二通阀进液控制式信号发生器非线性状态方程

以二通先导阀控制式液压信号发生器液压系统工作原理为基础 ,根据 3个阶段的不同工作特点 ,应用液压阀的流量压力特性关系 ,建立了各个过程阀口的流量连续方程。在考虑阀芯运动件的瞬态、稳态液动力的情况下 ,建立了各个阶段阀芯的动态受力平衡方程 ,然后以流量和先导阀开度为控制输入 ,以主阀、溢流阀的位移、速度为状态变量建立了 3个阶段的非线性状态方程 ,并进行了实例仿真计算。

非线性状态方程约束下的一类动态多尺度系统建模和估计算法

该文提出了非线性状态方程约束下的一类动态多尺度系统的模型及估计方法,该系统的状态方程是非线性的,多个传感器在状态空间的一个闭子空间序列中对系统状态进行观测。该文用状态空间投影方程将多个尺度联系起来,建立了一种新的集中式系统模型,该模型满足UnscentedKalmanFilter(UKF)条件。给出了基于Haar小波的模型的具体形式和估计算法,MonteCarlo仿真结果验证了该文算法的有效性。

二通阀回液控制式信号发生器非线性状态方程

以二通先导阀回液控制式液压信号发生器液压系统工作原理为基础 ,根据升降压 2个阶段的不同工作特点 ,分别建立了相应分系统的流量连续方程和阀芯动态受力平衡方程 ;以流量和先导阀开度为控制输入 ,以主阀的位移、速度为状态变量建立了 2个阶段的非线性状态方程 ;实例仿真计算表明 ,在相同参数情况下 ,该类型液压脉冲信号发生器的脉冲速率比文献 [1]描述的信号发生器的脉冲速率高出 2倍左右 ,具有显著的优越性。

激光与 DNA 分子相互作用系统的非线性运动状态方程的量子力学导出

文献［１］曾导出了激光－ＤＮＡ相互作用的非线性动力学方程，但其导出是非量子力学的本文用量子力学导出了激光－ＤＮＡ相互作用系统的运动方程。

非线性隐式极限状态方程失效概率计算的组合响应面法

提出组合响应面的新方法,用以计算设计点附近非线性程度较大的隐式极限状态方程的失效概率。该方法用主响应面和多个次响应面近似对失效概率贡献较大的区域,其响应面函数形式为不含交叉的二次多项式。主响应面依据传统响应面法通过选择适当的插值点和迭代运算获得,其设计点为主设计点。延坐标轴正负方向偏移主设计点得到拟均值点。以拟均值点为基础得到一组次响应面和次设计点。通过主次响应面在各自设计点处的切平面建立组合响应面近似原隐式极限状态方程,并计算其失效概率。算例结果说明所提方法具有较高精度。

可靠性逼近中次线性方程的计算方法

用线性极限状态方程逼近非线性极限状态方程是提高可靠性分析精度的一种有效方法,如何选择合适的线性极限状态方程及其数量是保证逼近精度的关键。文章提出了一种计算次线性方程的有效方法,即在已获得的主或次线性方程的基础上,通过迭代优化,根据相邻2个线性方程的相关系数来判断求得的次线性方程是否合适,从而得到下一个线性极限状态方程的展开点及次线性方程;算例验证了所讨论的方法具有较好的精度。

含多个非线性极限状态静定结构的失效概率评估新方法

利用一阶简单边界和二阶窄边界理论分析静定结构失效概率评估问题,分析中给出一般正态随机变量变换为标准正态随机变量的方法以及线性无关化问题;研究非线性功能函数极限曲面的验算点迭代计算问题和线性化问题,提出一种牛顿迭代计算方法。该方法具有计算精度高、收敛速度快的特点,算例结果说明方法的可行性。

