极点配置不同算法的比较

极点配置是线性系统综合中的重要问题,尤其是SISO系统的极点配置问题尤为重要,很大程度上促进着MIMO系统极点配置问题的解决。通过不同算法的比较,介绍了一种更简洁地计算SISO系统的MIMO系统的极点配置方法,以使相对通用极点配置算法进一步完善。     

基于机械臂位姿变换的柔性负载伺服驱动系统控制策略

伺服驱动系统的柔性负载端转动惯量等参数随柔性机械臂位姿变化而变化,进而影响伺服驱动系统电动机输出端转速。为降低电动机输出端速度波动,采用极点配置的方法设计伺服驱动系统转速环PI控制器参数,该参数的选择随柔性机械臂位姿变化而变化,从而使伺服驱动系统在不同位姿下获得良好的动态响应特性,避免机械谐振发生。首先根据连续体振动理论和拉格朗日原理建立了柔性负载伺服驱动系统动力学模型,并通过状态方程求得电动机转速到柔性负载驱动转矩的传递函数。将变参数PI控制策略应用于伺服驱动系统转速环控制中,分析了柔性负载对转速环的控制特性的影响,采用极点配置的方法设计控制器参数。接下来分别采用相同幅值、相同阻尼系数、相同实部3种极点配置策略设计控制器参数。讨论了这 3 种极点配置策略不同参数对系统谐振峰值、谐振频率和带宽的影响。最后通过数值仿真分析表明:伺服驱动系统等效柔性负载参数与机械臂的位姿有关;柔性负载回转半径、转动惯量较大的情况,不适宜使用相同实部的极点配置方法,但其余两种方法可通过适当选择参数使电动机输出转速波动程度减小。     

线性时滞系统区域极点配置的数值方法

介绍了一种应用于线性时滞系统的区域极点配置的数值方法,它实质上是应用于线性定常无时滞系统的传统极点配置方法的推广应用.由于时滞系统的特征方程是超越方程,故有无穷多个特征值.该方法的目标是通过进行数值方法的不断迭代,来不断整合反馈增益阵,最终把最右端的一批极点配置到指定的区域中去.通过引入对带有输入迟延和状态迟延的线性系统进行配置的实例来对这一方法进行说明.实践证明,该配置方法能取得较好的配置效果.     

闭环控制系统反馈增益向量的灵敏度分析

根据振动系统的模态控制方程,利用状态反馈控制和闭环控制系统的极点配置法,文中提出计算模态反馈增益向量的新方法,并在此基础上推导模态反馈增益向量灵敏度分析的方法.该分析方法涉及开环系统的特征值、特征向量以及模态控制矩阵的灵敏度, 由于在方法的推导过程中使用了模态控制方程,因此避免了非常复杂的数学推演.最后,将所提方法应用于一桁架结构的振动控制问题,以说明方法的有效性.     

隐式精细积分算法在电力系统暂态稳定分析中的应用

电力系统暂态稳定分析对电力系统运行有重要的作用,为解决传统的隐式梯形积分在电力系统暂态分析中的不足,将传统的隐式数值积分技术和精细积分技术引入到电力系统暂态稳定计算中,通过对显式精细积分数值法的分析,并结合隐式积分法自身的特点,提出了高精度、易于实现的隐式精细积分方法,为解决电力系统暂态稳定分析及计算问题开辟了新的途径。将新英格兰系统(10机39节点系统)的仿真算例结果进行了验证。研究结果表明,隐式精细积分算法在计算速度和计算精度上都优于传统的数值积分方法。     

基于Web的电压稳定监控系统设计

为满足电网调度与管理人员实时了解电网电压稳定情况的需要,开发基于Web的电力系统电压稳定监控系统。该系统Web应用程序使用Visual C#.NET开发,后台数据库采用SQL Server2000,数据源来自电力系统潮流计算与稳定计算程序的结果。开发过程使用了ASP.NET和ADO.NET等关键技术,采取了多种安全控制措施。所开发系统能够根据用户类型发布节点灵敏度、线路灵敏度和系统损耗灵敏度等电压稳定数据与分析结果。开发实例证明,采用C#.NET开发可以提高系统的开发效率,加强程序通用性,较好地满足电力系统运行方式改变和参数变化时数据监控的需求。     

PCB型Rogowski线圈的设计与特性分析

设计了一种新型的电流传感头-PCB型Rogowski线圈,介绍了其工作原理及增大互感的方法.基于MATLAB软件,对影响线圈动态性能的参数进行了数学分析,得出了线圈优化设计的规律.在此基础上,优选线圈参数,设计了由PCB型Rogowski线圈和积分器组成的测量系统,并对其灵敏度和频率特性进行了分析计算.结果表明,该系统具有较高的灵敏度和良好的频率特性,能满足电力系统中对大电流的测量要求.     

