基于力学机理的贝叶斯动态线性岩质边坡变形预测模型研究

考虑岩质边坡变形的力学机理,将边坡变形分解为弹塑性损伤变形、粘弹性变形、周期波动及观测误差等分量,以Bayesian动态线性模型理论为基础,建立了基于力学机理的边坡变形动态演化预测模型。模型以边坡岩体力学参数为系统控制变量,应用Bayesian推断,通过观测数据及相关信息,估计其动态演化规律,并以此预测边坡变形。通过对某水电站边坡位移监测数据分析表明:监测点处边坡变形主要为弹塑性损伤蠕变,监测初期,岩体迅速损伤,变形15天后进入加速蠕变阶段,与现场巡查结果一致。

超磁致伸缩致动器的磁滞非线性动态模型

超磁致伸缩致动器的输入磁场与输出应变存在着磁滞非线性。为了控制及使用致动器,必须建立其准确的数学模型。该文基于Jiles—Atherton磁滞模型、二次畴转模型、非线性压磁方程和致动器结构动力学原理,建立了超磁致伸缩致动器的磁滞非线性动态模型。应用该模型对致动器的输出应变进行计算,计算结果与实验结果符合较好,验证了模型的正确性和实用性。

一类非线性动态系统的非参数GFRF 模型辨识(英文)

本文对一类用多项式描述的非线性动态系统提出使用ＧＦＲＦ模型类的非参数辨识算法．这种算法的显著特点是需要很小的计算量和存储空间，而且辨识精度较高．仿真结果表明这种非参数模型辨识算法是有效的，而且由辨识方法获得的模型一般具有很好的泛化能力，因而是一种具有重要应用前景的实用方法．

基于遗传算法的地下水位动态预测双线性模型

提出了建立双线性模型（ＢＭ）的一套简便通用的方法。用加速遗传算法可同时估计ＢＭ 模型各参数，成功地解决了ＢＭ建模这一难题，为ＢＭ模型的广泛应用提供了新工具。实例计算 结果说明：用这套方法预测地下水位动态是可行而有效的；通过利用预测过程中产生的残差信 息进行反馈矫正，保证了ＢＭ模型劫高的拟合精度和稳健的预测性能，增强了对复杂非线性动态 系统的适应性。

简化的330MW机组非线性动态模型

该文采用机理分析和数据拟合的方法,建立330MW机组滑压运行下大负荷变化范围内的模型。该模型的主要特点是:将水冷壁换热过程归入制粉动态,将锅炉汽包蓄热及过热器蓄热做为一体考虑,在能够反映机组主要动态的前提下降低了模型的阶次;指出机组制粉动态惯性时间和锅炉蓄热系数是随机组负荷和压力变化的,并根据现场数据和机理分析分别给出其变化趋势;考虑到蒸汽在过热器管道内是吸热膨胀的过程并且有减温水的喷入,对过热器差压模型进行了修正,以锅炉吸热量代替主蒸汽流量建立 模型。模型使用机组55％-100％负荷时的静态工作点数据确定静态参数,通过汽轮机调门扰动和燃料扰动实验确定动态参数,经过机组运行数据验证,该模型具有较好的复现性,可用于控制系统的设计和控制算法的性能评价。

直流炉机组简化非线性动态模型

以某1 000MW超超临界机组为例,基于机理分析并结合机组实际运行数据,通过分析制粉过程、锅炉受热系统、过热器系统和汽轮机的动态特性,建立了直流炉机组在大范围变工况运行下的简化三输入三输出非线性动态模型.该模型以燃料质量流量、总给水质量流量、汽轮机阀门开度为输入,以汽水分离器出口比焓、主蒸汽压力和汽轮机功率为输出.采用机组稳态运行数据确定模型的静态参数,利用负荷变化剧烈的数据辨识动态参数,对模型进行阶跃扰动实验,并与实际运行数据进行对比.结果表明:所建立的模型能够反映机组主要的动态特性和非线性特性,具有结构简单、参数求取容易、复现性好等优点.

