板翅式换热器传递函数动态模型及参数确定方法

飞机综合环控/热管理系统迫切需要建立快捷高效的换热器动态仿真模型,以满足先进控制系统设计需求。基于此,针对板翅式换热器动态模型,提出一种包含2个延迟环节和4个一阶惯性环节的传递函数矩阵形式,并从换热器机理模型出发,利用拉普拉斯变换推导模型中4个时间常数的计算公式,提出基于换热器效率的传热热阻计算关系式的辨识方法,解决了主要模型参数设置难题。以板翅式换热器为研究对象,在Simulink仿真平台搭建其传递函数动态模型,并与AMESim仿真平台搭建的机理模型进行对比分析,结果显示:2种模型所得空气和冷却水出口温度分别随入口温度和质量流量阶跃变化的动态响应曲线吻合很好,其中,4种工况空气和冷却水出口温度最大稳态偏差分别为0.034℃和0.029℃,当冷却水入口质量流量阶跃变化时,空气出口温度动态响应相对偏差最大,为9.27%,当空气入口质量流量阶跃变化时,冷却水出口温度动态响应相对偏差最大,为7.03%。

基于物理模型的同步电机参数可辨识性研究

针对实际辨识过程中出现的参数辨识结果不稳定及多解的情况,提出并研究了基于物理模型的同步电机参数的可辨识性。根据模型可辨识性的概念及分析方法,结合三相同步电机的物理模型特点,推导了三相同步电机的观测方程和忽略定子暂态的状态方程,然后基于该状态方程和观测方程,推导了三相同步电机的传递函数矩阵,最后根据可测输入、输出所对应的传递函数,构造了传递函数系数与待辨识参数之间的关系,实现了基于物理模型的三相同步电机参数的可辨识性分析。仿真结果验证了理论分析的正确性,即仅利用暂态和次暂态过程的测量数据就可以辨识三相同步电机的所有电抗参数。

计算二维矩形声腔传递矩阵及传递函数的声源模型探讨

计算二维矩形声腔传递矩阵的点源模型已在实际工程中取得了广泛应用,但是点源模型本身的奇异性使得传递矩阵的计算不精确。首先全面分析了线声源和面声源模型的声压收敛情况,证明线源和面源可以用来计算传递矩阵。然后详细讨论了点源和面源模型计算传递函数的区别,得出结论:面源模型更适合用于二维模型计算传递矩阵,收敛更快,可以消除点源模型计算的奇异性;点源模型可以计算体积流量的传递函数,但是计算压力传递函数会引起较大误差,这时需要用到面源模型。

基于谐波传递函数的单相电压源型整流器建模与稳定性分析

单相VSC具有广泛的应用,研究其运行特性对于谐波产生机理、谐波抑制以及稳定性提升具有重要意义。首先,针对单相VSC整流器主电路结构,采用二阶广义积分器构建了同步锁相环环节。其次,根据直流电压外环控制和单位功率因数运行要求,建立采用准比例谐振控制器的内环控制方程。然后,基于时变周期系统运行轨迹线性化原则,构建主电路和控制系统谐波传递函数矩阵,推导5阶导纳矩阵模型,并分析相关因素对导纳特性和系统稳定性的影响。最后,采用电磁暂态仿真模型验证所建立模型和理论分析的正确性。

多机电力系统中PSS配置点的合理选择

基于多机电力系统推广的Phillips-Heffron模型和模型控制原理，提出了采用一种新的模型控制分析自由特征解方法来选择多机电力系统中电力系统稳定器(PSS)的合理配置点。该方法不必计算系统传递函数的留数，所需的计算时间较少，而且适用于多种电力系统运行方式，又能满足系统对PSS效率的要求。最后以3机系统为例利用本文方法为其选择了PSS的合理配置点，验证了本文方法的正确性。

基于光通传递函数矩阵的照度比例模型

考虑照明调光控制系统中在工作面上设置的照度传感器容易受到办公文件、人体等的遮挡而使控制系统误动作,以光通传递函数为基础,建立光通传递函数矩阵,分别提出基于光通传递函数矩阵的单光源和多光源照度比例模型,并采用最小二乘法对比例模型的参数进行估计。现场测试表明,采用该模型计算照度与实测相比较一致性较好,基于该模型的照度传感器设置方法,不但可以减小线路敷设的麻烦,还可以有效解决在工作面上设置传感器时,由于办公文件等的遮挡而导致的系统误动作。

