扰动时变的单变量控制系统性能评价方法研究

对扰动时变的单变量控制系统性能评价方法进行了深入地分析和研究,它的主要思想是根据系统的输出检测扰动的变化,对扰动进行分段处理后再进行评价.另外,针对发电厂过热汽温控制系统的性能评价问题,利用阜新清河门发电厂过热控制系统的实际运行数据,采用扰动时变的单变量控制系统性能评价方法对系统进行了分析研究.通过仿真结果的对比,验证了该方法的有效性.     

基于太阳能电源的图像采集系统

利用光伏转换与控制技术,将太阳能光伏运用于图像采集上,开发出一套基于太阳能光伏电源的图像采集系统。前级在硬件上采用BUCK型DC-DC电路,软件上提出了固定电压法结合双向扰动观察法的最大功率点跟踪算法,后级图像采集由AVR控制数字摄像头OV7620完成图像采集并传输至上位机。测试结果表明,该系统能够快速、精确、稳定地追踪到太阳能电池板的最大功率点,并且只需稍作修改便可应用于各种需要图像采集的场合。     

基于EMD的电能质量扰动检测与分类方法

针对电能质量扰动信号的检测和分类问题,提出了一种基于EMD的电能质量扰动检测与分类方法,并对常见的几种扰动信号进行仿真。应用该方法检测扰动发生时间、持续时间以及扰动的频率与幅值。仿真结果表明,所提算法简洁有效,能够准确分析电能质量扰动信号,可以估计电压凹陷、电压凸起以及电压中断等扰动信号的变化幅度和频率。     

基于高阶累积量的暂态扰动Mahalanobis距离分类

为实现对脉冲暂态和振荡暂态2类暂态电能质量扰动的分类,提出一种基于高阶累积量的暂态电能质量扰动Mahalanobis距离分类法.该方法利用高阶累积量提取暂态扰动的高阶统计特征,选取其2,3,4阶累积量最大值和最小值构成扰动信号的6维特征向量,计算测试样本特征向量与标准模板之间的Mahalanobis距离,以“距离最小”作为分类判据,实现对2类暂态电能质量扰动的分类.仿真结果表明,低阶累积量不能单独用于区分不同类型暂态电能质量扰动;特征向量维数越高,对分类过程越有利.所提方法分类原理简单、准确率高,是暂态电能质量扰动的有效分类方法.     

气象集合预报的研究进展

集合预报是数值预报发展的一个重要方向,相对于单一的确定性预报,它考虑了初值及模式的不确定性,其结果反映了未来天气的多种状况,能为用户提供确定性预报所不能提供的信息(如预报结果的可信度等)。降水信息是水文预报系统的核心输入,单一的降水预报存在着不确定性,从而使得水文预报也存在不确定性。这种不确定性制约了水利工程调度的科学性。集合预报在一定程度上能解决这种不确定性。从而在水文领域,气象集合预报具有较高的应用价值。为了水文工作者能够更好地应用集合预报,本文首先基于系统的角度,对集合预报系统中的初值扰动、模式扰动和集合预报产品等研究现状及成果进行了评述,然后分析了降水集合预报产品在水文预报领域中的应用情况,最后对集合预报在水文领域中的应用进行了展望。     

A practical robust nonlinear controller for maglev levitation system

In order to explore the precise dynamic response of the maglev train and verify the validity of proposed controller, a maglev guideway-electromagnet-air spring-cabin coupled model is developed in the first step. Based on the coupled model, the stresses of the modules are analyzed, and it is pointed out that the inherent nonlinearity, the inner coupling, misalignments between the sensors and actuators, and external disturbances are the main issues that should be considered for the maglev engineering. Furthermore, a feedback linearization controller based on the mathematical model of a maglev module is derived, in which the nonlinearity, coupling and misalignments are taken into account. Then, to attenuate the effect of external disturbances, a disturbance observer is proposed and the dynamics of the estimation error is analyzed using the input-to-state stability theory. It shows that the error is negligible under a low-frequency disturbance. However, at the high-frequency range, the error is unacceptable and the disturbances can not be compensated in time, which lead to over designed fluctuations of levitation gap, even a clash between the upper surface of electromagnet and lower surface of guideway. To solve this problem, a novel nonlinear acceleration feedback is put forward to enhancing the attenuation ability of fast varying disturbances. Finally, numerical comparisons show that the proposed controller outperforms the traditional feedback linearization controller and maintains good robustness under disturbances.     

无气管扰动气浮轴承的设计和分析

针对气浮轴承供气管对气浮装置具有扰动作用而产生附加作用力,设计了一种无气管扰动气浮轴承结构,并详细介绍了其工作原理.迷宫密封是该结构的关键部分,根据迷宫密封参数与气体泄漏量之间的数学关系,对迷宫密封进行了流体动力学仿真,并与理论计算结果进行对比.研究结果表明:仿真结果和理论数值计算结果具有较高的一致性,得到的最佳迷宫密封结构在项目实验中得到很好的运用.     

不同装机容量火电机组能效随不同量纲参数变化的研究

根据能够适用于计算任意多元组合扰动对于结构发生变化的热力系统经济性影响的能效分析模型,使用MathCAD软件,编制出用于预测在任意多元组合扰动下的热力系统能效变化幅度和分布规律的实用程序,通过对600 MW火电机组的实例计算验证了该程序的正确性,以600 MW、660 MW、1 000 MW三个机组为例进行了计算,借助该程序分析预测了不同装机容量火电机组能效在不同工况下随重要局域性和广域性多元组合扰动的变化规律,为火电机组优化设计、经济运行以及检修改造提供参考。     

深部煤岩动力扰动响应特征及数值分析

理论分析了动力扰动引起的应力波在煤岩空间内的传播规律;探讨了动力扰动引起的煤岩附加能量场特征规律;采用LS-DYNA软件进行数值模拟,分析了煤岩系统对扰动频率与幅度的响应特征及能量变化规律.结果表明:扰动幅度和频率对深部围岩稳定性具有较大影响,由动力扰动引起的附加能流密度与扰动幅度的平方成正比,扰动促使围岩应力集中区前移;最大反射能流密度峰值位置离自由面距离与扰动频率符合幂函数关系,扰动频率的增大加快了能量流动的速度,降低了单位时间流入煤岩单元的能量,表现为"高频低能,低频高能",扰动伴随着能量流的不均衡发展并相互促进.     

模糊PID应用于光伏发电MPPT的研究

针对定步长扰动观测法在光伏发电系统最大功率点跟踪（MPPT）上的缺陷,即跟踪精度和响应速度无法兼顾,以及常规PID控制由于其参数不能自适应整定,很难取得预期效果,提出采用模糊（fuzzy）逻辑控制法整定和优化PID参数,消除了PID参数不能自适应整定这一缺陷,提高了系统的鲁棒性。通过与使用定步长扰动观测法跟踪最大功率点的仿真结果比较,得出采用模糊PID控制,可实现快速平稳地跟踪光伏电池输出最大功率。搭建了全新的光伏电池通用模型,可为光伏电池的研究提供便利。