电力系统静态分岔及其控制

就电力系统分岔控制进行了探讨,介绍了鞍结点分岔、跨临界分岔和叉形分岔等与电力系统电压不稳、电压崩溃以及功角不稳和低频振荡等现象密切相关的静态分岔的判别理论和控制方法,分析了它们的理论基础和算法体系,为如何有效地控制这些分岔现象以确保电力系统安全经济地运行提供了理论依据.最后通过一个示例系统说明了电力系统分岔控制的具体操作步骤和闭环控制系统的稳定性分析方法.     

含间隙多约束碰撞振动系统稳定性分析

针对一类单自由度含间隙多约束碰撞振动系统,通过在碰撞面处建立系统的Poincaré映射,推导系统的Ja-cobi矩阵,将连续动力系统转换为离散动力系统,并利用Gram-Schmidt正交化和范式归一化计算得到系统的Lyapunov指数谱.通过数值模拟,计算系统混沌吸引子与周期吸引子的收敛序列,结合系统相图、单参分岔图及...     

一种静态电压稳定临界点的识别和计算方法

提出了一种用连续潮流技术识别和计算电压崩溃临界点的方法。电力系统静态电压稳定分析中,常见有鞍结型分岔点和约束诱导型分岔点。基于连续潮流的间接方法没有确定初值的困难,适合于负荷参数耦合的情形,易于识别约束型分岔点,从而适合于大型实际系统静态稳定临界点的计算。通过对中国一个实际地区系统的数值分析,表明文中所提方法是有效的。     

基于非线性电感的Boost变换器建模及动力学研究

电流模式控制Boost变换器是工业中广泛应用的一类开关变换器,开关管周期性导通和关断,使得Boost变换器具有丰富的非线性现象。但实际电感的电感值随通过的电流变化,表现出磁滞和饱和的特性,这将对变换器动力学行为的分析产生重要影响。本文利用J-A(Jiles-Atherton)磁滞模型建立了非线性电感模型,并将之嵌入到Boost变换器的状态方程中,通过数值仿真研究了电流模式控制Boost变换器的动力学行为。仿真结果表明,在建模时考虑电感的非线性特性,对Boost变换器稳定工作区域的分析将更加精确。同时发现电感的非线性特性对电路稳定性带来了较大影响,其机理与斜坡补偿是相似的。     

基于动态摩擦和分段刚度的热轧机水平振动行为分析

考虑工作辊振动时轧制界面间摩擦力的变化状态,以及工作辊水平方向轴承座撞击牌坊的情形,建立了相应的动态摩擦模型和分段刚度模型,并基于此建立了热轧机水平方向非线性振动模型。研究了线性阻尼项、动态摩擦力三次非线性项、分段刚度项以及外扰幅值变化下热轧机水平振动系统的幅频特性。最后,研究了外扰力变化下热轧机振动系统的分岔行为,发现外激幅值的变化可以使振动系统进入混沌状态,并且存在倍周期分岔通向阵发性混沌和混沌运动等显著现象,这正是引起带钢呈现明暗相间条纹的原因之一。上述研究内容为抑制热轧机辊系振动和参数的优化提供了理论依据。     

船体横荡运动对转子-浮筏气囊耦合系统非线性动力学特性的影响*

为研究横荡作用下船用转子-浮筏气囊耦合系统的非线性动力学特性,基于短轴承理论建立系统的数学模型,并用数值方法分析系统的动力学行为,探究转子转速、横荡幅值和频率变化对系统非线性动力学特性的影响。结果表明：与无横荡作用时相比,系统的动力学特性更为复杂;在转子转速较低时,系统在船体横荡作用下处于拟周期运动状态,随着转子转速的增加,系统出现分岔现象然后又合为一支直至混沌;随着横荡幅值的增大,转子的振动幅值也会随之增大,然而频率比的增加会使转子的振幅变小。     

基于图谱法的新型运动分岔并联机构型综合

多模式并联机构在航空航天、机械加工、医疗康复等领域均极具应用前景,但目前能够实现多模式的运动分岔并联机构类型较少,绝大多数运动分岔并联机构中含有变自由度性质的RER支链,为此基于图谱法综合了一类新型运动分岔并联机构且机构中含有4类变自由度性质支链与已有的RER支链不同。首先基于图谱法以机构初始位置两瞬时转动自由度线非共面且相互垂直为例对2T1R运动分岔并联机构进行综合,随后将机构含有的URR支链中和定平台相连接的R副轴线方向改变,使其具有2R2T和3R1T两种自由度性质。将改进后的URR支链配置方案应用到部分4自由度和5自由度支链中,提出另外三类变自由度支链,每种类别支链分别有4、12、32种。以机构中含有4类不同变自由度性质的支链为分类依据,综合出四大类同时具有2T1R+2R1T两模式新型运动分岔并联机构,共包括12种子类别;以第4类变自由度支链为例,将其引入到并联机构中,通过图谱法综合出具有3T1R+2R2T两模式新型运动分岔并联机构。     

基于分数阶阻尼的超磁致伸缩致动器非线性动力学研究

为进一步揭示超磁致伸缩致动器(Giant magnetostrictive actuator, GMA)系统非线性运动过程中的内在机理和动力学特征,基于分数阶微积分理论,将GMA动力学系统模型拓展至分数阶,建立含有分数阶阻尼的非线性GMA系统动力学方程,基于平均法分析系统主共振,得到系统的幅频响应方程;使用幂级数方法求解系统的数值解,通过Matlab数值模拟分析不同激励幅值和阻尼阶次对GMA系统的影响机理,从定性和定量的角度研究系统的分岔和混沌运动现象。结果表明：激励幅值和阻尼阶次对系统的幅频特性有显著影响;阻尼阶次对系统的分岔和混沌行为影响较大;不同阻尼阶次下由激励幅值变化引起系统的动力学行为相似但混沌区域不同。该研究有助于更好地了解GMA系统动力学特性,对工程实践中控制GMA系统稳定运行提供新的视角。     

形状记忆合金控制转子振动的稳定性研究

研究利用形状记忆合金的超弹性和挤压油膜阻尼器控制转子振动,利用形状记忆合金在弹性状态下的应用力－应变曲线,建立了新的系统振动方程,运用非线性理论和运动稳定性理论研究转子在形状记忆合金控制下的振动状态,讨论了系统的稳定性条件,获得系统发生分岔时系统参数之间的关系,并提出了通过改变参数来提高系统稳定性和抑制振幅的方法,最后通过仿真验证了改进后的系统振动抑制效果,仿真结果表明,改进后系统振幅降为改进前的２０％－３０％。     

转子-定子系统松动-碰摩耦合故障的动态响应分析

建立了考虑定子与基础之间的连接刚度和阻尼(包括定子本身运动)的转子-定子系统发生松动-碰摩时的动力学模型和微分方程，对系统在运行过程中的非线性行为进行了数值仿真分析，发现随着转速的变化过程，此类系统响应主要以拟周期或阵发性分岔进入混沌，而由拟周期或倍周期倒分岔离开混沌。在超临界转速区，系统的响应以混沌和周期k的分频运动为主要运动形式。该结果为转子-定子系统的故障诊断提供了依据和参考。