基于混合算法下RBF神经网络的执行机构非线性特性在线辨识与补偿

针对控制系统中执行机构非线性特性在线辨识及补偿问题,研究了一种基于变步长核最小均方(SVSKLMS)和遗传算法结合的混合径向基(VHRBF)神经网络。利用径向基(RBF)神经网络不依赖于精确的数学模型即可得到被控对象信息的特点,建立了控制系统执行机构的非线性特性模型;为解决传统RBF神经网络辨识性能差的问题,使用遗传算法(GA)对神经网络的中心向量和方差进行优化,利用SVSKLMS算法对RBF神经网络模型中的权重进行优化,进而得到最佳的RBF神经网络。基于VHRBF神经网络及其逆模型补偿器对执行机构非线性特性进行在线辨识及补偿。仿真结果表明:与其他算法训练下的RBF神经网络相比,所提出的VHRBF神经网络能够精确辨识并补偿执行机构的非线性特性,并且具有更快的收敛速度、更优的收敛性能。

智能阀门定位器非线性特性与建模问题研究

非线性特性对智能阀门定位器的调节范围形成了一定的制约,为了探究其影响,研究过程先是从理论层面分析了饱和非线性特性和间隙非线性特性的成因,发现造成该问题的结构为力矩马达的喷嘴-挡板和气动放大器。设计出能够检测阀门定位器运动特性的实验装置模型,并对其进行优化,经过对此,改进后的实验装置能够准确地模拟出智能阀门定位器的非线性特性,可作为研究调节阀的重要设备。

基于重叠网格法的圆柱涡激振动非线性特性研究

该文基于重叠网格法对在不同约化速度下质量比和阻尼比分别为2.6和0.0036的圆柱涡激振动进行数值模拟研究,系统地分析了其响应幅值、频率比、尾流漩涡脱落模式及其非线性特性。随着约化速度的增大,圆柱涡激振动响应共发生4次切换,但只有其中1次切换时横流向振动响应与涡流力系数的相位差时发生了突增变化,这次突增促使尾流漩涡由“2T”模式转变为“2P”模式。此外,任何约化速度下的圆柱涡激振动速度变化范围均小于其位移变化范围。当约化速度为4.0时,圆柱来流向和横流向的涡激振动均处于混沌状态;当约化速度为8.0时,圆柱横流向涡激振动同样处于混沌状态,但仍然具有自限性;在其他约化速度下,圆柱来流向和横流向的振动稳定且规律。

结构非线性特性对金属蜗壳结构应力影响分析

应用ABAQUS有限元软件,结合实际工程,对不同埋设方式蜗壳进行了三维非线性有限元计算,分析了各种结构的非线性特性对蜗壳结构受力状态的影响。结果表明,垫层蜗壳结构中,接触非线性特性考虑与否对数值分析结果影响较大,而是否考虑混凝土的开裂非线性则影响较小;直埋蜗壳结构中,混凝土采用弹塑性模型时,钢衬应力水平相比采用线弹性模型可提高50%以上,混凝土结构开裂非线性对数值分析结果影响明显,而是否考虑钢衬与混凝土间接触非线性特性,则对数值分析结果影响较小。明确各种结构非线性特性对数值计算结果的影响程度,能便于工程设计人员更为有效地利用数值分析手段进行蜗壳结构设计。

考虑材料非线性特性的永磁电机电磁场动网格有限元快速计算

电机电磁场有限元建模需要充分考虑材料非线性特性以及转子运动特性,这使得电机电磁场有限元模型在保证计算精度和提高计算速度方面面临新的挑战。以一台36槽6极内置式永磁同步电机为例,结合一阶网格剖分单元构建其电磁场有限元计算模型;采用Dirichlet和周期边界条件降低求解维度,运用牛顿迭代法考虑非线性材料特性,并结合Moving Band动网格技术对转子运动进行精确建模;其中Moving Band动网格和周期边界条件的联合运用能够有效保证求解矩阵维度的恒定,有利于在不同转子位置处继承上一步求解的磁矢位,为牛顿迭代提供有效初始解,实现加快牛顿迭代速度。通过对比提出的快速算法和传统有限元算法所计算的结果,验证了算法的准确性和快速性。

