封面图片说明

<正>封面图片来自本期论文"天梯系统稳定性及动力学响应分析",是揭示天梯系统运动与攀爬器运动规律之间关系的示意图.天梯系统是一种能够持续使用兼顾高效、低成本的空间运输系统,其一端固定于地球赤道平面,另一端拴系着配重延伸至GEO轨道上方的太空中,动力学行为十分复杂.基于小角度假设对其拓扑等价的线性化系统的平衡点进行稳定性分析,揭示天梯系统运动的渐进稳定性特征.基于     

飞行模拟器操纵负荷系统多余力的抑制

针对基于力回路的操纵负荷系统的内回路存在多余力影响其力感模拟逼真度的问题,依据结构不变性原理提出了速度正反馈结合逆补偿的复合控制方法对多余力进行抑制,并在此基础上,提出了阻尼补偿的方法抑制外回路振荡以增强整个系统的稳定性.仿真结果表明,提出的复合控制策略的可行性,较传统的控制策略能够提高力感模拟的逼真度.实验结果进一步表明,内回路速度正反馈结合逆补偿的控制方法可以有效补偿多余力,上述复合控制策略在阻尼补偿控制器消除外回路振荡的情况下,显著提高了操纵负荷系统力感模拟的逼真度.     

TCSC改善波浪发电系统的性能分析

比较各种波能转换装置优缺点,并对振荡水柱式发电装置并网运行进行建模.当波浪发电系统并网时,采用TCSC对系统进行无功控制并提高电压稳定性.在正常运行和线路发生故障2种情况下,分别分析TCSC对波浪发电系统的影响.研究结果表明,TCSC所表现的补偿线路阻抗的能力在稳定电压、抑制系统振荡等方面有较好的作用;采用TCSC后的系统静态输送功率极限和暂态稳定性都得到了较大提高.     

多托盘、有限缓存器串行生产系统的性能研究

本文用极大代数对多托盘、有限缓存器串行生产系统建立了状态方程,讨论了如何通过系统分析来研究加工排序、托盘配置和缓存器容量分布对系统运行效率的影响,并给出了确定系统最佳运行效率下的托盘配置、缓存器容量分布和加工排序的启发式算法。     

平面绳索牵引并联机器人静态刚度

以平面绳索牵引并联机器人为对象,对动平台的静态刚度进行理论分析和仿真研究.针对平面1R2T绳索牵引机构模型,建立系统静态力螺旋平衡方程,通过微分变换推导动平台静态刚度表达式,得出影响系统静态刚度的因素为绳索拉伸刚度和绳索拉力,且两者的影响是相互耦合的.通过有限元软件ANSYS建立了平面绳索牵引并联机器人模型,根据等效静...     

富水电地区电网低频振荡风险抑制策略

富水电地区电网,水电、风电等新能源电源众多,电网低频振荡特性复杂。针对这一情况研究了电网低频振荡影响机理,包括电网结构和运行方式对电力系统动态稳定水平的关联性。另外,通过菲利普-海富隆模型推导出机组参数对系统振荡阻尼影响机理,并提出了基于粒子群人工智能算法的富水电地区电网PSS参数优化方法。以恩施电网为例,仿真验证了采用新方法对恩施地区水电机组PSS参数进行优化后,可显著抑制低频振荡风险。     

一种星敏感器光机系统结构设计与杂光分析

星敏感器是航天器实现高精度测量的重要组成部分,其姿态测量精度和指向精度都可以精确到角秒级.星敏感器的灵敏度很高,外界因素容易影响星敏感器测量的精度,杂光对星敏感器高精度测量的影响程度最大.根据应用指标,进行了一种改进型卡塞格林光学系统的结构设计,并通过模拟仿真,对系统的消杂光结构进一步实现了优化设计.利用增加主遮光罩叶片外倾角度、设计消光螺纹、加遮光筒长度、加大遮光筒直径等方式,完善星敏感器光学级系统自身的消杂光能力.最后进行整个光机系统的杂散光仿真分析,验证优化设计后的星敏感器光机系统符合应用要求.     

风电场并网系统次/超同步振荡功率的频率分量特征研究

大规模风电场并网系统引起的次/超同步振荡对系统稳定性及风电消纳造成了不利影响,为此,对该类新型振荡的频率分量及宽频特征进行研究.首先,利用瞬时功率理论分析次/超同步振荡功率的表现形式,发现其同时包含交流分量与直流分量.其次,研究系统处于不同运行状态时次/超同步振荡功率的频率分量特征.最后,通过仿真算例分析,验证风电场并网系统次/超同步振荡功率的频率分量特征的理论分析结论.     

