考虑车主多模式需求响应模糊意愿的优化调度策略

现代电动汽车(electrical vehicle, EV)用户需求响应具有多样性和意愿模糊性的特点,当实施单一激励政策时,EV响应将达不到预期效果。为此,提出了考虑车主多模式需求响应及其模糊意愿的含EV微电网的主从博弈优化调度策略。微电网主体针对净负荷制定多模式动态电价激励政策,引导EV在多模式电价中做出选择,促进EV有序充放电,实现其净负荷均方差和运行成本最小。车主从体基于模糊逻辑推理意愿决策,响应多模式动态电价,极小化车主成本。采用非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)求解优化模型,获得最优多模式动态电价和EV充放电策略。仿真结果验证了所提方法的有效性。

水下爆炸作用下多舱室结构的动力响应及损伤特性

为探究近水面条件下,水下爆炸载荷强度及爆炸距离等因素对多舱室结构损伤特性的影响,开展多舱室结构的水下爆炸试验,结合S-ALE结构化瞬态流固耦合的数值模拟方法,对近水面爆炸时流场压力载荷的传递分布、结构的动态响应和损伤特性进行分析。基于不同爆炸强度、距离的多工况数值模拟,阐明水下爆炸载荷对多舱室结构的损伤机理,获得爆距变化时冲击波以及气泡载荷冲击做功的比例关系,总结了多舱室结构在爆炸载荷作用下的动态响应特征以及毁伤模式。研究结果表明:多舱室结构会产生剪切破口、撕裂、凹陷塑性变形、压溃屈曲等耦合损伤形式,结构损伤的不连续性和非线性变形引起爆炸气泡的不对称膨胀运动,导致舱室内压力分布呈现冲击波特征和准静态特征;冲击波和气泡载荷共同引起多舱室结构的局部损伤和整体响应,气泡载荷引起的结构动能增长幅度约50%以上。

液相色谱-串联质谱法测定何首乌中87种农药残留

目的建立何首乌中87种农药的液相色谱-串联质谱(LC-MS/MS)测定方法,并应用于53批何首乌样品的农药初步筛查,为何首乌安全性研究提供借鉴。方法样品经乙腈高速匀浆提取,采用LC-MS/MS,基质匹配法进行测定。质谱采用动态多反应监测模式(MRM)采集数据。结果87种农药及其代谢物共计100个指标线性关系良好,相关系数均大于0.99,加标回收率实验中全部指标回收率在70.4%~107.4%之间,RSD均小于11.40%,符合痕量测定的要求。53批何首乌样品中共检出3种农药,分别为多菌灵、啶虫脒和吡唑醚菌酯,残留量均低于0.01 mg·kg^(-1)。结论此方法检测指标包括LC-MS/MS检测的绝大多数禁用农药,方法灵敏度高、准确性好,可应用于何首乌中农药残留的筛查检测,可为基质类似中药材的农药残留检测方法提供借鉴参考。

水下接触爆炸下液舱前置型防雷舱的动响应分析

为探讨防雷舱结构设计,采用有限元方法对同一防雷舱结构的典型模式和液舱前置模式进行数值仿真计算,通过对典型模式与实验结果的对比,验证了数值计算方法的有效性。着重分析了液舱前置对防雷舱结构动响应过程、失效模式及防护效能的影响,并分析了其形成机制。从结构破坏过程、载荷特性、吸能特性三个方面对比了两种模式的差异,探讨了两种模式防雷舱结构的防护机理,为舰船水下舷侧防护结构的工程设计提供了参考。

草原区煤电基地开发生态环境时空响应及综合评价

草原区煤电基地的大规模开发必然引发剧烈的生态环境问题。针对胜利煤电基地生态系统的特点,应用系统分析方法,以土地、水体和大气为空间载体,辨识生态扰动因子,构建生态环境综合评价指标体系,以多源动态监测技术为获取基础信息的主要手段,利用遥感反演、数据融合、空间插值、统计分析等数据处理方法,从煤电基地尺度、功能区单元和最适宜格网单元等多时空尺度,综合评价和分析研究区域2000年,2005年,2010年和2015年的生态环境状况,探寻区域生态的时空变化规律。研究表明,2000—2015年,研究区域生态环境整体处于良好状态;2005—2010年,煤电基地开发规模迅速扩大,恶化趋势明显,生态环境状况显著变差、明显变差和略微变差的区域面积分别达到512.76,664.52,284.26 km 2,占研究区域的72.23%,主要集中在露天矿区及电厂区、锡林浩特市城区、城镇居民点和省道S307两侧区域,并以露天矿区及电厂区、市区和居民点为中心形成阶梯状缓冲区,印证了露天矿开采及电厂开发、城市建设对生态环境产生负面扰动的累积效应;2010—2015年,露天矿区排土场复垦、电厂控排、城市湿地公园建设及省道S307沿线绿化有效改善了局部生态环境状况,体现了生态修复与监管对生态环境恢复的重要性。根据生态环境评价结果及其时空发展规律,提出了搭建基于大数据的草原区煤电基地生态环境“监测-评价-管理”三位一体多源动态监测平台和建立生态环境修复“5W+2H+E”循环管理模式的管控对策,为煤电基地环境保护和生态修复监管提供了可靠依据。