超磁致伸缩致动器动态线性模型及实验验证

在电磁学原理和机械振动原理的基础上,通过分析致动器的Terfenol-D棒、弹簧和输出顶杆的机械阻抗,建立了致动器的动态线性模型,该模型描述了输出位移和输入电流间的关系。应用该模型对致动器的输出位移进行计算,计算结果与实验结果比较发现,在频率范围0～2200Hz区间内,可以采用该模型描述致动器在不同频率交流磁场作用下的输出位移特性,通过实验验证了模型的正确性和实用性。研究结果对于致动器的设计、优化与应用奠定了基础。

线性规划实现动态优化的模型预测控制策略

为减小模型预测控制算法中动态优化部分的计算复杂度,提出了用线性规划而非二次规划解决模型预测控制动态优化方法。对单输入单输出和多输入多输出模型预测控制的情形,以控制增量、输出增量和偏移变量作为优化变量,建立线性等式约束和不等式约束,并引入线性目标函数,形成线性规划问题。通过加入多种软约束,可改善动态过程的性能指标,达到平稳控制的目的。最后通过一个实例验证了方法的有效性。

基于紧格式线性化的无模型动态矩阵控制

针对常规无模型自适应控制(MFAC)算法只利用了受控系统I/O数据的零阶信息,许多系统内部信息没有充分利用的缺陷,提出了一种基于紧格式线性化的无模型动态矩阵控制方法。该方法利用紧格式线性化方法把非线性系统转化为一组由伪梯度向量描述的线性系统,将动态矩阵控制算法的预测模型和该伪梯度向量相结合,推导出无模型动态矩阵控制的动态模型。在此基础上,利用滚动优化和反馈校正等策略,推导出了无模型动态矩阵控制律的解析式。由于该方法中引入了受控系统I/O数据所带的系统内部信息,极大地提高了预测模型的精确性,增强了系统的鲁棒性,从而有效改善了控制器的控制性能。仿真结果表明该算法具有一定的结构自适应性、良好的伺服性和较强的鲁棒性。

结合稳态模型的非线性动态建模方法及应用

考虑到热工对象的动态特性大多从阶跃响应获得,非线性的存在使此种线性动态模型只能在相应稳态点附近有良好的性能,文中采用了基于非线性稳态模型来实现动态模型自适应的策略,该策略用较为精确的非线性稳态模型得到当前输入下的稳态参数,然后由此修正线性动态模型中与稳态相关的参数,实现了动态模型的自适应,进而有效提高了大范围下的动态预测性能。通过对某电厂360MW"W型"火焰强制循环固态排渣煤粉炉的稳态和动态试验,建立了NOx的神经网络稳态模型和线性动态模型,用两个不同工况下的实际数据,验证了结合稳态模型的非线性自适应动态模型比线性动态模型具有更好的NOx排放预测性能。

大足鼠种群动态的非线性模型及逐步回归分析

本文提出了一种从原始数据中获取关于种群动态机制的基本信息的、以非线性模型为基础的逐步回归逐步预测的种群动态分析法。并以作者１９８９－１９９１年间于四川邛崃定点进行标志重捕以及夹捕解剖所得的关于农田大足鼠（Ｒａｔｔｕｓｎｉｔｌｉｄｕｓ）种群生态学特征的数据为例，对大足鼠的种群密度与年龄组成、各年龄组性比、繁殖特征以及气象等因子的关系进行了初步的分析，定量地确定了当前的各生态因子对未来的大足鼠种群密度的作用，并对数量预测问题进行了初步的讨论。结果发现，大足鼠的种群密度与其年龄结构显著相关，而与性比无关。繁殖特征对密度也有显著的作用，并有明显的生殖时滞。

DSG槽式太阳能集热器非线性分布参数模型及动态特性

直接蒸汽发电(direct steam generation,DSG)槽式太阳能热发电系统的集热器长度一般很长,且具有明显的分布参数特征。因此,建立DSG槽式太阳能集热器的非线性分布参数模型,以DSG集热器入口工质温度、质量流量和出口压力为边界条件,采用迎风格式的有限差分法对模型进行离散求解。仿真研究了DSG集热器主要参数在太阳辐射强度、给水温度和给水流量变化等扰动工况下的响应特性,结果与文献实验结果基本一致,验证了模型的正确性。结果表明:太阳辐射强度降低时,出口工质温度下降得很快;给水流量或给水温度小幅下降时,出口工质温度和流量都会滞后响应且变化显著;DSG集热器出口工质流量在某些情况下会发生脉动,实际应用中应避免脉动状态的发生或降低其影响。

基于双线性模型的动态系统优化和参数估计集成方法

针对双线性模型与实际系统之间的差异，提出一种基于双线性模型求解非线性动态系统最优控制的迭代算法。该算法通过重复求解修正的基于双线性模型的优化控制问题和参数估计问题，获得实际系统的最优解。同时提出求解修正的基于双线性模型的优化控制问题的一种新的分解方法，克服了非线性和双线性两点边值问题求解的困难。仿真例子表明该算法的有效性和实用性。

