检索结果-内蒙古大学图书馆

作者：张葛祥西南科技大学

学位级别：硕士

论文的主要内容为: (1)、提出了一种新的面向神经网络的遗传算法(NNOGA),并详细探讨了算法的实现和程序设计,结果表明,该算法是有效的,克服了简单遗传算法搜索速度慢、不成熟收敛和迭代次数多的缺点; (2)、反向传播算法神经网络控制器... 详细信息

论文的主要内容为: (1)、提出了一种新的面向神经网络的遗传算法(NNOGA),并详细探讨了算法的实现和程序设计,结果表明,该算法是有效的,克服了简单遗传算法搜索速度慢、不成熟收敛和迭代次数多的缺点; (2)、反向传播算法神经网络控制器的设计,并实现对典型非线性对象即倒立摆的控制,其效果比较满意,解决了常规控制方法控制范围小,控制精度低的问题,目前,用此方法控制二级倒立摆的文献还少见; (3)、改进遗传算法的神经网络控制器的设计,并实现对倒立摆的控制,解决了BP算法收敛速度慢的问题,同时该算法是基于全局范围内搜索,可以避免BP算法易陷入局部极小的缺点.另外,还独立推导出了三级倒立摆系统的非线性数学模型,并对用神经网络控制三级倒立摆作了初步探索.

关键词：遗传算法神经网络倒立摆非线性数学模型

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基于全特性曲线抽水蓄能电站典型过渡过程特性分析

基于全特性曲线抽水蓄能电站典型过渡过程特性分析

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作者：刘进杨西北农林科技大学

学位级别：硕士

随着我国电力系统的快速发展,能源调整不断向稳定高效发展。抽水蓄能电站在电网中承担调峰填谷的作用,具有很强的灵活性和储能性,其作用在改善电网质量上具有显著的影响,所以近年来发展迅速。在抽水蓄能电站的运行过程中,水泵水轮机调... 详细信息

随着我国电力系统的快速发展,能源调整不断向稳定高效发展。抽水蓄能电站在电网中承担调峰填谷的作用,具有很强的灵活性和储能性,其作用在改善电网质量上具有显著的影响,所以近年来发展迅速。在抽水蓄能电站的运行过程中,水泵水轮机调节系统是抽水蓄能电站的核心部分,其运行的安全稳定性对电站运行过程有重要影响。尤其是在大波动过渡过程中,机组变化剧烈,水流流态复杂,对机组运行的稳定性影响剧烈,所以本文从系统科学的角度揭示水力机组过渡过程的非线性动力行为,从而探究抽水蓄能电站大波动过渡过程的本质,进而对电站的安全稳定运行提供理论依据。本文的研究对象为混流式水泵水轮机调节系统,基于实测抽水蓄能电站运行数据,拟合全特性曲线,并利用外特性方法计算动态传递系数,由传递系数的变化来展现水泵水轮机组在运行过程中的各种特性,从而建立一套基于实际数据的水泵水轮机数学模型,来反映系统的非线性动力学特征。总结整个研究过程,主要内容包括以下几个方面:(1)利用外特性方法从实测数据中获得动态传递系数拟合曲线,并将传递系数引入到水泵水轮机调节系统建模过程中,针对水泵水轮机甩负荷工况试验,建立突甩负荷时的非线性数学模型,在PID调速器控制下,进行参数调节,将以往pk,ik和dk的单一化调节过程扩展到三者相互影响下的调节关系,由此得出水泵水轮机组运行的最佳参数组合域,并利用MATLAB软件具体分析每一参数的影响。(2)研究了水泵工况转换为水轮机工况中的开机并网段,对并网过程进行了深入分析。求解了整个并网过程的动态传递系数,将以往一点的工况扩展到整个过渡过程的工况分析,由此建立可以描述整个并网过渡过程的数学模型,仿真结果合理的显现了机组运行稳定性伴随着导叶开度变化的特性。此外,将哈密顿控制理论引入水泵水轮机调节系统中,并对开机并网过程中的参数进行控制分析,通过数值模拟计算,得到功角在开机过程中随导叶开度的变化规律,同时也验证了哈密顿理论对发电机系统参数镇定的作用。(3)针对水泵水轮机在开机并网时刻机组运行容易进入反水泵工况,从而导致开机并网失败的特点,将分数阶理论引入水泵水轮机调节系统,探究分数阶建模对导叶开度变化和对机组转速的影响,通过数值仿真计算,在理论上揭示了分数阶理论在实现快速开机的过程中具有指导意义。

