基于瞬时功率相平面的柔性直流电网后备保护

基于双端信息的柔性直流电网保护方法具有无需整定阈值、耐受过渡电阻能力强、保护线路全长、可靠性高等优势,可以弥补单端信息保护的缺陷。为实现直流电网线路故障的全范围检测,同时实现后备保护与主保护的协调配合,提出了一种基于故障分量瞬时功率相平面的直流电网线路双端保护方法。首先建立多端柔性直流电网模型,利用回路分析法推导短路故障电流和电压,计算故障分量瞬时功率。然后分析不同故障类型下正负极故障分量瞬时功率的和差特征,分别利用功率差与功率和构造相平面,实现故障区域识别与故障选极。同时通过引入低电压判据,对故障分量瞬时功率重新进行计算,消除线路出口处存在保护死区的问题。该保护方法具有良好的选择性,能够保护线路全长,且具有较好的耐受过渡电阻能力。

基于相平面的电动汽车操稳性模型预测控制

为提高分布式驱动电动汽车的操纵稳定性,基于模型预测控制和相平面法提出一种主动前轮转向与直接横摆力矩的集成控制策略。该策略由基于质心侧偏角相平面的车辆稳定性判断模块、基于改进模型预测控制的稳定性控制器和转矩分配器组成。通过相平面对车辆稳定性进行评价,将车辆稳定程度公式引入模型预测控制器的目标函数设计中,调整决策的主动转角和附加横摆力矩大小。考虑车辆稳定性和动力性,设计了基于相平面的转矩综合优化分配方法对力矩进行分配。在低附双移线工况下进行仿真,综合分析表明,该控制策略改善了车辆在中、低路面附着系数条件下的操纵稳定性.

Melnikov条件钢丝绳减振器物理参数对相平面的影响研究

建立带有滞迟环节的钢丝绳减振器的微分方程,利用MATLAB进行作图分析。在简谐激励下,利用非线性特征确定其导致混沌的初始参数值,利用Melnikov方法获得发生混沌现象的区域范围,然后分别将线性刚度,非线性刚度和阻尼系数作为控制参数,分析其对相平面曲线的影响,对其进行数值模拟,结果表明,随着刚度和阻尼系数的变化,相平面的形状和面积曲线都将呈现不同的变化规律,验证了其不同的安全控制范围。

基于相平面分析一类趋化模型解的存在性研究

通过相平面分析方法推导出了一类趋化模型解存在满足的条件,并且验证了得到的条件与利用偏微分方程线性理论得到的条件一致,最后通过控制变量法,从数值上验证了理论的正确性。

基于相平面法的车辆行驶稳定性判定方法

文中基于相平面分析方法研究车辆行驶稳定性,根据相图变化规律确定车辆稳定性判定方法.首先,利用实车试验数据建立了非线性单轨车辆仿真模型,并以此建立了β-β·相图作为判定稳定性的依据;然后,分析了现有相图稳定区域划分方法的不足,提出改进的五特征值菱形稳定区域划分方法,根据相图的变化规律选用了随平衡点移动的菱形区域作为稳定区域;通过大量仿真建立了全工况下稳定区域的特征值的查表数据库,分析了特征值及稳定区域的变化规律;最后,将基于相平面法的车辆稳定性判定结果作为稳定性算法介入控制的依据,仿真结果表明,该判定方法可以为稳定性算法提供准确的依据,提高车辆稳定性.

基于相平面特性的切机切负荷紧急控制方法

提出一种基于相平面轨迹几何特征的切机切负荷联合控制方案。当系统发生暂态扰动时,实施的控制方案能够在保证系统恢复暂态稳定的同时,防止系统的频率电压过低。通过对控制后相轨迹斜率变化特性的分析,得到控制量与相轨迹斜率变化特性的关系;基于发电机的转子运动方程,推导出了相轨迹斜率与控制量关系的数学表达式,从而得到控制量的计算方法。当系统发生暂态失稳时,提出切机切负荷联合控制的启动条件,并给出切机切负荷的分配算法以及实时控制地点的选择方法。在IEEE 39节点系统和三华联网系统的仿真,验证了该联合控制方法的有效性。

