电流模式控制Boost变换器中的呼吸现象

本文揭示了在电流模式控制Boost变换器中,由于存在内部或外部耦合电路引起的传导和辐射干扰,使得有可能产生呼吸现象,这是一种以较长的周期按顺序交替历经规则、分谐波和混沌状态的时间分叉现象,在功率变换电路中是一种非正常的工作状态.可以通过建立具有固定初相位的模拟干扰信号,并使其频率与变换器的开关频率相同,以便将呼吸现象(时间分叉)转换为参数分叉,并从分叉控制的角度来对这种呼吸现象进行合理解释和理论分析,从而给出变换器稳定设计的理论依据.理论分析结果与数值仿真是完全一致的,另外,在电路实验中也得到了印证.     

粘弹性传动带的分岔特性和混沌振动分析

研究了粘弹性传动带横向振动的分岔特性和混沌动力学行为．将传动带视为沿轴向运动的抗弯刚度较 小的粘弹性梁模型,同时考虑变形的几何非线性和材料的非线性因素,运用弹性力学方法建立了其横向振动 的偏微分方程,利用 Galerkin 方法得到了时空坐标解耦的二阶非线性动力学方程,重点探讨了带速波动对系统 动态特性的影响．采用数值方法对系统的运动响应进行仿真,分岔图和 Poincaré图表明：随着平均带速和波动 幅值的变化,系统出现周期振动和混沌振动,倍周期分岔是产生混沌振动的途径．     

高维网机系统失稳振荡的分岔研究

应用机电耦联动力学理论和电路理论,建立了统一的发电机组并网发电的数学模型．该模型为27维非线性微分动力系统,包括机械扭振方程、同步发电机瞬变过程基本方程、原动机力矩分配及调速控制方程、励磁调节控制方程和并网线路串补电容方程5大部分．本文选择线路串补电容的容抗、线路电阻作为分岔参数,计算并得到了失稳参数区域图．对满足两对纯虚特征值的参数点,利用中心流形定理对原系统方程做了降维．再利用多参数稳定性理论及归一化技术,对约化方程进行求解,得到了分岔方程．由此得到分岔参数图、4个参数区的动力学特性,并得到了数值验证．     

几何非线性损伤粘弹性中厚板的动力学行为分析

根据Timoshenko几何变形假设和Boltzmann叠加原理,推导出控制损伤粘弹性Timoshenko中厚板的非线性动力方程以及简化的Galerkin截断方程组;然后利用非线性动力系统中的数值方法求解了简化方程组．通过分析可知,板在谐载荷的作用下,具有非常丰富的动力学特性．同时研究了板的几何参数、材料参数及载荷参数对损伤粘弹性中厚板动力学行为的影响．     

含统一潮流控制器的电力系统分歧现象研究

含统一潮流控制器(Unified Power Flow Controller,简称UPFC)的电力系统中的非线性奇异现象是电力电子器件在电力系统应用中出现的新问题.UPFC参数在正常范围内的变化就可能导致不同的分歧出现,使得系统的拓扑结构发生不同的变化,系统的动态特性和稳定性也将随之变化.本文利用分歧理论,提出了分析这种非线性奇异现象的方法,研究了发生在含UPFC的系统中出现的鞍点分歧、Hopf分歧和奇异诱导分歧现象.研究表明,计及分歧时的稳定与Lyapunov稳定有着本质的区别,后者是对一个给定系统改变初始条件来研究系统的稳定性态;而计及分歧时,反映出来的是系统状态的一种跳跃或突变,从而为含UPFC的系统位于非双曲平衡点邻域内的安全稳定运行提供了一些新观点和新见解.     

利用分岔理论和PSAT研究FACTS装置对电力系统电压稳定性影响

针对SVC和STATCOM这两种无功补偿装置,利用基于Matlab的软件包MATCONT和PSAT分析SVC和STATCOM对电力系统电压稳定性的影响。通过实例仿真验证这两种装置对提高电压稳定性的有效性,同时指出同容量的STATCOM比SVC更有效。     

基于分岔理论研究励磁参数对系统电压稳定的影响

笔者以一个典型的3节点电力系统模型为例,应用AUTO 07分岔分析软件,分析了励磁系统调节器时间常数和放大倍数对系统电压稳定的影响.结果表明,采用双、单轴发电机模型所得分岔分析结果虽然有定量上的变化,但都有相同的定性特征,即在到达SNB分岔点以前均先出现Hopf分岔点.而且,励磁系统调节器时间常数的降低和放大倍数的升高,能改善系统电压稳定性.     

并网型双馈异步发电机奇异诱导分岔型电压崩溃机理

双馈异步发电机(doubly-fed induction generator,DFIG)中含有各种时间尺度的机械量、电气量与控制量,暂态过程复杂,目前对其暂态电压崩溃研究尚未深入。该文针对DFIG的暂态稳定性问题提出规范化的微分-代数方程(differential-algebraic equations,DAE)模型,并依据DAE的奇异面理论研究风机发生暂态电压崩溃的内部机理。仿真分析表明DFIG不仅会由于状态量移出吸引域而出现典型的动力学失稳,还时常伴随出现2种瞬时的电压崩溃现象,即短路电流激增导致系统状态量接触到网络方程约束产生的奇异面,从而在局部失去代数方程解的唯一性;或由于直流母线电压的快速下降而致使系统无法顺利穿越电压零点。不同于以往同步发电系统中恒功率电源引入造成的系统奇异,DFIG发生失稳的机理主要同其与电网的连接强度密切相关。并通过基于规范化模型的数值仿真验证上述理论分析的正确性。     

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。