Note on the root locus method

A new approach to the calculation of the points at which the root locus crosses the imaginary axis is proposed and the corresponding parameters are given. Further, this method to analyze polynomial convexity is used. Examples are given for illustration. It is shown that this approach is simple and useful to determine the Hurwitz stable polynomial.

Analysis of promoter activity reveals that GmFTL2 expression differs from that of the known Flowering Locus T genes in soybean

Regulation of flowering is one of the key issues in crop yield. The Floiuering Loews T(FT) gene is a well-known florigen, which integrates various signals from multiple flowering-regulation pathways to initiate flowering. We previously reported that there are at least six FT genes(GmFTLl-6) in soybean displaying flowering activity. However, the individual functions of genes GmFTLl-6 remain to be identified. In this study, we cloned the GmFTL2 promoter(GmFTLpro) from soybean(Glycine max) cultivar Tianlong 1 and analyzed its motifs bioinformatically and its expression patterns using both a transgenic approach and quantitative RT-PCR(qRT-PCR). In GmFTLpro::GUS transgenic lines, GUS signals were enriched in cotyledons, hypocotyledons, pollen, embryos, and root tips in a photoperiod-independent manner. qRT-PCR confirmed the GUS reporter results. Our results suggest that GmFTL2 expression is regulated by developmental and tissue-specific clues and plays roles in seedling establishment and the development of micro game tophytes, embryos, and roots.

中压直流配电场景下混合型MMC过调制工况对运行稳定性的影响分析

混合型模块化多电平换流器(hybrid MMC)可通过过调制运行实现中压直流(MVDC)配电网的直流故障穿越.现有研究未充分分析过调制工况下混合型MMC的运行稳定性,无法满足中压直流配电网的运行需求.为此,本文通过与正常工况进行对比,分析了过调制工况对混合型MMC运行稳定性的影响.首先,在电气与控制部分统一的dq坐标系下,构建考虑直流调制比的混合型MMC小信号模型,并将其与详细电磁暂态(EMT)仿真结果对比,验证所建立模型的准确性;其次,对比正常及过调制工况下的根轨迹,进而从控制参数可行域的角度分析了过调制工况对系统运行稳定性的影响;然后,基于主导模态特征根的虚部计算系统失稳时的振荡频率,并将其与相同控制参数下电磁暂态仿真结果进行对比,验证上述稳定性分析结果的正确性;最后,基于参与因子法计算各状态变量对于主导模态的参与程度,从而揭示对系统稳定性影响较大的关键状态变量.理论分析及仿真结果表明,混合型MMC的内部模态会随着交流及直流电流控制器参数的增大而逐渐趋于不稳定;相较于正常工况,过调制工况下混合型MMC控制参数可行域扩大,小信号稳定性提高.

考虑长距离输电缆特性的逆变器并网系统谐波不稳定分析及抑制

长距离输电缆(LTC)与并网逆变器交互作用易引发系统谐波不稳定的风险,且忽略线路频变特性可能会导致稳定性误判。文中计及输电线路的分布参数特性和频变特性,研究如何评估这类逆变器并网系统的稳定性。首先,基于矢量匹配法对含LTC的交流系统进行等值,同时考虑逆变器的内外环控制、锁相环、控制延时等环节,建立dq旋转坐标系下逆变器并网系统高频状态空间模型;其次,采用参与因子分析方法辨识出导致谐波不稳定的关键影响环节,并基于根轨迹方法分析了LTC频变特性、延迟时间、控制器参数、电缆长度和电网阻抗对系统稳定性的影响;再次,提出了基于参数灵敏度分析和矩阵相似变换的系统稳定性改善方法,并对改进后系统的谐波稳定性进行分析;最后,基于RT-LAB构建硬件在环实验平台进行了验证,实验结果验证了理论分析的正确性。

基于虚拟惯量控制的新型电力系统功率差前馈振荡抑制方法

为了解决新型电力系统的低惯量、弱阻尼问题,虚拟同步发电机技术备受关注。但虚拟同步发电机在为系统提供惯量和阻尼的同时,也使得系统在受扰动影响时产生有功振荡问题,并且容易产生稳态误差。为此,提出基于虚拟惯量控制的新型电力系统功率差额前馈振荡抑制方法,优化虚拟同步发电机控制,有效地减小了系统在扰动下产生的有功功率和频率冲击,改善了系统的动态稳定性。同时,分别建立常规控制、普通微分前馈控制和功率差前馈控制等控制策略的有功闭环小信号模型,并给出相关参数设计方法。仿真验证表明,所提策略对解决动态振荡、稳态误差问题的有效性与优越性。