单元机组的实用非线性数学模型及其应用

该文应用数学方法对多变量机炉协调非线性动态仿真数学模型的结构进行描述和分析,推导出其输入和输出之间的传递函数矩阵,在此基础上对该非线性动态仿真数学模型与线性增量形数学模型之间的内在联系,进行了分析和讨论,为在理论上解释单元机组受控对象数学模型的特性奠定了基础。通过对北仑电厂600MW单元机组的仿真试验曲线与现场实时趋势曲线进行比较,证明了文中所论之非线性动态仿真数学模型的有效性。

基于载荷识别的辅助变流器柜体振动模型修正

为提高某地铁车辆辅助变流器柜体振动响应模拟结果的精度,提出一种结合动载荷识别与优化算法的振动模型修正方法。首先在辅助变流器柜体有限元模型的基础上,计算出载荷与响应之间的传递函数,并利用振动响应测试数据和传递函数计算出施加在各测点的载荷谱。然后采用序列二次规划算法对有限元模型进行模型修正,通过构造目标函数将多输出模型修正问题转化为单输出模型修正问题。最后,对修正后的有限元模型进行振动响应求解,分析结果与振动测试数据比较验证了模型修正方法的正确性。该方法可为进一步实现辅助变流器柜体的减振降噪创造必要条件。

DEDS双子模型的等价变换及其应用

提出了DEDS双子模型的等价变换与等价系统 ,给出了其定义 ,研究了其主要特性和计算方法 ,探讨了其在DEDS双子模型的简化、规范化及性能分析方面的应用 .文中还给出了等价变换在建模、传函矩阵计算和有关定理证明方面应用的实例 .

基于总体最小二乘的多功能传感器信号重构方法研究

基于总体最小二乘法的基本原理和Moore Penrose广义逆矩阵的基本性质 ,本文提出了一种新的算法 ,用于多功能传感器输入信号的数值重构 .算法既考虑了传感器输出信号的漂移 ,同时也考虑了输入信号的误差 .仿真结果表明 。

高层连体结构地震响应的试验电路设计与仿真

针对一非对称双塔连体结构,建立了对应的动力分析模型、振动方程和状态空间表达式,推导出该结构体系的传递函数矩阵,并对所获得的传递函数进行基于动力特性相同原则的等效降阶处理,得到该结构体系在‘THBBC-1型信号与自动控制试验台’上进行试验分析的等效电路图;分别采用试验电路模拟和数值仿真两种方法对该连体结构进行天然地震载荷EL-Centro1940波作用下的地震响应研究。研究结果表明:等效模拟试验电路模型和原系统具有较好的相似性,两种分析方法所获得地震响应的结果非常接近,说明本文所提方法分析连体结构地震响应的有效性。

基于动态相量及传递函数矩阵的模块化多电平换流器交直流侧阻抗建模方法

该文提出一种模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)交直流侧阻抗的统一建模方法。动态相量被用于MMC的电气建模,该模型建立在旋转d-q坐标系下,并且考虑了环流动态。将线性化的MMC10阶动态相量模型通过拉普拉斯变换转换到s平面并与控制系统结合,得到代表MMC闭环控制动态的频域模型,在该模型的基础上,基于传递函数矩阵推导了MMC的交直流侧阻抗。与电磁暂态仿真的对比表明该文推导的交直流侧阻抗模型在1~3000Hz内具有较高的精度。最后,将建立的交流侧阻抗用于一起MMC高频谐振事故分析,将直流侧阻抗用于平波电抗器对双端直流输电稳定性的影响分析。分析结果进一步验证了所提模型的有效性,同时指出,高延时会导致高频振荡产生;过大的平波电抗器易导致HVDC出现直流谐振。

Kronig-Penney模型中的电子波函数

利用波函数及其导数的连续性条件,讨论Kronig-Penney模型中的电子波函数,得到Kronig-Penney模型相邻周期中波函数的转移矩阵,通过转移矩阵分析得到Kronig-Penney模型中的电子波函数,并进行了讨论.

