一种分离式变增量积分PID算法设计

在工业进程中滞后系统是普遍存在的,现有的常规PID算法通常难以对其进行有效控制。针对滞后系统的时间延迟问题,设计了一种分离式变增量积分PID算法,以实现优化控制。基于对自动化设备玻璃热弯机温控器研发过程的详细分析设计该算法,以重点解决模型中被控温度由热量传递特性和产品结构性保温所带来的滞后问题。该文以传统PID为基本控制思想,建立完整的数学模型。在过程控制的不同阶段,通过比例、积分、微分分离和调整积分增量的方式实现了被控温度准确、稳定、迅速的同时响应,且具备较强的鲁棒性,将无扰动与有扰动温度震荡分别控制在1℃和10℃以内。

增量变刚度法和过渡区元素等效应变增量的计算

本文介绍了弹塑性有限元塑性阶段的处理方法和增量变刚度法;论述了提高增量变刚度法精度和计算速度的途径;导出了关于过渡区元素等效应变增量的计算公式;最后总结了增量变刚度法的主要计算步骤,并绘制了程序框图。

变增量扫频法求解结构随机风振响应

结构耦合抖振响应有限元分析的完全二次组合(CQC)频域方法在数值积分过程中,一般都采用等增量扫频。大型结构的实际频响函数一般只有在共振频率附近才有较大的数值,而在其他远离共振频率点的区域频响函数值都很小。基于此,该文提出结构抖振响应变增量扫频的频域分析法。采用基于完全二次组合的CQC法编制结构抖振响应变增量扫频计算程序,该程序在做数值积分的时候采用变增量扫频的方式,在结构共振频率点附近自动加密计算点,而在其他的频率区则间采用较大的增量步长。以某大桥为例,对等增量扫频法和变增量扫频法得到的结果进行比较,证实了变增量扫频法在保证求解精度的前提下能大大的缩短求解的时间,提高效率。

基于MPPT的新型变步长增量电导法的研究

针对目前太阳能发电技术,光伏阵列输出最大功率点的跟踪精度低,光电转化效率有待提高的现状,选取了最大功率点跟踪技术(MPPT)为研究对象。在综合分析了现工程应用的各种控制算法的原理基础上,并且根据光伏输出特性,提出了"基于MPPT的新型变步长增量电导法"的控制策略。在Matlab/Simulink环境下对该方法进行了仿真验证。该控制策略具有跟踪精度高,功率输出稳定,对外界光照,温度等环境变化抗干扰能力强的优点。

带有摩擦的单边接触大变形问题的研究(Ⅰ)——增量变分方程

本文以非线性连续体几何场论为基本理论和方法,建立了拖带坐标下弹塑性大变形增量变分方程的更一般表示式.给出了二维、三维连续体接触边界变化率公式,得到了变边界接触大变形增量变分公式和速率型变分不等式,为有限元计算求解带有摩擦弹塑性大变形接触问题提供了理论基础.

压电介质有限变形的增量变分方程

从连续介质力学的基本理论出发，导出了压电介质几种非线性率型变分方程．在定义了各种增量之后，由率型变分方程得到了四种增量变分方程，即压电介质的ＴｏｔａｌＬａ－ｇｒａｎｇｅ和ＵｐｄａｔｅｄＬａｇｒａｎｇｅ变分方程，它们是导出压电介质非线性有限元方程的基础。

一种改进的变步长电导增量光伏电源MPPT控制方法

光伏系统的最大功率点跟踪方法可以最大限度地利用光伏电池所能产生的电能,因此成为提高光伏发电系统运行效率、降低光伏电能成本的研究热点。针对目前常用的扰动观察法速度较慢、电导增量法在最大功率点附近有较大振荡的问题,提出一种改进变步长电导增量的最大功率点跟踪控制方法,该方法既具有电导增量法快速跟踪的优点,又能准确、稳定地跟踪到最大功率点,因此更适于提高光伏电源的能源利用率。对所提方法进行了仿真分析,并比较了几种MPPT算法的跟踪效果,结果表明,所提方法具有快速性、稳定性和有效性。

