基于EL模型的MMC无源控制器设计

建立了基于开关状态函数的MMC电磁暂态数学模型,设计了改进的基于EL模型的MMC无源控制器。该控制器采用误差控制方式,即通过控制误差为零使得MCC控制系统实际输出的物理量跟踪参考给定值;为使误差能量快速衰减为零,加快耗散特性,引入了阻尼矩阵;为消除稳态残差电压,将MMC直流电压引入控制系统,与参考电压相比较,经PI调节后与参考有功分量相加得到最终的有功参考分量。仿真结果表明,该控制器能够完全跟踪参考给定值,同时能降低电压波动范围,具有较好的动态响应特性。

新疆喀拉喀什河流域降雨量变化趋势分析

人类赖以生存的地球在逐渐升温变暖,频繁发生厄尔尼诺现象。在温室效应等多种因素影响下,喀拉喀什河流域内降雨量多变。尤其是近10年内年际降雨量发生显著变化,降雨量强度增大、降雨历时延长。流域内降雨量变化率直接影响到河川径流水资源量的多寡。根据喀拉喀什河流域内乌鲁瓦提水文站1959—2022年系列降雨资料,文章采取水文数理统计法,利用计算机Excel软件功能,分析降雨量变化趋势以及对河川径流的影响作用。通过分析表明,喀拉喀什河流域年际降雨量具有明显上升趋势。

基于欧拉-拉格朗日模型的模块化多电平换流器的无源控制

为了均衡MMC各个子模块的电容电压,在采用载波移相调制方式的基础上,对传统的电容电压平衡方法进行了改进。通过在排序前依据桥臂电流方向引入不同的保持系数,使欲投入的子模块保持原来的状态,降低了开关器件的开关频率。对于MMC的控制,基于MMC两相旋转d-q坐标系的欧拉-拉格朗日EL数学模型和无源性,通过阻尼注入方法,提出了一种由状态期望稳定平衡点、状态及状态误差设计无源控制规律的新方法,并用该方法设计了无源控制器。该控制器可实现MMC-HVDC系统有功功率和无功功率的解耦控制,使MMC具有较好的动静态性能。最后在PSCAD/EMTDC中搭建了21电平MMC-HVDC系统的仿真模型,仿真结果表明,改进的电容电压平衡控制方法和无源控制器是有效的。

交通流动力学:它的内容、方法和意义

随着社会经济的发展,城市交通问题越来越成为人们关注的热点,交通流理论研究随之迅速开展,其中,交通流动力学作为一门新兴的交叉性边缘学科受到了广泛关注。本文旨在综述有关的研究进展,首先叙述若干基本概念和交通流理论的发展史,阐明交通流动力学的特点和研究方法、数学模型的分类,然后侧重介绍各种流体动力学模型,分析它们的长处、短处和主要作用,简述相应的数值模拟方法,最后展望交通流动力学研究前景,并就如何结合我国国情进行交通流研究提出一些初步看法。

基于改进的快速场模型的空气声源跨越空-水界面辐射声场仿真

建立空气声源跨越空-水界面辐射声场的快速场仿真计算模型,并提出改进的可以处理海底为弹性介质时的声传播计算方法。通过用理论值和用传播矩阵法计算的水平波束与幅度、相位关系图以及传播曲线的比较,验证了仿真计算算法的正确性。仿真计算结果表明:该方法在计算空气声源的辐射声场时,既包含了离散模式部分,又包含了连续模式,对中短距离的声场进行计算的结果较准确,优于简正波方法。通过该仿真算法可对空气声源的在空气及水下的辐射声场进行分析,对进一步研究水下对空中目标的探测技术具有重要意义。

基于响应面和遗传算法的翼型优化设计方法研究

文章针对气动优化设计中高效率和高精度的矛盾,综合响应面方法和遗传算法的优点和不足,采用多项式响应面模型代替原始遗传算法中计算量庞大的目标特性分析模型,建立了多项式响应面模型和遗传算法相结合的翼型优化设计方法,在采用N-S方程进行气动求解达到较高的精度情况下,求解次数显著减少,优化效率大大提高。研究了设计变量对优化设计效率的影响,文中方法在较少设计变量、较少N-S方程求解次数情况下,即可得到满意的优化设计结果。设计区间对响应面模型精度的影响显著,合适的设计区间既可保证模型精度,减少响应面预测结果和CFD计算结果的偏差,又可获得最佳优化结果。文中方法适用于翼型的单设计点和多设计点优化设计问题,具有原理简单、适应面宽、快速易行,且精度高等特点,可广泛应用于工程设计问题中。

