基于Hamilton理论的可逆冷带轧机速度张力系统无张力计控制

基于反馈耗散Hamilton理论研究了可逆冷带轧机速度张力系统的无张力计控制问题.首先,对系统速度张力外环(主轧机速度环和左、右卷取机张力控制环)进行预反馈控制,并采用反馈耗散Hamilton理论完成了速度张力外环控制器的设计.其次,为了实现系统的无张力计控制及对摄动参数的自适应估计,基于"扩张系统+反馈"方法完成了系统速度张力外环自适应状态观测器的设计.再次,为了实现可逆冷带轧机主轧机速度和左、右卷取机张力间的协调控制及对外扰不确定项的干扰抑制,基于backstepping方法完成了系统电流内环鲁棒控制器的设计.理论分析表明,所提出的控制方法能够保证闭环系统的鲁棒稳定性.最后,基于某1 422 mm可逆冷带轧机速度张力系统的实际数据进行仿真,并同串级PI控制方法相比较,结果验证了本文所提方法的有效性.

基于Hamilton理论的压电材料智能叠层板的固有频率分析

根据压电材料修正后的Hellinger-Reissner(H-R)变分原理,推导了各向异性压电材料Hamiltonian等参元的一般形式,应用该等参元分析了具有机电耦合效应的正交异性叠层板的自由振动问题。首先将叠层板的压电层和主体层看作独立的三维体,应用Hamiltonian等参元离散各层,分别建立了各层的方程;考虑到主体层和压电层连接界面上广义应力和广义位移的连续性,联立两者的方程得到整体结构的控制方程。以四边固支的矩形叠层板为例进行了的数值分析,并与有关文献的结果进行了比较。

《非线性随机动力学与控制——Hamilton理论体系框架》评介

自然、工程、与社会中广泛存在非线性随机动力学现象.随机运动是大量样本运动的集合,从各个样本运动来看,变化似无规律可言;但从总体来看,却有一定的统计规律性.非线性可使系统的运动规律变得十分复杂、丰富多彩.关于非线性随机动力学的研究始于上世纪中叶,经历了几十年的发展,已经有了长足进步,但离认识的‘自由王国’尚路途遥远.

基于Hamilton理论的船舶柴油发电机组控制策略

为验证一种新型控制器在船舶柴油发电机组工况切换和并网发电时的控制效果,通过研究船舶电站系统的非线性数学模型,然后基于Hamilton能量理论,设计柴油发电机组的非线性调速励磁协调控制器,最后设计船舶电站仿真系统对所提方法进行验证。仿真结果表明:Hamilton协调控制器在空载启动、负载突变和并网发电的过程中能更好地保持系统的稳定性,因此,Hamilton协调控制相比于传统的比例积分和微分(Proportion Integral Differential,PID)控制器具有更好的控制效果,具有一定的工程应用价值。

基于Hamilton理论的船舶电力控制系统

船舶全电化已成趋势,随之而来的是更大的负载设备功率,更高容量的船舶电站,这就对船舶电力安全和供电品质提出更高要求,也是对控制系统的挑战。船舶电力系统是一个非线性的复杂系统,且存在多个参数耦合的情况,传统线性控制效果不尽人意。论文在分析并建立以柴油发电机组为核心的船舶电站数学模型后,使用基于Hamilton理论的非线性方法对其进行研究和设计,最后给出适用于船舶电站的综合控制系统并仿真验证其性能。

基于Hamilton理论改善多机系统暂态稳定性的励磁与SVC协调控制

基于伪广义哈密尔顿(Hamilton)理论设计了一般仿射非线性系统的镇定控制器,进而将包含静止无功补偿器(SVC)和发电机励磁的多机系统表示为伪广义Hamilton形式,该系统考虑了转移电导和SVC动态过程的影响。从能量的观点出发,利用鲁棒L2方法设计了发电机励磁和SVC非线性协调控制策略,并将该控制策略表示为易于量测和实施的形式。最后将所设计的协调控制策略与传统的独立分散控制进行对比,对3机9节点系统的仿真结果证明了所提设计方法的正确性和有效性。

