计算机智能控制在船舶运动模拟平台液压传动中的应用研究

船舶运动模拟平台可以帮助航海人员进行晕船训练、日常航海技能训练和武器装备模拟训练等,具有非常重要的作用。但以往控制船舶运动模拟平台的方法很容易被纵摇与垂荡液压缸活塞杆的变化影响,导致控制效果一直不理想。对此,建议将计算机智能控制应用在船舶运动模拟平台液压传动中。通过结构设计和传动系统等的细节改动,本文分析了运动模拟平台的功能和视域控制模型,并使用二进制编码获取最优参数,继而分析纵摇与垂荡液压缸活塞杆的理论上位移曲线和实际位移曲线,不断提升船舶运动模拟平台的控制效果。     

台架—水舱减摇装置阻尼系数仿真

分析了台架模拟船舶横摇方程参数的方法,依据此原理对船舶—水舱系统数学模型进行研究,求得其横摇阻尼力矩系数。利用缩尺比计算出台架—水舱模型横摇阻尼系数,并针对台架无阻尼项的特点推导了物理系统的传递函数。分析了台架—水舱模型和船舶—水舱模型的仿真曲线,对比其输出统计数据,研究结果表明二者的输出具有一致性。     

大型风力机叶片的随机振动分析

在不具备风场环境或风洞试验的条件下,基于有限元法建立大型风力机叶片的结构模型和随机风荷载作用下的模拟系统,研究了结构的固有频率和固有振型,以及在给定等效加速度功率谱密度条件下叶片的振动响应随频率的变化规律。通过计算对比发现,叶片结构模型合理有效,可用于模拟实验。在给定加速度功率谱密度条件下,叶尖位移在结构所容许的范围之内;速度和加速度值较小,叶根处最大应力远小于材料的极限应力,结构安全。研究通过对风力机叶片进行随机模拟实验,可以给风力机叶片的制造提供有效的理论依据和安全经济的结构形式。     

一类非线性振动问题的渐近分析及其意义——自激振动抑制机理研究(Ⅰ)

本文构造具有线弹性和线阻尼的弹性支承上的van der Pol振子模型,试图从较一般的意义上研究弹性支承对自激振动的抑制机理。文中给出了这一非线性振动模型的微分方程,并用奇异摄动法求得了渐近解。研究结果表明,在支承质量远小于振子质量,支承刚度远小于振子刚度的情况下,弹性支承具有不大的线阻尼,就能完全抑制振子的自激振动。这一结论,同A.C.(?)和B.(?)用弹性支承抑制滑轴承中油膜振荡的实验所得的结果完全相符。但由于油膜涡动问题的复杂性,他们的理论分析没有体现出相应的结论。上述理论上的结论,是我们从分析弹性支承上的van der Pol振子模型获得的,可望在实际中推广应用。     

高阶振型阻尼对混凝土框剪结构抗震延性折减系数的影响

研究高阶振型阻尼对高层钢筋混凝土框架剪力墙结构抗震延性折减系数的影响.采用5条地震动记录,通过平面结构的地震弹塑性动力时程分析和静力弹塑性分析,以系统位移延性为指标,探讨结构振型阻尼组合数与刚度特征值、竖向不规则对延性折减系数的综合影响.结果表明:振型阻尼组合数对延性折减系数有重要影响,延性折减系数随振型阻尼组合数增加逐渐减小,当振型阻尼组合数较大时,会处于稳定;振型阻尼组合数与刚度特征值对延性折减系数有交互影响,而振型阻尼组合数与竖向不规则对延性折减系数的交互影响不显著.     

高阶振型阻尼对混凝土框剪结构抗震延性折减系数的影响

研究高阶振型阻尼对高层钢筋混凝土框架剪力墙结构抗震延性折减系数的影响.采用5条地震动记录,通过平面结构的地震弹塑性动力时程分析和静力弹塑性分析,以系统位移延性为指标,探讨结构振型阻尼组合数与刚度特征值、竖向不规则对延性折减系数的综合影响.结果表明：振型阻尼组合数对延性折减系数有重要影响,延性折减系数随振型阻尼组合数增加逐渐减小,当振型阻尼组合数较大时,会处于稳定;振型阻尼组合数与刚度特征值对延性折减系数有交互影响,而振型阻尼组合数与竖向不规则对延性折减系数的交互影响不显著.     

