基于参数自适应随机模型预测控制的风光氢耦合系统功率调控策略

针对风光氢耦合系统源荷两侧不确定性对其系统功率平衡造成的影响,提出了一种基于场景分析法的参数自适应随机模型预测控制功率调控策略。根据风光氢耦合系统的能源供给架构建立了描述其动态特性的线性离散状态空间模型;通过场景分析法对系统不确定性进行描述,作为参数自适应随机模型预测控制的输入;在设计的参数自适应随机模型预测控制优化框架下,计及延长系统设备生命周期的目标进行优化。针对随机模型预测控制在优化过程中预测时域和控制时域固定不变的缺陷,提出参数自适应方法以获取更好的优化效果。结果表明:在优化系统功率平衡方面,所提控制策略相较于随机模型预测控制提高了6.25百分点;在减少可控设备大功率运行方面,所提策略相较于常规模型预测控制降低了60%,验证了所提策略能够有效解决风光氢耦合系统源荷两侧的不确定性。

内河船闸通过能力系统仿真模型分析中随机参数选取研究

采用系统仿真模型模拟分析研究内河船闸通过能力是一种合理、准确的方法,船闸通过能力仿真研究的各参数中船舶进出闸速度、启动间隔时间具有随机性。通过构建船闸通过能力系统仿真模型,研究模型中上述随机参数取平均值的合理性。通过仿真模拟试验表明,随着船舶进出闸速度取值随机性增强,船闸通过能力逐渐减小,但这一减小幅度在工程设计中可以忽略;而启动间隔的取值随机性对船闸通过能力没有明显影响。因此,采用系统仿真方法确定船闸通过能力时模型参数取平均值是合理的,且综合考虑各因素影响建议在建模时各参数取平均值。

具有双参数发展系统的随机脉冲随机集值微分系统的可控性

利用随机脉冲有关理论、时滞依赖状态相关方法结合适当的集值映射不动点定理,基于公理化定义的相空间,研究了一类具有双参数发展系统的随机脉冲随机集值微分方程解的可控性,在满足一定条件下获得了此类问题解的可控性。

滤波辨识(5):输出误差自回归滑动平均系统的滤波辅助模型递推广义增广参数估计

针对输出误差自回归滑动平均系统,即Box-Jenkis系统,利用滤波辨识理念,研究和提出了滤波辅助模型广义增广随机梯度辨识方法、滤波辅助模型多新息广义增广随机梯度辨识方法、滤波辅助模型多新息广义增广投影辨识方法、滤波辅助模型递推广义增广梯度辨识方法、滤波辅助模型多新息递推广义增广梯度辨识方法、滤波辅助模型递推广义增广最小二乘辨识方法、滤波辅助模型多新息递推广义增广最小二乘辨识方法。这些滤波辅助模型广义增广辨识方法可以推广到其他有色噪声干扰下的线性和非线性多变量随机系统中。

滤波辨识(6):输出误差自回归滑动平均系统的滤波辅助模型广义增广迭代参数估计

输出误差自回归滑动平均模型也称为Box-Jenkins模型。针对Box-Jenkins系统,基于滤波辨识理念,研究和提出了滤波辅助模型广义增广梯度迭代辨识方法、滤波辅助模型多新息广义增广梯度迭代辨识方法、滤波辅助模型多新息广义增广投影迭代辨识方法、滤波辅助模型广义增广最小二乘迭代辨识方法、滤波辅助模型多新息广义增广最小二乘迭代辨识方法。这些滤波辅助模型广义增广迭代辨识方法可以推广到其它有色噪声干扰下的线性和非线性多变量随机系统中。

滤波辨识(4):方程误差自回归系统的滤波广义迭代参数估计

受控自回归自回归模型也称为方程误差自回归模型。利用采集的批量数据和迭代搜索,论文基于滤波辨识理念,研究和提出了方程误差自回归系统的滤波广义梯度迭代辨识方法、滤波多新息广义梯度迭代辨识方法、滤波广义最小二乘迭代辨识方法、滤波多新息广义最小二乘迭代辨识方法。这些滤波广义迭代辨识方法可以推广到其它有色噪声干扰下的线性和非线性多变量随机系统中。

