基于IronPython语言的牛顿迭代算法及其工程应用

本文将牛顿迭代算法应用于仿真优化设计中,提出了一种基于IronPython寻根的闭环算法,并在Ansys Workbench平台以某容器内气流混合过程为例,验证了该算法的可行性和实施效果。该方法能够找到输出特性结果性能参数所对应的输入参数设计点,实现了CAE仿真平台上的“数学求根”,即由既定的输出性能结果参数寻找对应的输入参数设计点。该方法能够快速地实现寻优,提高了工程优化设计的效率,缩短了优化工作的周期,开创了新的设计思路,对现代科技研发具有一定的参考价值。

区域综合能源系统中考虑季节负荷特性的多能流耦合运行研究

为了深入研究区域综合能源系统中电、热以及天然气三种能量流的耦合情况,文中基于能源集线器理论,提出一种适用于冬夏两季不同负荷类型的通用能源集线器模型,建立了该模型下的耦合矩阵及运行模式,结合与之相连的天然气管网与配电网稳态计算,得到能源集线器的能量分配计划。以MATLAB及其simulink为平台实现对该系统的仿真计算,计算结果表明,所提出的模型及计算方法可用于分析能源集线器中不同能流的耦合程度,算法能够合理的反映区域综合能源系统的稳态特性。通过运行模式的对比与检验,进一步证明了考虑负荷特性的冬夏运行方式的合理性。

基于季节负荷差异性的区域综合能源系统模型

为了深入研究区域综合能源系统(regional integrated energy system, RIES)中电、热以及天然气3种能量流的耦合情况,提出了一种考虑冬夏两季负荷差异性的通用能量枢纽模型,建立了该模型下的耦合矩阵,结合天然气管网与配电网稳态计算方法,制定了不同运行模式以抑制配电网电压、天然气管网气压的波动。在MATLAB/simulink平台进行仿真验证,结果表明:所提模型及计算方法可用于不同耦合程度的能流和系统稳态分析。另外,考虑季节差异性的能量枢纽运行模式能有效抑制配网电压和天然气管网气压的波动,并能提高能源综合利用效率。

求解含小阻抗支路配电网潮流的牛顿法

基于节点导纳矩阵的雅可比矩阵为病态,是采用牛顿法求解含合环支路等小阻抗支路的配电网潮流不易收敛的主要原因。文中以等效负荷支路、合环支路分别为连支建立两类基本回路,潮流方程基于回路电流-负荷节点电压方程建立,合环支路参数不会作为回路矩阵的独立元素存在;采用牛顿法求解时,基于回路导纳矩阵建立良态的雅可比矩阵,使计算收敛性得到保证。多个算例验证了该方法在计算含合环支路和PV节点配电网潮流时的正确性和有效性。

半挂汽车列车闭环系统侧向稳定性仿真分析

为了分析半挂汽车列车闭环系统侧向稳定性,建立了具有时间延迟的驾驶员模型,采用准牛顿最优算法确定了驾驶员参数,以具有反应延迟的驾驶员模型和半挂汽车列车三自由度模型的耦合系统为研究对象,分析了系统参数对系统侧向稳定性的影响。应用一种数值寻根法分析了系统的临界车速。结果表明:减小驾驶员反应延迟时间、保持适当的负载量和行驶车速,对提高半挂汽车列车侧向稳定性有明显作用。

随机需求条件下闭环供应链网络均衡

立足于闭环供应链,以循环视点在随机需求条件下,对基于两层的闭环供应链网络均衡问题进行研究,得到了制造商、消费者市场以及整个闭环供应链的均衡条件。针对所建模型,利用拟牛顿算法进行了算例分析,结果表明:废旧产品的回收再制在供应链均衡管理中是双赢的。

求解平面连杆机构位置问题的牛顿法

从平面连杆机构的闭环矢量方程出发,介绍了求解平面连杆机构位置问题的牛顿迭代法.通过对典型平面连杆机构的分析,说明其在机构运动分析中的具体应用方法,并给出相应实例验证该方法的有效性,同时还介绍了机构运动分析中迭代初值的计算方法.

一种最优的快速开方算法

围绕减少迭代次数这一目的 ,系统地分析了初值的选取对迭代次数与迭代精度的影响 ,给出了一种求取最优的初值的方法 ,实际测试表明这一算法是一种最优的快速开方算法。

适用于低压配电网潮流计算的前推回代法

为提高低压配电系统潮流计算的计算效率,在原有的配电网前推回代法的基础上,将低压配电系统中低压配电变压器、馈线分支点、用户接入点分别看作系统节点,提出了一种基于支路电流且与节点编号无关的新型前推回代法,并对可能出现的环网情况,利用一对极性相反、大小相等的电压源将原系统拆分为一个纯辐射状网和一个纯环网分别计算再进行叠加。结果表明,与传统的牛顿—拉夫逊算法及并行中断等待法相比,本方法计算效率更高,适用范围更广。

大定源瞬变电磁法反演效果分析

瞬变电磁法用于隐伏矿体勘探、采空区的探测等领域,是有效排查治理矿山安全隐患的关键。目前国内瞬变电磁数据处理与解释主要停留在一维阶段,基于层状介质模型假设。分别采用电导率高低高(K型)模型与电导率低高低(H型)模型两个典型的三层模型,对一维Gauss—Newton反演进行验证,保证了Gauss—Newton反演结果的可靠性,并通过算例分析对实际数据测量与解释提供一定的建议。

基于FMI仿真系统的优化代数环求解算法

随着仿真技术的发展,仿真模拟验证越来越重要。然而多学科仿真致使仿真过程中产生的代数环问题还未得到重视。为了解决联合仿真中的代数环问题,该文对牛顿下山法进行优化,通过替换雅可比矩阵提高计算速度,并将算法应用在FMI联合仿真系统中,成功验证了优化后的代数环求解算法的有效性与实用性。

一种高精度动态角差补偿算法

针对现有主流角差补偿算法的补偿准确度低、稳定性差的特点,本文提出了一种高精度动态角差补偿算法。该算法依据电路模型的信号传输特性,通过严格的数学计算和数值仿真分析,以及闭环动态补偿机制,使其不仅兼顾了经典牛顿插值算法的优点和FIR数字滤波器严格的线性相位特性,而且实现了温漂特性的实时补偿。该方案的仿真分析和实验测试数据论证了算法的有效性、具体设计流程与实现方法的合理性,在高准确度电能表的实际应用中具有一定的参考价值。