同位网格下平面二维水流数学模型的有限分析解法

为避免在求解平面二维水流数学模型方程时,流速、水位分别采用有限分析法和有限差分法求解而导致运动方程和连续性方程的计算精度不匹配,进而降低模型整体的计算精度和收敛速度.参照SIMPLE算法,推导出了能够在同位网格下采用有限分析法求解的一般曲线坐标系中的水位控制方程,实现在同位网格下采用有限分析方法求解全部控制方程的同精度算法,避免了交错网格,提高了计算精度,加快了收敛速度.运用于实际工程,计算结果与实测值基本吻合.     

一阶迎风差分格式求解非线性对流扩散方程的精度

采用一阶迎风格式分别对一维线性对流扩散方程和非线性对流扩散方程进行了求解,检验了一阶迎风格式用于求解一维线性对流扩散方程和一维非线性对流扩散方程的适用性.多个计算算例的结果表明:一阶迎风差分格式用于求解线性对流扩散方程的结果不甚理想,但用于求解非线性对流扩散方程时能获得相当精度.工程计算中,该格式可用于求解水流运动方程,但不宜用于求解被水流输移的物质对流扩散方程.     

求解圣维南方程组的DORA算法

DORA(double order approximation)方法是近年提出的求解动力学方程的一种算法,对于圣维南方程采用DORA算法时,方程被分解成两步来解,每一步均求解一个简单的微分方程组.第一步求解一个运动问题,采用显式求解.第二步求解一个扩散问题,采用隐式差分格式.DORA方法和传统典型算法相比最大的优点是可以计算初始水深是0的情况.以物理守恒定理为基础,比差分格式物理意义更明显;和特征线法相比,不受库朗稳定性条件约束,无条件稳定.     

基于极点配置参数优化的压电分流阻尼抑振研究

从结构的力平衡方程、压电元件的电荷平衡方程出发,结合压电分流电路的电压平衡关系,建立了包含RL串联压电分流电路的机电耦合系统的数学模型,并进一步推导出系统的传递函数。以系统自由振动响应的衰减系数最大化为优化目标,采用极点配置参数优化方法对传递函数中的参数进行优化分析,求解出压电分流电路中电感元件和电阻元件的优化值。将分析结果应用于一柔性悬臂梁结构的振动响应抑制实验取得了良好的抑振效果,验证了用极点配置参数优化法进行压电分流阻尼振动控制系统设计的有效性。     

一种面向对象的辐射状配电网潮流计算方法

基于牛顿-拉夫逊法,提出了一种直接面向支路元件对象的配电网潮流计算方法．通过建立支路元件的功率修正方程,子网络根据其内部元件公共端节点的功率平衡约束,可消去该节点,而化简成为新的元件,并得到新元件的功率修正方程．借助电路分析中化简计算的思想,通过元件的不断合并,最终可将整个网络化为单个多端元件的形式,然后回代、迭代求解潮流．该方法直接明了,通过IEEE33节点配电系统数据测试了其有效性．     

MATLAB在动力方程求解中的应用

针对目前的动力方程求解多采用数值分析法,其软件编程量大、计算机运行效率较低、准确性较差,故运用状态空间法描述受到地震等外力作用结构的动力方程,采用MATLAB中的lsim函数进行仿真分析求解,并给出了算例分析.其分析结果表明采用MATLAB能够更为有效、准确地求解动力方程.     

Oldroyd-B流体的解耦有限元算法

建立了求解稳态Oldroyd-B流体模型的有限元算法.为了降低该流体模型的耦合性和有限元方程的求解规模,考虑将Oldroyd-B流体模型解耦为Stokes方程和本构方程.对于Stokes问题,使用加权最小二乘有限元方法求解;而对于含有对流项的本构方程,则采用具有较好数值稳定性的流线迎风Petrov-Galerkin(SUPG)方法求解.针对本构方程的非线性特点,利用迭代算法将其进行线性化处理.分析了解耦有限元解的先验误差估计.通过粘弹性Oldroyd-B流体在管道内的流动问题,验证了算法的有效性和收敛性.     

KdV-mKdV方程的精确解

KdV-mKdV方程是发现最早且最具代表性的非线性发展方程,在数学、物理、工程等领域,都有十分重要的应用前景.近些年来,对它的精确解的求解问题的研究不断增多.采用双曲正切函数展开法和推广的tanh法,对KdV-mKdV方程构造并分别求解,得到一些新的精确解.这种方法也可进一步推广用于求解其他非线性偏微分方程.另外,精确解的获得可为近似计算、定理分析等现实问题提供基础.     

加载螺旋天线的优化设计

采用螺旋式结构以及加载的方法可以使天线小型化和宽带化。研究了遗传算法和矩量法相结合的方法来快速优化设计宽带小型化加载法向模螺旋天线。采用基于曲线基函数和检验函数的矩量法来快速精确分析法向模螺旋天线，然后结合遗传算法对加载法向模螺旋天线上的加载集总元件的值、加载位置以及匹配网络参数进行一体化优化设计，并采用Sherman-Morrison-Woodbury公式来快速求解加载元件值和加载位置改变后的阻抗矩阵方程，提高了优化设计的效率。     

利用傅立叶方法求解振荡叶栅非定常流

基于叶片振荡诱导的非定常流具有时间周期性的特点,振荡叶栅非定常流可以用傅立叶级数来表达,继而,时域非定常欧拉方程则可以转化为频域定常傅立叶系数方程.定常傅立叶系数方程的求解采用了伪时间推进方法,同时采用本地时间步长和多重网格加速技术.文中傅立叶级数采用了一阶形式,求解系数方程所需的计算机时约为定常方程求解时的3～4倍,计算效率高.最后,文中对一个三维涡轮振荡叶栅进行了模拟,并与实验结果进行了对比.     