分段线性弹性薄板动力学的非传统Hamilton型增量变分原理

根据古典阴阳互补和现代对偶互补的基本思想,系统地建立了分段线性弹性薄板动力学的各类非传统Hamilton增量变分原理。而这种非传统Hamilton型增量变分原理能反映分段线性弹性薄板动力学初值-边值问题的全部特征。文中给出一个重要的积分关系式,可以认为,在力学上它是分段线性弹性薄板动力学增量广义虚功原理的表式。从该式出发,不仅能得到薄板动力学的增量虚功原理,而且通过所给出的一系列广义Legendre变换,能系统地成对导出分段线性弹性薄板动力学的5类变量、3类变量、2类变量非传统Hamilton型增量变分原理的互补泛函,以及1类变量和相空间非传统Hamilton型增量变分原理的泛函。同时,通过这条新途径还能清楚地阐明这些原理之间的内在联系。

论增量共变指数体系的非科学性——兼论均值加权指数体系的科学性

作为经济指数分析方法之一的统计指数体系迄今未能在经济分析中发挥应有的作用,究其原因,指数体系分析方法的内在矛盾不能不说是一个重要的问题。指数分析方法在发展中产生了多套指数体系,但均未能有效解决相对数与绝对数分析的内在矛盾。目前广泛使用的"增量共变指数体系分析法"存在诸多不科学性,未能真正解决传统指数体系的内在矛盾。而以马埃指数为基础建立的"均值加权指数体系"能有效避免上述矛盾,应是最合适的指数分析体系。

混合操作变参数递归增量估计算法研究

提出了一种新的变参数递归增量估计算法和误差界的概念 ,并给出了其选择准则 .该算法特别适用于跟踪时变系统且计算量与标准递推最小二乘算法相当 .

增量变刚度法在铸件凝固过程数值模拟中的应用

目的 开发铸件凝固过程位移场数值模拟程序 .方法 采用有限元增量变刚度法计算位移场 .结果 对实际铸件进行模拟 ,结果与理论分析一致 .结论 本研究工作是进一步模拟应力场和进行热裂预测的基础 .

基于变论域模糊增量理论的质子交换膜燃料电池温度控制

质子交换膜燃料电池(PEMFC)内部的电化学反应过程直接表现为温度的变化,所以有效的温度控制是保证燃料电池可靠性和耐久性的关键.本文将模糊增量控制用于PEMFC热管理系统中,将PEMFC的温度和电堆出入口温度差保持在设定值.首先,建立PEMFC热管理系统的动态模型,包括PEMFC电堆模型和辅助散热设备模型.然后,基于建立的系统模型,设计了一种变论域的模糊增量控制器.该控制器通过伸缩因子来动态调节模糊控制器中的量化因子和比例因子,实现对模糊论域的调节,从而提高控制的灵敏性和精确度.最后,将该温度控制方法用于10 kW燃料电池系统中,实验结果表明变论域模糊增量控制器相比于其他模糊控制方法,不仅具有更快的动态响应速度,还具有更强的鲁棒性和更高的控制精度.

基于电压闭环滑模控制的变步长电导增量法MPPT策略

光伏发电最大功率点跟踪技术具有广泛的应用需求。文章设计了一种基于电压闭环滑模控制的变步长电导增量法,该方法的外环采用变步长电导增量法来实现最大功率点的准确跟踪;该方法的内环采用滑模算法来实现电压的控制,并通过改进的指数趋近律来改善电压控制的动态品质。分析结果表明,相比于电压闭环PI控制方法,基于电压闭环滑模控制的变步长电导增量法具有更优的动态和稳态性能。

