结合部耦合的能量分析方法

输流管道系统中的水击现象会导致流体压强大幅波动，威胁管道和设备的正常工作，因此评价其瞬变流动特性具有重要的研究意义。该文基于流固耦合(FSI)水击理论，建立了能量分析方法，讨论了流体能量和管道能量的变化规律，旨在描述结合部耦合对水击过程瞬变流动特性的影响。首先采用特征线法对流固耦合4方程模型进行数值求解并验证。在此基础上对模型进行数学推导和变换，获得了管道能量和流体能量的物理表达式和控制方程。深入分析了系统中能量的传递和转换过程，进一步借助无量纲因子对结合部耦合的影响进行了定量化描述。分析结果表明：考虑结合部耦合后，管道下游约束减弱，流体能量和管道能量均有不同程度的增大，系统流固耦合的剧烈程度有所增大，管道运动的剧烈程度显著增大，流体压强脉动的剧烈程度稍有减小。研究成果有助于理解和对比流固耦合水击过程动态响应，对定量化描述其瞬变流动特性具有重要意义。     

热成象系统的动态调制传递函数

研究了热成象系统相对目标作简谐运动方式下系统的动态调制传递函数，导出了热成象系统的动态调制传递函数ＭＤ（ｆ，ｖ），用解析方法描述了热成象系统的动态调制传递函数。     

车辆制动油管液体压力传递特性分析

车辆采用ABS系统进行制动控制时,对制动压力响应能力提出了较高要求.当车辆制动管道较长时,管道内制动液体压力传递特性是影响这一能力的重要因素.由于制动管道内存在高频压力变化,对ABS制动管道压力传递的研究不适宜用集中参数模型,而应采用分布式管道参数模型.通过建立包含14个变量组成的制动系统仿真模型,可计算获得特定制动管道压力传递频域特性解.通过对频域特性解的辨识可进一步获得精确的管道压力传递函数表达式.利用传递函数表达式对具有不同参数的制动系统阶跃响应特性进行对比,发现制动液温度和制动管径的变化对管道的压力传递能力影响显著.车辆制动系统控制逻辑应根据管道参数的变化进行调整.     

基于Matlab的飞行器系统动态特性分析

以Ecolifter为参考模型,推导适用于Matlab的飞行器系统运动数学模型.利用Matlab科学计算平台,求解飞行器运动方程,分析飞行器系统的动态稳定性,求解传递函数和过渡过程响应,研究飞行器设计参数对动态特性的影响.与传统的动态特性分析方法相比,利用Matlab分析飞行器系统动态特性更为简便,一体化设计程度提高.     

具有重特征值的阻尼线性系统振动

本文在复模态理论基础上引入系统传递函数矩阵及其留数矩阵的概念，推证了传递函数矩阵展式，通过展式导出系统振动响应的实数表达式可用于计算具有重特征值的阻尼线性系统振动响应，从而解决了涉及重特征值的振动求解问题，文中对特征值、特征向量及留数矩阵做了探讨，并给出了算例。     

液力变矩器动态循环流量的传递函数表征法

为快速求解液力变矩器循环流量的动态响应,提出液力变矩器动态循环流量的传递函数表征法.该方法基于一元束流理论的推导,以确定结构形态的液力变矩器为对象,将动态循环流量视为以静态循环流量为输入的一阶线性系统的响应,通过液力变矩器常用工况范围内的简单工况CFD(计算流体动力学)静态、动态仿真数据,构建动态循环流量系统的传递函数.仿真结果表明:此方法对液力变矩器常用工况范围内的动态循环流量的预测拟合优度达到0.987,对输入、输出轴动态扭矩的预测拟合优度达到0.95;相对于CFD仿真,此方法在小幅牺牲计算精度的同时大幅提升了计算速度,是一种快速求解液力变矩器动态响应的有效方法.     

