基于详细水机电模型的水电系统动态过程仿真

水力系统与电力系统模型精度失配、缺乏合理全面的水机电数学模型是制约水电系统动态过程仿真质量提高和应用范围扩展的主要原因。本文建立了适用于水机电联合仿真的详细水机电整体模型，该模型包括基于管道结构特征自动建立的复杂水系统弹性水击模型，差动式、阻抗式和圆筒式调压井通用模型，水轮机非线性解析模型，调速器模型，计及阻尼绕组作用的同步发电机与电网模型，励磁系统模型等，提出了联合求解弹性水击波过程和并网机组机电动态过程的数值算法。对具有复杂水系统的单机无穷大系统短路扰动过程进行仿真，结果合理可信，证实了水机电数学模型和数值方法的有效性。     

燃气-蒸汽联合循环机组热力系统动态仿真模型

采用模块化建模方法开发了燃气-蒸汽联合循环机组热力系统动态仿真模型.根据联合循环机组工作机理和特性,以质量、能量、动量平衡原理为基础,结合相关专业基础知识,论述了燃气顶循环和蒸汽底循环系统中主要设备和过程仿真模块的数学模型及建模思路,与热力系统中其它辅助设备仿真模块相结合,以深圳广前电力有限公司M701型燃气-蒸汽联合循环机组为对象,建立了完整的联合循环机组热力系统机理性实时仿真模型.仿真试验表明所建模型能够正确反映参照机组热力系统的动态特性和全工况运行过程,整体模型运算稳定可靠,不仅可用于机组运行人员的仿真培训,还可为联合循环机组控制系统设计与分析提供良好的非线性对象模型.     

用于控制系统研究的300MW机组锅炉动态模型

依据系统机理推导了300MW机组锅炉的动态模型.模型的输入为给水阀开度、汽机调门开度、燃料量、给水温度;输出为汽包压力、汽包水位、蒸汽流量.模型中各系数与运行工况有关,可根据当前的汽包压力、锅炉物理结构数据及水蒸汽性质得到.该模型反映了实际系统的时变性及非线性,可用于基于模型的锅炉控制算法的研究,也可用于火电站实时仿真机上.     

风电机组运行动态数字孪生建模及半物理仿真

面向数字孪生技术所提出的精准映射与实时仿真需求,针对大型风电机组复杂非线性运行特性,提出了一种多输入-多输出(multi-input multi-output, MIMO)有限差分域-混合半机理(finite difference domain-hybrid semi-mechanical, FDD-HSM)数字孪生建模方法,建立了含物理控制器的风电机组数字孪生半物理仿真系统。推导机组集成动态MIMO-FDD-HSM模型结构;定义可表征机组运行工况的有限差分回归向量,完成全工况下有限差分空间紧致凸划分、参数模型辨识以及非参数模型训练;联合物理控制器搭建风电机组数字孪生仿真系统,开展硬件在环实时仿真。结果表明：该仿真系统具有高精度、实时逼近能力。     

并列运行机组多源/汇网络动态调控模型研究

为满足控制策略研究的需要,提出了一种母管制并列运行机组的分布式建模方法.首先将母管划分为若干由源/汇、管段组成的基本单元:再为每一基本单元建立零静差近似分布解耦传递函数矩阵模型:最后对相邻基本单元光滑连接,构成整体仿真模型.其零静差管路分布模型和光滑联接算法分别提高了模型仿真的稳态和动态精度.基本单元进一步扩展为组合单元,实现大母管系统的分层建模.该建模方法广泛适用于由源、汇和蒸汽传输母管组成的总线型多源/汇网络.仿真实验结果验证了其有效性.     