基于Prony辨识的复杂交直流系统次同步振荡特性分析

电力系统中的次同步振荡是一类严重的系统稳定性问题,不但会使系统产生振荡现象,而且极易造成汽轮发电机组的大轴损毁,准确分析系统的次同步振荡特性对其防止和抑制有重要意义.以往提出的基于系统线性化方程求解的小扰动分析方法在实际复杂系统中的应用非常困难,极易形成"维数灾".为解决上述问题,使用Prony辩识技术分析次同步振荡模式的方法,对2008年贵州电网这一复杂交直流混合输电系统的次同步振荡特性进行了分析,并且提出了提高辩识精度的有效方法,NETOMAC电磁暂态仿真计算证明了此方法的有效性.对今后复杂交、直流输电及含有FACTS装置的灵活交流输电系统的次同步振荡特性分析提供了可行途径,为抑制次同步振荡的阻尼控制器的设计提供了参考.     

智能大厦冷水机组系统的优化调度

从系统的角度对智能大厦冷水系统的节能问题进行了分析 ,并提出通过对系统设备进行优化调度达到节能目的的方法 .冷水系统的优化调度是在满足大厦实时冷负荷需求以及设备和系统运行限制的条件下 ,通过机组的优化启停、优化台选、优化设定运行参数以及机组间的实时负荷最优分配等措施使系统的运行费用最低 .采用一种适合于解决机组调度问题的改进的遗传算法对机组优化调度问题进行整体求解 .用这个方法对一个实际冷水系统机组进行优化调度 ,结果证明是有效的 .采用这种方法比传统的方法节能 10 %以上 .     

三次多项式型段内加减速控制新方法

传统的加减速控制方法由于加速度的不连续性,易使机床产生冲击,影响零件加工质量和机床使用寿命.为此提出了一种三次多项式加减速控制模型.针对任意路径段在插补前加减速过程中需要预测减速点的问题,进一步提出了段内加减速控制新方法,实现了对实际减速点的确定.针对理论减速点与实际减速点不重合而导致当减速阶段结束时仍存在低速运行段的问题,实现了对减速点的误差补偿.仿真和试验结果表明,提出的方法能够实现在加工过程中实际减速点的动态、智能化判断,并能够在较高速度下补偿减速点误差,消除了低速运行时间,提高了加工效率     

一类多机电力系统的稳定性分析

将Ｌｙａｐｕｎｏｖ方法应用到ＤＡ微分／代数）系统的稳定性分析，建立了具有非线性负载的多机系统的能量函数，给出ＤＡ多机系统运行点是稳定的一些条件，并为计算稳定平衡点的吸引域提供了分析基础。     

一种新型高阶连续的点对点运动轨迹规划算法

为解决机器人、数控机床、起重机等机械设备的运动状态变化对系统冲击过大的问题,利用两段双曲正切函数构造衔接点在匀速段的S型速度曲线,并将S型曲线与跟踪微分器结合,生成一种结构简单、高阶连续的点对点运动轨迹 (HCPPMT),通过调整HCPPMT的相关参数,可调节加、减速阶段的快慢程度、匀速阶段的最大速度、作业时间,使点对点运动过程中加速、匀速、减速过程的平滑程度、冲击强度可控、各阶段状态可调,减少了运动状态切换对机械设备的冲击,增强了运动平稳性。应用Lyapunov方法证明了HCPPMT的收敛性,并对HCPPMT具有的一些物理性质进行了严格的数学证明,通过与其他两种轨迹对比,以及在三自由度机械臂末端执行器轨迹规划上的应用,说明了HCPPMT的优越性。     

Hydration Characteristics of Sodium Sulfate Slag Cement System

The hydration characteristics by thermal analysis ( DTA ) were determined, and an isothermal calorimeter (IC) was used to study the pastes . The experimental results indicate: (1) The main hydration products of SSC are C-S-H( I ) gel with a low Ca/Si ratio, crystalline Thomsonite-type and AFt-type phases containing certain alkali cations; (2) No phases of the AFm-type and high alkaline Ca( OH)2 in SSC system could benefit the hydrated cements to improve its strength and durability; (3) Crystalline Thomsonite-type and AFt-type phases containing Na will greatly reduce free alkali and alleviate the harmness of alkali aggregate reaction ( AAR) in SSC system; (4) Similar to ordinary Portland cement( OPC), the hydration process of SSC could be classified into five stages : initial, induction, acceleration, deceleration and decay; (5) Regardless of the activator used, the apparent activation energy is higher with the increased slag in cement system, and the rising temperature could promote the hydration of SSC.     