汽车筒式减振器分段线性特性的建模与仿真

利用弹性力学原理,根据边界约束条件和阀片变形连续性条件,推导了减振器节流阀片在非均布压力下的变形解析计算式。根据节流阀片厚度、阀片预变形量和常通节流孔面积,利用速度、流量、压力和阀片变形之间的关系,求出了减振器初始开阀和最大开阀两个速度点。根据减振器开阀前、后的油路,利用开阀速度点和阀片变形解析计算式,建立了减振器分段线性特性的仿真模型。利用VC++编程工具,开发了减振器特性仿真软件。通过实例,对所设计的减振器进行了特性仿真,其结果与试验值很好吻合。表明所建立的减振器分段线性特性仿真模型是正确的,所开发的特性仿真软件是可靠的,对汽车减振器设计和特性分析具有一定应用价值。

电弧炉非线性特性对供电网影响的仿真研究

针对电弧炉系统对供电网的影响进行了仿真研究。建立交流电弧的等效数学模型,导出电弧炉系统的状态方程,以谐波分析为实例验证了模型的可用性。进一步考虑了电弧电阻较大时,电弧炉系统对供电网的影响。利用Matlab软件进行仿真,给出了不同系统功率因数时系统电流电压波形及频谱分析结果。仿真表明随着电弧电阻非线性作用的增强,系统出现了电网电压波动的基本特征,可以认为电网电压波动是电弧非线性与系统相互复杂作用的结果。

工程车辆油气悬架非线性特性的建模与仿真研究

建立了某型工程车辆油气悬架的非线性数学模型,集中讨论了它的非线性刚度特性和非线性阻尼特性,特别在阻尼力建模过程中,根据实际节流孔道形状,应用海根-波斯勒公式,推导并建立了长通孔紊流的阻尼力模型,并对仿真结果进行了分析,验证了模型的有效性;此外,根据对油气悬架静刚度特性试验与仿真结果的对比分析,验证了所建立模型的正确性。在此基础上对油气悬架的多个物理参数,特别是初始充气压力变化对刚度的影响作了进一步的分析和讨论。

基于相空间重构理论的舰船辐射噪声非线性特性研究

以相空间重构理论为基础，用TAKENS延时法对时序序列进行相空间重构，在超维相空间中研究舰船辐射噪声的非线性特性，利用相似序列计算出空间轨迹点与其自身的重复度（RPT）参数，绘制了舰船辐射噪声重复度曲线并分析其非线性特性。结果表明，在超维相空间中，舰船辐射噪声表现出具有界于随机的高斯白噪声和确定性的LORENZ吸引子之间的空间几何特性。并且同类目标之间具有相似性，不同类目标之间具有可分性，本文所提出的方法为水声目标的非线性研究开辟了一个新的途径．

汽轮发电机不同运行条件下复杂非线性特性对比研究

以理论分析和有限元计算相结合的方法，以1台300MW汽轮发电机为例，系统研究了不同负载条件下的汽轮发电机的负载饱和特性。这些特性揭示了汽轮发电机的气隙电势与气隙合成磁势之间在不同条件下的复杂非线性关系。论文中分别对固定功率角，固定励磁电流等4种不同情况下的负载饱和特性进行了对比分析。结果表明，大部分运行条件下，由负载饱和特性决定的额定电压附近的气隙磁势都比按空载特性所决定的值大25-60％，个别情况下要大1倍以上。最后通过7．5kW模型机的实测结果验证理论分析和数值计算的正确性。

伺服阀非线性特性建模的液压弯辊系统动态特性

伺服阀非线性特性是影响液压系统动态性能的重要因素.通过对伺服阀非线性特性的分析,建立了相应的数学模型,并将其应用于工程实践中,建立了基于伺服阀非线性特性的液压弯辊系统的动态分析模型,利用软件MATLAB的工具箱SIMULINK实现了系统的动态仿真,得到较为满意的结果.

伺服系统线性特性和非线性摩擦的解耦辨识方法研究

针对伺服进给机构包含线性结构和非线性摩擦特性的特点,提出一种将线性模型和非线性摩擦特性进行分步解耦辨识的方法。首先分别确定伺服系统的线性模型和非线性模型,将伺服系统结构模型转化为线性模型加非线性摩擦反馈的结构。为了消除非线性摩擦力对线性模型的影响,采用2路同向非过零速信号对系统激励,利用2组系统输入和输出信号的差值作为线性参数的辨识数据对线性参数进行估计。获得线性模型后进一步利用系统稳态输出实现对非线性Coulomb摩擦幅值特性的估计。系统仿真和实验都证明了该辨识方法对提高伺服系统的辨识精度及控制器设计的有效性和可靠性。