基于Hamilton理论抑制区域间低频振荡的STATCOM控制策略研究

静止同步补偿器(STATCOM)因其安装地点的灵活性及良好的动态特性是抑制区间低频振荡的有效措施之一。现有的STATCOM控制器大都基于系统的线性化模型,这将影响控制器的性能。采用广义Hamilton理论设计了多机系统中STATCOM抑制系统区域间低频振荡的控制策略。构造具有系统振荡能量概念的Hamilton能量函数,将包含STATCOM的多机等值系统描述成广义Hamilton系统形式,利用Hamilton系统控制理论,从降低系统振荡能量角度设计STATCOM的控制策略。通过PSCAD/EMTDC平台搭建典型的四机两区域系统,仿真结果表明了所提模型与控制策略的正确性和有效性。

基于伪广义Hamilton理论的电力系统时滞反馈励磁控制

广域测量信号的使用已使得电力系统成为时滞系统,反馈控制信号的时滞性对系统稳定性具有重要影响。为此,利用Pade近似方法,将反馈控制的时滞环节转换成微分方程,将显含的时滞环节隐含在系统的动态微分模型中,研究计及反馈时滞和转移电导的多机电力系统,将其表示成伪广义耗散Hamilton系统形式。利用伪广义耗散Hamilton系统理论和控制方法,结合电力系统的实际运行特点,得到计及广域反馈信号传输时滞的电力系统励磁控制律。IEEE 9节点系统的仿真结果表明,在计及时滞影响下所设计的发电机励磁控制器具有良好的控制效果。

基于Hamilton理论的冷带轧机速度张力系统非奇异快速终端滑模控制

针对交流异步电机驱动的冷带轧机速度张力系统的跟踪控制问题,给出一种基于Hamilton理论的非奇异快速终端滑模控制器设计方法.首先,设计了一种新型扰动观测器对系统中由参数摄动和负载扰动引起的不确定项进行观测;其次,通过预反馈控制建立了冷带轧机系统速度张力磁链外环的耗散Hamilton模型,进而基于互联-阻尼配置及能量整形方法完成耗散Hamilton控制器的设计;再次,基于串级控制思想完成了冷带轧机系统电流内环非奇异快速终端滑模控制器的设计.通过理论分析证明了所提控制方法能够保证闭环系统全局稳定.最后,基于某交流异步电机驱动的冷带轧机系统的现场实际数据进行仿真对比研究,仿真结果验证了本文所提方法的有效性.

基于Hamilton理论的多机系统励磁与UPFC的非线性鲁棒协调控制器设计

针对多机电力系统中参数的不确定扰动对系统稳定控制器影响的问题,利用广义耗散Hamilton理论设计了一种新型多机励磁和统一潮流控制器(UPFC)的非线性协调控制器。首先,建立了包含UPFC动态调节作用的多机电力系统动态方程,构造了系统的Hamilton能量函数,从而将系统表示成广义耗散Hamilton系统形式。其次,利用含参数摄动的L_2干扰抑制控制理论设计了多机励磁和UPFC的非线性协调控制器。此控制器设计过程同样适用于含有参数摄动的其他FACTS装置与多机励磁的协调控制器设计。最后,以四机两区域系统进行了仿真分析,结果表明当系统中存在多种参数摄动时,所设计协调控制器能够保证系统的功角稳定、实现UPFC接入点电压的无差调节并且具有较好的鲁棒性。

基于广义Hamilton理论的电动车转向悬架系统控制

提出一种Hamilton控制算法研究电动车转向悬架的底盘集成系统控制问题。考虑转向所引起的车身侧倾效应以及由于车身侧倾所引起的轮胎侧偏特性,通过状态量之间的耦合作用,针对汽车转向和悬架非线性综合模型设计了Hamilton控制器。构造系统的Hamilton能量函数,通过预置反馈完成系统Hamilton实现,选择反馈控制矩阵得到汽车转向和悬架的非线性控制策略。仿真和实验结果证明提出的控制系统是正确可行的,它改善了悬架动行程、车身侧倾角及车身侧倾角速度等性能。

