基于阻增量光伏动态模型的高精度恒压法设计

针对传统恒压法在光强和温度大范围变化时不能准确跟踪光伏电池最大功率点的问题,以高精度阻增量光伏动态模型为基础,推导精度更高的最大功率点动态模型,据此提出MPPT恒压控制系统的参考电压值随光强和温度的变化而变化的动态恒压法,并与传统MPPT恒压控制法做对比研究,仿真实验结果表明,高精度动态恒压法较传统恒压法能更精确跟踪最大功率点,输出功率更平稳,提高了光伏电池组件的光电转换效率。

基于改进布谷鸟算法结合电导增量法的最大功率点追踪

动态遮阴下,光伏阵列的输出P-U曲线会出现多个功率极值点,传统最大功率点追踪会陷入局部最优。为此,提出基于自适应差分进化的改进布谷鸟搜索(improved cuckoo search,ICS)算法与电导增量法(incremental conductance,INC)相结合的复合算法(ICS-INC)。该算法在前期提出自适应的抛弃概率和随机步长因子,结合差分变异进行随机偏好游走,使算法的搜索开发能力得到提升,有效跳出局部最优。通过改进Lévy飞行公式减小其随机性,减小算法的迭代次数来缩短跟踪时间,实现快速高效定位最大功率点区域,在后期由INC实现局部快速搜索,稳定输出最大功率。在MATLAB/Simulink中建立了仿真模型,对多种算法进行实验,仿真结果表明该算法的追踪速度、全局搜索性以及环境变化的适应能力均得到提升。

海洋平台水下结构累积损伤失效路径的动态搜寻方法

介绍了海洋平台水下结构累积损伤失效路径的动态搜寻方法,重点阐述了增量载荷法,分支限界法和β-解链法,及对方法的某些合理改进,最后指出了各种方法的优缺点,并提出了目前解决失效路径动态搜寻所存在的一些关键问题。

基于动态综合模糊评估的增量配网合作模式

由于新增配网的投资建设存在多主体问题,同时各主体之间的合作模式尚未明确。因此,进行了增量配网与供电公司合作模式的研究,首先基于显著性—冗余分析构建评价指标体系;其次,为保证赋权的准确性,结合客观法与主观法构建了基于熵权法修正的层次分析法指标赋权模型;然后,基于变化速度状态模型与变化速度趋势预测模型,构建增量配网合作模式动态综合模糊评估模型;最后,设置供电公司绝对控股、供电公司相对控股、供电公司参股、供电公司不参股4种情景进行算例分析。算例结果表明,动态综合评估模型相对于静态评估模型更能反映成效的真实水平。

基于增量动力分析法的多柱失效钢框架连续倒塌研究

针对连续倒塌研究中单构件失效与实际偶然荷载造成多构件失效不符这一问题,建立11个数值模型。考虑楼板影响,采用增量动力分析法(IDA),研究多柱失效后剩余结构抗连续倒塌能力、失效机理和抗力计算,并与单柱失效进行对比。结果表明,多柱失效时,模型1在β≤1、模型2~6在β≤2时处于小变形阶段,由梁机制和空腹作用抵抗连续倒塌;大变形阶段时由悬链线机制和空腹作用抵抗连续倒塌。模型7~9在β≤2时处于小变形阶段,β继续增大无法形成有效悬链线机制,结构抗力由梁机制和空腹作用提供。单柱失效时,模型10和模型11在β≤3时处于小变形阶段,发生连续倒塌时最大β分别为4.8和5.4,单柱失效时结构抗倒塌能力大于多柱失效。随β值增大,多柱失效结构位移响应更敏感。CRS(column removal span)梁两侧框架侧向刚度不同会导致结构发生非对称破坏。同时分析模型1~6和模型7~9的CRS梁破坏机理,并总结多柱失效时梁机制、悬链线机制以及空腹作用的计算公式。

动态施工条件下土钉内力计算方法研究

以某深基坑工程土钉支护结构为例,采用现有设计规范对各层土钉的受力情况进行了分析,结果与实测值相差较大,采用考虑动态施工条件下的增量简化计算方法计算各层土钉内力,计算结果与实测值绘制的曲线分析比较吻合,得出增量法对动态施工条件下土钉内力计算简单可行,更符合工程实际。

