齿轮体积温度场的延拓边界元法

应用延拓边界元方法对渐开线圆柱齿轮体积温度场进行了计算并与经典边界元方法作了对比分析，研究表明，本方法采用等参数延拓边界元格式，不增加节点数，不改变输入数据，即可提高计算精度和计算效率。     

不同冷却边界下燃烧室受迫振荡特性

为考察冷却边界对燃烧室受迫振荡特性的影响规律，该文通过试验与声模态计算相结合的方法，对比了冲击冷却边界和发散冷却边界对燃烧室内声压脉动特性的影响，探究了吹风比改变对发散冷却边界声学特性的影响。结果表明：发散冷却边界具有明显的吸声作用，发散冷却边界下燃烧室内声压脉动幅值相比于冲击冷却边界降幅最大达37.7%;发散冷却边界吸声能力与扰动频率相关，当扰动频率低于90 Hz或高于170 Hz时发散冷却边界吸声能力降低。此外，发散冷却边界在无冷气流动时吸声能力最优，吹风比增大会使发散冷却边界吸声能力明显降低。     

热参数扰动下一维相变传热定解问题的稳定性研究

研究热参数扰动对一维相变传热方程解的稳定性的影响,应用存在解析解的一维相变传热定解问题,运用数值试验研究了热参数存在误差时,中间值γ、相变面位置及各相温度的变化规律.寒区工程热稳定性的维护取决于对其温度场的准确计算和预测,温度场计算是一个相变导热问题,计算所用的热参数由试验测定,所产生的试验误差难以避免,热参数的误差或扰动是否会引起相变导热问题中相变界面及温度场产生误差是一个微分方程稳定性问题,然而,相变导热问题由于其强非线性,目前尚无解析方法对其稳定性进行判断与分析.分析计算表明,中间值γ的扰动受已冻区比热容c1影响最大;相变面位置的扰动受已冻区导热系数k1影响最大;各相温度场分布主要受该相热参数的影响,而对其它相的热参数不敏感.研究结果可以为寒区工程温度场计算时热参数的测试方法、测试精度等提供科学依据.     

空间结构热变形的子域摄动随机有限元解法

针对航天器大型柔性附件在轨运行时的热变形问题,并考虑到结构参数有较大的随机性,提出了一种求解大参数扰动下结构随机热变形的有限元方法。该方法首先把随机变量的定义域划分成一系列子域,然后基于摄动有限元格式求解出各子域上的随机热变形,并由此构造出结构的整体随机热变形。由于随机变量的变异系数在每个子域上足够小,所以该方法可以精确地计算大参数扰动问题。     

基于扰动状态理论的沈阳砾砂修正邓肯-张模型

目的研究沈阳地区砾砂受扰动影响的应力-应变关系,以相对密实度为媒介,推导出考虑扰动影响的修正邓肯-张模型,为实际岩土工程问题的计算提供理论依据.方法针对沈阳地区砾砂进行三轴固结排水剪切试验;并基于扰动状态理论,采用相对密实度Dr为扰动参量,提出能考虑扰动影响的统一扰动度函数,并将其引入Duncan-Chang模型中,结合三轴试验结果,提出适用于沈阳地区砾砂的修正D-C模型;最后将试验曲线与理论计算曲线进行对比分析.结果中密或密实状态砾砂,应力-应变关系呈应变软化型;峰值强度会随围压增大而增大;峰值强度也会随Dr的增大而增大.传统D-C模型中的参数K和峰值强度(σ1-σ3)f受扰动影响程度较大,而参数n和Rf在扰动过程中变化微小.结论采用笔者提出的考虑扰动影响的修正模型计算结果较传统D-C模型更接近于真实的试验结果.因此,该修正模型可更好地模拟沈阳地区粗颗粒土的强度与变形特性.     