关键词：水泵水轮机调节系统外特性方法传递系数非线性数学模型动力学分析

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基于DSP的开关磁阻电机的无位置检测与控制

基于DSP的开关磁阻电机的无位置检测与控制

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作者：褚维娜河北工业大学

学位级别：硕士

开关磁阻电机(SwitchedReluctanceMotor，简称SRM)是一种新型电机，具有结构简单、成本低、调速性能优良等特点。在应用开关磁阻电机构成的闭环调速系统中，位置传感器担负着传递转子位置和速度等信号的任务，是转速闭环控制的基础。目... 详细信息

开关磁阻电机(SwitchedReluctanceMotor，简称SRM)是一种新型电机，具有结构简单、成本低、调速性能优良等特点。在应用开关磁阻电机构成的闭环调速系统中，位置传感器担负着传递转子位置和速度等信号的任务，是转速闭环控制的基础。目前实际应用中普遍采用外装光电式或磁敏式等轴位置检测器，这不仅增加了系统的体积和成本。尤其是在某些应用环境比较恶劣的场合，位置传感器的存在还会使系统的可靠性降低。因此，目前无位置传感器检测技术成为了开关磁阻电机研究的一大热点。基于上述研究背景，本文研究基于神经网络控制的开关磁阻电机无位置检测技术。\n 针对开关磁阻电机非线性运行的特点，本文首先建立了开关磁阻电机非线性数学模型，由数学模型仿真得到电机的磁链、电流和转子位置角等信息，来训练BP神经网络，从而取代位置传感器的作用。\n 其次，选用误差反向传播算法的多层前馈网络（Backpropagation,简称BP网络）来离线训练样本。区别于研究网络结构的一般思路，绕开追求改进修正网络的方向，着眼于对大样本本身进行数据处理，即用主成份分析方法代替位置传感器，从电机的固有信息方面间接确定转子位置。该方法不仅增加了网络精确度和可靠性，也加快了训练的速度和缩短训练时间。仿真结果表明，用神经网络控制替代位置传感器同样可以完成位置检测的功能，并且具有较好的精度。\n 最后，设计了以数字信号处理器TMS320F2812为控制中心的硬件开发系统，对基于神经网络无位置控制方案以及电机运行特性进行实验研究。

关键词：开关磁阻电机无位置检测 DSP技术非线性数学模型数据处理

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基于MATLAB/SIMULINK开关磁阻电机非线性建模方法研究与实践

基于MATLAB/SIMULINK开关磁阻电机非线性建模方法研究与实践

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作者：严利南京航空航天大学

学位级别：硕士

开关磁阻电机作为一种电动调速系统具有结构简单坚固、低成本、高容错性能以及高速运行的能力,目前它越来越广泛的应用于航空和汽车上的起动/发电系统,具有很大的潜力。要对开关磁阻电机进行深入的理论分析,就需要对其建立一个准确而又... 详细信息

开关磁阻电机作为一种电动调速系统具有结构简单坚固、低成本、高容错性能以及高速运行的能力,目前它越来越广泛的应用于航空和汽车上的起动/发电系统,具有很大的潜力。要对开关磁阻电机进行深入的理论分析,就需要对其建立一个准确而又有实用性的模型。而 MATLAB 软件具有强大的矩阵和数学计算功能,利用它的模块之一 SIMULINK 建模有着界面友好、易于进行参数修改等特点。国内利用 MATLAB 软件对开关磁阻电机进行建模主要分两大类:一部分是采用 M 文件编程的方法;另一部分是利用开关磁阻电机的线性电感模型或者准线性模型进行建模分析。两者都没充分利用MATLAB/SIMULINK 的主要功能。本文将基于 MATLAB/SIMULINK 对开关磁阻电机进行非线性建模研究。首先利用 ANSYS 软件仿真计算出开关磁阻电机的电感和磁链函数,并以此为基础利用 MATLAB/SIMULINK 建立了开关磁阻起动/发电系统的非线性电感模型和非线性磁链模型,并通过非线性磁链模型对开关磁阻电机的起动特性和发电特性进行了深入分析与研究;最后在理论分析的基础上,通过开关磁阻起动/发电系统试验平台对原理样机进行实验,给出了系统实验波形,并验证了该模型的正确性。本文还对开关磁阻发电系统进行了故障仿真分析,从理论上验证了开关磁阻电机具有高容错性能,并给出了部分故障实验结果。