基于新型变步长电导增量法的MPPT算法研究

为更好地解决光伏MPPT算法跟踪速度和稳态精度难以兼顾的问题,提出一种新型变步长电导增量法。此方法先采用可应对环境突变的0.8倍开路电压法快速跟踪到光伏电池最大功率点附近,然后利用反余切函数变系数法调整跟踪步长,使系统逐渐稳定跟踪到最大功率点运行。文中对扰动法、传统电导法及本文所提方法在温度、日照强度突变工况下进行了仿真对比分析。仿真结果表明,相比扰动法及传统电导法,新型变步长法有着更快的跟踪速度及更高的稳态精度,有效降低了跟踪时间、减小了稳态功率振荡引起的能量损失。

一种优化变步长电导增量法的MPPT控制

由于光伏电池的输出特性会随着环境变化而改变,因此,合理的最大功率点跟踪(maximum power point tracking, MPPT)技术是提高光伏发电系统效率的关键.但在定步长算法中,跟踪速度和稳态精度之间存在固有矛盾,而传统变步长算法在光照变化下缺乏灵活性,起动速度慢,制约了MPPT的跟踪质量.针对此问题,提出一种优化的变步长电导增量法.该算法可根据工作点位置选取合理的跟踪比例系数,克服了传统变步长算法动态响应速度慢、精度不高的问题.在Matlab/Simulink下的仿真结果证实了该算法在变化的光照情况下的可行性.

基于变基增量动态规划梯级水电站短期优化调度研究

为提高梯级水电站整体效益,以松江河梯级水电站为例,建立了耗水量最小和耗水能量最小梯级水电站短期优化调度数学模型,应用变基增量动态规划法,以总耗水量最小和总耗水能量最小为最优化准则计算分析了两个计划日的梯级水电站短期优化调度。结果表明,耗水能量最小数学模型作为梯级水电站短期优化调度的最优化准则更为准确;变基增量动态规划法求解时间短、精度高。

光伏最大功率点跟踪变步长电导增量法的算法优化

根据光伏(photovoltaic,PV)系统输出电压-功率(U-P)曲线在最大功率点(maximum power point,MPP)两侧斜率变化的规律有所不同,MPP左侧曲线变化舒缓,右侧相对陡直的特点,在光伏最大功率点跟踪(maximum power point tracking,MPPT)控制方法的研究基础之上,结合现有一些变步长电导增量法,提出了一种在MPP左侧利用指数函数来调整跟踪电压步长;在MPP右侧利用对数函数来调整跟踪电压步长的分段式变步长电导增量优化算法。仿真实验结果表明该方法良好地实现了对光伏系统最大功率点的跟踪,有效地降低了跟踪过程中MPP附近由步长振荡引起的功率损耗,提高了PV系统的功率输出效率。

基于指数变步长电导增量法的光伏最大功率点跟踪

光伏最大功率点跟踪方法可以最大限度地利用光伏电池所能产生的电能,已成为提高光伏发电系统运行效率、降低光伏电能成本的研究热点。本文分析了扰动观察法和电导增量法存在收敛速度慢、稳态振荡、陷入局部最优等问题,提出了一种具有阈值判断和变步长功能的指数变步长电导增量法,该方法既具有电导增量法快速跟踪的优点,又能准确、稳定地跟踪到全局最大功率点。进行了不同运行工况下的仿真实验,验证了上述方法的可行性和适用性。

基于PSO和变步长电导增量法的5G基站充电策略

在出现局部阴影的情况下,光伏阵列的输出特性具有高度的非线性、时变性以及功率极值点增加的特性,因此,导致传统的最大功率点跟踪(maximum power point tracking,MPPT)算法失效。针对这一问题,提出了一种基于粒子群优化算法和变步长电导增量法的改进MPPT算法。首先分析太阳能电池数学模型,选择Simulink的PV Array模块模拟太阳能电池,搭建完整仿真电路模型。然后编写基于粒子群优化算法和变步长电导增量法的改进MPPT算法程序。最后在温度为25℃,光照强度为1000 W/m2条件下,对比不同方法的仿真结果。实验结果表明:所提算法能够在系统的快速启动以及光照情况发生变化时完成最大功率点的快速定位,并可以根据设定的情况将最大功率点稳定在一个较为精确的范围。