基于混沌振子和Lyapunov指数的微弱信号检测方法

分析了利用混沌振子的初值敏感性进行微弱信号检测的方法,同时对利用Lyapunov指数确定检测阈值的方法进行了研究。通过分析混沌振子的间歇混沌运动状态,发现在输入信号频率与策动力信号频率有微小差别时混沌振子输出信号发生间歇混沌现象,并且这个微小的频差可通过系统输出的间歇混沌信号估算出来。仿真实验表明基于混沌振子和Lyapunov指数的微弱信号检测方法可以很好的检测出信号并准确的计算出信号频率。     

FPSO水动力特性及系泊系统载荷特性分析方法研究

为保证海上油气生产储油装置FPSO能够抵御百年一遇的恶劣海况,其水动力特性及系泊系统载荷特性的研究就显得十分必要。基于此,利用ANSYS-AQWA的频域模块AQWA-LINE预报了FPSO水动力系数和运动响应,并采用模型做静水衰减的数值实验获得了横摇阻尼系数;利用时域模块AQWA-DRIFT对FP-SO船体和系泊系统进行耦合数值分析,计算了内转塔单点系泊定位下FPSO运动性能和系泊缆的张力特性。最后采用论文中提出的分析方法,在最新统计数据下,评估了某FPSO能否抵御百年一遇海况。     

两种振子模型中晶格横向振动的差异

弹簧振子模型是固体物理学中研究晶格振动问题最重要的理论模型.文章讨论了原子受到的弹性恢复力正比于原子相对于平衡位置的位移和弹性恢复力正比于原子间距两种模型情况下晶格的横波振动问题.研究发现采用两种不同的模型,获得不同的原子晶格横振动特性.以一维、二维晶格的横振动为例,对比了在两种振子模型中,其振动的异同.     

多项式输入无稳态输出误差时的最优简化模型

本文研究了高阶线性系统的一类最优简化模型.这类简化模型在脉冲输入时,其输出同原系统输出之间的误差按平方加权积分意义达到最小值,并且在幂函数和多项式输入时,其输出同原系统输出之间无稳态误差.本文推导了这类最优简化模型的必要条件,给出了单输入-多输出系统最优简化模型的数值例子和计算结果,并且同其他作者的最优简化模型作了比较.最后,本文还对多输入-多输出系统的最优简化模型给出了算法.     

直驱永磁同步发电机风力发电系统最大输出控制

该文提出了一种使内嵌式永磁体同步发电机(IPMSG)风力发电系统输出最大的控制方法.为了使输出功率最大.对IPMSG采用最大功率点跟踪(MPTT)和最大效率控制.通过使用最大功率点跟踪控制技术,根据发电机转矩适当地控制发电机的速度.使用最大效率控制和最大转矩控制,控制IPMSG电流矢量以降低发电机损耗和使输出功率最大.仿真结果证明了这个控制方法的效果.     

深中通道某异形钢箱梁横向分块施工受力分析

【目的】为论证施加压重荷载方案的可行性，以深中通道某工程为研究背景，研究各施工阶段下梁块线形和应力情况。【方法】采用Midas Civil板单元建立钢箱梁横向分块安装有限元模型，分析箱梁吊装到临时支撑、施加压重荷载两个施工阶段，钢箱梁纵缝处的位移及主要构件的应力情况。【结果】结果表明，D、E段钢箱梁分块吊装到临时支撑后，钢箱梁横向分块后箱梁接缝处存在位移差，位移差最大值分别为5.9 mm、8.9 mm，且都发生在跨中截面处；施加不同的压重荷载后，纵缝处的最大位移差绝对值减小85%、79%，且理论位移差皆不超过2 mm；顶板、底板、腹板的应力分布规律基本一致，且应力值均不超过80 MPa。【结论】横向分块施工方案安全合理，研究成果可为同类型桥梁横向分块施工提供参考。     

改进最优梯度法在光伏发电系统MPPT中的应用

在外部环境变化时,很难快速有效地对光伏发电系统最大功率点进行跟踪。传统最优梯度法在跟踪光伏发电系统最大功率点时响应速度慢且存在振荡问题,本文提出了一种结合模糊控制(Fuzzy logical control,FLC)和最优梯度法(Optimum gradient method,OGM)的光伏发电系统最大功率点跟踪(Maximum power point tracking,MPPT)方法。当系统功率距离最大功率点较远时,利用最优梯度法进行跟踪,当达到最大功率点附近时,利用模糊控制算法进行跟踪。仿真结果表明,所提出的改进方法可以有效地进行最大功率点跟踪,解决了最优梯度法在最大功率点处振荡的问题,跟踪速度提升了64%,在外界环境快速变化时也可有效地进行最大功率跟踪。     