双跨转子-轴承系统松动-碰摩耦合故障的非线性特性

建立了带有基础松动-碰摩耦合故障的具有三轴承支承的双跨弹性转子系统的动力学模型,并对系统非线性动力学特性进行了数值仿真研究。耦合故障转子系统周期运动失稳转速介于松动和碰摩单一故障之间;随着轴承松动支座质量的增加,当转子低频运转时,系统响应的混沌运动区间先增大,以后逐渐减小;在高转速区域(超临界转速区),拟周期运动消失,混沌运动区域逐渐减小,周期分频运动区域增加,且会出现明显的周期3运动区间。

考虑土体非线性特性的直埋管道-土体系统的动力反应分析

本文采用二维有限元方法对连续直埋管道在动力荷载作用下的反应进行分析。管道周围土体采用等效线性粘弹性模型 ;为反映管 -土间的相对滑移 ,在管单元与土单元间加入无厚度Goodman接触单元 ;并利用 Wilson- θ法对管 -土系统进行动力时程反应分析。本文研究了输入波频率 ,输入波幅值 ,管道埋深 ,土体类别和管 -土间摩擦系数等因素对埋管动力反应的影响。

基于神经网络方法的包装件非线性特性识别的研究

结合模糊集合理论，将结构化神经网络方法用于包装件缓冲垫层非线性特性识别问题．对于两种典型的包装件缓冲垫层材料模型的模拟识别结果表明，据此方法可以较好地获得其非线性特性．模糊自适应技术的引入，提高了网络训练速度，减少了对于训练参数的人为干预，使得结构化神经网络方法更适于实际应用．

聚乙烯水树枝的非线性特性研究

本文对聚乙烯中水树枝在直流电压下的 U- R特性和在工频电压下 U- tanδ特性进行了实验研究。研究发现 ,含水树枝试样不仅具有非线性的绝缘电阻特性和介质损耗因数值随测试电压变化的特性 。

考虑土壤非线性特性的接地网冲击特性分析方法

考虑土壤的非线性特性对接地系统冲击特性的影响,基于场路结合思想提出一种新的接地网冲击特性频域分析方法,并进行了接地网的冲击特性模拟试验。推导了考虑土壤非线性特性时接地极的等值半径后经过合理假设建立了更符合实际散流情况的接地系统分析计算模型。该模型待求变量少,计算时间短,兼顾了计算效率和计算精度,适用于分析接地网的冲击暂态特性。计算结果与软件包CDEGS的计算结果及冲击试验结果吻合得较好,进一步验证了该方法的准确性。

纳米包膜造影微泡在脉冲超声场中的瞬态非线性特性研究

对包膜造影微泡的研究中,使用的基本上都是单泡模型。但是一般实验均是针对微泡群设计的;同时对微泡背向散射信号的分析采用的都是传统的谱分析。本文中严格控制实验条件,获得了单个微泡在脉冲超声场中的背向散射回波信号;然后经短时傅里叶变换,研究了微泡的瞬态非线性特性,揭示了微泡振动中非线性谐波随着时间的变化情况,是此前相关工作中未见报告的.

水平板自然对流换热的非线性特性

采用SIMPLE算法,QUICK差分方案,对封闭方腔内水平板自然对流换热进行了数值模拟。数值结果显示,低Ra数时流动和换热处于稳态,当Rayleigh数超过某一临界值时,流动和换热就会发生非稳态振荡,此时流动和换热表现出非对称性。对不同Rayleigh数,流动和换热通过单周期分岔从稳态过渡到非稳态,并通过倍周期分岔过渡到混沌。在混沌区,仍然会出现周期性窗口,并且数值结果与初始条件有关。

不同容量汽轮发电机负载非线性特性的对比研究

在以往研究300MW汽轮发电机非线性特性的基础上,以常用的4种汽轮发电机为例,采用有限元方法,研究不同容量汽轮发电机负载非线性特性的共同特点。揭示了不同运行条件下4种汽轮发电机的负载非线性特性均与各自空载特性存在显著差别,而出现这种差别的原因在于大型汽轮发电机在负载运行时普遍存在铁磁饱和与磁场畸变非线性。研究结果可为建立电力系统非正常运行条件下发电机的非线性模型提供重要参考。通过2种机组的有限元计算结果与运行数据对比,证明结论的有效性。