面向电力行业的生物启发计算的最优潮流优化方法研究

最优潮流问题是针对电力系统运行状态,根据其节点电压和功率分布计算信息,所采取的一种有效的评估电力系统稳定性的方法,针对最优潮流问题,基于生物启发计算方法分别设计了基于GA、PSO和AI三种生物启发技术的优化方法。首先提出了一种针基于采用实数染色体编码法,将遗传算法引入到最优潮流问题中,以IEEE14节点系统为算例进行分析,分析结果印证了所提出模型的有效性,能快速地收敛到全局或近似全局最优解。同时,将模型的运行结果与Matpower的经典求解算法进行比较,能取得较好的优化结果。其次,又设计了一种基于粒子群计算的最优潮流优化和基于人工免疫计算的最优潮流优化,分析三种算法的优劣,得出结论。     

基于串行总线和虚拟仪器技术的柴油机参数检测与测功系统

介绍了一种基于串行总线和虚拟仪器技术的柴油机参数检测与测功系统。系统由完成数据的上位机和完成测控功能的智能检测节点构成,智能检测节点通过485串行总线与上位计算机相连,构成一种基于串行总线的分散式高精度内燃机参数检测与功率测量系统。上位机主要负责人机交互、数据记录、状态监测、功率测量与计算和系统管理的任务,由智能检测节点构成的下位机接收上位机的指令,控制柴油机的转速、测功机的功率控制和整个系统的状态参数的检测与数据上传工作。完成了以ATmega128单片机为核心的下位机的硬软件系统设计、参数检测电路与通信模块电路的设计,利用图形化的虚拟仪器开发平台LabVIEW开发了上位机的软件应用程序。该系统已开发完成并应用于柴油机的实验过程中,其成果对其它总线类型工程装备检测系统的研制具有较强的参考意义。     

基于协同微粒子群算法的暂态稳定约束最优潮流

针对电力系统预防控制的实现问题,提出了一种基于协同微粒子群算法的暂态稳定约束最优潮流计算方法。暂态稳定约束最优潮流问题是在最优潮流问题上加入暂态稳定功角约束,形成的高维非线性动态优化问题。微粒子群算法能够通过较少的粒子数搜索到全局最优解,有效地求解高维复杂优化问题。利用该方法,对存在失稳预想事故的新英格兰10机39节点系统进行了分析计算,并与多种智能算法的调度结果进行了比较。研究结果表明,使用协同微粒子群进化算法求解暂态稳定约束最优潮流是有效与准确的,其计算量小于已报道算法,优化结果更优,能够应用到电力系统的暂态稳定分析中,为电力系统预防控制提供了一种思路。     

Minimal Realization of Linear Graph Models for Multi-physics Systems

An engineering system may consist of several different types of components,belonging to such physical"domains"as mechanical,electrical,fluid,and thermal.It is t...     

Non-monotonic material contrast in scanning ion and scanning electron images

30 keV Ga⁺ focused ion beam induced secondary electron (iSE) imaging was used to determine the relative contrast between several materials. The iSE signal compared from C, Si, Al, Ti, Cr, Ni, Cu, Mo, Ag, and W metal layers does not decrease with an increase in target atomic number Z₂, and shows a non-monotonic relationship between contrast and Z₂. The non-monotonic relationship is attributed to periodic fluctuations of the stopping power and sputter yield inherent to the ion–solid interactions. In addition, material contrast from electron-induced secondary electron (eSE) and backscattered electron (BSE) images using scanning electron microscopy (SEM) also shows non-monotonic contrast as a function of Z₂, following the periodic behavior of the stopping power for electron–solid interactions. A comparison of the iSE and eSE results shows similar relative contrast between the metal layers, and not complementary contrast as conventionally understood. These similarities in the contrast behavior can be attributed to similarities in the periodic and non-monotonic function defined by incident particle–solid interaction theory.     

Application of Feature Extraction through Convolution Neural Networks and SVM Classifier for Robust Grading of Apples

This paper proposes a novel grading method of apples,in an automated grading device that uses convolutional neural networks to extract the size,color,texture,an...     

分布动态载荷识别的抗噪处理

针对正交多项式频域法在用多种响应对矩形薄板进行载荷识别中抗噪性较差的问题,综合运用平均法、矩阵预处理和奇异值截断法等方法对之进行改善,并引入空间映射的思想,将该方法的应用范围拓展为复杂的模型.利用仿真算例,证实了该方法具有较好的抗噪性.     