大跨高墩城市轨道交通斜拉桥动力特性及抗风性能

以大跨高墩城市轨道交通斜拉桥的3种桥型方案为工程背景,分别建立空间有限元模型,并进行结构的动力特性计算,对其自振频率和振型特点进行对比分析;基于自主研究开发的桥梁结构分析软件BANSYS,利用二维平面流场理论和多模态耦合振动分析的方法,对大跨高墩城市轨道交通斜拉桥结构在静风荷载下的稳定性和由脉动风引起的抖振位移及抖振内力进行了对比分析。结果表明:大跨高墩城市轨道交通斜拉桥结构整体较柔,各方案之间因结构差异导致的动力特性和风致响应的差别不容忽视。

采用T-S模糊模型的TCSC多目标控制器设计

在电力系统中装设可控串联补偿(TCSC)可以改善系统的稳定性,抑制次同步谐振和区域间的低频振荡,提高远距离联络线的传输能力。为更好地发挥TCSC效益,利用模糊T-S模型无限逼近非线性系统的特性,提出了一种多目标TCSC控制器设计方法。建立了一类含TCSC的两机电力系统的模糊T-S模型,把闭环系统的稳定性、H∞性能、极点配置的要求统一到一个线性矩阵不等式组中,基于线性矩阵不等式理论实现了TCSC多目标控制器设计,采用并行分配补偿技术,设计出了全局非线性系统的控制规律。最后,利用MATLAB进行了仿真,结果表明所设计的控制器能有效提高电力系统的功角稳定性,保证系统具有良好的动态性能,能满足多个目标要求,具有比TCSC非线性H∞鲁棒控制器更优越的性能,且易于工程实现,它将会在电力系统稳定控制中得到更多应用。

舵机传动机构动力学建模与分析

针对舵机系统试验模态值偏低及一致性较差的问题,运用有限元与多刚体系统动力学方法,建立舵机传动机构集中质量-弹簧多刚体动力学模型,研究系统模态、动力学响应等主要动力学特性,发现了对动力学特性影响突出的薄弱设计环节,加以改进,满足了实际工程需要。

考虑动态过程的可调资源集群多时间节点响应潜力评估方法

随着高比例可再生能源的接入,负荷侧可调节资源成为各类电网平衡调节业务的重要手段。为获取可调资源集群在各种不确定性因素影响下不同时间节点响应潜力的概率分布,提出了考虑动态过程的可调资源集群多时间节点响应潜力评估方法。该方法首先提出考虑响应动态过程的响应潜力评估指标,然后使用集成经验模态分解和堆栈自编码器提取可调资源用电特征,接着将该特征用于求取消费者心理学模型中的关键参数,最终形成各时间节点下可调资源集群响应潜力的概率分布。最后,通过算例分析验证了所提方法的有效性,并分析了典型业务场景下集群的有效响应潜力。

含弹簧-质量系统的多段杆的撞击响应

杆截面形状和质量以某些特定函数(如多项式函数、指数函数及三角函数等)变化时,给出了其弹性撞击问题的闭合解。使用直接模态叠加法(DMSM)研究了不等截面杆及含附加弹簧-质量系统杆的弹性撞击问题。把撞击物和被撞击物作为一个整体系统振动,从而把撞击问题转化为振动问题。基于各段杆上纵向位移的闭合解,得到撞击系统的频率方程、广义质量,并由Duhamel积分得到动力响应。与常规有限元法比较,所提方法能够减少划分单元的总数和CPU运行时间。算例验证了本文方法的有效性。

