废热式温差发电器性能仿真

研究温差发电优化控制问题,温差发电技术是用回收废热转化为电能的转换器,使得温差发电运行稳定,产生大功率效能。温差发电技术涉及三大基本效应,导致其温度分布模型不清,难以实现上述目的。为了探究温差发电器的运行规律,指导温差发电器处于较大输出功率下运行,采用温差发电原理以及传热学理论,建立了一种用以求解温差发电器内部温度分布的数学模型。并以输出功率为目标函数,通过仿真计算得到温差发电器在不同工作条件下的性能特性。仿真比较发现,增强冷端散热能力是提高温差发电器输出功率的有效途径,且水冷效果相比空冷效果优势明显。实验结果可为优化温差发电器工作条件和提高其输出功率提供有价值的理论指导。     

基于灰色神经网络的骨折愈合应力预测

在骨折愈合应力准确预测问题的研究中,骨折愈合受许多因素的影响,应力是主要因素之一。为了加快骨折愈合的速度和提高质量,及时了解骨折愈合过程中应力的变化趋势并调整加力的大小,就显得很重要。然而应力的变化是不确定的,用传统的观察法医生很难确定次日应力的大小,用单一的GM(1,1)模型预测精度也不高。根据神经网络能有效修正灰色预测模型的思路,提出了基于灰色系统理论及径向基神经网络的组合预测模型。先用灰色系统理论中的GM(1,1)模型,用已有的实测应力数据对次日的骨折断面应力进行预测,然后用实测值与预测值的差值训练神经网络,从而可以对灰色预测的值进行修正。实验结果表明:提出的应力预测的模型获得较高的预测精度,说明组合预测模型效果优于单一的灰色预测模型。     

神经网络PID在PLC系统控制中的应用研究

针对传统的PID算法由于难以给出精确的数学模型,使得系统参数设定困难,同时系统控制效果上存在一定的缺陷,造成系统安全性和可靠性降低,系统控制质量不高。为了解决传统的PID算法所带来的问题,提出了基于模糊神经网络的PID算法,将PID算法、模糊控制算法以及神经网络算法相结合,形成了一种智能控制算法。将算法应用在PLC控制系统中,实验表明算法有效的实现了PID参数的自整定,并且提高了控制质量,具有一定的实际应用推广价值。     

不确定性柔性系统的鲁棒EI时滞滤波器设计

研究柔性机械系统稳定性优化问题,柔性系统存在残留振动,造成系统模型存在误差以及在运行过程中参数发生变化.为有效抑制系统的残留振动,提出了一种频域的零点配置方法设计对频率和阻尼误差均有较强鲁棒性的多峰极不灵敏(EI)时滞滤波器.通过在极点或极点附近配置时滞滤波器的多重零点设计EI时滞滤波器,同时考虑了系统的振动频率和阻尼的变化,运用Matlab软件进行了编程设计和性能分析.仿真结果表明,新方法设计的鲁棒EI时滞滤波器能更有效地抑制负载的残留振荡,可更好地适应系统参数的不确定性.     

基于改进遗传算法的多脉冲交会轨道优化研究

最优空间多脉冲轨道交会是一个复杂的非线性系统。由于结构复杂,存在非线性特性,影响系统的快速性和实时性。建立最优空间多脉冲轨道交会模型,传统遗传算法不能满足要求,因此提出了在自适应遗传算法的基础上引入多位变异的多变异位自适应遗传算法,对空间多脉冲交会轨道优化进行了求解。多变异位自适应遗传算法增加了种群的多样性,可避免算法的早熟收敛现象。仿真结果表明,利用多位变异自适应遗传算法求解空间多脉冲交会轨道优化效果好,避免了早期收敛,提高了全局寻优能力,为多脉冲交会轨道优化提供了较好的方法。     

火炮磁流变后坐系统仿真

将磁流变技术应用于火炮反后坐装置是目前正在发展的一种降低火炮后坐力的新技术,优化火炮反后坐装置控制,达到实时调节阻力。针对某型号火炮,在建立动力学模型和电磁模型的基础上设计了磁流变反后坐系统。为实现理想的后坐控制规律,提出了PID和模糊控制算法。利用ADAMS和MATLAB进行联合仿真,仿真结果表明,在后坐行程范围内,最大后坐阻力分别为3.71×105N,3.53×105N,相比传统火炮减小了13%和17%,并且模糊控制的后坐阻力曲线具有良好的"平台效应",实现了控制目标,表明磁流变阻尼器良好的可控性和应用于火炮后坐系统中的可行性。     

某型发射装药保温时间仿真研究

针对国军标规定的发射装药保温时间较长和试验研究的盲目性,为准确掌握保透时间,对某型发射装药开展保温时间仿真研究.首先论述了发射装药保温的原理,接着利用三维实体建模软件Solidworks建立了发射装药实体模型,通过传热学计算和运用测试手段确定了有关参数,运用ANSYS有限元模拟分析软件对发射装药内部温度的传递变化规律进行了仿真,得到了发射装药温度场分布与保温时间的关系及发射装药保透所需时间,最后通过试验验证了仿真研究的合理性,证明了现行国家军用标准规定的保温时间有很大压缩空间.     

SMA驱动丝的建模与仿真

研究SMA动力学优化模型,针对形状记忆合金(SMA)驱动丝具有强非线性、迟滞效应等特性,为设计SMA驱动丝的自适应结构,提出建立SMA驱动丝模型并提供高效的仿真方法。采用有限元软件实现了受轴向载荷的SMA驱动丝的仿真建模。对本构模型是根据自由能的一维热-力学耦合模型,可以同时复现形状记忆效应和超弹性。数值仿真能够引起材料相变的非均匀温度和应变分布。仿真结果表明,建立热-力学耦合模型,可为设计SMA驱动丝的自适应结构计算提供可靠依据。     

飞机地面空调车温度控制的仿真研究

研究优化飞机地面空调车温控制问题,由于飞机地面空调车温度控制是非线性、时变性强的系统,工作环境不确定性,面对复杂系统温控模型不准确,传统的PID控制存在超调量大、响应速度慢、抗干扰能力弱等缺点。为提高温度控制精度,提出了一种新的稳定性好、精度高、抗干扰能力强的遗传-粒子群PID控制方法。结合传统的PID方法,遗传算法和粒子群算法的各自优点,实现了PID参数的在线整定。通过在matlab上进行仿真,实验结果证明算法具有超调量小、响应速度快、精度高、抗干扰能力强等优点,PID控制性能有显著提高,为飞机地面空调车的温度控制设计提供了依据。     

四旋翼无人机的系统模型与辨识

研究无人机系统优化控制问题,为实现四旋翼微型飞行器的自动控制飞行,需要得到正确的系统模型参数,实现精确控制。子空间辨识法可以直接地反应出多输出多输出系统模型,算法比较容易实现。首先从四旋翼的力学模型出发,建立了在小角度假设下的线性系统模型,并首次将子空间辨识方法运用到四旋翼飞行器的辨识中。用仿真实例实验,假设飞行器在缓慢上升过程,采用由子空间辨识方法获得的系统模型输出与原系统在同样输入条件下的输出进行了比较。结果表明在假设条件下的辨识具有可行性,为中旋翼无人机优化控制提供了依据。