基于MELTAC-N平台的核电厂安全级DCS环网研究与测试

针对工程实践中环网通讯相关问题的处理缺乏理论基础及国产化安全级DCS平台的开发缺乏成熟经验借鉴问题,对基于MELTAC-N平台核电厂安全级DCS环网的软硬件实现进行了研究。提出了安全级DCS环网双环网冗余设计、光切换开关设计等硬件设计方法,以及以RPR协议为基础,采用全数据收发策略的软件设计方法。在CPR1000安全级DCS平台上对安全级DCS环网的可靠性及实时性进行了评价,并进行了容错能力、响应时间及响应时间稳定性测试验证实验。结果表明,基于MELTAC-N平台安全级DCS环网软硬件设计具有较好的容错能力及响应时间稳定性。     

The laboratory simulation of abrasive wear

Abrasive wear has long been recognised as one of the most potentially serious tribological problems facing the operators of many types of plant and machinery; several industrial surveys have indicated that wear by abrasion can be responsible for more than 50% of unscheduled machine and plant stoppages. Locating the operating point of a tribological contact in an appropriate operational ‚map’︁ can provide a useful guide to the likely nature and origins of the surface degradation experienced in use, though care must be exercised in choosing the most suitable parameters for the axes of the plot. Laboratory testing of materials and simulations of machine contacts are carried out for a number of purposes; at one level for the very practical aims of ranking candidate materials or surface hardening treatments in order of their wear resistance, or in an attempt to predict wear lives under field conditions. More fundamentally, tests may be aimed at elucidating the essential physical mechanisms of surface damage and loss, with the longer term aim of building an analytical and predictive model of the wear process itself. In many cases, component surface damage is brought about by the ingress of hard, particulate matter into machine bearing or sealing clearances. These may be running dry although, more usually, a lubricant or service fluid is present at the interface. A number of standardised wear test geometries and procedures have been established for both two- and three-body wear situations, and these are briefly described. Although abrasive wear is often modelled as following an ‚Archard’︁ equation (i.e. a linear increase in material loss with both load and time, and an inverse dependence on specimen hardness) both industrial experience and laboratory tests of particularly lubricated contacts show that this is not always the case: increasing the hardness differential in an abrasively contaminated lubricated pair may not always reduce the rate of damage to the harder surface.     

Limits of topographic measurement by the scanning tunnelling and atomic force microscopes

Parameters describing the topographic character of a surface (height, surface wavelength, slope and curvature) can be derived from equivalent sinusoidal profiles. The response of a surface-measuring instrument may be modelled in terms of instrument parameters such as stylus radius, and scanning range and resolution. The performance of the instrument may then be mapped as a zone in amplitude-wavelength (AW) space to show the sinusoidal profiles it is capable of measuring. In a first-order analysis the STM and AFM are considered as equivalent to contact-stylus instruments with a notional stylus radius equal to the tip radius plus the gap. Comparisons between different instruments and types of instrument are readily made by mapping in AW space. The error arising from convolution of the sinusoidal profile with that of the finite tip may be quantified and plotted as contours in AW space.     

Fractional order nonsingular terminal sliding mode control for flexible spacecraft attitude tracking

This paper investigates a fractional terminal sliding mode control for flexible spacecraft attitude tracking in the presence of inertia uncertainties and extern...     

奥氏体不锈钢表面双辉等离子渗锆的动力学

利用双辉等离子渗金属技术在0Cr18Ni9Ti奥氏体不锈钢表面制备了一层均匀、致密、呈良好冶金结合的渗锆合金层,并对1 060℃下的渗锆动力学进行了研究。结果表明:随着距锆合金层表面距离的增加,锆元素的含量呈梯度递减,扩散系数逐渐减小,而扩散激活能逐步增大;在1 060℃采用双辉等离子技术渗锆时,渗锆合金层表层的空位密度为2.945×(1012~1013)cm-2,与相同温度下采用常规渗金属工艺相比,提高了1~2个数量级。     

气化炉三维扫描测量与数据处理

以德士古气化炉耐火砖的内壁蚀损检测设备为基础,对采集到的点云数据做了进一步处理.通过对数据的筛选和剔除,实现了数据点的平滑降噪细化和精简.然后利用点云对整、网格划分和分色显示等方法,最终完成了内壁腐蚀情况的三维建模.重点讨论了点云数据的预处理及后处理的方法,并根据内壁耐火砖的腐蚀阈值,提出了一种气化炉内壁腐蚀区域的识别与分割方法.对耐火砖的腐蚀分析、气化炉的生产与维修提供了可靠依据,并在工程应用中获得了一致认可.