基于LabVIEW的梁分布动载荷识别系统设计与实现

分布动载荷识别是结构动力学分析中的难点之一,在工程应用中具有重要的意义。从工程实践需求出发,设计了一款通用的分布动载荷识别系统。分布动载荷识别系统基于LabVIEW虚拟仪器平台进行模块化设计和开发,以Bernoulli Euler梁为主要研究对象,利用模态坐标变换的分布动载荷识别技术,设计和实现了可用于工程应用的动载荷识别系统。系统有效利用了虚拟仪器强大的数据处理分析以及动态链接库等能力,具有良好的人机交互界面,通用性以及可扩展性等优点。并通过应用实例,来证明所设计的梁分布动载荷识别系统的可靠性和实用性。     

基于模态坐标变换梁分布动载荷识别技术

针对工程结构中的Bernoulli Euler梁结构,基于模态坐标变换理论,将待识别的分布动载荷利用固有振型函数在模态空间内进行分解,建立分布动载荷的各阶时间函数系数与各阶模态激励的线性关系。频域内,根据模态理论由梁上测点响应利用Tikhonov正则化方法识别出梁的各阶模态坐标响应（正则化参数由L曲线法确定）,从而识别出各阶模态激励,得到分布动载荷的各阶时间函数系数,还原Bernoulli Euler梁结构上承受的分布动载荷。本文动载荷识别理论适用于不同的分布动载荷类型,通过计算机仿真,验证了该方法的通用性和较高的识别精度。仿真过程中加入随机噪声,识别结果证明了该方法具有良好的抗噪能力,有效提高了载荷识别的信噪比。     

基于单点动载荷时域识别的PATRAN模块设计

基于动载荷识别理论,根据单位脉冲法以及线性叠加原理可以获得任意结构的单点识别模型,应用PCL语言可以实现对PATRAN的二次开发.以PATRAN软件为平台,设计了一个单点载荷时域识别的模块,由用户界面输入相关参数进行理论计算,得到载荷并将识别的时间历程曲线在软件中显示.算例表明该系统具有良好的操作性和直观性,稳定性好,...     

基于一维距离像序列的导弹目标进动参数估计

鉴于弹道导弹尺寸、进动角和进动频率的准确估计有助于解决弹道导弹真假目标识别问题,以中段进动锥体目标为研究对象,建立了弹道导弹中段进动模型,推导了导弹目标一维距离像与导弹尺寸、进动参数之间的关系公式,并进一步分析了导弹目标进动对一维距离像的影响。在此基础上,提出了一种新的利用一维距离像序列变化进行导弹尺寸、进动角、进动频率参数估计的方法,进行的仿真试验验证了所提方法有效准确,为真假弹头识别提供了参考。     

基于五点反演法的上机架动载荷识别

本文简要介绍了作者提出的动载荷识别的五点反演法,即通过t+2△t,t+△t,t,t-△t和t-2△t这5个时刻测点上的位移值的线性组合来确定t时刻的载荷值.在对某水轮发电机组上机架的动载荷识别过程中,给出了五点反演法的识别步骤.识别结果验证了该方法的有效性.本文的研究成果为水轮机组的振动分析提供了一种新的分析方法.     

基于LabVIEW的二维动载荷识别系统

本文利用识别二维动载荷的正交多项式方法,以LabVIEW为软件开发平台进行模块化设计,运用其强大的外部接口和动态链接库（DLL）等功能,介绍了一种由LabVIEW和MSC．Patran-Nastran模态分析软件联合设计实现动载荷识别的技术。该系统具有操作简单,抗干扰能力强等优点,并便于用户扩展功能。     

基于LabVIEW的薄板单点载荷识别系统

载荷识别一直是系统动力学研究领域重要的一方面,本文以平面薄板结构为对象,基于模态叠加理论,从Duhamel积分出发,考察无限自由度系统在单点激励动载荷作用下的载荷识别问题,并基于LabVIEW语言开发一套软件系统。通过一个四边形板实例分析,验证了本文提出的方法简单,易操作,特别是对于瞬态激励载荷识别具有较高精度的优点。     

