磁悬浮系统的自适应控制器设计

以五自由度的磁悬浮平台为研究对象,介绍了磁悬浮平台的系统组成和工作原理,建立了磁悬浮平台的数学模型.针对该磁悬浮系统的开环不稳定和强非线性的特点,采用极点配置自适应控制方法实现了对磁悬浮系统的数字控制.利用DSPACE作为控制器进行了硬件在回路(Hardware-In-Loop)实物仿真实验,结果表明采用分离设计的方法设计的控制器完全适合对磁悬浮系统控制的需要,在实际的实验中取得了理想的效果.     

磁悬浮轴承的H∞控制:LMI方法

研究了具有参数不确定性的主动磁悬浮系统的控制问题.对系统模型的参数不确定性进行了分析,并把其归结为标准的H∞设计问题.综合考虑系统的稳定性和调节时间等指标,采用具有闭环区域极点约束的最优H∞状态反馈控制器设计方法,使用线性矩阵不等式(LMI)方法对其进行求解.仿真结果表明,闭环系统在所考虑的参数不确定范围内具有鲁棒稳定性和良好的时域性能指标.     

格子Boltzmann方法在流注放电方程求解中的应用

针对流注放电仿真过程中粒子输运方程求解难的问题,应用格子Boltzmann方法设计更简单计算量更小的求解模型.文中给出了基于D1Q3格子模型的1.5维流注放电仿真模型,电子输运方程和正离子输运方程数值求解方法,并利用该模型对大气压下平板电极间N2气体两种流注发展过程进行了数值仿真,从而证明了利用格子Boltzmann方法对流注放电仿真进行研究的可行性.     

最佳工作点ISG混合动力汽车性能优化

为实现ISG混合动力汽车燃油消耗和排放性能的优化,提出了一种实时转矩分配模型的建立方法.根据发动机的万有特性和ISG电机效率特性进行了混合动力系统性能的数值模拟,采用求解多元函数极值的方法确定混合动力汽车最佳工作点,作为ANFIS系统的先验知识,建立实时转矩分配控制模型,并对整车性能进行仿真.仿真结果表明,车辆经济性和排放性能得到优化,转矩分配模型的有效性得到验证.     

手机振动影响及模式优化设计研究

利用数学建模的方法和动态有限元仿真的方法,建立了手机振动的模型,讨论了手机振动模式对手机和人体的影响,用遗传算法进行优化求解,得出了最优手机振动模式的数值解,并进行了计算机仿真验证,结果表明优化模型能降低手机能耗及对人体的危害.     

基于观测器的鲁棒非脆弱控制

针对某一类含结构参数不确定性的线性系统,设计基于观测器的鲁棒脆弱控制器,把控制器的设计问题归结为线性矩阵不等式的求解问题.同时考虑系统模型和控制器中的不确定性,则存在一个输出矩阵与控制增益矩阵的耦合,使该问题成为非凸问题.对磁悬浮系统的扰动矩阵做了某种假设,并引入等式约束,使线性矩阵不等式.带有等式约束的线性矩阵不等式问题是MATLAB无法解决的,利用自由软件SCILAB可以很方便的解决这个问题.对单自由度磁悬浮系统的仿真结果证明所提设计方法的有效性.     

磁悬浮机床主轴模糊PID控制方法研究

根据磁悬浮技术在机床上的应用,建立了磁悬浮轴承控制器系统五自由度转子动力学数学模型,采取理论分析与仿真分析相结合的方法,对模糊PID控制方法进行了分析与研究.结果表明,模糊PID控制方法结构简单、易于操作,与传统的PID控制相比上升时间优于22%~25%、调节时间缩短65%~72%、超调量减小6%~8%,品质比较优越.使用模糊PID控制器在一定程度上还可降低系统的研发成本.     

利用Modelica实现磁悬浮球系统的建模与仿真

利用Modelica语言建立了磁悬浮球系统的非线性模型，该模型克服了传统模型重用性差的弊端，通过对模型的控制仿真，取得了满意的结果．     

基于MatLab的磁悬浮球控制系统的设计

对磁悬浮球系统的构成、控制器的设计、软硬件的实现进行了介绍，采用MatLab中的数字PID控制算法对系统进行了仿真研究，仿真研究表明：所设计的控制器能满足系统的要求。     

基于数值积分的传染病SIRS模型参数估计

针对具有免疫的传染病SIRS模型,利用三次Hermite插值函数及数值积分公式,基于患病的各个种群人数估计值的误差最小原则,将参数估计问题转化为非约束优化问题.将数据带入后可得关于模型参数的多项式,为求得该式最小值,将其分别对各个参数进行微分,得到关于模型参数的非线性方程组.使用最速下降法获得较为合理与精确的初值,在该初值的基础上利用牛顿法对非线性方程组进行求解,得到了该模型的高精度参数估计值.并对计算结果进行数值仿真,数值仿真实验表明,所给出的参数估计方法能够较为精确地估计出相应参数值.     