基于Hamilton理论的广域非线性时滞多机电力系统的稳定与控制

针对非线性时滞多机电力系统,将局域信号与远程信号都纳入控制器设计中,根据全局条件下信号时滞的差异性,建立广域时滞非线性多机电力系统的端口可控Hamilton(PCH)模型。该模型以汽门开度为控制量,考虑了扰动给系统带来的影响。以此模型为基础,针对某个形式的H函数给出了含有该H函数作为部分能量函数的Lyapunov泛函及一系列相应的稳定条件。通过"能量整形"技术,将一般电力系统的PCH模型转化为具有特定形式H函数的PCH模型,并应用给出的稳定条件设计相应的全状态反馈控制。最后以3机9节点系统为例,以时域仿真的结果验证了扰动下非线性时滞控制器的有效性。

基于Hamilton理论的电力系统Lyapunov函数的研究

利用广义Hamilton理论对电力系统镇定性进行了分析,得到了一个关于系统镇定性的方法,在该方法的基础上,利用一种能量-Casimir函数方法求得扩展函数表达式,并利用Lyapunov稳定定理对该函数进行了判定。利用Lyapunov理论证明了所求的扩展函数是系统的Lyapunov函数。

基于Hamilton系统理论的直流配电系统镇定控制

随着分布式发电及电动汽车的大规模接入,直流配电系统中的随机因素日益增加,直流源荷设备的随机性扰动以及交流线路参数、滤波电容参数的不确定性都会影响到系统的稳定性。建立了直流配电系统随机动态模型,提出了基于Hamilton系统理论的随机稳定控制方法,设计了预反馈控制律及镇定控制器,搭建了仿真及实验系统,并对比了加入镇定控制器前后的系统动态特性及稳定性,仿真和实验结果表明,所设计的镇定控制器能够抑制随机扰动产生的振荡现象,提高系统的动态特性及稳定性。

斜拉桥面内振动的理论建模与特征值分析

本文建立了斜拉桥的精细化面内动力学模型,并开展了相应的自振特性分析.首先利用Hamilton变分原理推导了斜拉桥的运动方程,利用边界条件确定了斜拉桥线性化模型的频率方程.然后以双塔三跨斜拉桥为例开展数值分析,通过对比有限元结果验证了数值方法的正确性.同时引入局部化因子定量说明斜拉桥固有模态的特性.最后讨论了不同结构参数、索梁相互作用和结构体系对斜拉桥自振特性的影响.结果表明当系统的固有频率接近纯索频率时,斜拉桥的固有模态将呈现局部特性.同时索梁相互作用明显影响低阶非局部模态,相反可以忽略对高阶固有频率的影响.

数字赋能文旅深度融合的理论逻辑与研究框架

数字赋能文旅深度融合既是数字经济时代文旅发展的重要方式,又是文旅研究的重要课题。文章在阐述文旅深度融合内涵的基础上,探究了数字赋能文旅深度融合的基本逻辑,认为数字技术嵌入支撑文旅数字化,促进文旅信息融合化,带来文旅产业新变革,形成文旅共生体和数字文旅新形态。从理论研究、数字赋能和融合实践3个维度,初步构建了数字赋能文旅深度融合的研究框架,强调要创新性地运用文旅IP理论、融合共生理论、文旅场景理论、产业演化理论、系统动力学等理论,阐释文旅融合学理及其内在逻辑、演化过程和动力机制,深化文旅深度融合主要科学问题研究。文章提出要把握数字赋能文旅融合的关键技术、文旅资源普查与评价、文旅融合场景建构、文旅产业融合创新生态体系、国家文化公园与文旅融合示范区建设、科技创新与数字文旅人才培养等关键问题,推动文旅融合应用实践和学术研究持续创新,更好地服务于新时代中国式现代化建设和文旅高质量发展。