电池储能平抑风电场功率波动的稳定性分析

电池储能装置是平抑风电场功率波动的有效手段,其与风电场组成典型的电力电子化系统,复杂的耦合特性带来谐振振荡失稳风险。首先,通过构建电池储能装置接入风电场及送出线路的主电路等效模型,采用状态空间建模方法建立了整个系统的理论分析模型。其次,采用模态分析方法辨识了引起系统谐振失稳的关键影响因素及其影响因子,并采用根轨迹法研究了主电路和控制系统参数等关键因素的影响规律。最后,基于电磁暂态仿真模型,从主电路和控制系统参数两个方面验证了所建模型的正确性。结果表明,交流系统强度降低、锁相环控制器参数以及风电场与储能同时逆变的工况对稳定性影响显著,同时理论模型所预测的谐振失稳频率和电磁暂态仿真模型所得到的失稳频率基本一致,相对误差小于2.0%。

基于MATLAB仿真的增加零极点对系统性能的影响

以传递函数作为描述系统的数学模型,以时域分析法和根轨迹法作为主要的分析方法,主要分析增加一个负实数零极点以及改变所增加的零极点的位置对系统性能的影响。对于系统的时域分析主要从灵敏度、平稳性、快速性、稳定性四个方面来进行分析。对于根轨迹曲线主要讨论增加零极点后系统稳定时,根轨迹增益调整范围会发生怎样的变化。

基于暂态阻尼增强的改进VSG控制策略

针对虚拟同步发电机(virtual synchronous generator,VSG)并网运行时在有功指令和电网频率扰动下存在输出有功暂态振荡问题,提出了一种基于暂态阻尼增强的改进VSG控制策略。首先,基于状态反馈理论,分析了所提控制方法的物理意义,即该策略是通过在常规VSG有功控制环中加入角频率和电磁功率的高频分量来增强系统暂态阻尼。然后,基于所提的控制方法,建立了系统的有功控制环闭环小信号模型,并通过对系统特征根的根轨迹进行分析揭示了所提控制方法对VSG有功功率振荡抑制的影响。并给出了各状态反馈参数的设计准则,指导了反馈系数的设计。所提控制策略能有效抑制有功指令突变和电网频率突变时VSG输出有功功率振荡,并且不会影响系统的稳态特性。最后,通过仿真和实验对比分析,表明所提控制方法具有更好的有功功率振荡抑制效果,并且能消除稳态偏差,且适用于不同电网强度。

二阶系统根轨迹的完整分析与证明

针对文献[1]第166-177页例4.25系统根轨迹的复数部分(不包括实轴上的部分)是一个圆周,通过严格的数学推导和证明,不仅发现二阶系统的根轨迹形状与圆周有重要联系,而且还精确绘制了所有二阶系统的根轨迹(非概略绘制),并通过一些仿真实例进行了验证。

基于暂态电磁功率补偿的VSG并联系统有功振荡抑制策略

虚拟同步发电机(virtual synchronous generator,VSG)提高惯量与阻尼的同时也带来了有功振荡问题,特别是在多台VSG并联运行的系统中。首先建立VSG并联系统有功控制环节的小信号模型,再通过根轨迹分析阻尼、惯量和阻抗参数对系统稳定性的影响。进一步,提出一种基于暂态电磁功率补偿的改进VSG控制策略,利用一阶滞后环节构造暂态电磁功率,从而增加系统暂态下的等效阻尼,实现微电网内VSG并联运行时的有功振荡抑制。该策略不会引起稳态偏差,还可以减小动态过程的调节时间和冲击功率。最后,通过MATLAB/Simulink仿真以及StarSim硬件在环半实物实验验证了所提策略的正确性和有效性。

