非线性采样控制系统的计算机辅助分析

对于连续的非线性系统可以用描述函数法,相平面法以及波波夫等法分析系统的振荡特性,二阶系统的响应等主要特性.非线性系统离散以后,为了恢复信号,往往在采样开关以后增加一个保持电路,例如零阶保持器G_(ho)(S)=(1-e~(-TS))/S,使系统的分析更为复杂,常用的可变放大系数法和时域矩阵法,不但不易直观地看到非线性采样系统的主要特性,还因它们都是将非线性系统看作一个时变系统,因而求介十分繁冗,只有借助计算机才有明显的效果.本文利用数字计算机对几类非线性采样系统进行了仿真计算,辅助分析,从中总结了一些规律性的结论,并在进一步分析的基础上提出来一种基于连续的非线性系统描述函数法的工程计算方法,它具有直观,方便的优点,是一种在工程上分析和设计非线性采样系统十分简便的方法.     

劳斯判据在非线性系统分析中的应用(摘要)

描述函数法是分析非线性系统的最常用的方法之一。因为应用这种方法时,非线性系统的阶数不受限制,所以在分析非线系统的方法中,描述函数法占有极其重要的地位。由于描述函数法是分析非线性控制系统的一种近似方法,它是线性系统理论中的频率法,在一定假设条件下,在非线性系统中应用,所以,以前文献上所介绍的用描述函数法分析非线性系统的手段,都是建立在频率法基础上的,如利用奈魁斯特图、尼柯尔斯图及伯德图进行分     

非线性系统描述函数法的计算机研究

非线性控制理论中的描述函数法,在工程中具有实用价值,本文介绍用计算机求取多类非典型非线性元件的描述函数,为描述函数理论的研究和应用开拓了更广泛的途径。     

某一类非线性控制系统的稳定判据

对于具有单值非线性元件的控制系统,采用改进了的计及各高次谐波的描述函数法进行分析。对于非线性元件的输入为单值而输出有多值的情况,令输入为正弦信号,输出包含各次谐波;对于非线性元件的输出为单值而输入有多值的情况,令输出为正弦信号,输入包含有各次谐波。对以上两种情况分别用计及高次谐波的描述函数法进行分析,从而得到了系统渐近稳定和产生自振的充分条件。     

基于解空间向量分解的非线性系统的建模及仿真

针对具有非线性特性的采样系统的建模提出了一种新的方法.具体实现是:首先得到非线性采样系统的状态空间模型;然后把两个采样时刻之间的非线性响应分解为一个线性响应和一个非线性扰动;进而采用解析积分来得到其线性响应的表达式,采用正交多项式级数来近似非线性扰动部分的响应,然后把这两部分响应组合起来就得到非线性采样系统的解.仿真结果表明,本文提出的建模方法相比于常用的时间推进法,不仅能够获得较高的准确性,而且还能够减少仿真时间.     

基于可靠度敏感性的神经网络法研究边坡稳定性

针对边坡工程结构功能函数不能显式表达的可靠性分析问题和非线性问题计算量大的弊端．研究结构可靠度敏感性,提出参数的相对敏感性分析方法,并基于该方法提出了神经网络法分析边坡稳定性。具体思路：由可靠指标对随机变量分布参数的相对敏感性分析,确定边坡可靠度主要影响参数;用神经网络模型近似替代响应量与基本变量间的隐式极限状态函数,根据蒙特卡罗模拟法,对网络模型进行可靠度分析,求解结构可靠度指标。基于可靠度敏感性的神经网络法．对均值和成层边坡进行稳定性分析,与传统可靠度计算方法相比．结果表明：该方法分析边坡稳定性是准确的且具有较高的计算效率。     

描述切削过程动态稳定性的一个非线性理论模型

本文分析了切削过程中影响机床颤振的几个非线性因素;基于这几个非线性因素,建立了一个描述切削过程动态稳定性的非线性理论模型.文中还采用描述函数方法研究了切削系统的动态稳定性.     

再论非线性系统的等效增益分析法

本文用等效增益概念,根据根轨逊理论,导出了具有普遍意义的非线性系统稳定性的判别准则以及定性定量分析稳定性的方法。举例均由模拟计算机仿真验证,并与描述函数法相比较,用本法可满意地说明非线性系统稳定性特有现象的机理,它不仅适用于时域,也适用于频域的稳定性分析,限于篇幅,本文仅讨论时域中稳定性问题。     

具有初始弯曲的桩基稳定性分析

考察具有初始弯曲的桩基的稳定性和过屈曲问题.对得到的非线性微分〖CD*2〗积分控制方程,引入新的未知函数,将其化为一组非线性常微分方程的边值问题.在阐述了用打靶法和牛顿法求解这一边值问题的细节之后,给出了一种数值计算分支解的方法,通过算例说明此方法是有效可行的.数值计算结果表明,小的初始弯曲不会改变桩基分支解的定性性质.     