基于恒定电压法结合电导增量法MPPT控制策略研究

针对常规电导增量法在最大功率点附近震荡的问题,在升压斩波电路拓扑上,提出了恒定电压法和变步长电导增量法联合控制的MPPT复合算法。在Matlab/Simulink平台上搭建仿真模型进行分析,在外界环境变化条件下,对比了单纯电导增量法和复合算法的最大功率点跟踪曲线。Simulink仿真结果表明,改进后的复合算法不但消除了常规定步长电导增量法在最大功率点震荡大的问题,而且具备更快的动态性能。

基于动态潮流模型的最小发电费用增量计算

传统最小发电费用增量计算模型将系统单位需求变化固定在单个平衡节点,所得计算结果作为系统调度运行的参考存在较大的偏差。为此,在动态潮流模型的基础上,根据分散松弛因子和总有功不平衡量之间的关系,建立了考虑多平衡节点的最小发电费用增量计算模型。针对转置雅克比矩阵法(transpose Jacobian method,TJM)求解此模型存在大系统无法收敛的问题,提出一种求解方案,分别采用内点法和TJM处理该模型的不等式和等式约束。最后,通过对多个算例进行数值仿真,验证了该模型和算法的有效性与正确性。

采油工艺措施效果经济评价方法

评价油井增产措施的经济效益的前提是正确区分和计算费用和效益,原则是以增量分析为主,兼顾总量指标,增量操作成本包含与增产措施直接相关的操作费用和增量井下作业费用。措施有效期在1a内的措施宜采用静态法,按费用处理,措施投入计入井下作业费,评价指标包括增量利润、增量净利润和利润全投入比;跨年有效的措施宜采用动态法,按投资处理,评价指标包括增量投资利润率、增量财务净现值、增量财务净现值率。用该方法评价某油田压裂、堵水、换大泵等增产措施的经济效益,评价结果与实际生产一致。

外部动态激励作用下齿轮系统非线性动力学特性

为了研究外部动态激励作用下齿轮系统非线性动力学特性,建立了考虑周期时变刚度、齿侧间隙、黏弹性阻尼和外部动态激励的单自由度直齿轮副系统动力学模型。针对外部动态激励作用下的周期时变刚度、齿侧间隙、激励幅值和阻尼比对齿轮副系统动力学特性的影响,采用增量谐波平衡法来求解齿轮副系统的稳态周期响应,并采用四阶变步长Runge-Kutta数值方法进行了验证。研究结果表明,增量谐波平衡法求解结果与数值仿真结果吻合得较好,齿轮系统在外部动态激励作用下会引起参数共振、多值解和幅值跳跃等非线性动力学行为,增大激励幅值和阻尼比等参数,能够有效控制齿轮系统的非线性振动响应。

基坑位移反分析方法的对比研究

通过理论计算和实测数据的对比,分析了当前较为流行的几种反分析计算理论与方法各自的适用条件.认为:对于浅基坑采用m法就可以达到工程需要的参数的反演精度;而对于较深的基坑,因为粘弹性增量法充分考虑了施工过程对反演参数的影响,所以,采用该法反演得到的参数更加吻合实测结果.上述分析为工程设计与施工中参数反演方法的选取提供了指导依据.

基于最不利塔顶位移相图法的风电塔筒动力屈曲研究

风电结构作为一种高耸的薄壁结构,易发生动力屈曲破坏,而我国的风电结构大多都不可避免地建于地震易发区。以西北地区某2.5 MW风力发电机为原型,对风-震耦合作用下风电塔筒的动力屈曲行为开展研究:基于谐波叠加法、叶素动量理论及尾流模型计算运转工况下风电结构所受风荷载;建立风电结构的有限元模型,探讨输入角度对于风电塔筒在风、地震及风-震耦合作用下的动力响应的影响;结合增量动力分析,提出基于“最不利塔顶位移相图法”来研究风电塔筒在风-震耦合作用下的动力屈曲行为,并探讨其主导因素。研究结果表明:风-震耦合作用会导致风电塔筒在强度方面的额外需求;在确定门洞的朝向问题上应考虑风-震耦合作用的因素;风-震耦合作用下风电塔筒呈现局部的塑性动力屈曲现象,而基于“最不利塔顶位移相图法”可以很好地判别并分析风电塔筒的动力屈曲。