阀控液压缸动力机构通用非线性建模与试验验证

在分析阀控液压缸动力机构工作原理的基础上,应用流量和力平衡方程建立了阀控液压缸动力机构的非线性状态方程数学模型,并运用该模型分别对某六自由度实验平台的对称阀控制非对称缸电液伺服系统和某实际非对称阀控制非对称缸电液伺服系统的压力特性进行仿真分析,通过仿真和试验结果的对比,验证了所建阀控液压缸动力机构非线性状态方程数学模型的正确性。该数学模型具有通用性,可用于各类阀控液压缸系统的仿真、设计和控制策略等的理论研究。

基于线性最优控制和积分控制的励磁控制器设计

为了进一步改善传统线性最优励磁控制中的动态性能和调节精度,基于同步发电机的派克模型推导出了供设计线性最优励磁控制规律用的单机无穷大系统的线性化状态空间方程。以该方程为基础,设计了一种同时以机端电压、有功功率、无功功率、角速度、功角作为反馈量的线性最优励磁控制器,将发电机功角、无功功率这两个与稳定性和品质密切相关的重要参量引入控制规律。同时,为了提高机端电压的调节精度,基于稳态调整与动态调节区分开来的思想,将积分调节引入励磁控制规律。通过Matlab进行算例仿真,结果表明所设计的励磁控制规律与传统规律相比,能够有效地提高电力系统在大、小扰动下的稳定性,同时在电压调节精度方面亦有所改善。

电液伺服双缸同步举升系统反步法控制研究

针对电液伺服双缸同步系统的控制复杂、非线性强等问题,提出了一种反步控制算法,利用半实物仿真技术完成电液伺服同步系统的同步精度和反步法控制器的仿真验证工作。首先,对电液伺服双缸同步系统数学模型进行了研究,根据阀控缸基本方程和横梁动力学方程,推导了电液伺服同步系统非线性状态空间方程,利用坐标变换,将方程整理成矩阵形式以及严格反馈形式,满足了反步法控制律的应用条件;然后,根据李雅普诺夫稳定性理论和反步法控制原理,推导了电液伺服双缸同步系统的反步法控制律,编写了C语言程序设计反步法控制器;最后,由工控机和研华USB-4704数据采集卡组成的半实物仿真平台,完成了电液伺服双缸同步系统反步法控制策略的试验。研究结果表明:反步法控制电液伺服双缸同步控制系统,相比于常规PID控制,液压缸实际位移与期望位移误差更小,单液压缸的位移跟踪误差从6.5 mm降低到2.3 mm,减少64.6%,双缸同步系统的最大同步误差从0.25 mm降低到0.21 mm,减少了16%,设计的反步法控制器使双缸同步控制系统的控制精度和系统稳定性得到明显提升。

非线性振荡电路的一种新算法

提出非线性振荡电路的一种新的计算方法,称之为响应频率迭代法。引进相位角作为自变函数,将非线性振荡电路的波形泛函表示成自变函数的余弦泛函,电路的响应频率即为自变函数对自变量的一阶导数,将电路非线性状态方程的求解归结为响应频率的确定,并用迭代法近似计算之;利用响应频率与相位角的微分关系,计算出反变换即时间与相位角的近似关系式,从而将非线性振荡电路的波形泛函随时间变化而变化的关系表示为以自变函数为参量的参数形式,突破摄动法的激励参数远小于1(即弱非线性)的限制,适用于强、弱非线性电路。具体分析了一类三极管振荡电路,取激励参数为0.8和1,经二次频率迭代,计算结果与数值积分法吻合良好,但摄动法已失效。

车用主动转向液压系统非线性建模与仿真分析

基于非线性状态方程,建立位置反馈PID控制闭环系统Simulink模型,分别对阀控非对称缸及整个闭环系统进行仿真分析;利用AMESim软件建立相同结构及参数模型进行对比,验证了非线性状态方程模型的有效性。结果表明:位置反馈PID控制可改善主动转向液压缸活塞运动方向改变时位移、速度、流量的不对称特性,但压力差异与突变依然存在,并在换向位置出现轻微振荡现象。