薄壁工件铣削过程中强迫振动响应分析

由于薄壁工件刚度较低,在加工过程中极易出现较强的强迫振动,因此导致工件加工质量降低,并进一步限制了工艺参数的选择。为求解薄壁工件的强迫振动响应并对其加以抑制,该文针对圆角立铣刀,基于力学方法建立了铣削力模型,通过实验标定切削力系数;基于实验模态分析方法,对薄壁工件的动态特性进行分析,得到刀具-工件振动系统的传递函数和模态参数;基于直接时域求解方法得出了薄壁结构受切削力激励产生的强迫振动响应(forced vibration response,FVR),并以稳态响应最大振幅为判断依据描述工件的振动强度。最后通过仿真得出了刀尖半径对强迫振动响应具有抑制作用的结论。     

控制系统中传递函数求法的探讨

传递函数是经典控制理论中对线性定常系统进行分析、研究与综合的重要数学工具。它通过输入与输出之间信息的传递关系,来描述系统本身的动态特性。本文通过对不同系统的信号流图或方块图的具体分析,探讨获得系统的传递函数的简便方法。     

基于动态规划法的成品油管道管径优选

成品油管道工艺方案优化设计的目标是使所设计的管道在其计算期内经济效益最佳，由于影响工艺方案的因素较多，设计人员通常期望能够通过优化的方法获得多个预选方案，然后就一些影响因素和工程实际情况进行具体分析后，再确定最优工艺方案。以成品油管道系统计算期内总费用现值最小为目标函数，建立了管径优选数学模型，并应用动态规划法进行了求解。在求解时，把泵站投资表示为水力摩阻的函数，使得求解变得简单方便。具体的实例结果表明，同其他方法相比，应用动态规划法能够同时求解出最优和次优工艺方案，所得结果可以用于多方案比选。     

永冻区埋地热油管道热力计算

埋地热油管道通过永冻地带时,会导致土壤解冻,进而导致管道沉陷和土壤物性参数变化。分析管道周围土壤融化圈变化对管道系统的设计、施工和管理是必需的。考虑热油管道对其周围土壤的影响和半无穷大土壤的传热,提出了描述永冻地区土壤融化圈变化的数学模型。通过一定的数学处理得到了计算融化圈的特征线方程,并采用差分法进行求解特征线方程,获得了满意的结果。计算分析表明,这一方法是可行的。     

机床结构传递函数的辨识方法

从闭环切削系统的解耦阐明机床结构传递函数的辨识方法,对切削和非发削状态作了比较。实验表明两种状态下结构传递函数是有差别的,原因在于动载和静载条件不同,使得机床结构间的接触刚度和接触徂尼发生变化。还讨论了结构有效动柔度的计算方法,以左刃和右刃切削为例,分析了切削力方向变化对结构有效传递函数的影响。     

注汽井井筒温度分布的模拟计算

现场使用的注汽井井筒模拟软件存在的主要问题是对隔热井筒的节点划分过粗 ,未考虑隔热油管接箍和伸缩管等对井筒温度分布的影响 ,其计算结果误差较大。针对这一问题建立了井筒温度分布精细描述数学模型 ,编制了新的计算软件 ,此软件考虑了接箍处轴向导热的影响 ,改进了地层热阻的计算方法 ,并采用新方法计算环空隔热介质的导热系数。对隔热油管外管壁温度分布进行的局部加密处理后的计算结果更能接近实际热损失情况。分别用数值解法和解析法求解了隔热管外管壁的温度分布。与现场测试数据的对比说明 ,精细模型计算的结果准确度高 ,能满足工程精度的要求 ,对地层热阻、环空隔热介质等的分析计算比较可靠。     

基于子空间方法的超超临界机组过热蒸汽系统模型辨识

针对超超临界机组过热蒸汽系统模型辨识,采用基于数据驱动的闭环子空间辨识方法直接得到系统的阶跃响应系数,结合传统的SISO(Single Input Single Output)辨识方法,并利用最小二乘算法回归出系统的低阶传递函数模型.通过对某电厂超超临界机组过热蒸汽系统进行闭环辨识,结果表明,该策略很好地融合了子空间方法的简便性以及传统SISO辨识方法的最优性,并成功用于超超临界机组过热蒸汽系统模型辨识.     