基于响应面法的三维H-B强度准则可靠度的研究

针对采用一次二阶矩法计算复杂、高度非线性功能函数的可靠指标时,求解功能函数对随机变量的偏导数极其困难,并且偏导数形式非常复杂等问题,提出用响应面函数代替原功能函数的方法,使其求导过程方便,并且使偏导数形式转化为随机变量的线性表达式,便于程序化求解。然后以计算三维Hoek-Brown强度准则的可靠度为例,确认响应面法在复杂、高度非线性功能函数可靠度计算中的可行性,并与变量代换法和复合函数求导法则的计算结果进行比较,说明利用响应面法计算的结果具有较高的精度。最后,用响应面法分析强度准则参数分布类型和岩体参数之间的相关性对三维Hoek-Brown准则可靠度的影响规律。研究结果表明:该方法具有较高精度;强度准则参数分布类型对可靠指标的敏感性较弱;岩体参数的负相关系数与可靠指标线性相关,对可靠指标的影响不大。     

高维非线性电路平衡点全局渐近稳定的研究

提出一种新的分析具有分解形式的高维非线性电路平衡点全局渐近稳定的方法.这种方法以矩阵分解为工具,在用常数界定元件成份关系斜率条件下,结合平衡点的渐进稳定判据,用分解矩阵的稳定性决定平衡点的全局渐近稳定性.与目前该问题所采用的Liyapunov直接法相比,该方法具有无须判断平衡点的唯一性,判别方程直接明了等优点,电路维数越大时,本文的方法越有其优势.同时,该方法对于其他形式的非线性系统的分析,也有重要的启发性及应用价值.     

考虑土体强度非线性的富水盾构隧道开挖面三维稳定性研究

为了计算高水压条件下开挖面有效支护力,评估盾构掘进的安全性,在极限分析上限理论框架下,构建开挖面三维曲线圆锥主动破坏机构。首先,采用切线法将非线性强度准则线性化,并引入经验水头公式描述开挖面附近水头分布;其次,提出一种水平分层积分法来计算渗透力功率,建立考虑渗流效应的功率平衡方程;第三,求解盾构土仓内有效应力目标函数,采用序列二次优化算法优化目标函数,求得支护力的最优上限解;最后,通过对比,验证本文计算结果的合理性和正确性,分析非线性系数和水位高度对有效支护力的影响。研究结果表明：在渗流条件下,非线性系数和单轴抗拉强度对开挖面稳定性的影响不利,增大初始黏聚力有利于开挖面的稳定,水头差对支护力具有显著的影响。     

基于组合信号源的非线性系统的子空间辨识

为解决对非线性采样系统的状态空间Hammerstein模型难以辨识的问题,提出了基于组合信号源的辨识方法.首先用组合信号源将静态非线性环节和动态线性环节分离.其次,采用模糊神经模型拟合静态非线性环节,有效地避免了采用多项式方法逼近非线性函数的限制,拓宽了非线性模型的适用范围;采用子空间算法估计采样系统的状态空间参数矩阵.最后,通过对两个非线性Hammerstein系统模型的仿真,验证了所提出的辨识方法,既简化了辨识过程,对非线性模块能够较好地拟合,又可以很快估计出状态空间方程系数矩阵,从而证明了所提方法的准确性和有效性.     

基于神经网络自适应控制的磁滞类间隙补偿

利用连续时间动态微分方程描述磁滞非线性特性,采用两个神经网络函数分别逼近未知的非线性函数和磁滞模型的扰动误差,结合反步法提出一种自适应控制方案。仿真结果表明,系统具有良好的跟踪性能和全局稳定性。     

模拟退火方法的改进及其在地震剩余静校正中的应用

分析了模拟退火非线性反演方法随机寻优的特点,提出了一种改进的具有较高计算效率的模拟退火方法,该方法采用数论中的均匀试验设计方法来建立候选解在解空间的均匀分布,少量的目标函数计算就能了解目标函数解空间性质,减少了目标函数的计算次数.理论和实际计算表明该方法具有较高的计算效率.     

遗传算法拟合变异函数的参数

 由于堆积体的空间变异特殊性,用加权多项式回归法进行球状模型的理论变异函数拟合误差很大,有时甚至无法拟合出变异函数.为解决这一问题,结合遗传算法原理,充分利用遗传算法在求解非线性问题时具有全局寻优的特点,拟合出球状模型的理论变异函数参数,并以小湾水电站左岸堆积体边坡的变形监测数据为例进行了计算.经过多方法对实例进行比较分析表明,该方法简便、通用,具有较高的拟合精度,是非线性、不连续可微模型参数估计的好方法.     

基于Volterra捕食模型多个非线性系统的稳定性分析

主要研究基于Volterra捕食模型的多个非线性系统,用理论分析结合数值模拟的方法描述周期解的性质和相图形貌,讨论系统的稳定性及其应用.     

一种用Volterra级数分析含多个非线性元件振荡电路的新方法

本文提出了用Volterra级数分析含多个非线性元件振荡电路的一种方法,并给出了单频、双频、三频振荡时,计算振荡频率、基波幅度和高次谐波幅度的公式.该方法可使计算机辅助分析成为可能,适用于弱线性和中等程度非线性振荡电路的分析.     

具有量化误差的非线性多步长采样系统的稳定性

研究具有量化误差的非线性多步长采样系统的稳定性．证明了无量化误差的线性化采样系统的系数矩阵在Schur稳定的条件下,原非线性采样系统是一致渐近稳定的；而具有量化误差的非线性采样系统在一致终极有界的意义下是稳定的；同时证明两者之间响应的差异,当量化误差趋于零时而趋于零．     

含极限磁饱和元件长线暂态过程的一种高阶算法

提出用四阶龙格-库塔法计算含可控电抗器这类强非线性铁磁元件的长线暂态过程的方法。指出磁特性宜用三次样条插值函数进行拟合，对实例进行了数值计算和模拟实验。