有阻尼多跨连续梁在横向激励下的响应

为研究有阻尼多跨连续梁在横向激励下的位移响应,采用整体分析的方法,在BernoulliEuler梁理论的基础上建立求解连续梁的横向振动方程,求得了有阻尼多跨连续梁的位移响应函数,同时求得了有阻尼条件下的固有频率方程和振型函数。     

新型磁流变减震器的设计及特性分析

分析了用于汽车半主动悬架系统的磁流变减震器的结构原理与工作模式,通过对其阻尼力模型进行分析可知,减震器的最大阻尼出力与其结构参数、剪切屈服应力及零场粘度有关.由于现有磁流变减震器受到空间尺寸约束,磁场作用下的阻尼通道长度有限,因此在原有的Lord RD10053减震器基础上对其阻尼通道进行了改良设计,并通过Matlab软件对这两种减震器进行阻尼力力学模型建模及外特性仿真分析,得到的最大阻尼出力相比原减震器大大增加.     

船舶横摇运动姿态与波浪增阻的关系研究

随着日益强烈的节能减排需求,在船舶运动控制系统设计时,引入了波浪增阻对船舶航行性能和控制质量影响的研究. 文中根据势流理论对船舶横摇运动波浪增阻进行分析,给出了模型解析表达式. 利用水动力计算软件ANSYS-AQWA对船舶横摇运动产生的波浪增阻进行计算. 通过回归分析确定了模型中的未知参数,验证了模型的可行性. 基于该数学模型,分析了船舶横摇运动姿态与波浪增阻的具体时域关系,为航速损失最小的船舶减摇控制策略研究提供理论依据.     

基坑开挖对邻近地铁结构影响的数值模拟研究

【目的】以南昌市某雨污水管道、箱涵工程为例,结合场地条件和施工区域工程地质情况及水文条件,探讨明挖法施工对邻近结构的影响。【方法】基于修正莫尔-库伦本构模型和室内试验参数标定,结合岩土隧道专用有限元软件Midas/GTS NX进行二维建模,模拟分析箱涵明挖施工过程,探讨基坑整体位移情况和邻近地铁结构变形位移。【结果】研究结果表明,江纺路雨污水管施工邻近隧道最大水平位移为2.11 mm,最大竖向位移为3.40 mm;民园路雨水箱涵施工邻近隧道最大水平位移为2.38 mm,最大竖向位移为8.76 mm;民园路雨水箱涵施工邻近车站最大水平位移为0.10 mm,最大竖向位移为0.34 mm。【结论】邻近结构位移变形均满足地铁车站和区间结构安全要求。数值模拟方法可为城市建设可行性研究提供新思路。     

机翼变形估计中传感器的配置方法

针对机翼变形中的传感器最优配置问题,建立悬臂梁模型,基于Ko位移理论的形变位移算法估计机翼变形,通过求解双目标0-1规划模型实现了传感器最优配置.计算结果验证了方法的正确性.     

基于模糊控制的光伏发电系统最大功率点跟踪算法研究

本文基于模糊控制算法,设计了光伏发电系统最大功率点跟踪方法,然后分析了基于模糊控制的光伏发电系统最大功率点跟踪算法的工作原理和实现方法,最后对基于模糊控制的光伏发电系统最大功率点跟踪算法进行仿真分析。结果表明:光伏电池仿真系统能够有效跟踪到最大功率点,且此时输出最大功率、振荡小、波形稳定。     

运动员伸膝功率及其专项特征

本文通过对北京体院116名男生在惯性负荷下的伸膝力、功及功率的测试,分析了其专项特征。结果表明:1)在静态力量与功率输出的关系上存在着不同的“专项特征”,例如短跑运动员与足球运动员的静力值与功率值之间的相关系数在四种负荷条件下都有显著意义,而长跑运动员则只在最大的负荷下表现出静力与功率的显著相关。2)除了肌纤维结构因素之外,还存在着某种神经肌肉调节(动力定型)机制影响着受试者的动作效果。例如足球运动员在本文测试的所有场合都表现出最优的动作效果。