关键词：开关磁阻电机起动/发电机 MATLAB 非线性数学模型动态仿真故障分析容错性

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滑移装载机半主动减振系统的动态特性分析与仿真

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中南林业科技大学学报 2011年第6期31卷 187-193页

作者：柳波陆江斌黄杰中南大学机电工程学院湖南长沙410075

针对滑移装载机在转场作业过程中受到不平路面激励时的振动控制问题,建立了半主动减振系统,通过对系统各组成环节的分析,考虑了活塞与缸壁间的摩擦、管路的沿程压力损失和蓄能器在不同工作过程中的气体多变指数,推导了减振系统的非线性... 详细信息

针对滑移装载机在转场作业过程中受到不平路面激励时的振动控制问题,建立了半主动减振系统,通过对系统各组成环节的分析,考虑了活塞与缸壁间的摩擦、管路的沿程压力损失和蓄能器在不同工作过程中的气体多变指数,推导了减振系统的非线性数学模型,并利用MATLAB/Simulink工具箱对系统进行动态特性仿真研究。研究结果表明,外界激励信号的频率和振幅、蓄能器的初始充气压力、初始充气容积、电液比例节流阀的阀口开度对半主动减振系统的输出动态响应有着重要作用。

关键词：滑移装载机半主动减振系统非线性数学模型动态特性

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大扰动下船舶柴油发电机组非线性建模与仿真

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舰船科学技术 2018年第4期40卷 77-81页

作者：马川李迪阳刘彦呈姜萌大连海事大学轮机工程学院辽宁大连116026 青岛远洋船员职业学院机电系山东青岛266071

针对目前船舶柴油发电机组普遍采用低阶数学模型,在大扰动下分析计算时会造成误差偏大的缺陷。在分析船舶柴油发电机组系统构成的基础上,建立同步发电机、柴油机及调速系统和励磁系统的七阶非线性数学模型,采用隐式梯形积分法并用C#编... 详细信息

针对目前船舶柴油发电机组普遍采用低阶数学模型,在大扰动下分析计算时会造成误差偏大的缺陷。在分析船舶柴油发电机组系统构成的基础上,建立同步发电机、柴油机及调速系统和励磁系统的七阶非线性数学模型,采用隐式梯形积分法并用C#编程求解发电机组的非线性数学模型。在求解模型的基础上,画出船舶柴油发电机组在大扰动下的转速和电压变化仿真曲线,分析比较该曲线的各项指标,结果表明各项性能指标均在规范要求范围内,进一步验证了该数学模型的有效性。

关键词：船舶柴油发电机组大扰动非线性数学模型隐式梯形积分法

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水电机组调速系统控制参数优化研究

水电机组调速系统控制参数优化研究

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作者：古志昆明理工大学

学位级别：硕士

水轮机调节系统是一个集水力、机械、电气于一体的复杂控制系统,对水电站的安全稳定运行有着重要的影响。可调整的调速器PID参数是影响机组调节性能的关键因素,因而调速器PID参数优化成为研究的热点问题。为解决水轮机调速器PID参数的... 详细信息

水轮机调节系统是一个集水力、机械、电气于一体的复杂控制系统,对水电站的安全稳定运行有着重要的影响。可调整的调速器PID参数是影响机组调节性能的关键因素,因而调速器PID参数优化成为研究的热点问题。为解决水轮机调速器PID参数的优化问题,本文将人群搜索算法引入到水轮机调速系统中,为调速器PID参数整定与优化提供新的思路和方法。本文首先将水轮机调节系统拆分成水力系统、水轮机、调速器、发电机四个子系统,分别介绍四个子系统的基本模型,进而构建和推导了一个四阶微分方程模型。利用Hopf分岔理论和数学知识,以调速器PID参数为分岔参数,研究并分析该系统在频率扰动和负荷扰动下的分岔现象。通过对水轮机调速系统的仿真分析,发现该系统分岔为亚临界的,并得到调速器PID控制参数的稳定域。在此基础上,以水轮发电机组转速偏差的积分时间绝对误差指标为目标函数,运用人群搜索算法分别在刚性水击和弹性水击条件下对水力机组调节系统进行PID参数精细化寻优,得到了5%频率扰动工况和10%负荷扰动工况下的最佳PID参数、调节时间以及控制性能指标。经过与粒子群优化方法的对比,验证出人群搜索算法优化水轮机调速系统PID参数是可行的、有效性的。仿真结果表明,经人群搜索算法优化得到的PID参数使机组在频率扰动、负荷扰动干预下具备良好的调节性能和稳定性能。在今后的研究中应针对调速系统不断调整算法参数和改进算法,进而达到更好的PID参数优化效果。