基于特征模型的PID控制器参数的满意解

本文提出一种通过PID控制器使系统同时满足暂态指标和稳态指标约束的满意控制设计方法.该方法避免了PID参数的图形和经验求解法.根据控制对象的特征参数模型,通过离散状态方程对原连续系统进行控制器设计.在控制系统的多指标约束下,将PID参数的计算转化为离散Lyapunov矩阵不等式,使用PID三个参数,配置系统闭环极点于指定圆形区域而使闭环系统具有较好的动态品质和一定的稳定裕度.积分器的引入,保证了闭环系统稳态无差.给使用计算机自动求解PID参数提供了新的方法,计算实例表明了该方法的有效性.     

新型高阶Butterworth最佳传递函数

提出一种新型高阶Butterworth最佳传递函数的设计方法,给出其频率特性和单位阶跃响应．实例和仿真都表明,新型高阶Butterworth最佳传递函数优于传统高阶Butterworth最佳传递函数,既降低系统的超调量,又提高系统的鲁棒性．     

用积分平均法求解沸腾炉空气埋管的动态特性

本文提出了建立具有分布参数性质的沸腾炉空气埋管的数学模型的一种有效方法， 即积分加权平均、低阶集中参数法（简称积分平均法），并把这种算法与利用高阶（４９ 阶）集中参数模型所得的结果作了对比，两者重合良好．在此基础上，给出了空气埋管。 动态特性的实际算例．并由此得到了两个在控制系统设计中有价值的结论。     

穿越三种土介质管线的动力分析

假定管线穿越水平毗连的三种土介质,并与两交界面正交,求得管线与土的相互作用后,对管线进行了动力分析。结果表明,三种土介质场与两种土介质场地有根本不同,原因在于波在两交界面上多次反射与透射形成波的聚集。管线的动力反应取决于三种土介质的软硬程度,排列顺序及中间土介质的宽度。     

静压轴承自控系统的动态特性

为提高精密机床主轴回转精度 ,并进一步为主轴系统动态特性的改善及其优化设计提供理论依据 ,提出了带节流器的静压轴承自控系统动态品质的分析方法。通过对主轴力平衡条件和液体流量连续性方程的分析 ,推导出系统的非线性微分方程组 ,经 Taylor和 L aplace变换后 ,建立了系统的数学模型。通过对其传递函数的描述和动特性计算 ,得出了在外载荷变化情况下系统的过渡过程曲线和对数相频、幅频特性图像 (Bode图 )。利用自控系统稳定性理论对计算结果进行了综合分析 ,评定了静压轴承自控系统的动态品质     

基于炉膛辐射能信号的主汽压特性及仿真研究

采用了基于火焰图像处理的炉膛辐射能信号检测系统对湘潭电厂300MW燃煤机组进行了现场检测，并对机组进行了锅炉燃料扰动和汽机调门开度扰动的开环试验，获得主汽系统的动态特性，将炉膛辐射能信号引入燃烧控制系统，对入炉燃料量进行反馈控制，仿真试验表明，该控制方案可以有效克服燃料量内扰和负荷外扰对主汽压力的影响，维持主汽压力的稳定。     

建立离散系统动力学方程的矩阵方法

本文提出了一种建立离散系统运力学方程的矩阵方法,该方法适合于完整系统及线性非完整系统。应用这一方法,不必像使用Lagrange方程那样需先建立系统的动能表达式再作繁琐的求导运算,而只需要通过简单的函数求导及矩阵的相乘运算便可建立起离散系统的动力学方程,而且这种形式的动力学的方程便于进行数值求解。