应用相平面和分层聚类的配电网单相接地故障特征分类

对单相接地故障数据进行处理和分类有助于提高配电网故障状况和故障原因的诊断能力。文中采用相平面轨迹法分析单相接地故障波形数据,通过对相平面离散点按区域进行划分并统计各区域点数百分比建立了分类特征向量;采用按类间均值距离量度的分层聚类法实现了单相接地故障数据的分类。对某变电站大量实测样本进行了分类,表明所述方法分类结果合理准确。

基于相平面轨迹特征的规则自调整模糊控制方法

通过对模糊控制系统相平面响应轨迹特性的分析,提出了相平面响应轨迹实时特征向量和实时特征向量夹角的概念;在分析实时特征向量夹角特性的基础上,提出基于相平面响应轨迹特征的规则自调整模糊控制方法;仿真结果表明,该方法可以减小模糊控制系统的超调和过渡过程,提高系统的收敛速度。

基于复摆运动相平面分析的转动惯量测量新方法

完成了考虑摩擦力矩的复摆运动这一能量耗散过程的相平面分析,并在此分析的基础上提出了一种转动惯量测量新方法.该方法用角位移传感器测量复摆转角与时间的关系并进行适当计算得到转动惯量,无须做小摆角假设和忽略摩擦力矩的假设.对测量误差做了详细的分析,得出了最佳采样频率与角位移传感器误差间的关系,给出了最佳采样频率的选取原则.该方法尤其适合用于测量大型结构的转动惯量,能较好地保证测量工艺性和安全性.

形(应)变超晶格的沟道效应与系统的相平面特征

利用正弦平方势,把粒子运动方程化为具有δ力矩的摆方程.分析了无扰动系统的相平面特征,计算了扰动系统的退道效应.讨论了退道系数与晶格形变之间的关系.

高阶非线性控制系统相平面的图解实现

非线性控制系统在实际中的存在非常普遍,分析方法有多种。而非线性系统的相平面法既能提供稳态性能信息,又能提供时间响应信息,因而被广泛使用,但相平面法只限于一阶、二阶线性系统的分析。为得到高阶非线性系统的相平面,借助状态空间法,提出一种利用图解方法实现高阶非线性系统相轨迹的作图方法。数值仿真结果表明该算法与解析法相比具有良好的动静态性能、高的控制精度和较强的适应性,同时结果说明了该方法的有效性,算法具有计算简单、易于实现的特点。

大坝裂缝转异点的相平面识别法

对于带缝运行的混凝土坝,裂缝的稳定性直接关系其安全性能,裂缝的时效变形反映了裂缝的稳定性和转异特征,可由时效的变化趋势对裂缝是否发生转异进行诊断.结合实际工程,基于裂缝的实测资料,利用小波分析提取裂缝的时效变形,然后采用相空间重构技术对时效变形重构相平面,由此识别裂缝的转异点,确定裂缝转异发生的时间,对裂缝的稳定性进行诊断.研究表明,所得结论与工程的实际情况一致.

基于相平面方法的车辆稳定性控制

针对车辆的稳定性问题,基于相平面理论,通过建立二自由度车辆的扩展模型以及运用简化的魔术公式对实际的轮胎侧向力进行拟合,获得了相平面图并划分稳定的区域;研究路面附着系数和车速对相平面边界的影响,确定质心侧偏角与质心侧偏角速度β-β相平面及质心侧偏角与横摆角速度β-r相平面的边界函数,提出一种车辆稳定性控制方法.在建立的Simulink与Carsim联合仿真平台上,对所设计的控制器进行验证,当系统相轨迹超出稳定区域时,以稳定边界为控制目标,控制器集成2种相平面图计算所需要的横摆力矩,将不稳定的状态拉到稳定区域,从而实现了车辆稳定性的控制.最后,与受2种单一相平面控制、横摆角速度控制和未控制的车辆进行对比,结果表明:所设计的集成控制器有一定的优势,能够显著提高极限工况下车辆的稳定性.

