交流输电系统的分岔与仿真研究

为提高系统电压稳定水平,防止电压崩溃事故的发生,基于非线性动力系统的分岔理论,使用通用分岔分析软件AUTO2000对一个典型的3节点系统进行电压稳定的分析,得出了系统在3种不同发电机模型下的分岔点数值。研究发现,不同发电机模型的系统经历的分岔过程不同,说明系统的电压稳定性随着发电机模型的不同而不同。但系统在到达鞍节点分岔前,都因为发生了Hopf分岔而失稳,因此Hopf分岔才是系统失稳的原因。研究还发现跟踪Hopf分岔点开始的极限环曲线可见系统还会经历一系列其它复杂分岔:环面折叠分岔、倍周期分岔和环面分岔;在不同的发电机模型下,系统因为不同的动态分岔点而失稳。时域仿真验证了此结论。     

液体推进剂LP1846点火的分歧分析

提出了一种新的液体推进剂点火判据的分析方法──分歧分析法。根据ＬＰ１８４６挂滴实验提出了点火模型，模型中考虑了化学反应、热辐射对能量的贡献，给出了能量方程及浓度变化方程。文中认为点火是一种突变现象，应用分歧理论求出了相应的点火判据。通过对点火判据的分析，表明理论与实验符合得较好。     

Hopf Bifurcation Analysis and Control for Electrical System of Military Vehicle

Electrical system of military vehicle is a typical parameterized nonlinear system where complicated bifurcations may exist and threaten its safe and stable operation. An algebraic criterion for Hopf bifurcation is presented briefly and applied to find Hopf bifurcation point of the electrical system with automatic voltage regulator （AVR） dynamics in military vehicle. Hopf bifurcation controllers are designed for this electrical system by using wash-out filter, linear feedback, non- linear feedback and their combination. The linear feedback control makes the system bring Hopf bifurcation at preferable parameter, the nonlinear feedback control modifies the type of the bifurcation, and the wash-out filter enhances the system damping, thus, the Hopf bifurcation is eliminated and the electrical system stability is ensured. Simulation results show the controller＇s validity.     

励磁放大倍数对系统电压稳定性的影响研究

搭建单机无穷大动态系统,基于分岔理论,研究随着负荷参数的改变,不同励磁放大倍数Ka对系统电压稳定性的影响。研究结果表明,随着Ka的增大,系统分岔点数目会减少,且极值分岔将延迟出现。但Ka不是越大越好,过大的Ka会增加系统Hopf分岔,容易造成系统电压振荡,不利于系统电压稳定性。基于PSASP的时域仿真也得到相同的结果,说明采用高放大倍数的励磁调节器在提高励磁效率的同时,还需要通过调节器的限制和保护来实现其稳定运行。     

微电网故障下三相电压型并网变换器瞬态行为分析

三相电压源型变换器(VSC)是交直流混合电力系统中重要的功率接口装置。交直流混合系统存在诸如电网侧故障或直流侧负载变化等扰动,对其中功率接口变换器造成难以预计的影响。着重研究微电网故障时并网变换器的瞬态响应过程及其机理。首先,给出了电网三相电压暂降时三相电压源型变换器的失稳的瞬态响应现象。然后,通过非线性分析揭示了该不稳定现象的物理本质,并通过系统建模计算给出了系统参数空间中的稳定域范围;最后,通过微电网与变换器仿真验证了分析计算的有效性。     

冷连轧机辊系参激刚度颤振特性研究

考虑轧辊表面振纹对辊系间的刚度变化的影响以及动态轧制力对振动系统的影响,依据轧机垂直振动的产生机理,建立了冷连轧机单自由度非线性颤振动力学模型。应用多尺度法求解得到了系统发生1/2亚谐共振时的幅频特性响应方程,仿真分析得到了不同参数变化对振动系统幅值以及振动区域的影响,并运用奇异性理论讨论了系统在非自治情况下的分岔特性,得到在3种不同情形下系统的转迁集与分岔拓扑结构图,给出了系统失稳的参数区域,从而可以避免轧机剧烈振动的发生,这为抑制和减少冷连轧机系统的振动提供了技术支撑与理论参考。     

基于动态轧制力的波纹辊轧机非线性振动

 金属层状复合板波纹辊轧制成形技术是一项变革性技术。为研究动态轧制力对波纹辊轧机振动特性和分岔行为的影响,考虑了波纹辊轧机动态轧制力、波纹界面间的非线性刚度和非线性阻尼,建立了基于动态轧制力的波纹辊轧机非线性振动数学模型。运用多尺度法求解了波纹辊轧机辊系在动态轧制力激励下的非线性振动幅频特性方程。分析了动态轧制力幅值、非线性刚度系数和非线性阻尼系数等参数对非线性振动的影响。通过最大Lyapunov指数、分岔混沌图、Poincaré截面和相轨迹等方法分析了轧制力的动态变化对系统稳定性的影响,设计了分岔反馈控制器对轧制力动态变化诱发的分岔行为进行控制,并且通过数值仿真验证了控制器设计的正确性和可行性。     

两点碰撞振动系统的周期运动与分叉

建立了两自由度两点碰撞振动系统的动力学模型,给出了碰撞振动系统产生粘滞的条件,分析了系统存在的粘滞运动.采用打靶法,利用变步长逐次迭代逼近的方法求解系统的不稳定的周期碰撞运动,即Poincar啨截面上的不动点.通过对两自由度两点碰撞振动系统进行数值模拟显示了系统在一定参数条件下存在周期倍化分叉和Hopf分叉,同时通过数值模拟的方法得到了以两自由度两点碰撞振动系统Poincar啨截面上的不变圈表示的拟周期响应,并进一步分析了随着分岔参数的变化,两自由度两点碰撞振动系统周期运动经拟周期分叉和周期倍化分叉向混沌的演化路径.     

高压直流输电系统电压稳定性研究综述

详细论述了高压直流输电系统电压稳定性研究的现状,指出现有研究方法的缺点,并结合目前分岔理论在交流系统电压稳定性研究中的应用成果,提出将分岔理论应用于直流输电电压稳定性研究,并提出了分岔理论在应用到直流输电电压稳定性研究中的主要难点,提出了解决方法.     

非线性随机动力系统研究的若干进展

介绍了非线性随机动力学的响应、分岔、混沌以及混沌同步与控制的研究现状和发展趋势,探讨了随机复动力系统、时滞系统、逼近方法和数值方法研究中的若干问题及其进展。