二维方柱绕流的人工侧边界数值研究

为研究人工侧边界条件对数值模拟计算的阻塞影响 ,选用无穷域中的二维不可压缩方柱绕流问题 (Reynolds数为 10 0 )作为算例 ,使用混合的中心、迎风格式的有限体积差分方法 ,分别在 4种侧边界条件的多种阻塞参数下进行计算 :Dirichlet边界 ,Neumann边界 ,对流边界和无摩擦壁面边界。给出并验证了 Strouhal数和阻力因数在不同阻塞参数和人工侧边界条件下的变化规律 ;还给出了不同人工侧边界条件下可以忽略侧边界影响的阻塞参数范围以及对 4种人工侧边界条件进行的比较结果。主要结论是 :相同的阻塞情况下 ,对流边界和无摩擦壁面边界优于其它 2种边界条件 ;对一般计算条件而言 ,侧边界间距应当至少为障碍物特征尺度的 10倍     

具有边界扰动柔性机械臂的鲁棒自适应边界控制

针对边界未知扰动和系统结构参数均具有不确定性的柔性机械臂系统,为了抑制其振动和提高振动控制效果,通过对柔性臂的结构参数估计,采用自适应和边界控制技术,设计了带有边界扰动观测器的鲁棒自适应边界控制对柔性臂振动进行控制。所设计控制算法能补偿结构参数不确定性和避免了控制溢出,边界扰动观测器能抑制和跟踪边界未知扰动的影响。随后利用Lyapunov综合法对控制系统的稳定性和一致有界性进行了证明。仿真结果进一步验证了该控制算法对抑制柔性臂振动的有效性。     

分数阶Logistic模型的差分解与环境容纳量反演

对于具有空间依赖环境容纳量的分数阶Logistic非线性增长模型，通过变量替换建立有限差分格式，在环境容纳量适当大的条件下，利用谱估计方法证明差分格式的稳定性和收敛性。进而考虑一个利用内点观测数据重建环境容纳量的反问题，应用同伦正则化算法进行数据随机扰动下的数值反演，计算结果表明反演重建解随着扰动水平的减小逐步逼近真解。     

一类随机的SIR流行病模型的动力学行为分析

首先对受参数扰动的具有阶段结构的SIR流行病模型引入随机项,建立了具有阶段结构的随机SIR流行病模型的非线性微分方程,应用随机中心流形定理和随机平均法相关定理将其化为Ito微分方程。然后,基于Oseledec乘性遍历理论,应用最大Lyapunov指数和奇异边界理论分别分析了该随机系统的局部随机稳定性和全局随机稳定性;利用拟不可积Hamilton系统随机平均法对系统的随机Hopf分岔行为作了分析。最后,选取其中的某些参数作为分叉参数得到相应的平稳概率密度函数图和联合概率密度函数图,对发生分岔的概率和位置进行了验证。     

负荷有色噪声扰动对电力系统动态稳定性的影响

研究了负荷随机小扰动对电力系统动态稳定性的影响，对于负荷扰动被模拟为有色噪声过程的单机无穷大系统，给出了计算系统离开平衡点稳定区域的期望离出时间（动态稳定性指标）公式，讨论了系统参数对动态稳定性指标的影响，比较了负荷白噪声和有色噪声扰动对动态稳定性指标的影响．研究成果的应用有助于在进行电力系统规划、设计和运行时更准确地考察这些不确定性因素的影响．     

时滞耦合随机神经网络全局指数同步

应用矩阵的Kronecker积、线性矩阵不等式及随机微分方程等有关工具,研究了一类具离散时滞与分布时滞的随机神经网络耦合大系统的均方全局指数同步问题.综合考虑了参数的不确定性、分布时滞、随机扰动、非线性耦合等的影响,并弱化了相关文献中激励函数为严格Lipshtz或Sigma型的假定,得到该耦合大系统均方全局指数同步的一些充分性判据.所得到的结果易于通过Matlab线性矩阵不等式工具箱(LMI)进行检验.     

求解随机微分方程几类数值计算格式的分析

讨论随机微分方程的几类数值计算格式,构造了求解非线性随机微分方程隐格式的预估校正算法,并利用这些数值算法进行了数值实验,分析比较了各种格式的平均全局误差.数值结果表明,Euler方法和Milstein方法的显格式和半隐格式的计算精度比隐格式高.     

随机微分方程的Runge-Kutta数值解法

提出了求解一类随机常微分方程(SODEs)的3种Runge-Kutta格式:显式Runge-Kutta格式、半隐式Runge-Kutta格式和隐式Runge-Kutta格式.讨论了这3种Runge-Kutta格式的T稳定条件,并给出了部分数值实验结果.     