谐和与窄带随机噪声联合作用下Duffing系统的参数主共振

研究了Ｄｕｆｉｎｇ振子在谐和与窄带随机噪声联合激励下的参数主共振响应和稳定性问题．用多尺度法分离了系统的快变项，并求出了系统的最大Ｌｙａｐｕｎｏｖ指数．本文还分析了失稳及跳跃现象，及系统的阻尼项、非线性项、随机项、确定性参激强度对系统响应的影响．数值模拟表明本文提出的方法是有效的．

参数同步优化随机共振在牵引传动系统早期微弱故障诊断中的应用

为解决传统随机共振存在参数固定或仅对单个参数进行优化的不足,提出一种参数同步优化随机共振方法,该方法首先利用移频变尺度预处理实际大信号,使信号符合小参数条件;然后采用状态转移随机共振同步优化系统参数;最后通过频率恢复实现早期微弱故障特征最优提取。仿真和高速列车牵引传动系统硬件在环故障注入平台试验表明,该方法可以有效地从强背景噪声中检测出微弱故障信号,微弱信号提取和故障诊断的结果证明了其可行性和有效性。

单自由度非线性随机参数振动系统的可靠性灵敏度分析

较好地解决了单自由度非线性随机参数振动系统的可靠性灵敏度问题 .应用四阶矩技术和Edgeworth级数把未知的响应和状态函数的概率分布展开成标准的正态分布的表达式 ,进而确定了系统的可靠度和可靠性灵敏度 ,并放松了随机参数的分布概型和激励类型 .

含随机参数的多体系统动力学分析

基于Lagrange方程建立了含随机参数的多体系统的动力学模型,利用广义坐标分离法将随机微分代数方程转化为随机纯微分方程,利用Newmark法进行数值解算.应用随机因子法求解系统随机响应的数字特征,获得统计意义下的解.以旋转杆滑块系统为例,考虑系统中载荷、物理和几何参数的随机性,通过与MonteCarlo法结果的对比验证了文中方法的正确性和有效性.计算结果表明,部分随机参数的分散性对多体系统动力响应的影响不可忽略,利用随机参数的动力学模型将能客观地反映出系统的动力学行为.

基于随机聚焦粒子群算法的多机系统PSS参数优化

随机聚焦粒子群算法(SFPSO)是一种应用于连续空间的、具有较好的全局搜索能力和寻优速度的群体智能优化算法。通过采用SFPSO算法,对多机系统的PSS参数进行优化。该方法是以最优控制原理为基础,综合考虑PSS与励磁系统的性能,将PSS参数优化协调转化为带有不等式约束的优化问题,控制目标为系统输出按照最小误差跟踪给定值的能力。通过仿真测试以及不同算法优化结果的对比,表明基于SFPSO算法优化的PSS在不同的干扰下都具有良好的性能,能够抑制低频振荡,并保持系统稳定,同时证明了SFPSO算法的有效性和优越性。

参数非严格反馈形式的随机非线性系统的自适应控制

论文研究了一类带参数非严格反馈形式的随机非线性系统的自适应控制问题 .利用Backstepping设计方法 ,通过构造 4次型的随机控制Lyapunov函数 ,给出了有效的自适应控制方案 。

随机参数作用下参激双势阱Duffing系统的随机动力学行为分析

基于正交多项式逼近理论,研究了在不同随机参数作用下参激双势阱Duffing系统的随机动力学行为.首先,借助Poincaré(庞加莱)截面分析系统的复杂动力学行为;其次,分别针对系统非线性项系数和阻尼项系数为随机参数的情况,运用正交多项式逼近法,将随机参数Duffing系统转化为与之等价的确定性扩阶系统,并证明其有效性;最后,运用等价确定性扩阶系统的集合平均响应,揭示随机系统的动力学特性,以及随机变量强度变化对系统产生的影响.数值结果表明,对于多吸引子共存情形,参激双势阱Duffing系统在随机非线性项系数影响下,其动力学行为较为稳定,共存吸引子与确定性情形保持一致;而当阻尼系数为随机参数时,随着随机变量强度的增加,部分共存吸引子将发生分岔现象.