介质-磁头系统的场分布

用有限元方法,对数字磁记录中的磁头-介质系统进行了计算机模拟,得到磁头-介质一体化的磁场分布以及磁力线分布.介质磁化过程遵循矢量磁滞模型,用磁头材料的测量值作为磁头的磁滞模型.     

基于布拉格光纤光栅偏振相关损耗的高敏感应力传感器

主要利用布拉格光纤光栅(FBG)的传感特性来实现横向应力测量,不同于通常利用反射波长解调的方法,而是利用有效FBG反射偏振相关损耗(RPDLeff)相关特性的变化来实现对横向压力的测量.根据耦合模理论,建立了RPDLeff横向压力传感的理论模型,数值模拟显示RPDLeff很适合用来制作灵敏的横 向压力传感器.并在不同...     

高矫顽力稀土磁体脉冲磁化场脉宽的确定

介绍了产生脉冲磁化场的有效装置,导出脉冲磁化场的近似表达式及脉冲宽度与峰值场强和电路元件的关系.提出了计及磁滞和涡流效应的描述磁化过程的物理模型,并给出了数值计算的结果.对一些特殊磁体,确定了必需的脉冲宽度,得到了有用的设计参量.     

数值模拟在稠油热采过程中的应用

对于稠油油藏来讲,其特点是粘度高、密度大、流动性差,这类油藏一般均采用热力采油方式,所以重点对稠油热采数值模拟及其计算方法进行了研究,给出稠油热采数值模拟的实现方法.     

时变线性系统的系统建模与虚拟仿真教学

时变线性系统是信息处理相关课程教学的扩展内容,而其解往往不能写成解析解的形式,因而其数值解法是教学与科研中的一个基本问题.利用状态空间分析法,以实现对时变线性系统的系统建模,利用计算机虚拟仿真技术,可直观便捷地完成系统的虚拟仿真并得到其系统响应的数值解.在Matlab/Simulink图形交互式之虚拟仿真环境中,进行了时变线性系统的系统建模与虚拟仿真设计与实验.实验结果表明,其仿真建模过程直观明了,可操作性强,求解方法便捷可行.     

CAM零件加工轨迹仿真及其实现方法

针对走刀轨迹的数控加工仿真,采用可视化技术检查其零件加工路径,建立并研究了数控加工的CAM系统框架,利用三维实体模型集合运算等方法,得出了具体实现的方法和步骤,实现了CL(Cutting Locating,CL)动态仿真.     

一类非线性Boussinesq方程的有界行波解

用微分方程定性理论结合数值模拟方法研究了一类非线性Boussinesq方程的有界行波.在r>0的条件下,首先把Boussinesq方程转换成一个常微平面系统.然后用定性理论讨论该平面系统的奇点性质,得到了该系统的相图分支,根据相图给出了有界行波的存在条件,并求出了有界行波的解.最后用数学软件Maple对行波方程进行数值模拟,得到了有界行波的平面模拟图.数值模拟和理论分析结果是一致的.     

用于高频声辐射计算的能量源波叠加方法

提出一种计算三维结构高频声辐射的能量源波叠加方法, 在声源结构内部放置若干简单能量虚源, 通过建立虚源与结构表面法向声强相匹配的传递矩阵, 得出源的强度. 再利用声能量传递函数,计算出空间任意场点的声能量,避免了能量边界元法繁杂的网格划分和积分运算,在计算高频声辐射时更具优越性. 数值计算验证了该方法的正确性和有效性.     

ARMA模型的平方根超定递推辅助变量定阶方法

提出了自回归滑动平均(ARMA)模型的平方根超定递推辅助变量定价方法.该方法避免了计算逆协方差阵失去正定性的问题,改进了超定递推辅助变量定阶方法的数值稳定性.模拟计算与实验数据处理表明,该方法数值稳定性好,收敛速度快,抗噪能力强.是一种高性能的定阶方法。     

结合Fluent的液氨泄漏扩散模拟及中毒定量评估

运用Fluent数值模拟软件计算分析液氨泄漏扩散浓度场及扩散规律,并与基于高斯烟羽模型的理论计算结果相对比,验证其结果的可靠性。结合数值模拟结果和暴露时间,对人员在静止状态及疏散状态下的死亡百分率进行定量评估。结果表明结合Fluent数值模拟的急性中毒定性评估方法能够直观、动态、可靠的反应泄漏扩散的范围及影响,具有良好的应用前景。