Nolinear waves and their barotropic stability in the tropical ocean and atmosphere

In this paper, the nonlinear waves and their barotropic stability in the tropical ocean and atmosphere are studied with the qualitative theory of the ordinary differential equation. The relationship is derived between the stability of nonlinear waves with different frequencies and the basic currents and their horizontal shear in the tropical ocean and atmosphere.

基于一类非线性时间序列模型的锂离子动力电池建模研究

伴随着新能源产业的飞速发展,锂离子动力电池作为一种高效的储能方式,已成为电动汽车的重要组成部分。在电池管理系统的功能中,电池的高精度建模至关重要。在实际应用中,电池不是一个线性系统,其输入和输出由于外部扰动等原因表现出非线性特征,从而直接影响参数识别效果,进而影响模型精度。鉴于此,本文对锂离子动力电池进行了Hammerstein-ARMAX(Autoregressive MovingAverage with Extra Input)模型构建,并对模型参数的估计方法进行研究,旨在提高模型的准确性。实验结果表明了该方法的有效性。

基于Bouc-Wen模型的肌腱-鞘结构非线性位置控制

针对肌腱-鞘结构在传递过程中存在严重摩擦、间隙滞后等非线性因素导致无法精准控制的问题,提出了一种基于BoucWen模型的非线性位置控制器。首先,根据Bouc-Wen模型对肌腱-鞘结构的迟滞进行建模;其次,在输出位置反馈的情况下,提出了一种迟滞观测器以补偿系统的非线性干扰;然后,根据迟滞观测器构建了非线性控制器以实现远端的精确位置控制。同时,还利用Lyapunov稳定性准则分析和证明了肌腱-鞘系统的稳定性和有界收敛性;此外,还考虑了远端外部干扰对系统输出的影响。最后,仿真结果表明所提控制器不仅可以显著改善肌腱-鞘结构的精确控制性能,还能有效抑制外部干扰对系统的影响。与常见的逆前馈控制相比,所提出的控制策略在正弦信号的跟踪误差方面表现出色,其峰值仅为0.011 rad,相较于常规情况下的0.251 rad,显著降低。

闭式泵控采煤机调高系统的高精度控制

闭式泵控采煤机调高系统取消了传统的控制阀组,系统的能量损失小。但泵控系统由于回路的泄漏、泵的死区等影响,导致其非线性严重、控制精度低下,进而降低了采煤机调高系统的运行品质。针对这一问题,设计了一种变论域模糊自适应PID来对滚筒进行闭环位置控制。结果表明,与传统的PID控制相比,所提出的控制方法可显著提高滚筒的定位能力,稳态时误差可减小65%以上;同时,在随机性负载力的作用下,滚筒的抗扰动能力更强。

Nolinear interaction between P-and SV-wave in isotropic elastic media

By using the second-order potential theory proposed by the author, in this paper it is investigated that nonlinear interaction of P- and SV- waves in isotropic elastic media. It is pointed out that if the angle between the vectors of both waves is close to the 'splitting angle',the weak segment in media may be splitted out. When the frequencies of two primary waves are different, only sum-frequency component of the interacting wave can cause the phenomenon above mentioned.

定子不对称极混合励磁双凸极电机改进型非线性变磁网络模型构建方法研究

因低速大转矩、宽调速范围等优点,定子不对称极混合励磁双凸极电机(hybrid excitation asymmetric stator pole double salient machine,HEASPDSM)近年来受到业界人士的关注。然而,因HEASPDSM定子极间隔角度不等、依靠谐波工作等特点,传统的有限元法和变磁网络模型法很难快速、准确地计算出电机的关键参数及性能指标。为解决该问题,该文提出一种非线性变磁网络模型法,可便捷地计算出HEASPDSM定转子间的互磁导,进而对不同工况下的电机参数及特性进行深入分析。大量仿真和实验及对比分析表明:该方法较好地兼顾了有限元法的准确性、通用性和变磁网络模型法的快速性,可迅速准确地计算出不同工况下HEASPDSM的各种性能参数,为其后续的优化设计及应用拓展奠定了基础。

深海管道非线性屈曲理论计算方法

针对深海管道在侧向静水压条件下发生局部屈曲压溃的情况,研究了关于管道前屈曲阶段变形响应和压溃压力的计算方法。假定管道前屈曲阶段发生沿轴向均匀一致的椭圆度变形,建立基于圆环的力学模型,考虑几何大变形和材料的弹塑性本构关系,利用虚功原理建立平衡方程。通过选用合适的位移离散函数对方程组数值离散,并利用牛顿法进行数值求解,得到含椭圆度缺陷的管道截面的变形响应和压溃压力。通过试验、有限元分析和规范对理论计算结果进行了对比验证,证明该方法精度可靠,与事实吻合。最后,计算了初始椭圆度缺陷对不同径厚比管道的压溃压力的影响。

遗传算法应用于多元非线性回归模型求参的研究

传统的非线性回归模型求参方法存在精度不高、限制条件繁琐等问题。本文提出了遗传算法这一有效算法 ,由 2个算例给予验证 ,并与线性最小二乘法和Gauss Newton迭代法的结果作了对比 。

改进的混沌粒子群算法求解车辆路径问题

为求解车辆路径问题提出一种改进的混沌粒子群优化算法。该算法在基本混沌粒子群优化算法(CP-SO)基础上,引入逻辑斯特函数,对惯性权重因子w进行非线性调整,提高了算法的寻优能力,有效避免了算法陷入局部最优并防止过早收敛。采用该算法应用于车辆路径问题,仿真结果表明该与标准遗传和双种群遗传算法比较,具有一定的优势。