高墩大跨桥梁多自由度拟动力试验设计分析及试验验证

为改善高墩等质量连续分布体系单自由度拟动力试验的精度,以牛栏江大桥为例对该类结构的多自由度拟动力试验进行研究,并对加载模型进行合理减化。通过多自由度结构动力反应分析理论、高柔结构地震反应数值计算及桥梁简化模型的振动台试验,分析高阶振型对高墩大跨桥梁地震反应的影响。结果表明:对于高柔结构,采用等效单自由度体系的拟动力试验的位移结果是准确的;高阶振型对高墩大跨桥梁等高柔结构地震反应的基底剪力和基底弯矩影响较大,影响程度与地震波的频谱特性有关;在特定地震动作用下,2阶振型会对高柔结构的基底弯矩和基底剪力起主要贡献,故百米级高墩的拟动力试验等效为2自由度体系进行加载是合适的,若采用等效单自由度体系进行试验,应变及试验现象可能与实际不符。

基于时间内在相关性的温控负荷提取与特性分析

为了平衡用户用电需求与电网调度需求,提升温控负荷的需求响应能力,进一步把握温控负荷的运行规律,从而对调度计划做出预先安排,提出了一种基于改进自适应噪声的完整集合经验模态分解与时间内在相关性的多时间尺度动态相关性分析模型,通过分析负荷与环境温度时间序列在多时间尺度下的动态关联,捕捉其在局部时间段内的复杂变化关系,从而实现负荷曲线中温控负荷波动分量的剥离以及温控负荷占比的估计。通过算例分析说明了所提模型的应用方法,并对有效性做出了验证。

挠性航天器太阳翼全局模态动力学建模与实验研究

现代柔性航天器通常安装有大型太阳翼为其在轨运行提供所需动力.航天器入轨后太阳翼展开并锁定成为铰链连接多板结构,此类结构质量轻、跨度大、刚度低的特点使其低频振动和非线性振动问题越来越凸显.分析和处理此类结构出现的复杂振动问题的关键在于建立系统精确的非线性动力学模型.为此,本文提出铰链连接多板结构解析全局模态的提取方法,获取太阳翼的固有频率和解析函数表征的全局模态.提出可变刚度的扭转弹簧等效模型,考虑铰链非线性刚度及摩擦力矩等因素,通过全局模态离散得到系统的低维高精度非线性动力学模型,研究了太阳翼在周期激励作用下的非线性特性.开展太阳翼地面振动实验研究,采用锤击法获取系统模态,利用振动台施加正弦扫频激励,将物理实验结果与理论结果进行对比,从而验证全局模态动力学建模方法的合理性与准确性.结果表明,铰链刚度等结构参数对系统固有特性的影响较大,铰链的存在会使太阳翼的动态响应出现跳跃等非线性现象.全局模态动力学建模方法能很好地解决多板结构在非经典边界下解析全局模态求解的困难,系统全局模态反映的是系统各个部件弹性振动的真实模态,所建立的动力学模型具有低维高精度的特点,对于复杂组合结构非线性动力学建模具有重要的参考价值.

桥梁全息性态特征提取方法试验研究

为了克服传统接触式位移测量只能获取结构有限离散点的位移数据,难以准确、连续地表征整个结构几何变形的缺点。在统计学归一化互相关分析的基础上提出一种无需在结构上布置任何靶点就能快速从结构振动视频中获取结构表面密集特征点位移响应的灰度值匹配算法。以实验室内超大跨自锚式悬索桥模型为研究对象,依次开展了小车行驶激励和单点激励两类试验,通过对同一视域内单目标和多目标追踪验证了本文算法的准确性、可行性和高效性,并提出匹配模板概念将基础算法做了进一步优化,进而缩短计算时间。试验结果表明:本文方法与传统接触式位移传感器获取结构动态位移响应的误差在5%以内,精度满足工程实践要求。本文算法可以在无靶点的情况下获取结构表面任意特征点的动态位移响应,且具有较高的精度、效率和可靠性,相对于有靶点非接触摄影测量和常规接触式位移测量,研究结果可操作性和普适性更强,获取的数据更加全面。

智能巡线小车的多模式速度控制系统

介绍了基于Freescale HCS12系列单片机的智能巡线小车多模式速度控制系统的设计方案。该速度控制系统主要由直流电机驱动电路、速度检测模块和无线通信模块构成,包含四种速度模式。介绍了速度控制系统的总体结构,并分析了其主要模块的工作原理。介绍了软件思想和程序设计流程图。实验结果表明,该多模式速度控制系统保证了智能巡线小车具有较好的稳定性和快速跟随性。

集装箱远程实时安全监测系统

物流业的飞速发展给集装箱的实时监测提出了更高的要求,针对在集装箱物流运输过程难以对货物状态和集装箱安全状态进行实时监管的问题,设计了一种可以远程监测集装箱位置、箱内环境状态和集装箱安全状况的集装箱监测系统。系统以树莓派为控制核心,通过GPS/北斗双模定位模块和分布式温湿度检测模块获取集装箱的位置、箱内环境信息,采用动态密码电子锁提高了集装箱的安全性,结合人体检测传感器和摄像头可对非法侵入事故进行监测、记录和报警,监测数据通过多模通信网关发送至监测管理平台进行显示和管理。测试结果表明系统功能完善、可靠稳定,可以满足集装箱远程运输过程中实时监测需求,为提高物流的效率和质量提供了有效的监测手段。