关键词：水轮机调节系统非线性数学模型 Hopf分岔人群搜索算法 PID参数优化

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不同尾水系统对水电站系统稳定性影响

不同尾水系统对水电站系统稳定性影响

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作者：韩军颖西北农林科技大学

学位级别：硕士

水电站在设计和施工时,根据不同地形地质条件,其尾水系统在长度和结构上会存在明显差异,这会对机组运行和水力发电系统稳定性带来不尽相同的影响。水力发电机组运行时,会存在电力负荷扰动、液压随动系统时滞效应等影响因素,这些会影响... 详细信息

水电站在设计和施工时,根据不同地形地质条件,其尾水系统在长度和结构上会存在明显差异,这会对机组运行和水力发电系统稳定性带来不尽相同的影响。水力发电机组运行时,会存在电力负荷扰动、液压随动系统时滞效应等影响因素,这些会影响系统的稳定运行。作为水电站核心组成部分的水力发电系统,它在机组稳定运行和保证供电质量等方面发挥重要作用。因此,有必要针对不同尾水系统布置形式的水力发电系统以及系统运行时存在的不稳定因素,建立能准确反映其结构和运行特点的非线性数学模型,研究各因素对系统稳定性的影响规律,进而探究系统失稳时动力学机理,为系统的稳定运行从理论方面提供一定的指导。本论文主要内容及结论如下:（1）考虑变顶高尾水洞中明满流往复交替运动及明流段水位波动的工作特性,以及运行时可能发生电力负荷扰动和机组转速随机变化的情况,通过Fourier级数展开方法和Chebyshev正交多项式逼近理论,建立变顶高尾水洞水电站非线性随机数学模型。基于实测水电站数据,利用稳定性理论,借助MATLAB数值仿真得到系统参数稳定域;研究随机强度及负荷扰动对系统稳定域影响,结果表明:随机强度增大使稳定域减小,当转速发生随机变化时负荷扰动对稳定域几乎无影响;随后,研究负荷扰动、随机强度和尾水洞倾斜角对系统动态响应特性的影响。数值统计结果显示:在文中条件下,倾斜角不大于4%时较为合理。（2）考虑多机组共用尾水调压井水电站中机组间相互关联作用且调压井在调节过程中不受控特点,以及液压随动系统时滞效应可能会影响系统调节品质,建立该布置形式下的水力发电系统时滞非线性数学模型。根据Hopf分岔理论求得不同kd1时系统稳定域,数值仿真得到不同时滞下系统的分岔特性,并统计对应的kp1稳定区间,结果表明:kd 1和时滞会影响kp 1的稳定区间,且kd1改变时,时滞对稳定区间影响程度不同;进一步,改变引水管道长度,研究管道不对称对系统动态特性和稳定性的影响,结果表明引水管道缩短有利于系统的稳定性。（3）针对单机组带上下游双调压井水电站在受到扰动时系统稳定性差,而传统PID控制策略调节效果不理想的问题,将非线性状态反馈控制方法应用于水力发电系统,并考虑转速随机变化的影响,建立对应的水力发电系统非线性随机数学模型。数值仿真得该控制下系统的参数稳定域,控制参数对系统动态响应特性和调压井水位的影响规律,并与PID控制策略进行对比,结果表明:状态反馈控制相较于PID控制在调节质量及响应速度上有较明显优势,但调压井水位波动更为剧烈;随后,考虑转速随机变化影响,分析两种控制策略对随机强度的敏感性问题,结果显示:PID控制下系统稳定域受随机强度影响大,而状态反馈控制下系统稳定域变化不明显,且在稳定域内,不同控制参数下系统动态响应过程几乎重合。

