协同产品设计过程中任务量的迭代收敛特征分析

为帮助设计者合理规划与调整设计任务,基于耦合任务间的实时沟通这一实际情况,引入任务量完工比例参数,以表征产品设计中的协同特征,并以迭代过程中的任务调整量来度量耦合任务之间的联系与作用强度,将设计结构矩阵转化为任务转移矩阵,建立任务总量模型,揭示了因耦合引起的设计过程反复和任务总量迭代收敛的规律。根据特征向量矩阵,确定影响任务总量迭代收敛的主要因素。通过实例,证明该任务总量模型和迭代收敛规律是合理可行的。     

基于最优控制迭代学习算法的收敛性研究

针对迭代学习控制算法在线性离散系统中的收敛性问题,建立了直线电机的离散化数学模型,并将迭代学习控制算法运用到电机控制系统,对其稳定性和收敛性进行了研究。提出了一种基于最优控制理论的迭代学习控制算法,利用迭代学习控制的收敛条件对所提出的控制算法的稳定性和收敛性条件进行了分析,并在前馈及反馈二自由度控制结构的基础上进行了控制器的设计;同时通过对前馈控制力引入一个加权矩阵系数,提高了基于最优控制理论的迭代学习控制算法的收敛速度,将其运用到Matlab仿真平台和实际机电控制系统。研究结果表明:基于最优控制理论和加权矩阵系数的迭代学习控制算法收敛效果显著,提高了运动轨迹跟踪性能。     

考虑扰动频率的可倾瓦轴承动力学建模及数值模拟

可倾瓦轴承瓦块的摆动性增加了系统的自由度,对轴承油膜动力系数计算有很大影响,而目前的研究在计算流体动压润滑可倾瓦轴承油膜动力系数时未考虑轴颈与瓦块扰动频率的影响。针对这一问题,对考虑扰动频率的可倾瓦轴承动力学建模及动力系数计算方法进行研究,提出考虑扰动频率的可倾瓦轴承频率-缩减(Frequecy-Reduced)动力学模型,详细推导考虑扰动频率的可倾瓦轴承频率-缩减油膜动力系数矩阵形式。采用Newton-Raphson迭代法计算给定载荷和转速工况下的轴承的静平衡位置,利用有限元数值方法求解油膜刚度系数与阻尼系数。结果表明,瓦块和轴颈的扰动频率对可倾瓦动压轴承动态刚度和阻尼影响较大,随着扰动频率增大,阻尼系数的直接项增大,阻尼系数的交叉项变化不大;刚度系数的直接项数值减小,交叉项变化不大。     

双转子燃气轮机稳态数值计算方法研究

以双转子燃机为研究对象,用部件法对燃机进行气动热力性能研究;介绍了燃机特性计算中运用牛顿法寻找燃机的共同工作点,根据Newton-Raphson方法的迭代思想,研究基于高斯消去法的燃机稳态共同工作方程组数值求解方法。实际计算发现:试给若干参数对发动机各部件逐个进行特性计算,并迭代寻找共同工作点,会出现多种问题(迭代不收敛、高斯方程组系数矩阵奇异等)导致计算失败。针对上述问题,采用方程组降阶法、试给参数选择范围弹性限制法改进程序中的算法。结果表明,计算稳定性提高,迭代易收敛。     

应用扰动广义微分求积法的复合材料层合板剪切屈曲分析与优化

广义微分求积(GDQ)法求解复合材料层合板剪切屈曲时存在计算精度差、计算振荡不收敛问题,研究发现该现象源于载荷矩阵存在奇异,为此,提出扰动GDQ法,通过扰动主对角线权重系数以改善载荷矩阵的奇异性来消除计算振荡。数值算例验证了扰动策略的有效性,实现复合材料层合板剪切屈曲问题的高效稳定求解。在此基础上,结合直接搜索模拟退火算法,开展了含剪切载荷的复合材料层合板铺层顺序优化。结果表明：剪切工况时对称复合材料层合板的优化铺层不受铺层数和铺设形式影响,优化铺层角随长宽比增大而趋于60°;而剪切与轴压组合工况下较小的剪切力能改善层合板屈曲性能,随着剪切力的增大,优化屈曲性能逐渐降低,优化铺层趋同于剪切工况。研究结果为复合材料层合板的剪切屈曲性能设计提供了参考。     