考虑阀口误差的阀控非对称液压缸系统建模、仿真与试验

从解决比例阀控制非对称缸系统存在的超压问题入手,分析因加工误差引起的各阀口重叠量不一致这一非线性因素对系统性能的影响,建立考虑阀口误差的阀控非对称缸系统的非线性状态方程模型和键图模型。应用这两种非线性数学模型分析一实际非对称阀控制非对称缸系统的压力特性,与试验结果的对比分析验证了所建的非线性数学模型的正确性。仿真和试验研究揭示比例阀控制非对称缸系统的阀口误差对系统性能影响较大,往往是引起有杆腔压力超过供油压力的主要原因。通过大量仿真研究获得了阀口误差与系统超压之间的关系,研究表明适当提高比例阀阀口的加工精度有利于消除超压现象和提高系统的性能,进而建议将某些比例阀阀口误差控制在最大阀位移的0.5%以内。给出的两种非线性数学模型具有通用性,可用于对各类阀控缸系统进行系统仿真、设计和控制策略等方面的理论研究工作。

基于Riemann问题的可压缩多介质流体数值模拟及在二维爆炸冲击波传播问题中的应用

为有效提高可压缩多介质流体数值模拟的精度和稳定性,需要准确描述界面的位置以及界面两侧介质间的相互作用.针对J WL、多项式等具有高度非线性状态方程的多种流体间的相互作用问题,提出了一种通用、高效、误差可控的Riemann问题求解方法,能有效提高物质界面上各物理量的计算精度.结合Euler坐标系下的可压缩多介质流体数值方法,建立了一套能够模拟具有高密度比、高压力比以及复杂状态方程的二维多介质流体计算体系;结合网格自适应技术,对TNT空中爆炸自由场、TNT爆炸近区冲击波反射和水下爆炸等问题进行了数值模拟,并与实测结果进行了对比.结果表明,数值计算的爆炸冲击波参数与相关实测结果一致,表明该方法可用于复杂环境下爆炸冲击波传播规律的研究.

扩展卡尔曼滤波器的目标机动信息估计研究

针对目标机动信息估计时的状态方程非线性及目标机动频率未知的特点,对三维线性卡尔曼滤波器的状态量进行了扩维。利用扩展卡尔曼滤波器(EKF)完成了目标机动信息估计算法设计,并通过仿真验证了不同条件下滤波器对目标机动频率、机动加速度及加加速度的估计特性。同时,对滤波器估值误差的收敛性进行了仿真评估,验证了算法的有效性。

特征向量的零输入解定理及其证法探讨

在研究线性状态方程的特征向量与零输入解二者关系的基础上,推导出一个适用于线性定常连续系统的定理;给出了各种证明方法,并举例验证了定理的正确性。

多机系统中发电机参数变化时对系统小干扰稳定的影响

本文论述在多机系统中发电机电气参数变化时对小干扰稳定的影响,应用特征值法分析发电机在有无电力系统稳定器(PSS)的情况下电抗值(X_d)增大对小干扰稳定的影响,并说明优化PSS 参数能显著补偿 X_d 增大所带来的不利影响。由于上述原因,在选择发电机参数时电力系统的小于扰稳定将不起控制作用。

Multi-domain modeling and simulation of proportional solenoid valve

A multi-domain nonlinear dynamic model of a proportional solenoid valve was presented.The electro-magnetic,mechanical and fluid subsystems of the valve were investigated,including their interactions.Governing equations of the valve were derived in the form of nonlinear state equations.By comparing the simulated and measured data,the simulation model is validated with a deviation less than 15%,which can be used for the structural design and control algorithm optimization of proportional solenoid valves.

基于MATLAB的随机线性微分方程的求解

给出连续线性系统离散化形式的解的算法及MATLAB实现,举例进行仿真,并得出随机输入系统的响应曲线。