船舶纵向运动多输入多输出不稳定系统的非线性反馈控制

为了提高多输入多输出(MIMO)不稳定系统控制器的鲁棒性与节能效果,以大连海事大学教学实习船“育鲲”轮在波浪上纵摇和升沉运动的数学模型为研究对象,将数学模型的分子分母具有不稳定零极点过程使用根轨迹成形技术以及引用数学工具加权矩阵将其根轨迹拉到左半平面.之后运用闭环增益成形算法设计控制器的思路,以成形后的模型用一阶闭环增益成形算法设计鲁棒控制器,再引入双极性S函数驱动的非线性反馈代替原有的误差线性反馈.从仿真结果可以看出,在模型产生摄动时,非线性反馈控制改进了升沉和纵摇,控制能量大幅减少,对模型干扰具有鲁棒性能.该方案求解过程简单,并且整个系统控制器与被控对象物理意义明确,设计所得的控制器阶次较低,且补充完善了MIMO不稳定系统的控制器设计方法.

基于改进涡格法的飞翼飞行器动力学建模方法

针对柔性飞翼飞行器动力学建模中存在的气动非线性问题,提出了一种基于改进涡格法的非线性动力学飞翼飞行器建模方法。首先,对飞翼飞行器的几何参数和结构特性进行了介绍和分析,为后续建模工作提供了基础参数。然后,设计了飞行器动力学模型,其中采用改进后的涡格法将气动非线性因素引入空气动力学模型,和结构动力学模型、飞行动力学模型、执行机构和传感器共同组成了全机模型。最后,根据柔性飞翼飞行器的实际参数进行了仿真实验,通过根轨迹图和系统响应结果,验证并分析了气动非线性因素引入对飞行器动力学建模的影响。仿真结果表明,该飞行器模型能够充分反映气动非线性特性,而气动非线性因素的引入也会对模型响应的颤振特性和系统响应产生影响。

基于根轨迹分析方法的轴流转桨式水电机组调节系统稳定性分析

某轴流转桨式机组水电站通过提高下游水位来增加其所在河流的通航能力。为适应新的尾水位高度,该电站对其轴流转桨式水轮机进行了改造。本文研究了改造前后该轴流转桨式水电机组调节系统的稳定性问题,通过建立单机单管轴流转桨式水电机组调节系统的数学模型,基于根轨迹分析法研究了改造前后系统参数变化时的响应特征,得出系统的变化规律和特征,以确定系统的稳定运行参数范围。此外,本文还考虑了系统随动参数变化对机组稳定性的影响。该研究为该轴流转桨式水电机组调速系统的正常运行提供了理论指导。

构网场景下SVI多机并联功频振荡分析及抑制

随着新能源发电的占比不断提高,电力系统振荡问题日趋严重。文中针对构网场景下自同步电压源逆变器(SVI)多机并联出现的功频振荡问题展开分析。首先,基于SVI的控制策略通过小信号模型详细分析了多机并联的振荡机理,得出振荡的主要原因为SVI之间参数不一致,其中主要影响参数有惯量系数、有功下垂系数和线路电抗;然后,基于功率微分的预知特性提出一种互阻尼振荡抑制策略,利用功率微分项实时反馈校正有功参考可以起到功率阻尼的作用,无需相邻机组之间通信即可达到抑制振荡的效果,提高了系统的稳定性和可靠性;同时基于系统传递函数的根轨迹给出互阻尼参数的设计方法;最后,通过仿真验证了机理分析的正确性和抑制策略的有效性。

某大排量两轮摩托车高速直线行驶操纵稳定性分析

本文以某款大排量两轮摩托车为研究对象,针对大排量摩托车在高速工况下操纵稳定性问题,使用多体动力学仿真软件VI-Motorcycle,对其在高速直线工况下行驶受扰时的稳定性进行仿真实验,并利用根轨迹检验方法对结果进行分析。结果分析表明:大排量两轮摩托车在高速工况下,车辆受到微小瞬态扰动力矩时将会发生抖动(wobble)和摇摆(weave)现象,影响大排量两轮摩托车高速行驶时的操纵性能以及车辆的稳定性,结果验证与根轨迹法分析一致。本论文仿真结论对以后国内大排量摩托车操纵稳定性的研究有一定的参考价值。

水稻根系活力的遗传分析

以典型籼粳交 (窄叶青 8号 /京系 17) F1 代花培加倍的 DH群体为材料 ,在抽穗期用 TTC法考察根系活力。利用已构建的分子连锁图谱 ,采用区间作图法对根系活力进行 QTL 分析 ,在第 4染色体的 RG4 4 9和 RG80 9之间检测到一个QTL。用 Epistat软件分析影响根系活力的单个位点和位点间的互作 ,结果在 RG80 9附近检测到一个单基因 ,并检测到 2个条件型互作和 4对互适型互作 ,这些位点分布在第 1、2、4、7、8、9和