基于推广卡尔曼滤波的多站被动式融合跟踪

将推广卡尔曼滤波(EKF)算法与集中式融合跟踪算法相结合,用于被动式多站跟踪,给出了基于EKF的被动式多站集中式融合跟踪算法。该算法可解决被动式跟踪系统的可观测性及非线性问题。以三个站进行跟踪为例,进行了仿真研究,结果表明该算法具有满意的跟踪性能。

500MW机组简化的非线性动态模型

建立火电机组的简化模型,可以为控制系统的设计提供依据,也可以作为一个通用仿真平台用来评价各种控制算法的性能。针对机组负荷/压力对象,依据基本的质量平衡、容积平衡和能量平衡关系,采用机理分析和实验数据拟合相结合的方法,分析制粉过程、锅炉蓄热、过热器差压、汽轮机动态的特点,建立得到机组在大范围变工况运行下简化的非线性动态模型。模型采用机组稳定运行工况点的数据确定静态参数,利用汽轮机调门开度扰动和燃料量扰动实验确定动态参数。实验表明,模型能够反映机组主要的动态特性和非线性特性,具有很好的复现性。

波浪中船舶横摇稳性的研究

本文采用瞬时湿表面变化的时域分析法，研究波浪中的船舶横摇稳性。通过对实例的分析与计算，得到波浪中船舶横摇稳性的特性，同时亦看到船舶在波浪中的横摇恢复力矩在大角度横摇时表现出明显的非线性。本文给出了船舶在波浪中横摇稳性的计算方法以及波浪中稳性衡准的初步建议。

装防振锤的架空输电线系统的微风响应

本文对装防振锤的架空输电线系统，建立了非线性模型，用传递矩阵结合牛顿下山法，通过单频振动的渐近数值解法，得到非线系统的解，用能量平衡原理，得到系统在微风作用下的频响特性。经过实际工程的防振设计和模拟实验，证明了本方法的正确性和有效性，符合工程设计的要求。

大跨度斜拉桥地震动线性与非线性响应分析

论述了大跨度斜拉桥非线性因素的来源及非线性行为描述方法 ,提出了大跨度斜拉桥的非线性计算中有待进一步研究的问题 ,考虑梁 -柱相互作用的非线性有限元格式 ,建立了以修正拉格朗日法为基础的非线性有限元方程并编制了程序 ,并针对岳阳洞庭湖大桥地震动作用下的线性与非线性响应进行了计算 ,验证了该方法和程序的正确性和有效性 ,及很好的工程适应性 .

发电机励磁与TCSC的非线性协调控制

针对电力系统的稳定性问题,设计了发电机励磁系统与可控串联补偿TCSC(thysistor controlled series compensation)装置的协调控制器。该方法从发电机励磁系统与TCSC模型出发,建立了含TCSC的单机无穷大系统的四阶非线性状态空间模型,利用非线性系统的微分几何理论,将其非线性模型精确线性化。在线性化模型的基础上,考虑电力系统运行参数的不确定性,采用滑模控制理论对发电机励磁系统与TCSC进行协调控制,通过指数趋近律和准滑动模态方法,最终获得了整个系统的滑模协调控制规律。单机无穷大电力系统仿真结果表明,所设计的协调控制方法对电力系统的扰动具有良好的适应性和鲁棒性,提高了电力系统的稳定性。

光电跟踪系统非线性新息自适应卡尔曼滤波算法

为解决非线性部分状态卡尔曼滤波算法中由于线性化误差所导致的滤波精度下降问题,提出采用UT变换方法计算系统状态误差方差,及基于新息自适应调整系统噪声方差,进而构成一种新的非线性自适应部分状态卡尔曼滤波算法,并总结出详细算法结构。同时,将此方法应用到非线性测量光电跟踪系统中,并与U卡尔曼滤波和非线性部分状态卡尔曼滤波进行性能对比。仿真实验结果证明,将UT变换和基于新息自适应调整系统噪声方差方法引入部分状态卡尔曼滤波是有效的,而且其性能明显优于U卡尔曼滤波和非线性部分状态卡尔曼滤波。

虚拟仪器技术在控制系统仿真中的应用

介绍了虚拟仪器的概念、主要的优点,着重介绍了以美国NI公司开发的LabVIEW为例的虚拟仪器软件平台应用于控制系统仿真的方法。从LabVIEW的基本库函数中选择合适的核心算法函数,进行建模和仿真直观、方便,并分别以一类典型的线性系统和非线性系统为实例加以分析说明。

迟滞非线性系统的建模与控制

介绍了对不平滑、多映射迟滞非线性系统的研究成果,重点阐述了迟滞建模与控制器设计的研究现状.详细地分析比较了Preisach模型和线性迟滞模型优缺点.在控制器设计方法方面,比较了常用的两类基于逆模型补偿方案的特点、差别和适应范围,并扼要论述了其他控制方案.最后,对迟滞研究中仍需解决的问题和未来发展方向进行了探讨.

激光防护技术新进展

较全面地论述了激光防护的必要性、任务、要求和最新进展。

预应力CFRP片材加固RC梁荷载-挠度分析

在已有混凝土梁外贴预应力碳纤维增强聚合物(Carbon Fiber-Reinforced Polymer,简称CFRP)片材加固试验研究基础之上,基于平截面、界面无滑移等假定,考虑了CFRP片材端部有、无机械锚固及有、无初始荷载持续作用等情况,建立了预应力纤维片材加固混凝土梁的全过程分析方法,编制了相应程序,比对了实验梁的荷载-挠度实测曲线与计算曲线,吻合较好。其中,弯曲破坏的试验梁屈服荷载计算值与试验值误差平均值为3.88%,计算值与试验值比值的平均值为1.039,变异系数为0.027;极限承载力计算值与试验值误差平均值为5.3%,计算值与试验值比值的平均值为1.054,变异系数为0.04,从而也说明了分析过程的正确性。