基于卓越工程师教育的频率特性分析课堂教学研究

频率特性分析在工程应用中具有重要的作用,在电路分析、模拟电子技术、信号与系统、自动控制理论等相关课程中都涉及到相关章节内容,在不同课程中如何根据工程应用和学生学习阶段把握具体的讲解内容和讲解方式非常重要。本文从频率特性的求解方法和具体物理意义角度开展在不同课程中讲解的方法,从时域和频域角度分别讨论其物理意义和具体的分析方法。通过渐进深化的教学过程和教学方法不断提高学生的知识掌握和应用技能,提高学生的工程意识、工程素质和工程创新能力,强化学生对于频率特性课程知识的综合应用能力。     

基于Newmark法两端支座松动拉杆转子动力学分析

建立了具有两端轴承基座松动故障的拉杆转子模型(松动轴承基座质量称为松动质量块,松动轴承基座与地面连接的刚度称为松动刚度),并推导了其运动微分方程.基于分离变量法和Sturm-Liouville理论得到了有限长滑动轴承油膜力近似解析解,运用Newmark法分析了该转子系统的非线性动力学行为.首先,将无故障转子、一侧轴承基座松动和两侧轴承基座松动转子系统动力学进行比较,结果显示存在松动故障的转子具有更加复杂的动力学行为,而且存在松动故障的转子振幅比无故障转子的振幅大.其次,对两端轴承基座松动情况进行了分析,结果表明转子系统存在着周期、周期三、周期五、周期六、周期七、准周期和混沌等运动形式.同时发现,随着转子转速升高,松动质量块的振动幅度也随之增大.当两端松动质量和松动刚度不同时,松动质量较大或者松动刚度较小的一侧,转子的振幅和松动质量块的振幅较大,随着两侧松动质量和松动刚度差值的增加,两侧转子的振幅和松动质量块的振幅的差值也随之增加.     

基于可变速率LPPT的下垂控制的微电网光伏 系统的运行频率控制

本文的目的是改善光伏(PV)系统组成的孤岛微电网系统的频率调节。光伏系统运行在有限功率点跟踪(LPPT)模式下使光伏系统的有功功率应用下垂控制,反过来改善了微电网频率的调节。LPPT是用于从光伏系统获得可能比最大功率小的期望功率值的控制技术。可变速率LPPT是可用的LPPT控制中的最好控制技术,在工程中使用的技术。本文中使用的下垂控制器为基于母线频率与标称值(50Hz)的偏差的光伏系统运行在有限功率处提供指定的参考功率设定值。提出了一个案例研究来验证该方法的有效性。     

基于有限时间收敛的直流微电网协调控制

本文设计了一种应用在直流微电网中的二次控制策略。通过对有限时间收敛的多代理控制协议的应用,各个分布式发电单元只接收相邻节点的信息,实现了各个分布式发电单元输出电流的精确均分和输出电压的平均值恢复。电流的均分通过对虚拟阻抗的调节实现,电压的恢复通过对参考电压的调节实现,此外设计了一种对系统虚拟阻抗的协同调节策略来改善系统的动态性能。最后通过在Matlab/Simulink上搭建直流微电网仿真模型,并在RT-LAB上搭建了硬件在环实验,验证了控制策略在低通信速率下的有效性。     

斜拉索倾角对振动法测索力的精度影响

现有的基于振动的索力测试方法在推导过程中,多以水平索为模型,未考虑斜拉索倾角对索力识别精度的影响。为了分析倾角对振动法测索力的精度影响,以两端固支索为例,采用有限差分法求解索的模态参数,并由迭代法识别索力,研究倾角对索的模态参数和索力识别精度的影响。结果表明,采用第1阶频率识别小垂度索的索力,与采用第1阶或第2阶频率识别大垂度索的索力时,不考虑倾角的影响,索力识别的误差很大。     

果多水电站尾水下游岸坡综合治理

果多水电站坝后地面厂房尾水出口存在一典型的深厚覆盖层岸坡,覆盖层厚15～35 m,由于该岸坡紧接尾水渠下游且距大坝泄洪冲沙中孔较近,上部为进厂公路,其是否会发生变形、滑坡,成为本电站必须解决的工程技术问题之一。结合工程实际分析施工难点,对支护措施进行稳定计算和有限差分法复核,综合比选拟定岸坡治理方案。采用桩基+仰斜式重力挡墙治理措施,施工方便、迅速,治理效果良好。     

一种安全的无载体纹理合成信息隐藏方案

为了有效抵御Zhou等~([8])针对Wu等~([7])提出的无载体纹理合成信息隐藏方案的攻击,设计出一种基于有限整数网格上拟仿射变换(QATLIG)的纹理合成无载体信息隐藏方案。该方案通过在纹理合成过程中嵌入干扰纹理块,来抵御文献[8]提出的攻击。其中,干扰纹理块的具体位置,由样本纹理源补丁块的坐标通过QATLIG变换而得。同时该方案将QATLIG变换系数纳入密钥中。分析及实验表明,该方案保持了文献[7]方案的生成纹理图像质量,信息隐藏容量损失极小(约1.46%～7.11%),隐藏的信息被暴力破解的概率极低(远小于10~(-5)),可有效抵御文献[8]的攻击方案。