基于LabVIEW的薄板单点载荷识别系统

载荷识别一直是系统动力学研究领域重要的一方面,以平面薄板结构为对象,基于模态叠加理论,从Duhamel积分出发,考察无限自由度系统在单点激励动载荷作用下的载荷识别问题,并基于LabVIEW语言开发一套软件系统。通过一个四边形板实例分析,验证了本文提出的方法简单,易操作,特别是对于瞬态激励载荷识别具有较高精度的优点。     

梁结构上动载荷位置识别的快速算法

将简支梁作为研究对象,通过PATRAN软件建立梁的有限元模型,仿真计算出梁的位移响应,再利用MATLAB编写算法,识别出作用在梁上的动载荷的位置。在最小判别系数法的基础上提出了一种快速算法,该算法通过逐步逼近的方式来识别动载荷的作用位置。与常规方法相比,该快速算法减少了有限单元的划分,所以有效地减少了计算过程并且缩短了计算时间。通过仿真计算,验证了这一快速算法在保证了识别精度和准确性的前提下,缩短了计算时间,为动载荷识别工作带来了便利。     

振动主动控制模型及作动器位置优化仿真

研究区域所有部位振动响应与振动控制检测部位的映射函数,优化传感器/作动器配置,建立合理的区域振动主动控制模型。连续体的振动主动控制中,往往用有限维的控制器去控制无限维的分布参数系统,实际工程中存在许多问题。本文应用MATLAB仿真,基于一维简单悬臂梁,等距离选取一定节点,识别外激励载荷;根据选取点传感器响应,对所有部位振动响应进行正交多项式拟合,代入振动主动控制的动力学模型,求解多项式系数;由振动响应确定优化目标函数,应用粒子群优化算法,研究在检测部位传感器位置不变、外激励特性改变的情况下控制作动器的最优位置。     

一种可变周期反馈的动态负载均衡算法

为了提高负载不均衡系统中并行计算效率,基于反馈机制设计动态负载均衡算法.该算法采用可变周期反馈设计,通过反馈负载信息和预测节点处理能力进行任务重分配.将周期长度与负载状态关联,当负载变化频繁时,缩短反馈周期,增强自适应性;当负载稳定时,增加反馈周期,减少额外开销.将该算法应用于半经典分子动力学力计算,对信息收集策略、反...     

基于电能质量装置数据和改进克隆选择算法的电力动态负荷建模

电力负荷具有随机性、非线性、时变性和分散性等特点,且电网自然扰动提供有效数据不足,使得负荷建模难度很大。为了解决这一难题,利用广东电网电能质量监测管理系统后台数据库的大量非对称扰动数据进行负荷建模。采用BPA中三阶感应电动机并联ZIP负荷模型和改进的克隆选择算法,通过自适应调整高斯变异和定向进化机制来提高多维函数的全局寻优能力和辨识效率。基于实测数据的负荷建模结果表明,所提出的算法对提高辨识精度和克服模型参数的分散性具有显著作用,能够满足实际工程的应用需要。     

基于改进微分进化算法的负荷模型参数辨识

为了提高电力系统中负荷模型的精确度,提出了一种改进的微分进化算法(IDE)以辨识负荷模型参数。采用不依赖于优化问题的控制参数自适应调整机制,同时考虑搜索速度和搜索精度,使算法摆脱后期易于陷入局部极值点的束缚,克服了微分进化算法参数调整困难的不足,提高了算法的寻优能力。将改进算法应用于静态负荷模型参数辨识的工程实例并与其他算法对比的结果表明,改进DE算法的全局搜索能力强,搜索精度高。     

基于阻抗动态步进的PVZ曲线快速求解

提出了一种基于阻抗动态步进的PVZ曲线快速求解方法。该方法以负荷节点的阻抗为步进变量，利用改进的节点附加注入法并通过对负荷阻抗摄动的方式快速求取某一状态点下的戴维南等值参数，进而由此获得下一曲线点的负荷阻抗。该方法提供的算法全过程只需要在主循环之前进行一次性的矩阵消去运算，其计算量较小，速度较快；同时，该方法求得的负荷阻抗步进量具有动态变化特性，并且求得的曲线点还可能具有分布于曲线临界点两侧的特性。这些特性允许算法可以根据需要求得尽可能多的曲线点，从而有助于提高曲线及其临界点的逼近精度。最后，通过算例验证了所提方法在计算效率和逼近精度方面的良好品性，它为在线实时评估电力系统的静态电压稳定性提供了有效的分析工具。     

