基于SOA的水轮机调速系统PID参数优化

针对现有优化方法复杂、易陷入局部最优等问题,为水轮机调速系统提出了一种基于人群搜索算法的比例-积分-微分控制参数优化方法.为验证该算法的可行性,建立了水轮机调速系统非线性模型,选取水轮发电机组转速偏差的积分时间绝对误差指标作为目标函数进行优化.为验证优化结果的有效性,将人群搜索算法的控制效果与参考文献中粒子群算法的控制效果进行了对比分析.仿真结果表明,在5%频率扰动下,人群搜索算法自第29次迭代起已收敛,经其优化的系统能在8秒内趋于稳定,此时系统的超调量为1.6%;在10%负荷扰动下,人群搜索算法自第25次迭代起已收敛,其优化效果与粒子群算法优化效果基本相同,两者均在10秒内让系统趋于稳定,但人群搜索算法优化的积分时间绝对误差指标比粒子群算法优化的积分时间绝对误差指标小,表明人群搜索算法具有更好的搜索功能,在一定程度上改善了孤网运行条件下机组的动态性能.     

粘性Cahn-Hilliard方程的高精度线性化差分方法

讨论粘性Cahn-Hilliard方程的高精度线性化差分方法.利用降阶法对粘性Cahn-Hilliard方程建立三层线性化紧差分格式.用离散能量分析法证明差分格式的唯一可解性及在L_∞-范数下的收敛性,其收敛阶为时间方向二阶、空间方向四阶.最后,通过数值算例验证了差分格式的理论结果.     

矩形底面扁球面网壳的分岔问题

对曲面为正三角形网格矩形底面扁球面单层网壳,用拟壳法建立非线性动力学方程,在固定夹紧的边界条件下,给出满足边界条件的动态解。通过Galerkin法得到该问题的非线性动力学方程,用Floquent指数方法研究系统的分岔问题,讨论了平衡点(奇点)领域的稳定性问题。并且通过数字仿真绘出了不同平衡点处系统的分岔图,指出系统在动静载荷作用下平衡位置的变化情况。     

农田平地机导航侧滑估计与自适应控制方法

针对农田平地机在无人驾驶作业时因受地面侧滑影响而导致路径追踪控制精度降低的问题,提出一种基于牵引式农田平地机的导航侧滑估计与自适应控制方法。根据路径追踪时平地铲与拖拉机的位置关系,建立了牵引式农田平地机的运动学模型;基于运动学模型,提出了一种侧滑估计器,用来预测导航控制中车轮因侧滑产生的侧滑角,并计算出拖拉机的前轮转角控制率;采用改进的非线性函数构造方法对PID控制器的参数KP、KI、KD进行实时整定,实现了农田平地机自适应导航控制。田间试验表明,该方法使平地铲路径追踪的平均绝对偏差减小了6.78 cm,标准偏差减小了10.1 cm。与无侧滑估计和参数自适应的导航控制相比,本文方法提高了农田平地机的路径追踪精度,增强了导航控制系统对平地机的适应性和鲁棒性。     

基于非线性假设的农业机械化综合评价——以四川地区为例

农业机械化水平受到自然、经济、社会等多重因素影响,区域性特征非常明显,对农机化的评价维度和方法目前也未形成共识。为此,以四川省农机发展水平为例,确定四川省农业机械化评价维度后,基于几个维度的非线性关系假设,使用三维空间向量对该地区农业机械化水平进行了综合评价。     

一种准零刚度被动隔振系统的非线性共振响应分析

分析了一种机构的负刚度特性和它与线性主弹簧并联后而成的隔振系统的准零刚度特性，推导了准零刚度被动隔振系统的主谐波共振、亚谐波共振和超谐波共振的幅频特性表达式.结果表明，机构的负刚度区域随弹簧的初始变形与杆长的比值增大而变宽；隔振系统的准零刚度区域随主弹簧的刚度与机构中的弹簧总刚度的比值以及机构中的弹簧初始变形与杆长的比值增大而变宽；经比较发现，本文推得的被动隔振系统的同一种谐波共振幅频特性与杜芬方程的幅频特性均存在较大偏差.因此，对于这类被动隔振系统的运动微分方程，若以位移激励的幅值与激励频率平方的乘积代替单位质量的激励力幅值按杜芬方程的解来处理谐波共振问题将会带来较大误差.     

一类半线性椭圆问题的瀑布型多重网格法

采用瀑布型多重网格法求解一类半线性椭圆问题.在适当条件下，证明了该算法具有能量范数意义下最优收敛阶和拟最优计算复杂度.     

对同步发电机励磁控制优化设计仿真研究

提出基于现代内点非线性规划方法的非线性最优控制设计思想。将控制系统的二次性能指标选取为非线性规划的目标函数;运用隐式积分方法,将控制系统的状态方程差分为等式约束;控制量的上下限幅选取为不等式约束;从而将最优控制问题转化为非线性规划问题,形成以规划方法处理控制问题的设计思路和算法。这种设计方法可按实际需要选择目标函数,并能够找到在选定的目标函数下,使非线性控制系统达到最优的控制规律,且设计灵活。以发电机励磁控制系统为例,提出了基于内点非线性规划的发电机励磁控制设计方法。为了考查该设计方法的灵活性,选择不同的控制目标进行设计。仿真结果表明：该设计方法使发电机具有良好的输出特性,具有广泛的应用前景。     

混凝土受拉软化特性对完全联合承载蜗壳非线性有限元分析的影响研究

完全联合承载蜗壳是一种为解决高HD值蜗壳结构钢衬厚度过大并保证其整体安全性的结构形式,但在我国工程中应用很少.三峡电站完全联合承载蜗壳由于结构尺寸大、HD值高,其工作机理复杂,结构分析难度较大.运用ABAQUS程序对该蜗壳结构进行了非线性有限元分析,比较在不同的混凝土材料软化特性曲线方案下的混凝土结构损伤情况及钢衬和钢筋应力,为结构三维非线性计算采用何种软化曲线计算以及钢筋的合理化配置提供依据.     

自动给水栓灌溉系统的运行模拟与研究

根据广东省台山市都斛镇水稻田控制排灌田间工程试验区的实测资料 ,探讨了在已定工作水头和输水管管径的条件下 ,不同出水口开启状况下各给水栓出流量的数学分析方法 ,同时模拟计算了不同管径 (或改变水头 )条件下给水栓系统运行状态的变化 ,并与实际观测情况进行了比较和分析