TRIZ理论在开关电器操动机构优化设计中的应用研究

针对用于双电源转换开关的三稳态操动机构存在的分闸震荡问题,采用TRIZ理论对操动机构进行优化设计。通过建立操动机构的功能模型并对其分析,得出使开关电器分断过程中触头产生震荡现象的机构组件,通过矛盾矩阵分析出优化该组件所采用的发明原理,并得出具体的优化设计方案。仿真结果表明,经过优化后的操动机构可以有效消除分闸震荡,更适于在双电源转换开关中应用。

控制性能评价中单位关联矩阵的求解

多回路控制性能评价中单位关联矩阵的求解很重要,会影响到时延项的确定与控制性能指标的计算,因此探讨关联矩阵的计算问题是个有意义的话题。关联矩阵求解一般需要知道一些过程模型的信息,这个条件对于实际应用比较苛刻。为避开先验知识的约束,提出了基于闭环数据的单位关联矩阵求解方法。通过对辨识所得各类传函模型的预处理,能从多项式矩阵中直接求解出对角单位关联矩阵或迭代求解出非对角单位关联矩阵。应用结果证明了该方法的有效性。

无线传感器网络FM模型实时性分析

为确保Wireless Sensor Network(WSN)传感器节点对已获取信息实时计算与零延时传输,构建了栅格WSN的三维Fornasini-Marchesini(FM)模型,提出了两种解决方案。重点讨论了系统传递函数矩阵满足的约束条件。

矩阵Padé型逼近及多变量控制系统的模型简化(英文)

本文给出了一个新的模型简化混合方法:矩阵Pade型方法,该方法首先任选一个矩阵多项式作为简化模型之分母,然后由矩阵Pade型逼近求出其分子,文中的数值例子表明由我们的方法得到的简化模型是原系统的一个好的近似,该法的计算步骤十分简洁。

基于DMC预测控制算法的冷凝器压力控制

针对压水堆核电厂冷凝器具有迟延性、复杂非线性等特点,采用集总参数法建立了核电厂冷凝器的动态数学模型,提出了一种基于动态矩阵控制算法的冷凝器压力预测控制方法。在冷凝器压力的非参数模型下,设计动态矩阵控制器,弥补了传统比例-积分-微分(PID)控制方法的局限性。仿真实验结果表明,本文所提出的核电厂冷凝器压力动态矩阵预测控制方法,其响应速度更快、调节时间更短、抗干扰的能力更强,具有良好的控制性能。

核电站1000MW半速汽轮发电机组弹簧隔振基础强迫振动模型试验

对汽轮发电机组弹簧隔振基础进行模型试验的最根本理论是相似理论,最关键的技术是模态分析.本文利用相似理论与模态分析的传递函数矩阵方程,推导了强迫振动模型试验的相似准则方程,确定了r阶模态的决定性相似准则为r阶阻尼比Dr与r阶调谐比ηr,非决定性相似准则为振动线位移组合量.对1 000 MW半速核电站汽轮发电机组弹簧隔振基础的强迫振动进行模型试验时,各阶模态的阻尼比与调谐比必须相等,但是模型与原型的各阶阻尼比是否能够做到相等,缺乏验证.而且目前阻尼比取值不太合理,模型试验没有给出有益的建议.振动系统包括汽轮发电机组、基础台座、弹簧隔振器与阻尼器等,模型试验在机器的激振频率、激振力强度与分布等方面难于满足相似理论.模型试验在满足弹簧隔振器的刚度、压缩量与系统频率要求时也有困难.

基于“功能故障传递关系模型”的测试性建模方法

目前,基于"多信号流图模型"的建模方法在航空、航天和电子等领域中得到了广泛的应用,但该方法也存在一定的缺点,因此,在此基础上提出了一种新的基于"功能故障传递关系模型"的测试性建模方法,并对该模型的创建过程和相关性矩阵的计算方法进行了详细的介绍,该方法能够更加精确地描述通信电子产品的测试性情况,更贴近于工程实际,具有参考价值。