基于DTW算法与稳态电流波形的非侵入式负荷辨识方法

非侵入家用负荷识别技术可以指导家庭用户合理安排用电,提高用能效率,同时也为电力部门提供家庭用电的数据支持,有利于了解负荷用电规律及趋势,完善电力规划。由于家庭用户用电负荷的稳态特征值存在相似和无规律的问题,现有的方法多采用高级算法对所有的用电负荷组合进行训练。针对现有采用负荷稳态特征值方法进行识别所存在的不足,考虑到家用负荷稳态波形具有独特性和叠加性,提出了一种利用动态时间弯曲(DTW)算法计算与模版库波形的距离来识别家用负荷的辨识方法。首先,建立负荷稳态波形模版库;然后,在电压满足一定条件的情况下,测量家庭用户电流的稳态波形;最后,利用DTW算法计算出最小距离进行识别。     

基于新型下垂控制的逆变器孤岛并联运行研究

在逆变器孤岛并联运行系统中,由于线路阻抗的影响,会造成线路电压损耗,传统的下垂控制无法有效实现系统功率的合理分配。针对这问题,本文先分析传统下垂控制的算法,并结合逆变器输出阻抗和线路阻抗,提出一种新的下垂控制策略。分析了系统功率与电压、频率的关系,讨论了系统中两台逆变器并联运行时产生环流的机理;引入功率微分环节,提高系统动态响应。采用新型下垂控制,有效减小了负载突变时母线电压幅值和频率的波动,抑制系统逆变器之间的无功环流,实现系统功率精确分配,提高了系统的稳定性。通过仿真验证了该控制策略的可行性和实用性。     

基于PSO-动态修正算法的静态负荷模型辨识

采用具有全局寻优能力的微粒群优化(PSO)算法辨识负荷模型的参数;同时考虑负荷电压的变化,用动态修正法实时修正负荷模型的参数,建模仿真分析结果验证了PSO-动态修正算法的有效性和准确性.相对于线性回归分析的动态修正法,该算法能够提高负荷模型的辨识精度,所建模型更适合描述全电压范围下负荷的静态特性.     

基于松弛牛顿法的互联电网并行分布式潮流计算方法

分布式潮流计算是解决多区域互联电网一体化潮流问题的有效方法。以松弛牛顿法潮流求解公式为出发点,首先利用矩阵分裂法,将互联电网分解为相互独立的子系统,然后利用矩阵求逆运算的Sherman-Morrison-Woodbery公式对各子系统进行协调求解,从而导出了一种新的互联电网并行分布式潮流计算方法。与基于网络分解及协调计算的分布式潮流计算方法相比,该方法具有更好的收敛性。利用基于PVM的分布式计算环境,以IEEE118节点系统为例,对所提算法进行了装配、测试以及分析,初步验证了所提算法的有效性。     

大停电后含分布式电源的电网分区及负荷恢复方案

含有分布式电源(Distributed Generation,DG)的电网在发生大停电事故后,为提高系统恢复效率,一般将电网进行合理分区,并采用分区并行恢复的方案。首先运用灰色决策理论选取了各分区的黑启动电源,结合最短路径快速算法(Shortest Path Faster Algorithm,SPFA)搜索各黑启动电源到待恢复节点的最优恢复路径;然后据此建立了兼顾恢复时间性和安全性的最优分区多目标优化模型,并采用多目标粒子群优化算法(Multi-objective Particle Swarm Optimization,MOPSO)对模型进行了求解。基于所得的最优分区方案,以构建初步网架为目标,结合遗传算法对各分区内的负荷恢复问题进行了优化。IEEE 30节点算例验证了所提方案的有效性。