基于DSP和CPLD的超声波流量检测系统的研制

针对传统超声波测流系统中存在的数据处理能力较差、精度较低、稳定性不可靠等问题.设计了一种基于频差法测流原理,采用环鸣方案进行连续测取的超声波流量检测系统.以TMS320F2812型DSP作为主控制处理芯片,以EPM240型CPLD作为逻辑控制和计数器件实现了系统主体硬件构成;并对其工作原理、结构设计和误差分析进行了详细的论述.该系统具有很好的可靠性与测量实时性,值得在水电行业推广应用.     

基于超平面原型聚类的水轮机调速系统模糊模型辨识

针对水轮机调速系统的辨识难题,提出了1种基于超平面原型聚类的T-S模糊模型辨识方法.基于局部模糊模型线性度的重要性,推导出1种基于超平面的模糊聚类算法.该算法以优化局部模型线性度为目标,进行模糊模型前提结构辨识,能使局部模型具有良好的线性度;它应用变尺度混沌优化方法搜索最优聚类结果,避免陷入局部极小;应用最小二乘法实现模糊模型结论参数辨识.以某水电厂水轮机调速系统为对象,采用该方法建立了T-S模糊模型,并对其进行了辨识和对比试验.结果表明:建立的T-S辨识模型具有较高的辨识精度及较强的泛化能力,提出的模型辨识方法有效可行.     

不平衡磁拉力作用下裂纹转子系统的分岔

针对大型旋转机械转子系统机电耦合具有强非线性特征的问题,根据磁拉力与转子偏心的关系,推导出不平衡磁拉力(Unbalanced magnetic pull,UMP)的解析式,建立UMP作用下裂纹转子—轴承系统的动力学模型,并采用数值积分方法研究此类裂纹转子的分岔与混沌特性.通过分岔图、Poincaré图和频谱幅值图分析UMP和裂纹深度对转子运动的影响,结果表明:UMP使转子系统随速度变化的典型动力学响应有所提前,振幅增大,幅值谱图中出现了连续幅值较大的谐波分量;随着裂纹深度的不断增加,转子系统在亚临界转速区出现了短暂的混沌运动,在临界转速附近的混沌区域不断减小,其混沌特征有所变化,且进入混沌区域的倍周期分岔运动基本消失,而在超临界转速区则出现了较长的周期7运动.研究结果为深入解析机电耦合转子系统故障机理提供有益的理论参考.     

基于帐篷映射的混沌自适应粒子群优化算法在同步发电机励磁控制中的应用

针对励磁控制系统中比例–积分–微分控制参数整定难的问题,提出了一种基于帐篷映射的混沌自适应权重粒子群优化算法对控制器参数进行优化,采用2级优化策略,第1级采用自适应权重粒子群优化算法执行全局搜索;第2级采用基于帐篷映射的混沌搜索对第1级的结果执行局部遍历搜索,并通过在粒子群算法中引入自适应权重及在混沌局部搜索中采用帐篷映射的方法对混沌粒子群搜索算法进行改进,解决了常规粒子群算法易陷入局部极值且在迭代后期收敛效率低的问题,在建立励磁控制系统简单模型的基础上,实现同步发电机励磁系统的参数优化控制。仿真研究表明,新方法与常规粒子群方法相比具有更好的收敛速度和精度,能有效改善励磁控制系统空载起励和孤网过渡过程的动态性能。