基于104规约的海缆在线监测数据发布系统设计

在海上风电场综合管理系统中,海缆在线监测系统作为从站需要与集总监控平台主站通信。海上风电场中存在多个海缆在线监测系统,且待发布数据种类多、数据类型复杂、响应速度有待提升。针对以上工程需求,设计了一套基于IEC60870-5-104协议监测数据发布系统。该数据发布系统与海缆监测系统之间具有松耦合特点,采用标准数据字段和数据库技术实现多个监测系统的数据接入;数据发布系统支持数据点表地址与数据库表格之间的动态配置,增强了工程应用的便利性;同时采用数据点表内存映射及多线程技术,实现了发布系统响应主站召唤的响应时间小于100 ms的目标。

气相色谱-串联质谱法快速检测当归中102种农药残留

建立了当归中102种农药残留的快速检测方法。样品采用优化的QuEChERS前处理方法,利用气相色谱-串联质谱(GC-MS/MS)检测,动态多反应监测(dMRM)模式,基质匹配外标法定量。结果表明:在样品前处理过程中,经对提取溶剂、提取体系、净化体系的组成和用量进行筛选优化后,样品采用乙腈、1.0 g氯化钠、4.0 g无水硫酸镁、1.0 g柠檬酸钠和0.5 g柠檬酸二钠盐提取,无水硫酸镁800 mg、PSA 150 mg、C18 150 mg净化,通过基质匹配外标法校正,当归中基质效应对目标化合物的定性、定量影响明显减弱。在0.02~0.64 mg/kg范围内,102种农药的质量浓度与对应的峰面积间呈良好的线性关系,R2均大于0.99,检出限为0.002 5~0.025 mg/kg,定量限为0.005~0.05 mg/kg;在0.04、0.08和0.32 mg/kg 3个添加水平下,102种农药的平均回收率为52%~128%,RSD为1.0%~10%。该方法快速简便、耗时短,具有良好的灵敏度、正确度和精密度,为提高当归中农药安全水平,降低健康风险提供了一种快速、高效、可靠的分析手段。

QuEChERS-高效液相色谱-串联质谱法快速测定罗汉果中55种杀菌剂

建立了广西名优特产罗汉果中55种杀菌剂残留的QuEChERS-高效液相色谱-串联质谱(HPLC-MS/MS)检测方法。试样经1%(v/v)醋酸乙腈提取后,加入无水硫酸镁脱水,并使用无水硫酸钠、N-丙基乙二胺(PSA)和C18进行净化。采用均含有0.005 mol/L甲酸铵及0.01%(v/v)甲酸的95%(v/v)乙腈水溶液和水作为流动相中的有机相和水相进行梯度洗脱,在电喷雾离子源正离子模式(ESI+)下采用动态多反应监测(DMRM)进行扫描,基质匹配外标法定量。55种杀菌剂在1.0~100.0μg/kg范围内线性相关性良好,相关系数(R^2)>0.99;方法的检出限(S/N>3)为1.0μg/kg,定量限(S/N>10)为10.0μg/kg;加标(10.0μg/kg)回收率为76.96%~118.45%,相对标准偏差为3.44%~19.63%(n=6)。该法快速、准确、灵敏,适合高通量检测罗汉果中的杀菌剂残留。

冲击荷载作用下钢框架的动态响应分析

在冲击荷载作用下,钢框架结构的动态响应是一个复杂的非线性过程。运用ANSYS/LSDYNA建立了钢框架的三维模型,对冲击荷载作用下钢框架的动态响应和破坏形态进行研究。采取多点积分算法,有效避免沙漏问题,保证计算结果精确。以冲击块与钢框架的碰撞冲击为例,研究了冲击速度、冲击块质量、冲击位置等参数对钢框架在横向冲击作用下动力响应的影响,并分析冲击荷载下钢框架的破坏形态。结果表明:冲击块的质量、速度、冲击位置的增加都会不同程度地加剧钢框架的动态响应;在冲击作用下,高应变主要出现在被冲击柱子的冲击区域、柱脚处和梁柱节点处;冲击荷载下钢框架的破坏形态为整个框架发生侧移,受冲击柱在冲击处翼缘出现局部屈曲,受冲击区域的截面发生弯扭,未受冲击柱出现倾斜。