振动系统特征值问题的矩阵灵敏度分析

应用Kronecker代数和矩阵微分理论，系统地发展了振动系统的特征值和特征向量的矩阵灵敏度分析方法，给出了向量值和矩阵值数的结构系统的特征值和特征向量的灵敏度，通过求导数排列成二维矩阵，所得的结果易形成计算机程序。该方法可以扩展延伸到具有一般矩阵和重根的特征值灵敏度分析的问题之中。     

基于级联光栅的氨氮质量浓度检测

为了实现水中氨氮质量浓度的在线检测,基于光纤光栅传输理论,提出了一种利用级联光栅,双参量同步测量的传感方案,推导出传感系统的灵敏度矩阵。实验测出了布拉格光纤光栅(FBG)和长周期光纤光栅(LPFG)的温度灵敏度系数、氨氮质量浓度灵敏度系数,获得了传感系统的灵敏度矩阵。结果表明,该方案结构简单、易于实施,为水中氨氮在线检测的研究提供了一种参考方案。     

基于不完全S变换和改进SVM的电能质量分类方法

随着社会的高速发展，各式各样的负载接入电网，单一扰动形式的电能质量问题，已被多扰动复合类型的电能质量问题取代。这无疑增加了电能质量问题特征提取与分类精度提升的难度。针对此问题，提出了基于不完全S变换和改进SVM的特征提取与分类方法。首先利用不完全S变换处理电能质量信号，对矩阵求模后从模矩阵中选取特征向量，组建特征矩阵，并利用递归特征消除选取重要特征。利用改进天牛须搜索算法（CBAS）优化支持向量机（SVM）的两个重要参数惩罚因子c和核函数参数g，将所选特征及优化后的SVM构建扰动分类器。根据实验表明，该方法准确率高，运行时间短，能够识别多种复合信号在内的扰动类型。根据对比，的分类效果明显优于随机森林（RF）、粒子群优化支持向量机（PSO-SVM）等常用方法。在不同信噪比条件下，具有良好的鲁棒性及抗噪能力，对电能质量扰动分类的研究具有重要意义。     

一种高精度动力缩聚法

基于迭代原理提出一种高精度动力缩聚法。该方法是通过缩聚矩阵的反复迭代来逼近其直实值,因而可对动力缩聚中普遍存在的缩聚精度对主自由度选择特别敏感这一问题有所改善,且计算精度可根据需要任意选择。数值示例表明,这是一种经济、行之有效的动力缩聚方法。     

可倾瓦轴承的完整动力分析模型及计算方法

提出求解可倾瓦径向滑动轴承完整动力特性的解析模型和计算方法,给出可倾瓦轴承完整动力特性系数矩阵的简明表达形式.基于瓦块和轴颈间的运动耦合关系,建立瓦块局部坐标系统.与瓦块和轴颈运动相关的全局广义位移矢量可以通过简练的步骤转换为局部动坐标系下轴颈的位移矢量;利用求解固定瓦轴承动力特性的方法求得的局部动坐标系下的油膜力及其Jocabian矩阵,该油膜力矢量可以精确地转换为全局广义坐标系下的表达形式.在轴承的平衡位置处,全局坐标系下的油膜力矢量关于广义位移和广义速度的Jocabian矩阵为轴承完整动力特性系数矩阵的负值.给瓦块一个设定的扰动频率,就可以得到简化的当量动力特性系数矩阵.此解析方法求解简单方便,可用于分析可倾瓦轴承-转子系统.