开关磁阻直接驱动式电机非线性建模研究

本文根据开关磁阻直接驱动式电机磁链特点 ,选取适当的电流和位置角的函数 ,利用最小二乘法拟合了电机磁链的数学模型。通过 MATLAB仿真研究 ,对有限元方法和此模型计算的磁链进行了比较 ,结果证实了建模的可行性。

摩托车车架基于梁单元的结构优化

为了改善摩托车的乘坐舒适性和强度性能,建立了某型摩托车车架的有限元模型,进行了自由模态分析,并与实验模态进行比较。在此基础上,运用MSC.Nastran分析软件,以提高第1阶频率为目标,将梁单元的外径和厚度设为优化变量,质量和强度作为约束进行结构优化。优化结果表明:第1阶频率提高了8.66%,最大应力值降低22.14%,不仅改善了摩托车的动态特性,而且提高了其强度。

含孔边套筒的厚截面复合材料接头耳片强度分析

为研究含孔边防护套筒的厚截面复合材料层合板耳片连接件孔边层间应力分布规律及接头强度,提出了采用层合板子层和界面胶层相结合的有限元建模方法,在验证了建模方法对厚截面层合板应力求解的有效性的基础上,分析了承受轴向载荷的厚层合板耳片连接件孔边三维应力分布及接头失效情况。结果表明:套筒胶层的破坏应力和破坏位置主要集中在孔轴非接触区;当套筒胶层发生断裂时,厚截面层合板并未发生失效,限制了厚板接头耳片整体强度性能的提高。

航空齿轮附加阻尼碗减振性能分析

航空齿轮轮体振动是航空齿轮结构失效的一个重要原因,利用附加阻尼碗提供外摩擦抑制轮体振动是一项有意义的尝试。利用等效线性化方法,将干摩擦作用转化为对系统特性参数的修正,通过在接触面间添加等效弹簧单元和等效阻尼单元建立附加阻尼碗组合结构等效分析模型;利用APDL编程实现动载荷在弧齿锥齿轮节锥上循环加载,应用ANSYS软件求解了组合结构等效模型的动态响应,得到了阻尼碗对结构动态响应的影响。

广义矩估计的延伸——广义经验似然估计

从广义矩估计(GMM)到广义经验似然估计(GEL)的发展,是由于GMM估计量小样本性质的不足,促使人们寻求方法的改进和拓展。通过必要的证明和推导,详细解析GEL类估计量(包括EL,ET,CUE)的逻辑关系和数理结构,认识GEL的内在本质,并运用随机模拟方法证实了在小样本场合GEL类估计量比GMM估计量具有更小的估计偏差和均方误差,即GEL类估计改进了GMM估计的小样本性质。

飞翼无人机保形非对称尾喷管设计与流场特性

基于飞翼布局无人机隐身与保形设计要求，设计了不同面积比的四边形和圆矩形2类非对称尾喷管，并利用数值模拟方法对无人机内外流耦合流动进行了计算分析，获得了无人机全机纵向气动性能与尾喷管三维流场特性。结果表明：保形非对称尾喷管可用于改善飞翼无人机的纵向力矩特性，且圆矩形喷管升阻特性和力矩特性比四边形喷管更优；收敛型喷管（面积比Ar≤1.0）无法在设计点（发动机喷口）而是在尾喷管出口处形成喉道，并在喉道处形成强激波阻滞喷流排出；随着面积比增大，轴向推力系数先增大后减小，存在最佳面积比，而且相同面积比下圆矩形喷管比四边形喷管推力性能更佳；扩张型喷管内激波的强度随着面积比增大变得更强，圆矩形喷管结尾处的激波角比四边形喷管小，喷流阻滞作用更小；对于此类飞翼布局无人机采用面积比为1？2～1？4的圆矩形喷管，将获得较理想的气动性能。

高职高等数学教学中学生思维能力的培养途径

要培养高职学生的数学思维能力,可结合教学实践,通过联系知识背景,加深学生对概念的理解;注重解题规律及方法的训练;引导学生自主学习以及渗透数学建模思想等方法实现.

宽马赫数变几何进气道性能快速计算方法

提出一种适用于初步设计的宽马赫数变几何超声速进气道性能快速计算方法,无需计算流场各点参数即可快速获得捕获流量系数φ和临界总压恢复系数σ。利用激波与进气道的几何关系判断起动;采用虚拟喉道假设计算第一道内压膨胀波;采用一组激波-膨胀波模拟喉道内复杂波系。为检验方法正确性,计算结果与无粘CFD结果进行了比对。φ相对误差在5%以内,随马赫数减小、攻角或楔板折角增大而增大;σ最大相对误差为4%,随马赫数、攻角、楔板折角增大而增大。

