现不同的动态恢复过程。此外,采用等面积定则分析了受扰VSG的暂态特性,从大信号角度验证该策略提高了系统的稳定性。仿真结果证明了所提自适应暂态同步策略的快速性,并比较了不同阈值对频率快速响应过程的影响,验证了所提策略的正确性和有效性。

一种等效微分环节反馈滤波电容电压实现有源阻尼的方法

常规的微分实现方法在直接用于反馈滤波电容电压实现有源阻尼时易放大高频噪声,影响进网电流质量以及阻尼效果。为此,提出采用负带通滤波器串联滞后校正环节来实现等效微分环节。该方法在用于反馈滤波电容电压实现有源阻尼时,不仅能够有效地抑制LCL滤波器的谐振尖峰,还对高频噪声具有抑制作用。所提策略解决了常规微分实现方法反馈LCL滤波器状态量实现有源阻尼放大高频噪声的问题。通过搭建一台实验样机,验证了所提策略的有效性。

频率可调惯性作动器的设计与试验研究

提出用电感-负电阻分流电路来调节惯性作动器的固有频率,使惯性作动器可作为频率可调动力吸振器使用。分析了电感-负电阻电磁分流阻尼的理论模型,随后通过理论和试验分析了惯性作动器固有频率与分流电路参数的关系。以悬臂梁为控制对象,对所设计的可调惯性作动器控制效果进行试验研究。试验结果表明:在保证分流电路系统稳定的前提下,惯性作动器的固有频率随着电感值的降低而增加,惯性作动器的固有频率可以从原来的46.25 Hz调节至111.3 Hz。当惯性作动器固有频率与悬臂梁的固有频率相吻合时,在该固有频率附近悬臂梁的振动幅值降低90%。由此验证了所提出的通过电磁分流电路可以调节惯性作动器固有频率,在不改变惯性作动器物理结构的基础上,使其固有频率能跟踪受控结构的外干扰力频率,就可以充分发挥惯性作动器的吸振能力,最大限度地抑制结构振动。

可调阻尼减振器在驾驶室悬置系统上应用的研究

针对目前驾驶室悬置系统都是采用被动减振器系统无法适应不同工况对于减振系统不同参数需求的问题,将可调阻尼减振器应用于驾驶室悬置系统,系统可通过手动模式阻尼力切换或自动模式对阻尼力进行自动调节.通过实车测试,验证了不同车速下不同阻尼力对于车辆舒适性的影响,结果表明车辆在阻尼力自动调节模式下能够取得良好的舒适性.

基于CFD的可调速气压传动回路设计

通过对比液压传动和气压传动的优缺点,并结合系统指标要求,选择气压传动系统为研究对象。由于气体的可压缩性,气压传动实现慢速动作难度较大,常规的方法是采用单纯排气节流,气缸会产生比较明显的“爬行”现象。可调速气压传动回路采用充入背压加排气节流技术,应用CFD技术建立了高压气动阻尼排气仿真模型,确定了阻尼特性,通过试验最终确定了排气阻尼器的孔径,改善了低速“爬行”现象,实现了高压气动慢速平稳运动。该可调速动力系统能够实现某机载投放装置的快、慢速伸出和快、慢速收回。

基于阻尼力调节的城轨车辆复合结构车身减振控制系统设计

为了降低车身振动给城轨车辆复合结构产生的危害,利用阻尼力调节技术优化城轨车辆复合结构车身减振控制系统;在考虑城轨车辆复合组成结构和工作方式的情况下,构建了城轨车辆复合结构模型;在该模型下,结合城轨车辆的运行环境,模拟城轨车身在不同场景下的振动过程;利用安装在车身传感器,获取城轨车辆的实时运行数据,提取城轨车身振动特征,计算车身阻尼力调节量的理论值;采用可调阻尼器作为执行元件,执行可调阻尼力,在系统减振控制器的支持下,实现城轨车辆复合结构车身减振控制功能;通过系统测试得出结论:应用基于阻尼力调节的城轨车辆复合结构车身减振控制系统后,车身振动频率和振动幅值得到明显降低。