电动汽车空调系统随机模型预测控制算法研究

为提高电动汽车空调系统的能量效率,提出一种基于马尔可夫链的随机模型预测控制算法. 热负荷扰动对空调系统的温度性能和能量效率存在较大影响,因此文中采用移动边界和集总参数方法,逐步建立了压缩制冷循环和车舱热负荷的动力学模型,建立的空调系统控制模型中包含了热负荷信息.采用马尔可夫链随机方法预测热负荷干扰,提出随机模型预测控制算法. 仿真结果表明,该算法提升了空调系统的温度性能和能量效率.      

链传动机械伺服系统的自适应模糊滑模控制

针对存在啮合冲击、参数摄动以及非线性摩擦的链传动机械伺服系统的位置跟踪控制问题,提出了一种自适应模糊滑模控制方法. 与常规自适应滑模控制不同的是,本文采用自适应策略估计系统时变参数,有效减小了模型不确定性的影响,然后采用模糊逻辑消除了常规滑模控制中的不连续控制项,削弱了抖振;用期望速度代替实际速度补偿非线性摩擦,减小了测量噪声的影响,改善了系统的控制性能. 实验结果表明本文提出的算法对系统参数变化以及外部扰动不敏感,具有较高的控制精度.      

求解随机微分方程的欧拉法的收敛性

对于求解随机微分方程的数值方法，给出了衡量其有效性的标准之一即强收敛性．证明了欧拉法用于求解标量自治随机微分方程时，在方程的偏移系数和扩散系数均满足线性增长条件和全局李普希兹条件的情形下，当噪声为增加噪声和附加噪声时，欧拉法的收敛阶分别为0．5和1．0．     

一种构造三维双曲型方程完全守恒差分格式的方法

研究三维双曲型方程组的完全守恒差分格式,在差分格式中引入参数的方法,针对三维欧拉双曲型方程进行讨论,通过一系列变换和运算技巧,得到三维双曲型方程组的完全守恒差分格式,理论上证明了这些完全守恒差分格式具有二阶精度,并对三维非定常无粘性,无热传导和可压缩的欧拉流体力学方程组建立含待定参量的差分格式,为它的数值求解提供了一种方便可行的差分格式。     

基于离散对数和因数分解的门限群签名方案

基于离散对数和因数分解问题,给出了一类新型(tj,t,n)门限群签名方案,该类群签名方案与一般的群签名方案相比具有如下特点：(1)各签名可具有不同的权力;(2)可通过灵活设置参数得到满足不同应用需求的解决方案。对这类方案的安全性进行了论证。     

新型双控制器方案的磁悬浮止推轴承控制系统

介绍了磁悬浮止推轴承的实验系统 ,该系统经过位置传感器检测其信号 ,当位置变化时 ,系统可以通过调节电磁力的大小 ,实现闭环控制。利用线性控制原理对其系统建立了数学模型。新型双控制方案采用两个控制器 :一个是跟随控制器 ;一个是抗干扰控制器。系统的跟随性能可以单独由跟随器调节 ;系统的抗干扰性能可以单独由抗干扰控制器调节。采用新型双控制方案与 I- PD控制分别对其系统进行了仿真 ,并对其仿真结果进行了比较。对新型双控制方案的控制参数进行了整定。最后 ,给出了仿真结果及结论。     

不确定性非线性系统的神经网络稳定自适应控制

为克服常规鲁棒控制中存在的保守性问题,提出一种不确定性非线性系统的神经网络稳定自适应控制算法。该算法是神经网络自适应控制和鲁棒最优控制的集成,采用线性参数神经网络逼近不确定性非线性函数,将神经网络逼近误差视为扰动并利用鲁棒控制对其进行抑制。整个系统的全局渐进稳定性及神经网络权值矢量的一致有界性采用Ｌｙａ－ｐｕｎｏｖ 稳定性理论和Ｂａｒｂａｌａｔ引理进行了证明,并证明了性能指标有界。在二自由度机械手应用中的结果表明,该控制系统不仅具有精确的跟踪性能,而且具有良好的鲁棒性。