机器人在有人环境中的避障算法的研究与实现

针对室内有人复杂环境下的服务机器人避障问题,提出了一种基于函数模型调控离散PID控制器的避障算法。通过分析并简化室内有人环境的复杂情况,然后采用递减函数模型对机器人减速后,再采用人工增量法干预PID控制器平衡从而进行转弯控制。采用状态栈记录速度与偏角的函数变化,以机器人避过障碍物之后的点为对称点,开始恢复行走方向,达到绕行的效果。最后,通过实验证明了这种减速后再寻找最佳方向避障的算法的有效性和安全性。

核电厂安全壳及某抗震Ⅰ类设备的抗震裕度评估方法研究

东日本3·11大地震中福岛核电事故引起公众对核电厂在大震中安全性的广泛关注。核电厂超设计基准地震动作用下的安全裕度研究将给出核电厂高置信低失效（HCLPF）的抗震能力,为我国核电发展决策部门提供参考,并有助于公众对核能安全的认知。目前,

光电跟踪测量设备精度检测方法初探

通过结合试验对比获取跟踪测量设备测角精度的方法,进行了静态、动态测角精度的分析和初步的论证。

基于卡尔曼滤波的新型变“M/T”编码器测速方法

针对增量式光电编码器常见的测速算法中"M"法、"T"法无法适应整个测速范围和传统变"M/T"法在低速测量时实时性差的问题,提出了一种基于卡尔曼滤波的新型变"M/T"高精度实时动态测速方法。通过应用卡尔曼滤波器,既能有效地滤除测速过程中的噪声和干扰,又能根据过去时刻的测速状态得到下一时刻的估计值,判断估计值状态范围,选择下一时刻的最佳采样周期或脉冲数,结合现时刻的测量值与预测值得到高精度的转速最优估计值;并在STM32F303RET6数字信号控制器上实现了这一方法,测量了由CKD-AX4009T高速转台的实时转速。试验结果证明,该新型变"M/T"测速方法能够在转台的整个速度段中给出相对实时、精确的速度值,对提高编码器动态测速精度具有实际意义。

基于IDA的渡槽结构地震易损性分析

渡槽结构是由槽身、槽墩和支座等相互关联的构件组成的结构系统。强震作用下,仅用单一构件的地震易损性来评价渡槽结构系统的地震易损性,往往会高估渡槽的抗震能力。为研究渡槽结构系统的地震易损性,以一座三跨等距简支梁式渡槽为研究对象,基于Open SEES平台建立了有限元动力分析模型,采用增量动力分析法(IDA)计算了槽墩、盖梁处板式橡胶支座以及槽台处聚四氟滑板支座三种构件的横槽向地震易损性;然后,分别通过一阶界限法和二阶界限法,建立了渡槽结构系统地震易损性曲线,并进行了对比分析。结果表明,地震作用下,渡槽结构的板式橡胶支座与聚四氟滑板支座相比槽墩更容易发生损伤;渡槽结构的系统易损性大于单一构件的易损性;二阶界限法所得结构失效概率区间均位于一阶界限法上下界之间,相比一阶界限法,采用二阶界限法建立的系统易损性曲线来评估渡槽结构的抗震性能更为合理。

基于IDA的部分斜拉桥不同设计参数下抗震性能分析

结合某部分斜拉桥,针对不同设计参数(单、双肢墩,墩梁连接形式)建立有限元数值模型,采用增量动力分析法(IDA)对该桥梁结构进行抗震性能分析。结果显示,参数的不同对桥墩部位的地震响应有较大影响,双肢墩的延性水平在纵桥向高于单肢墩,但其延性优势在横桥向未能延续;墩梁连接形式改变后桥墩的强屈比一致减小,其强度储备呈整体下降趋势。

基于动态负载跟踪的光伏空调系统MPPT控制

为了提高光伏空调系统(光伏直驱变频多联式空调(热泵)机组系统/光伏直驱变频离心式冷水机组系统)中光伏单元的转换效率,根据光伏空调系统的能量平衡特性,通过对该系统负载单元及电网单元进行功率预测确定光伏单元下一时刻的输出功率需求值,同时结合电导增量法的实现原理,设计步长选择的PI控制环路,实现光伏空调系统的动态负载跟踪MPPT控制。利用Matlab/Simulink环境下搭建的光伏空调仿真模型,验证动态负载跟踪MPPT控制方法的精确性和快速性。