基于Wiener模型的风力发电系统变桨距控制

风力发电系统具有非线性强和波动性大的特点，如何在风速随机变化的工况下，快速地将风电机组输出功率控制在额定范围内是风电系统控制面临的重大难题。针对5 MW风电机组的变桨距控制问题，提出一种基于Wiener模型的风力发电系统变桨距控制方案。根据Wiener模型线性和非线性环节可分离的特殊结构，通过计算非线性环节的逆，构造具有线性性质的广义风电系统被控对象，将风电系统非线性变桨距控制问题简化为线性模型控制问题。采用独立可分离信号分步辨识风电机组Wiener模型，可以更加精准地预测风电机组输出功率。仿真实例表明：该控制方法有效地提高了变桨距系统的控制效果。     

基于支持向量机的非线性动态系统辨识方法

讨论了辨识一类非线性系统模型的方法。先假设原非线性动态系统可由静态非线性子环节和动态线性子环节串联——H模型来表示。将H模型的非线性方程转换为类线性形式,从而建立线性过渡模型。对原始测量数据进行组合运算获得线性中间模型的训练样本集,并通过支持向量机线性回归算法求取过渡模型参数。最后再建立过渡模型与H模型系数之间的关系,从而反推出非线性模型参数,实现非线性动态系统辨识。仿真结果表明了该方法的有效性。     

仿真交通流混沌特性研究

基于非线性跟驰模型建立了由五辆机动车组成的动态仿真模型,利用Matlab软件产生了五辆机动车的仿真交通流,给出了在一定参数组合下前后车辆之间的车头间距、速度差随时间变化的过程曲线.并结合实际交通系统的特点,对仿真结果做了理论分析.基于混沌时间序列分析方法,提出了证明非线性跟驰模型产生的仿真交通流具有混沌特性的一种方法,并分析了模型参数对仿真交通流动态特性的影响.该研究结果有助于进一步理解实际交通流系统的动态特性,并为短时交通流预测、诱导方法和智能交通控制提供理论依据.     

燃料电池空气供应系统建模与动态仿真的研究

采用"控制体"的方法建立燃料电池堆空气供应系统的供应管腔、阴极和回流管腔模型,并采用神经网络方法对风机特性测试数据进行拟合,建立风机转速、出口压力和风量的关系模型。运用Simulink仿真工具建立仿真模型,研究风机转速和回流管腔系数对氧气供应的影响,并对电堆电流阶跃变化对氧气供应的影响进行仿真。仿真结果和实验测试数据相符,表明所建模型是有效的,可以指导电堆阴极结构的设计和空气供应系统控制方法的研究。     

基于小波神经网络的惯导初始对准系统

论述了小波分析和神经网络在惯性导航系统初始对准中的重要作用,给出了惯导系统初始对准的线性和非线性模型.基于小波变换,运用小波神经网络对目前该问题进行了仿真研究.仿真结果表明,对于不同的误差模型,小波神经网络采用不同的基函数可以很好地对非线性系统进行逼近,近似精度高,而且网络规模比BP、RBF等神经网络规模要小,计算量少,收敛速度快.     

车辆全液压制动系统执行机构建模及仿真

分析了全液压制动系统执行机构的动态性能，并建立了执行机构的数学模型。基于数学模型，应用Matlab／Simulink仿真程序，对执行机构的动态特性进行仿真。并将仿真结果与气压和气顶液制动执行机构进行了分析对比，证明全液压制动系统执行机构具有良好的制动性能。同时讨论了影响执行机构制动性能的主要因素。     

热连轧中液压活套系统数学模型的研究

通过对活套系统动态耦合过程的分析,在工作点附件,结合伺服阀和液压缸的模型,建立起液压活套系统的动态数学模型.给出该模型传递函数的一般形式,并通过对其各阶系数的分析,给出了其降阶形式.最后采用实际热轧现场的液压活套数据,对该模型的二阶降阶模型与实际活套进行对比仿真研究,结果表明该模型是符合实际情况的,而且实际应用是可以采用该降阶模型的.     