关键词：尾水系统水力发电系统非线性数学模型稳定性动力学分析

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悬臂式掘进机自动截割控制仿真研究

悬臂式掘进机自动截割控制仿真研究

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作者：何兴川安徽理工大学

学位级别：硕士

悬臂式掘进机是煤矿巷道掘进的主要设备,掘进机巷道断面自动截割成形技术是提高掘进工作面自动化、智能化水平的关键,是实现掘进工作面无人化的前提。论文对传统掘进机截割液压系统进行了优化,分析了阀控双缸液压系统特性,并结合掘进机... 详细信息

悬臂式掘进机是煤矿巷道掘进的主要设备,掘进机巷道断面自动截割成形技术是提高掘进工作面自动化、智能化水平的关键,是实现掘进工作面无人化的前提。论文对传统掘进机截割液压系统进行了优化,分析了阀控双缸液压系统特性,并结合掘进机截割机械系统动力学模型,建立了掘进机截割系统整体的非线性数学模型。确定优化后的主要液压元件选型,在Matlab/Simulink环境下建立掘进机截割系统仿真模型,并对所提出的悬臂回转、升降动作的PID控制方案以及截割头轨迹控制方案进行了仿真验证。对主要液压元件进行了AMESim建模,并建立基于AMESim与ADAMS的掘进机截割系统机液一体化联合仿真模型,对悬臂的回转与升降动作进行仿真,验证了模型的可行性。建立了基于Simulink、AMESim及ADAMS的掘进机截割系统机电液一体化联合仿真模型,并针对截割系统的变摆速、变负载响应以及截割头的轨迹跟踪控制进行了联合仿真研究。针对矩形、梯形及半圆拱形三种常见断面形状的截割成形工艺路径进行规划,提出了掘进机巷道断面自动截割成形控制方案。分析了截割过程中出现的“欠挖”现象,提出刷帮方案对截割工艺路径进行优化,提高了巷道断面的成形质量。论文为掘进机自动截割控制技术的研究提供了新的思路,对掘进机自动截割技术的工程实践具有一定的指导作用,为类似机电液一体化设备的整体研究提供了方法借鉴。图[77]表[9]参[92]

关键词：悬臂式掘进机非线性数学模型自动截割机电液一体化联合仿真

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磁悬浮神经网络PID控制算法研究

磁悬浮神经网络PID控制算法研究

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作者：尹丹丹大连交通大学

学位级别：硕士

磁悬浮列车是一种新的类型的高效交通运输工具,相比于轮轨交通而言它具有了更多的优势,例如它的运行速度快、能量消耗低、乘坐舒适平稳、噪音污染小,并且磁悬浮列车现在已经在工程实践中得到了广泛的应用。磁悬浮列车依靠的是电磁吸浮原... 详细信息

磁悬浮列车是一种新的类型的高效交通运输工具,相比于轮轨交通而言它具有了更多的优势,例如它的运行速度快、能量消耗低、乘坐舒适平稳、噪音污染小,并且磁悬浮列车现在已经在工程实践中得到了广泛的应用。磁悬浮列车依靠的是电磁吸浮原理,悬浮控制是它的重要组成部分,由于磁悬浮系统是一个典型的非线性系统,因此它也是一个不稳定的系统,需要通过设计一个主动控制来使系统达到稳定悬浮的状态。首先,本论文简要地阐述了磁悬浮系统的构成,分析了磁悬浮系统的工作原理,并且以单电磁铁悬浮系统为研究的对象,研究并建立了磁悬浮列车悬浮系统的动力学模型。其次,在磁悬浮系统中,由于电磁吸引力和悬浮间隙之间是非线性的反比关系,使得磁悬浮系统成为了一个不稳定的非线性系统。而为了实现系统悬浮的稳定性,必须在系统中引入一个控制装置。本论文将采用在当今工业领域应用十分普遍的PID控制算法设计磁悬浮系统的控制器,这样得到的磁悬浮系统的控制器具有简单的结构,而且便于人们理解和实现它的控制功能,也可以使系统获得较好的控制性能以及较强的鲁棒性能。最后,本文根据RBF神经网络具有的良好的自学习能力以及强大的自适应性能,在传统PID控制器的基础上设计了RBF神经网络PID控制器。它既可以避免由常规PID控制器缺点所带来的烦恼,又可以同时充分发挥PID控制器的优点。而且通过对仿真结果的对比分析可以得到,RBF神经网络PID控制相比于单独的PID控制,具有更高的控制精度,而且系统的响应速度也更快,更好地实现了磁悬浮控制系统的动态性能和静态性能的要求。

关键词：磁悬浮非线性数学模型径向基函数 PID整定

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