Research on Anti-Fluctuation Control of Winding Tension System Based on Feedforward Compensation

In the fiber winding process,strong disturbance,uncertainty,strong coupling,and fiber friction complicate the winding constant tension control.In order to effectively reduce the influence of these problems on the tension output,this paper proposed a tension fluctuation rejection strategy based on feedforward compensation.In addition to the bias harmonic curve of the unknown state,the tension fluctuation also contains the influence of bounded noise.A tension fluctuation observer(TFO)is designed to cancel the uncertain periodic signal,in which the frequency generator is used to estimate the critical parameter information.Then,the fluctuation signal is reconstructed by a third-order auxiliary filter.The estimated signal feedforward compensates for the actual tension fluctuation.Furthermore,a time-varying parameters fractional-order PID controller(TPFOPID)is realized to attenuate the bounded noise in the fluctuation.Finally,TPFOPID is enhanced by TFO and applied to control a tension control system considering multi-source disturbances.The stability of the method is analyzed by using the Lyapunov theorem.Finally,numerical simulations verify that the proposed scheme improves the tracking ability and robustness of the system in response to tension fluctuations.

土性参数不确定性描述方法的探讨

通过分析土体自然历史形成条件,从土性参数变异性表现特征着手,对其进行归类分析,初步回答了土性指标变异性的含义;对比分析了土层剖面的两种建模方法,据此提出了基于随机场理论的变异性统计方法,并通过实际工程勘探数据的统计分析,诠释了该方法的优越性所在。结果表明:土性指标变异性并非土体分层后层与层之间土性指标的差异,而是层内土性点与点之间的空间变异;相对于传统随机变量的建模方法,这种空间变异性用随机场理论建模更加科学合理;随机场理论用空间趋势函数和随机波动分量分别表征土性指标的确定性部分和随机扰动部分,通过去趋势化处理,可把握土性参数不确定性的核心;实例分析显示,本文提出的方法可更加精确地了解土性参数的不确定性,为可靠性理念在实际工程中的应用提供有利的途径。

SVG在双馈风力发电系统电压无功控制中的应用

双馈风力发电机在国内外的风力发电实际应用中逐渐取代同步发电机和笼型异步发电机,由于风力发电并网时出力的随机波动性,给配电系统的电压无功带来了很大的影响。考虑双馈风力发电机自身的无功输出特点,研究了SVG在其电压无功控制时的应用,详细探讨了SVG并网时的关键技术点,包括控制结构模型、容量的选取以及主要参数的确定。通过IEEE9节点的配电网络数据,在PSCAD中进行实例仿真,验证了所提出方法的有效可行性,为SVG在双馈风力发电系统电压无功控制中的应用提供了依据。

天津港地区土层剖面随机场特征参数的估计

天然地基或人工地基在形成过程中,不同位置的土由于成因相似,其物理力学特性指标具有空间自相关性,这种空间自相关性可以用随机场理论进行研究。为估计天津港地区土体物理力学性质的空间随机场特性,采用了现场钻孔取样、静力触探等方法获取了大量的描述土体物理力学性质的参数。由于静力触探试验能够连续取样以获得足够多的数据来进行随机场分析,文章主要应用静探数据检验了该地区土性指标的平稳性和各态历经性,指出应用Vanmarcke的随机场模型对土性指标进行分析具有可行性。本文的创新点在于探讨了天津港地区随机场模型的建立方法并应用改进的完全不相关距离方法估计了天津港地区典型土层剖面的随机场特征参数。为随机场理论应用于天津港地区岩土工程可靠度分析打下了坚实的基础。相同的方法可用于其他地区土层随机场特征参数的估计。

随机参数股价波动源模型下可赎回可转债定价

为了深入研究同时具有债权性质和期权性质的可转换债券的定价问题,也作为对鞅方法在期权定价过程中应用的进一步推广,考虑到金融危机背景,选取了由随机波动源和异常波动源2种波动同时作用并且能够更好刻画市场中股票价格实际波动现象的股价波动源模型,在无风险利率、股价期望收益率以及波动率均为依赖时间的随机参数的条件下,利用随机微分方程、测度变换以及鞅理论相关知识,讨论了附有赎回条款的可转换债券定价问题,得到了上述前提下可赎回可转债的初始价格定价公式.本文对现有研究成果进行了改进,从而更贴近实际情况.文中结果为进一步研究可转换债券定价问题奠定了基础,推广了鞅理论的应用.

土性参数波动范围的计算方法及影响因素

波动范围(Scale of Fluctuation,SOF)是表征土体空间变异性的重要参数。为了探究土性参数波动范围的最优化算法及影响因素,该研究通过对比分析随机场法和地质统计学法的异同点,采用控制变量法对土性参数在不同条件下计算了SOF值,探讨了数据的趋势性、拟合参数初值、拟合点个数等因素对土性参数SOF计算结果的影响。研究结果表明:1)在利用随机场法和地质统计学法计算SOF时,去趋势化可以消除数据趋势性带来的影响,归一化可以减少不同初值对计算结果的影响。2)提出了一种同时适用于随机场法与地质统计学法的确定拟合参数初值及拟合点个数的统一方法,并在此基础上计算了某工程非饱和黏土土性参数的竖直SOF,其范围为0.14~0.62 m。研究成果可为农田的土壤改良及农田精细管理提供依据。

有限数据条件下土性参数波动范围计算方法的有效性分析

准确计算波动范围是描述土性参数空间变异性的关键。然而,天然土层参数真实的波动范围是未知的,且实际岩土工程勘察资料十分有限,采用不同方法确定的波动范围会存在显著差异。本文通过真实相关函数为指数型的静力触探试验(CPT)模拟数据分析对比了计算波动范围的平均零跨法、相关函数法、拟合理论方差折减函数法、拟合简化方差折减函数法及贝叶斯方法的有效性。研究结果表明:不同波动范围计算方法准确性存在一定差异。贝叶斯方法确定的波动范围最接近于真实值,其次是相关函数法与拟合理论方差折减函数法,平均零跨法和拟合简化方差折减函数法计算结果偏差较大,平均零跨法使用时应当注意其相关函数假定条件。CPT样本数据量影响波动范围计算方法的适用性。当锥尖阻力真实波动范围较小,且CPT样本数据量非常有限时,贝叶斯方法和平均零跨法可以估计波动范围值,但相关函数法、拟合理论方差折减函数法和拟合简化方差折减函数法无法计算波动范围。当CPT样本数据量较多时(如样本长度大于等于20),均可采用贝叶斯方法、相关函数法与拟合理论方差折减函数法计算波动范围值。在CPT数据量相同的条件下,贝叶斯方法因充分融合了多源信息(包括有限观测数据和先验信息),计算结果的不确定性最小、准确性最高。这些方法中贝叶斯方法的适用性最强,既适用于数据量较多的情况,也适用于数据量较少的情况。

不确定冲击的非线性效应:基于信贷周期视角的考察

当前,学界通过利用时变参数随机波动模型估计的中国经济不确定性,并借助平滑转移向量自回归内生识别的信贷市场扩张和紧缩,全面探讨中国经济不确定冲击对宏观经济的非线性影响的研究不多。脉冲响应函数表明在信贷扩张和收缩两区制下,不确定冲击对大多数宏观经济金融变量产生了显著的非线性效应,方差分解结果支持了经济不确定冲击对与外部金融贸易条件关系密切的变量有着更好的解释能力。研究结果丰富了中国经济不确定的相关研究并厘清了经济不确定的传递机制,为调整和制定相应的宏观经济政策提供了有益的参考。