基于VR的水电站调度三维图形仿真研究

研究了基于VR的水电站调度三维图形仿真,应用先进的图形技术及VR技术,提出了基于VR的水电站调度图形仿真方法;结合数值理论,提出了水电站图形仿真所包括的三种数学模型;建立了水电站图形仿真数字模型,提出了场景实体、水流实体及水流粒子的数字建模方法;基于虚拟现实技术,实现了可实时交互的水电站调度虚拟场景;进行了工程实例分析,介绍了该方法的应用。     

Sliding Mode Control for Nonlinear System Based on T－S Model

1　IntroductionNonlinear control system is the mostactive research region,butthere is little systematicaleffective way to deal with them.In the eighties of the 2 0 th century,fuzzy logic controlobtained greatdevelopment in control theory and industrial control,because the design offuzzy controller is simple and suits for many nonlinear system and has strong robustness,but less strict proof for stability.Takagi[1 ] and Sugeno put forward famous T- S fuzzydynamic system model,and raised new way…     

星载GPS低轨卫星跟踪数据的建模与仿真

在研究星载GPS低轨卫星系统的基础上，建立了星载GPS低轨卫星跟踪数据的仿真模型，编制了相应的计算机程序。仿真模型包括卫星参数模型、动力学模型和观测误差模型。仿真计算表明，卫星参数模型和动力学模型真实地反映了卫星的运动规律；误差模型反映了观测环境对信号的传播影响。同时可以调节和选择仿真模型的参数，仿真采用不同高度、具有不同星体参数的低轨卫星和具有不同误差大小的跟踪数据，这对于论证星载GPS定轨方案、评价定轨算法、设计GPS接收机等有一定的实用价值。     

基于动态种群结构的粒子群算法及仿真研究

针对标准粒子群算法易陷入局部最优而早熟的问题,提出了一种基于动态种群结构的粒子群算法。该算法在种群结构中引入小世界网络模型,由于网络模型的演化,使算法具有动态的种群结构,从而保持了种群的多样性。同时为了使粒子尽可能地分布在不同的搜索空间,在网络模型演化过程中考虑了结点的个体价值。为了加快算法的收敛速度,在进化后期采用全局模型粒子群算法。通过对三个经典测试函数优化问题的数值仿真并与其它方法进行比较,结果表明了算法的有效性和实用性。     

飞翼无人机地面滑跑建模与航向控制

无人机在地面滑跑阶段的运动特性与空中飞行阶段不同,建立无人机在这一阶段的数学模型,对进一步研究实现无人机安全的自动起降有重要意义。以飞翼布局无人机为研究对象,对其进行详细的受力分析,建立了地面滑跑阶段的非线性数学模型;采用主轮不对称刹车与阻力方向舵协调控制的方案进行无人机滑跑时的航向控制,并在Matlab/Simulink平台上进行仿真,由仿真结果表明模型可用。     

基于框图的分数阶非线性系统仿真方法及应用

针对在实际情况中应用越来越广泛的分数阶微积分系统,提出了分数阶微积分方程的框图求解法。通过Simulink搭建仿真框图,可以直接求出分数阶非线性微积分方程的数值解析解。该方法最大的优点是能够解决由一般的分数阶微积分知识所不能或是很难求解的复杂分数阶微积分问题,对于分数阶的线性微积分方程也完全适用。用仿真实例进一步演示了该方法的简洁、有效,可以解决任意的分数阶微积分方程的求解问题。     

Heterogeneity,nonlinearity and endogenous market volatility

This paper aims to contribute to the literature on the explanatory power of behavior models with heterogeneous agents. The authors present a new nonlinear structural stock market model which is a nonlinear deterministic process buffeted by dynamic noise. An exogenous noise is introduced to the model with the assumption of IID normal innovations of the fundamental value in order to investigate how noisy dynamics interacts with deterministic process. The market is composed of two typical trader types: the rational fundamentalists and the boundedly rational traders governed by greed and fear. The interaction between noise and deterministic element determines the evolution process of the system as key parameters are changed. The authors find the model is able to generate time series that exhibit dynamical and statistical properties closely resembling those of the S&P500 index, such as volatility clustering, fat tails (leptokurtosis), autocorrelation in square and absolute return, larger amplitude, crashes and bubbles. The authors also investigate the nonlinear dependence structure in our data. The results indicate that the GARCH-type model cannot completely account for all nonlinearity in our simulated market, which is thus consistent with the results from real markets. It seems that the nonlinear structural model is more powerful to give a satisfied explanation to market behavior than the traditional stochastic approach.