非线性市场需求下机组优化出力的自适应动态古诺模型

该文运用博奕论及动态经济学方法首先给出了非线性反需求函数下电厂机组出力的静态古诺模型及古诺均衡的求解方法;然后引入机组自适应期望出力的概念,建立了求取下一生产周期电厂机组最佳出力的非线性自适应动态古诺模型。两种方法都反应了电厂追求利润最大化的博弈行为,因此能够作为电厂机组出力的优化决策工具。仿真结果表明自适应动态古诺模型是有效、可行的,而且其稳定值趋于古诺均衡。

基于反应堆堆芯非线性模型的核电机组动态行为分析

针对核电机组接入电力系统后的动态行为进行了研究。在反应堆非线性数学模型的基础上,结合电力系统的数学模型,对系统受扰动后的动态行为进行了分析,所涉及的扰动形式包括反映核电机组对电网影响的反应堆功率调节和机端电压调节以及反映电网对核电机组内部物理过程影响的三相短路及无故障断线。仿真结果表明,该模型和经典理论的结果一致,所提方法能够较准确地描述系统的动态行为,同时还能为系统励磁参数和反应堆控制参数的整定提供参考。

基于线性动态模型的雷达高分辨距离像小样本目标识别方法

为了解决雷达高分辨距离像识别系统对训练样本需求量过大的问题,该文提出一种基于线性动态模型的小样本目标识别方法。首先分析了距离像频谱的统计特性,然后从其广义平稳性出发,使用线性动态模型对距离像频谱幅度建模,并用期望最大化算法估计模型参数。实测数据的实验结果表明:即使在很少的训练样本条件下,该方法仍能获得较高的正确识别率和良好的拒判性能。

超磁致伸缩执行器的三维非线性动态有限元模型

超磁致伸缩执行器工作时超磁致伸缩材料的磁导率会随着应力变化而变化,并存在磁滞损失和涡流损失等非线性问题,同时磁场、电场、温度场及机械应力场之间存在耦合.建立了超磁致伸缩执行器电场、磁场和机械应力场3场耦合的三维非线性动态有限元模型,考虑了超磁致伸缩执行器Terfenol-D棒质量、预压应力、偏置磁场、磁滞和涡流损失.使用Jile-Autherton磁化模型计算磁滞损失,在商业有限元软件FEMLAB中实现了有限元模型.模型仿真结果和实验结果相一致,验证了所建立模型的正确性.

具有模型和实际差异的非线性离散动态系统最优控制

针对模型与实际存在一定差异的情况 ,提出了一种求解非线性离散系统最优控制的动态系统优化和参数估计集成 (DynamicIntegratedSystemOptimizationandParameterEstimation ,简称DISOPE)的研究法 .推导出一组求解一类有终端等式约束的非齐次的线性两点边值问题的递推公式 ,对于有终端等式约束的非线性最优控制问题得到了在计算上易于实现的一种DISOPE迭代算法 ,通过修正的基于模型优化和参数估计的迭代求解 ,获得实际控制问题的最优解 .给出了该算法收敛的一个充分条件 ,仿真例子说明了该算法的性能 .

基于全局敏感性分析和动态代理模型的复杂非线性系统优化设计方法

针对复杂非线性系统多参数优化设计不仅计算工作量大,而且难以获得理论上最优解的问题,提出将全局敏感性分析和动态代理模型技术相结合的多参数多目标优化策略。通过基于方差的Sobol全局敏感性分析精简系统模型,确定敏感参数,并构造基于敏感参数的多目标代理模型,采用NSGA-II遗传优化算法得到当代最优解。优化过程中,代理模型和搜索空间不断更新,最优解附近的精度不断提高,直到满足优化迭代的收敛准则。将本方法应用于某汽车乘员约束系统的概念优化设计中,乘员的头部损伤指标(Head injury criterion,HIC)、胸部3 ms伤害指标C3ms和胸部压缩量D分别降低了11.3%、11.8%和9.4%,优化结果和最优解附近的精度都优于静态代理模型与NSGA-II遗传优化算法,取得明显的优化效果,证明了研究方法的有效性。

基于MATLAB的开关磁阻电动机非线性动态模型仿真

文章基于开关磁阻电动机磁化特性提出了一种新型 SRM非线性动态模型。根据这种 SRM非线性动态模型 ,在 Matlab/Simulink环境下对 SRM、功率变换器及其控制系统进行了建模和仿真 ,仿真结果如实地反映了