统计能量分析法中参数灵敏度分析

为了解决统计能量法的参数灵敏度问题,通过建立两子结构耦合结构模型,利用差分法对统计能量法中三个基本参数进行分析,研究了了基本参数的变化对结构系统的输入功率在子结构能量分配和对子结构能量误差的影响.结果表明:统计能量分析法的三个参数对结构响应预示精度与输入功率在子结构之间的能量分配有重要影响,参数的变化改变子结构之间的能量分配,子结构模态密度误差增大降低其它子结构的能量估算,增大子结构内损耗因子误差将降低所有子结构的能量和总系统能量.耦合损耗因子的误差改变子结构之间的能量分配,但不改变系统的总的能量.在弱耦合条件下,得到的结论同样适用多子结构耦合系统.     

无线网卡能量花费仿真模型研究

能量有效协议是Ad Hoc网络中的一个研究热点.评价和比较各种能量有效协议节能效果的关键在于建立能够准确计算能量花费的仿真模型.总结了已存在的各种能量模型,对这些模型进行了比较分析,讨论了各模型的优缺点.提出了线性能量模型的改进方案,该方案不仅能够计算出所有通信状态的能量花费,而且对于发送状态,能够计算出不同发射功率下的能量花费.仿真试验给出了各种能量模型的实现和结果对比,还通过比较DSDV和dPAMEEL两种协议的能量花费,验证了所提出的改进方案的有效性.     

体内微机电多维无线能量传输系统的仿真分析

介绍了无线能量传输系统的工作原理及其在实际应用上的不足,建立了多维松耦合能量传送器仿真模型,分析了接收线圈位置和姿态夹角对系统耦合系数的影响。仿真结果表明:三维接收线圈在不同姿态下均可以得到较好的互补效果,防止传输效率过低。还根据微机电系统对电压的要求,建立了整流、稳压电路模型,电路分析结果表明:该电路输出功率约180mV,电压平稳,完全可满足微机电系统对电源的要求。     

基于多层Hopfield神经网络的配电网网络规划

分析了配电网网络结构规划模型,在此基础上提出用Hopfield神经网络进行网络结构规划.针对城市电网辐射状运行的特点,提出多层Hopfield神经网络模型、对应的能量函数以及参数选择规律.多层Hopfield神经网络的每一层对应于一个负荷点的供电线路,能量函数的建立同时考虑到各层的状态.提出一种新的基于多层Hopfield神经网络的配电网网络结构的规划算法,该算法通过使能量函数降到最低值,可以求得配电网网络规划问题的最优或近似最优解.新算法无需对线路编码、无需对数据进行归一化处理,更加易于编程实现.实例计算表明该方法可行、有效.     

基于能量判据的柔性机械臂模型降阶

应用有限元法进行柔性机械臂的建模和分析非常有效，然而随着对柔性机械臂分段数的增加，系统动力学模型阶数急剧增大，需要进行模型简化。建立了基于能量范数的能量判据，将能量判据作为柔性机械臂系统模态截断的一个标准，以能量响应信息的收敛程度或者模态能量贡献作为系统模态截断的判断标准。通过与基于均衡实现的模态截断的比较，显示基于能量判据的模态截断法更适合于考虑刚柔耦合的柔性机械臂系统。对单连杆柔性机械臂有限元模型进行降阶，仿真结果表明提出方法的有效性。     

基于天然气管网的可压缩流模型与应用

基于天然气管道网络的实际数据，通过改进的最小费用流规划模型，提出并构建了一种“以销定产”的天然气管网优化输送模型，并计算得出优化输送方案。研究过程发现，“近似模拟”和“类比优化”是一般常用的两类可压缩流优化方法，计算结果表明了应用规划模型解决可压缩流问题的有效性，同时也有别于一般常用方法。     

基于IPT的无线能量传输系统的仿真分析

首先介绍了无线能量传输系统的工作原理和耦合特性,对整个无线能量传输系统进行了仿真和分析,研究了系统的耦合结构参数如气隙、铁芯对于初级线圈、次级线圈的电感和耦合性能的影响,研究了电路参数如工作频率、初级线圈和次级线圈的内阻和负载对于系统的输出功率的影响,为之后胶囊内窥镜无线能量传输系统设计提供理论依据和基础。     