守恒高阶交通流模型的相平面分析

在Lagrange坐标下,运用微分方程定性理论中的相平面分析方法,研究一个近期所提出的守恒高阶交通流模型的行波解.讨论系统的平衡点类型及其稳定性状态,分析相平面中的轨线全局分布结构,验证数值解与解析解的一致性.从而,能够较好地解释现实交通中的时停时走波和瓶颈处的振荡现象,表明所讨论的模型能够描述复杂的拥挤交通.

刚体卫星相平面控制闭环系统稳定性分析

针对航天器姿态控制系统相平面控制的稳定性分析这一难题,本文提出一种简化相平面控制律,并选取刚体卫星作为被控对象,研究闭环控制系统的稳定性.利用相平面分析方法对闭环系统轨线进行定量估计,证明闭环控制系统存在特定的稳态区域,并给出该稳态区域的计算公式.采用相平面分析方法定量估计闭环系统轨线的思想,证明当控制律参数满足适当条件时,从任意初值状态出发的闭环控制系统轨线都可以在有限时间内到达稳态区域,并且一直保持在稳态区域中,从而证明闭环控制系统的全局一致最终有界性.推导出闭环控制系统的轨线从初值状态到达稳态区域所用时间的估算公式.仿真验证了结果的有效性.

基于δ法高阶非线性系统相平面实现

基于二阶线性系统δ法绘制相平面原理,提出一种新而简单计算圆弧圆心和半径的方法实现高阶非线性控制系统相轨迹的作图算法,从而得到高阶非线性控制系统相平面。数值仿真结果表明,该算法与龙格-库塔法等解析法相比具有良好的动静态性能,高的控制精度和较强的鲁棒性。数值结果说明了方法的有效性,算法具有计算简单,易于实现的特点。

基于相平面轨迹方法的海底底质分类研究

提出了基于相平面轨迹的海底底质分类的方法,从海底回波信号的相平面轨迹中提取两个特征量:最大距离特征量和距离分布特征量。利用这两个量的统计特征来完成对不同海底的分类,并将该方法应用于处理海上实验数据。结果表明:该方法可靠地识别出了两种相近(沙-粉沙-粘土与粉沙质粘土)但不相同的海底底质类型,说明这种方法用在海底底质分类是可行有效的。

基于模量相平面的柔性直流电网T接线路故障识别方法

含T接线路的柔性直流电网由于仅在送端和受端安装直流断路器,发生区内故障时各端的直流断路器均需断开,与双端直流相比,其故障电流特征更加复杂,常规的直流电网保护方法无法直接应用。为满足含T接线路的柔性直流电网对保护的高要求,文中提出了一种基于模量相平面的柔性直流线路故障识别方法。首先,研究网络拓扑结构,基于换流器闭锁前区内外故障等效电路,推导故障电流模量特征。然后,结合故障位置及类型,对保护动作原则和阈值整定进行分析;同时通过构造阈值缩比因子,实现保护的自适应整定。最后,在PSCAD/EMTDC平台中建立含T接线路的柔性直流电网仿真模型,验证了所提方法的快速性和可靠性。该方法算法简单、计算量小,仅利用单端信息快速识别故障且抗系统扰动能力强。

小波分析和相平面在声发射信号处理中的应用

为了精确地获取声发射源信息,必须采取有效手段对声发射信号进行分析。小波分析同时具有时-频局部化的优良特性,用小波自适应地对声发射信号进行多分辨率的分解,在相平面中绘制系数能量图可以同时直观地观察声发射信号的频率、时间、能量等信息。同时,相平面系数能量图也为小波重构声发射信号提供了理论依据,在此基础上重构的声发射信号排除了其它信号的干扰,更能表征声发射源信息,对声发射源的分析有重要的意义。

基于相平面法的制动方向稳定性分析

基于7自由度车辆动力学仿真模型,利用β相平面鞍点位于稳定域和非稳定域的分界处和初始稳定相点集合对应稳定域的性质,确定了稳定域边界函数,而将能量相平面方法应用于制动方向稳定性分析。对典型转向制动工况下有/无ABS时的方向稳定性进行仿真,结果表明采用β相平面和能量相平面可定量评价制动方向稳定性。