降温服综合性能的模糊评价

降温服是热害的个体防护设备。它将服装与冷源结合起来改善了人体周围微气候,减少了热环境对人体的不利影响,提高了人体的热耐受力与工作效率。然而,不同的工作条件应选择适合的降温服,而各类降温服在不同的工作条件下综合性能也有区别,因此,针对不同的工作条件以及使用人群选择最适合的降温服是有效提高着装人体舒适感的关键。本文针对降温服的安全性、机能性以及舒适性建立各个评价指标,构建模糊评价模型,用层次分析法对降温服的性能进行综合评价,并进行实例分析,结果表明:该评价方法科学合理,可以为降温服的正确选用提供参考依据。

机载布撒器仿真试验方案的设计与实现

利用蒙特卡罗试验和相容性检验方法确定了机载布撒器等精度投弹区,通过仿真评定了布撒器命中精度,建立了数学仿真中的干扰模型以及脱靶量的计算方法,确定了数学仿真的试验方案,并根据该模型编制了计算机程序,获得了仿真结果。最后得出仿真结果与真实试验的误差。

双定子无轴承开关磁阻电机径向力解析模型

传统双绕组无轴承开关磁阻电机旋转转矩与悬浮力之间存在着复杂的耦合关系,而双定子无轴承开关磁阻电机结构上实现了转矩和悬浮力的独立控制,从而简化了控制的复杂性.基于双定子无磁阻电机的结构和运行原理,提出了一种考虑转子偏心影响的径向力分析方法,推导出了该电机的径向力解析模型.在建立内定子等效磁路的基础上,求取了由气隙磁导表示的悬浮绕组的自感和互感表达式,进一步分析出转子偏心位移、电机结构参数、悬浮绕组电流与转子径向受力之间的数学关系,与有限元分析结果比较验证了数学模型的正确性.该数学模型的重要贡献在于提供了转子偏心运行时径向力的解析计算方法,为双定子无轴承开关磁阻电机的稳定悬浮旋转控制提供了基础,同时为磁轴承和无轴承类电机转子偏心时的径向受力分析提供了参考.

卫星地面站天线塔不均匀沉降影响及数据分析

通过对多个全动卫星地面站天线塔不均匀沉降的长期连续测量,得出了其不均匀沉降的大小及变化趋势。分析了不均匀沉降对天线测角精度的影响,研究了不均匀沉降的补偿方法。中小型天线一般自身设置有机械调平装置,可进行一定量的调整补偿。更为普遍的补偿方法是用数学模型来修正不均匀沉降带来的测量误差,大天线和中小天线都适用。工程中这些方法都已应用,效果良好,对提高天线塔建设效费比有重要意义。

向无源网络供电的MMC-HVDC系统控制与保护策略

向无源网络供电的模块化多电平换流器型高压直流输电(modular multilevel converter based HVDC,MMC-HVDC)系统是柔性直流输电技术的一个重要应用领域,因此有必要对其控制与保护策略进行研究。基于MMC电磁暂态数学模型,建立了d-q同步旋转坐标系下MMC欧拉?拉格朗日(Euler-Lagrange,EL)数学模型,推导了适于MMC控制的无源控制规律,设计了内环电流无源控制器及向无源网络供电的MMC-HVDC系统定交流电压控制器。针对电网电压不平衡或交流系统不对称故障引起的负序电流,提出了基于EL模型的正负序电流无源控制器。为保证故障时系统能满足安全运行的条件,提出了故障时的控制保护策略。最后在PSCAD/EMTDC中对MMC-HVDC系统各种运行工况进行了仿真验证,并对正负序无源控制器和矢量控制器的控制性能做了仿真对比,仿真结果表明,所提出的控制器和控制保护策略具有良好的动稳态控制性能,便于工程实际应用。

电网电压故障下向无源网络供电的MMC电力电子变压器的控制策略

电力电子变压器(PET)具有瞬时功率调节、谐波抑制等优点,输电线路经过PET向无源网络供电是柔性输电的一个重要应用领域。将模块化多电平变换器(MMC)技术与PET相结合,使得PET应用于高电压、大容量的输电和配电系统成为了可能。首先,本文针对MMC-PET输入级在电网故障时产生的正负序电流,推导出基于欧拉-拉格朗日(EL)模型的内环正负序电流的无源控制器(PBC);接着,将MMC技术应用于MMC-PET中间隔离级高压侧,提高其中间隔离级的供电可靠性,并采用移相调压的控制策略;再后,针对MMC-PET输出级,设计了基于EL模型的内环电流无源控制器。最后,在Matlab/Simulink中建立一个向无源网络供电的MMC-PET系统,在电网电压出现故障时,对向无源网络供电的MMC-PET系统进行了软件仿真实验验证,实验结果表明MMC-PET系统的控制策略具有良好的动态控制性能。