小麦骨干亲本京411及衍生品种苗期根部性状的遗传

【目的】利用高密度SNP标记解析骨干亲本京411的遗传结构,并研究其根系性状遗传特征,为培育高产广适性品种奠定基础。【方法】选用京411及其14个衍生品种(系),包括衍生一代6份,衍生二代8份,每品种选取饱满且大小一致的种子在发苗网上生长6 d,每份材料选取大小一致的幼苗转移至培养盘,每个培养盘种植3次重复,连续培养15 d后测定苗期根部性状的最长根长、侧根长、主根长、总根长、侧根表面积、主根表面积、总根表面积、总根尖数和根系干重。利用90K SNP芯片分析京411及其衍生后代群体的遗传结构和遗传区段传递,结合逐步回归分析定位苗期根部性状基因,探讨京411携带的优异根系基因在衍生后代中的分布。【结果】京411衍生群体平均遗传相似性为57.9%,该亲本与其衍生一代和衍生二代相同的等位变异频率分别为63.9%和67.9%,显著高于理论值。在A、B和D基因组间的相同等位变异频率分别为62.2%、61.3%和74.3%。京411的侧根和根尖数均优于其衍生品种,衍生品种的主根长和根干物质重量等性状的改良较为显著。以已有定位信息的SNP标记与根系性状进行逐步回归分析,共发掘出35个根系性状位点,3DL和5BL上携带控制根长性状的主效位点,分别与SNP标记wsnp_Ex_c1032_1972861和BS00100708_51关联,可用于京411衍生群体中分子辅助选择。来自京411的26个位点对根部性状起正向效应,中麦175和CA0958携带正向效应区段最多,占正向效应位点总数的73.1%。【结论】传统育种对地上部农艺性状的选择,可有效促进地下根系的改良,相当于对优异性状遗传片段的聚合。在京411衍生群体中,中麦175是针对骨干亲本遗传改良最成功的品种,不仅携带较多的京411优异根系基因,而且其主要根系性状、产量表现及广适性均优于京411。

基于BOOST变换器的小型风力机并网逆变控制系统设计

概述了基于BOOST变换器的小型风力机并网逆变控制系统设计方案。系统由一个H桥并网逆变器和一个BOOST升压斩波电路组成。对并网逆变器采用电流内环和电压外环双环控制,以取得网侧电流的快速跟随性和直流侧电压的抗扰性;对BOOST斩波电路进行功率控制,实现风力发电机的最大功率跟踪。系统采用了根轨迹图解法进行控制器参数设计,并取得了较好的动态控制性能。最后,以1.5kW并网逆变器的试验结果验证了设计的正确性。

水稻移栽后新生根系相关性状的QTL分析

为揭示水稻移栽后新生根系相关特性的遗传基础,以笹锦、北陆129及其杂交衍生的回交重组自交系群体为材料,构建包含对应的由245个分子标记组成的遗传图谱对水稻移栽后的新生根相关性状进行分析.共检测到10个控制根平均直径、总根长、平均根表面积、平均根长和根数等性状的 QTL.这些 QTL 分布在第1、2、5、9和11染色体上,并在第9和11染色体上成簇分布,表型贡献率为10．7％~28．5％.随后利用“选择作图”策略对主效 QTL 进行了验证分析.其中,位于第11染色体上标记 C477和 G320B 之间（5461121－6686166 bp）的同时控制根长、根表面积和根数的 QTL qRL11．1, qASA11和 qRN11．1是新发现的位点,具有一定的研究与应用价值.

根轨迹法在汽车操纵稳定性研究中的应用

根轨迹法由于没有直接反映汽车操纵稳定性研究中极为重要的参数——稳定性因数K,因此对于汽车操纵稳定性的研究有一定的局限性。为此将根轨迹法与稳定性因数K以及车辆的稳定性能、动态性能有机地结合起来。理论分析和实例分析都说明,改进后的根轨迹法,既能直观的判断汽车操纵稳定性的优劣,还可以分析出汽车操纵稳定性不佳的原因。