干旱形成机制与预测理论方法及其灾害风险特征研究进展与展望

在全球变暖背景下,干旱事件发生的频率和强度不断增大、影响不断加重,干旱发生规律的异常性和机制的复杂性也更为突出,对干旱形成机制、预测理论方法及灾害风险变化规律等方面都提出了新的挑战,也制约了当前干旱预测、预警及其灾害防控能力的提高。近年来,在国家重点基础研究发展计划(973计划)课题等多个国家级项目支持下,已在干旱灾害形成机制与预测理论方法及其风险特征方面取得了一系列新成果。通过动力诊断、数值模拟和田间试验等方法,开展了干旱形成的多因子协同作用和多尺度叠加机制、干旱致灾过程的逐阶递进特征,以及干旱灾害风险分布演化的主控因素等方面的研究。对如下几方面的新进展进行了系统总结归纳:(1)厘清了全球变暖背景下青藏高原热力、海温、夏季风、遥相关等多因子对干旱形成的作用机制。(2)发现了降水亏缺时间尺度和农作物不同生长阶段的干旱敏感性规律。(3)揭示了变暖背景下典型区域干旱灾害风险分布及其变异的新特征;构建了干旱灾害风险新概念模型。(4)研发了东亚季风区的季节和次季节干旱集成预测系统。在总结归纳已取得研究成果的基础上,对未来干旱形成机制及其灾害风险科学研究进行了展望,提出了5个重点研究方向:(1)多因子联动及其多尺度叠加效应对干旱形成的影响;(2)系统整合人类活动和决策以及相关反馈的气候模式研究;(3)揭示陆-气耦合和大气环流协同作用对干旱的影响;(4)认识干旱灾害对粮食安全和生态安全影响的关键过程;(5)提高不同气候情景下干旱预估的准确度。

教育促进新质生产力发展的理论逻辑与路径

新质生产力是以新质劳动力、新质生产工具和新质劳动对象为构成要素,以科技创新为内核,以推动高质量发展为目标的生产力新质态。新质生产力的发展离不开教育的高质量发展,教育通过人才创新、知识创新、技术创新以及产业创新分别作用于新质生产力三要素,从而对新质生产力发展形成基础性、战略性支撑。因此,在微观层面,以科技创新人才自主培养夯实新质生产力发展的劳动力基础;在中观层面,以产学研深度融合加速适应新质生产力发展的创新集聚;在宏观层面,以高水平教育对外开放为新质生产力发展注入外部动力。

中医筋骨理论中筋与骨的关系内涵探讨

中医骨伤科学具有鲜明的特色,其中筋骨理论对指导临床具有重大的意义。筋骨理论是中医骨伤科学的经典理论,但筋骨理论散在记载于各经典中,筋与骨内涵关系尚未有系统的阐述,尤其是生理、病理、治疗原则上的关系均为零散阐述。本文综合文献认为筋骨理论筋与骨内涵关系主要表现在:生理上相辅相成,体现为筋骨和合、骨正筋柔、筋强骨壮、筋骨互用等;病理上相互影响,体现为筋弛骨痿、筋滞骨错、骨错筋挪、骨断筋离等;治疗上同辨同治,体现为:理筋正骨、筋骨并重、筋骨平衡、调衡筋骨、根源同治等。骨伤临床实践遵循筋骨理论的指导原则,无论内治或外治,均需要辨病辨证结合,同时“辨骨、辨筋”相结合。

专题笔谈:发展新质生产力的理论与实践问题

高质量发展是全面建设社会主义现代化国家的首要任务。发展新质生产力是推动高质量发展的内在要求和重要着力点。为深入学习贯彻习近平总书记关于发展新质生产力的重要论述,《东北财经大学学报》编辑部本期组织策划了“发展新质生产力的理论与实践问题”专题笔谈,特邀复旦大学周文教授、中国人民大学刘守英教授、中国社会科学院郑红亮教授、东北财经大学庞明川研究员等专家学者,分别以“新质生产力赋能高质量发展”“关于理解新质生产力的几个问题”“深化新质生产力理论研究的几点认识”“从两个维度认识政府在发展新质生产力中的作用”为题,研究阐释发展新质生产力的理论认识和实践要求。现予刊发,以飨读者。