示波器测电感的方法研究

从电感的定义及RL串联电路、LC谐振电路的基本性质出发,设计了示波器测电感的5种方法,以0.01 H标准电感作为待测电感进行实验,验证了这5种方法的正确性和可行性,并就误差产生的原因、频率和电阻的取值原则、测量方法进行了讨论。     

通风网路回路圈划方法探讨

通过对回路风量法解算矿井风网的原理及数学模型的分析,提出了独立回路间相互交换的方法。经数学推导,证明了牛顿法和拟线性法解算矿井风网的收敛速度与回路的圈划间没有任何直接的关系,因此认为采用这两种方法解算矿井风网时,用传统的“最小生成树” 法圈划回路是一种繁琐的不可取的方法。最后提出了圈划回路的简便方法,该方法简化了风网解算程序,而且有助于缩短计算机的运行时间。     

电力变压器仿真模型中电感参数计算方法的研究

针对现有变压器仿真模型电感参数计算存在的问题,提出了一种从磁路计算变压器模型参数的方法。该方法从变压器的基本耦合磁路出发,分别计算变压器的互感和漏感,并且在计算漏感矩阵的时候,考虑了纵向漏磁通和横向漏磁通的影响,使得应用此方法得到的电感参数更加准确。为了验证磁路计算法的正确性,将一台模拟变压器的内部故障仿真试验数据与动模试验数据进行了比较,结果表明提出的磁路计算法是正确的。     

LLC谐振高压变压器模型参数测量

利用高压变压器的非理想化参数作为LLC谐振回路的部件提高电源的性能和可靠性。根据变压器等效电路模型,分析利用高压变压器的阻抗频率特性和增益频率特性(波特图)测量分布参数的方法,设计并实测高压变压器阻抗与增益频率特性,计算激磁电感、漏感、绕组电容、直流电阻和磁芯损失电阻等模型参数,进行SPICE仿真分析。仿真结果与实测结果基本相符,验证了该方法的有效性。     

多媒体无线设备感应充电装置设计

感应充电电源是通过电磁波进行电能传输的装置,其包括高频激发和接收两个部分．文中以推挽式电路结构为原型,设计了感应充电装置,并利用耦合感应器的漏感与串联补偿电容实现串联谐振．控制电路中采用了脉宽调制芯片与单片机技术,完成了感应充电谐振点频率的跟踪与输出功率的稳定控制．这样克服了松耦合变压器的漏感大,耦合系数随着耦合的松紧而实时改变,电磁干扰大,变换器效率低等缺点．经实验验证,在24V交流电源供电下,初级次级线圈耦合的距离从2mm至100mm都能完成充电控制,结果表明该装置及其控制方法具有好的推广价值．     

基于遗传算法的有源式高压直流开关参数计算

利用遗传算法对高压直流断路器振荡回路电流波形进行分析,提出对直流断路器振荡回路容抗、感抗和阻尼电阻的值进行在线参数计算的方法,以实现对直流断路器振荡回路性能的正确评估.结合葛上直流输电工程中葛洲坝换流站现场在线监测数据和离线试验数据,通过与MATLAB中利用最小二乘法拟合的结果进行比较,验证了基于遗传算法的高压直流开关参数计算方法的准确性和可靠性.现场试验效果证明遗传算法在高压直流断路器参数计算与状态评估方面优于传统的方法,对实际参数的计算更为准确.     

利用参考电压注入的Buck变换器电感电容估计

电路的元件参数,尤其是电感和电容值,严重影响着Buck变换器的控制性能。提出了一种参考电压脉冲注入法用于电感和电容的在线估计。为了提高Buck变换器中电感和电容值的估计精度,利用原稳态和新稳态构建满秩状态方程,在线推导算法所需寄生参数和负载电阻。研究基于电感伏秒特性和电容电荷平衡特性的精确离散时间变换器模型,为元件参数估计奠定了基础。通过给参考电压注入短脉冲信号,并使用PID控制器对电路中的电感电流和输出电压进行调节,建立了用于参数估计的瞬态和新稳态。利用瞬态中采样的电压和电感电流估计电感和电容值,避免了稳态时的收敛问题。基于提出的平均电感电流估计算法,电流采样频率降低至开关频率。最后,在Matlab/Simulink平台上进行了仿真验证,结果表明：即使在考虑实际噪声的情况下,电感和电容值的最大估计误差分别小于2%和4.2%;相较于其他参数估计算法,参考电压脉冲注入方法的引入有效提高了参数辨识的估计精度,有助于Buck变换器系统控制性能的提升。     

电子防盗标签检测电路的参数优化

针对电子防盗标签检测中存在的问题,设计了一种基于互感耦合原理的检测电路.该文详细分析了检测电路参数的选取方法,并利用MATLAB对其进行了仿真.最后,根据仿真结果对电路参数进行了优化.通过实验及现场测试证明,该检测电路设计合理,而且检测精度高,完全满足生产要求.     

伸长接地体冲击特性的研究

介绍了一种伸长接地体冲击接地电阻的计算方法.该法以单位长度伸长接地体的冲击特性真型试验结果为基础,导入了波过程情况下导体动态电感的概念及相应的表达式,并以此为依据导出了非线性差分电路模型.利用该模型求得了一些冲击接地电阻的计算结果,并与由其他方法获得的结果进行了比较.比较结果表明所介绍的方法是可靠的.     

关于并联谐振电路特性的讨论

针对一些大中专教材对于并联电路特性的表述:谐振时,电路的阻抗最大,电流最小。本文应用数学分析的方法,进行了全面、深入地分析、论证。得出结论是:对于电感、电阻串联后与电容并联的电路,调节电源电压的频率或电感元件的电感使之达到谐振时,其阻抗并非最大,电流并非最小。