Stability switches and Bogdanov-Takens bifurcation in an inertial two-neuron coupling system with multiple delays

In this paper,we investigate an inertial two-neural coupling system with multiple delays.We analyze the number of equilibrium points and demonstrate the corresponding pitchfork bifurcation.Results show that the system has a unique equilibrium as well as three equilibria for different values of coupling weights.The local asymptotic stability of the equilibrium point is studied using the corresponding characteristic equation.We find that multiple delays can induce the system to exhibit stable switching between the resting state and periodic motion.Stability regions with delay-dependence are exhibited in the parameter plane of the time delays employing the Hopf bifurcation curves.To obtain the global perspective of the system dynamics,stability and periodic activity involving multiple equilibria are investigated by analyzing the intersection points of the pitchfork and Hopf bifurcation curves,called the Bogdanov-Takens(BT)bifurcation.The homoclinic bifurcation and the fold bifurcation of limit cycle are obtained using the BT theoretical results of the third-order normal form.Finally,numerical simulations are provided to support the theoretical analyses.     

基于Matlab的FSAE赛车制动比的优化

针对赛车制动系统在行驶中存在的安全问题,本文通过对赛车制动系统进行受力分析,在满足理想制动力分配曲线的基础上,以尽量避免后轮先抱死为原则建立约束条件,并利用Matlab优化工具箱7.0的Fmincon函数对目标函数进行优化分析,得到最优制动力的分配比。同时,利用相关公式,用求得赛车制动时最大减速度和最大制动力进行优化结果的验证,结果表明,制动比分配优化后,赛车的最大减速度为7.258m/s2,制动距离为42.9m,满足制动法规对制动减速度、制动距离的相关要求。该方法使优化后赛车制动时的方向稳定性更好,附着条件利用程度更高。该研究对赛车制动系统的设计有积极的指导意义。     

柔性绳系辅助离轨系统展开动力学研究

以绳系辅助离轨系统为背景,考虑系绳质量和柔性因素,利用微元法建立柔性绳系辅助离轨系统的展开动力学模型;针对动力学方程的复杂的非线性和强耦合问题,采用伽辽金法进行离散化处理、求解及分析;并通过数学仿真来验证和分析柔性绳系辅助离轨系统的展开动力学特性.仿真结果表明,在绳系辅助离轨系统的展开过程中,系统的横向和纵向运动的位移...     

一类改进的含分布时滞金融系统的动力学分析

针对一类改进的含分布时滞金融系统进行了动力学分析.通过增维将系统转化为等价的四维连续自治系统,并对该系统的平衡点进行分析.利用劳斯-霍维茨定理得出系统在平衡点达到稳定的参数条件.同时,利用Lyapunov指数和Hopf分岔定理等,对该系统进行了进一步分析,并得出Hopf分岔的参数条件.借助计算机对该四维系统进行数值模拟,得到相应的相图、时序图、Hopf分岔图以及Poincare截面图,验证了理论推导的准确性.     

新高次四维超混沌系统的广义反同步

为了将新的、特殊的混沌系统应用在保密信号、图像加密和电路实现等领域,提出了一个带13次项的超高次四维超混沌系统.通过计算机模拟出了三维空间及二维平面相图,计算了Lyapunov指数谱,分析了该系统的平衡点.根据Lyapunov稳定性理论,设计出非线性反同步控制器,在反同步控制器的作用下,驱动系统与响应系统能够迅速同步.通过Matlab试验平台验证了该控制器的有效性.     

飞机模型俯仰-滚摆耦合复杂流场测试系统设计

为真实地模拟飞机机动飞行和分析俯仰－滚摆耦合状况下的动态气动特性和复杂流动机理，首次在风洞中实现了模拟飞机的俯仰与滚转的复合运动。使用E型架结构实现飞机模型俯仰角α的正弦运动，同时在E型架上安装交流伺服电机直接控制飞机模型的滚转角Φ；本系统采用了旋转编码器的输出脉冲来测量模型的转角，并记录下该脉冲出现的时刻，用这些数据得到飞机模型在风洞实验中滚转角的时间历程和滚转力矩特性，并用激光片光系统进行流态显示，使用这套系统得到了俯仰－滚摆耦合运动下的气动特性。分析表明，俯仰－滚摆耦合状况下进一步推迟了滚摆开始攻角，不稳定性增加，同时证明该系统满足风洞实验要求。