确定系统级测试性参数的广义随机Petri网模型

测试性设计是近年来发展起来的一门新兴学科 ,对提高复杂系统的可靠性、可维修性和可用性具有重要的意义。在测试性设计的过程中 ,合理地选择和确定测试性参数是实现费效比最优设计的关键之一 ,但目前还没有有效的方法能合理地确定每个参数的门限值或目标值。基于广义随机Petri网的原理 ,将测试看作设备整个生命周期内可靠性、维修性活动的一个有机组成部分 ,建立了系统的测试性模型。采用数值分析的方法得出系统稳态可用度与系统测试性参数之间的关系曲线 ,作为确定测试性参数的依据 ;当系统需待定的参数比较多时 ,将模型转化为一个区间线性方程 ,有效地解决了计算量大的问题。

一类随机分布参数系统反馈控制的镇定

研究一类随机分布参数系统的镇定.主要方法是将所考虑的系统的解随机场关于空间变量的积分形式上视为相应的随机常微分方程的解过程,通过构造一个关于空间变量平均的Lyapunov函数来达到运用It^o微分公式研究该系统的镇定性的目的.并获得了若干构造性的代数判据.

时滞不确定随机系统基于参数依赖Lyapunov函数的稳定条件

针对一类具有凸多面体参数不确定性的时滞随机系统,研究了其鲁棒稳定性问题.通过引入适当的加权矩阵变量来寻找Leibniz-Newton公式各项之间的关系,从而直接地处理系统中的时滞状态项,避免了常规的应用Leibniz-Newton公式来进行模型变换的间接方法所带来的较大保守性.采用参数依赖Lyapunov函数方法,推导了此类系统鲁棒稳定的时滞相关的充分条件.本文所得条件为线性矩阵不等式形式,便于借助于内点算法进行求解.仿真实例证明了本文所提出的稳定条件具有较低的保守性.

考虑载荷和参数随机性的风电齿轮传动系统动力可靠性研究

建立风电齿轮传动系统的动力学模型,考虑风载和齿轮系统设计参数的随机性,利用随机抽样法和Runge-Kutta法求解系统的动态响应,经统计分析得到各齿轮传动件动态啮合力的统计特征。根据雨流计数原理,将各齿轮传动件动态啮合力的时间历程转化为一系列变幅疲劳载荷谱,采用Geber二次曲线等效方法计算得到相应的等效应力幅值和频次。应用概率疲劳累计损伤理论,建立风电传动系统及其齿轮传动件的动力可靠度模型。计算得到各参数随机变异时系统动力可靠度随时间的变化规律,分析参数随机性对齿轮传动件动力可靠度的影响,并将计算结果与Monte-Carlo法的计算结果进行对比,为风电齿轮传动系统基于动力可靠度的优化设计提供了参考。

中立型分布参数随机系统的指数稳定性

基于随机Fubini定理 ,将随机偏微分方程描述的系统转化为用相应的随机常微分方程来描述 .利用关于空间变量平均的Lyapunov函数与It 公式 ,通过对所构造的Lya punov泛函在It 微分规则下对相应系统求导的方法 ,研究了中立型分布参数随机系统的均方指数稳定性 ,得到了系统均方指数稳定的充分条件 .

基于摄动法的随机参数转子系统动力响应的概率密度分析

基于Riccati摄动传递矩阵法,可以导出随机参数转子系统动力学响应与随机参数间的关系。运用二次型、雅克比行列式及概率的相关知识,给出用数值积分法计算随机参数转子系统动力响应概率密度的方法。用该方法计算分析Bently转子随机参数动力学响应的概率密度,并与Monte Carlo模拟方法对比,结果表明:当变异系数达到0.30时,该方法仍然有较高的精度,且计算速度快。

随机参数多体系统特征值随机特性分析方法研究

为建立简便可行的系统特征值随机特性分析方法,该文基于多体系统传递矩阵法,建立了系统固有频率与随机参数的关系方程,推导了随机参数多体系统特征值特性分析的3种方法:解析法、随机摄动法和Monte Carlo法,利用此3种方法可以较准确地分析随机参数引起的系统固有频率的随机特性,计算固有频率的期望、标准差和其相对结构参数的敏感度;通过对比分析,得出3种方法的优劣:解析方法精度高、计算量最小,随机摄动法计算方法简单,但精度较低,Monte Carlo法最精确,但计算量最大。