矿下电缆故障诊断的能量熵和PSO-BP算法

针对煤矿井下配电网馈线发生单相接地等故障时难以解决故障类型辨识的问题,为了保障煤矿安全生产,给出一种基于小波包能量熵结合粒子群优化BP神经网络算法的矿下电缆故障诊断方法.通过Matlab对电缆故障进行了仿真,对采集到的故障电压暂态波形进行3层小波包分解,将故障特征信号按照频率分成8段,按照信息熵理论计算特征熵能量谱,构造子粒子群优化神经网络模型,以信号的能谱熵作为特征输入向量,实现特征熵向量的分类.实验结果表明,该方法用于煤矿井下的电缆故障诊断分析是可行的,能够快速有效的检测出电缆故障.     

基于多智能体的居民用户天然气分时定价仿真

采用多智能体建模与仿真方法,构建了由政府、用户和燃气公司3类智能体组成的天然气分时定价系统,建立了基于消费心理行为的居民用户需求响应模型,通过智能体的协作与交互模拟城市天然气管网由于价格变化所引起的管网负荷与系统主体的演化过程。根据天然气历史消费量数据,将1天按时间划分为峰、平、谷3个时段,按照"量大价高"的原则实施峰谷分时定价政策,模拟居民用户在不同需求响应强度下燃气管网利益主体的运行状态。结果表明:1居民用户用气所占比重直接影响天然气峰谷分时价格的实施,在峰谷价格浮动比率上调时,能源消费支出逐步增多,对应的用户的满意度逐步降低,但能够有效降低峰谷负荷差,促进燃气管网平稳运行;2居民用户在不同需求响应强度下,存在一个最优的峰平谷价格比例,使得系统目标最优。     

体内微机电无线能量传输系统的仿真分析

介绍了体内微机电无线能量传输系统松耦合变压器特性,利用电磁场理论建立了该松耦合变压器的微分方程.采用有限元仿真软件Ansoft进行了仿真和分析,研究了初次级绕组位置、气隙、水平位移、铁芯和运行频率对初次级绕组电感和耦合性能的影响,为松耦合变压器的进一步设计和优化性能提供理论指导和参考.     

基于磁耦合谐振的无线能量传输系统

针对目前电磁感应无线能量传输方式有效传输距离近、传输效率低等问题,为实现小口径武器系统的无线能量与信息的同步、快速、高效传输,基于电磁耦合谐振理论,提出了一种三线圈磁耦合谐振自适应能量传输系统。利用磁耦合谐振互感模型,对能量传输系统三线圈拓扑电路进行了分析,并讨论了整个系统的传输功率、传输效率与线圈谐振频率、耦合系数之间的相互关系。基于锁相环优化控制理论,提出了传输系统自适应谐振最大功率控制策略,对储能电容接收功率和充电时间进行了优化。静态实验结果表明,利用上述理论设计的三线圈磁耦合谐振能量传输系统,性能可满足耦合距离20 mm、相对运动速度2.5 m/s及铁磁环境下能量的传输,这种新颖的传输系统可为新一代武器系统的信息交联设计提供一定的理论和技术支持。     

基于Snake模型的低对比度噪声心脏MRI图像分割

提出了一种基于Snake模型的低对比度、噪声心脏MRI图像分割算法。Snake模型通过轮廓线的变形得到感兴趣区域(ROI)的边界，但其分割结果依赖于初始轮廓线的位置，且变形曲线容易收敛于局部梯度极大值区域或从弱边界处泄漏，对于深度凹陷的区域也难以分割。通过增加局部面积能量项，扩大了Snake模型寻找边界的范围；在模糊C均值集群分类的基础上，构造模糊能量项，能够较好地处理心脏MRI图像中的弱边界、局部梯度极大值区域、伪影等现象。分割实验证明了改进的模型能够有效地分割低对比度、噪声心脏MRI图像。     

基于EMD-PSR-LSSVM的城市燃气管网短期负荷预测

城市燃气管网短期负荷预测对燃气调度系统的安全与稳定具有重要意义. 为了提高城市燃气管网短期负荷预测精度,建立了基于经验模态分解(EMD)-相空间重构(PSR)-最小二乘支持向量机(LSSVM)的组合预测模型. 首先,运用EMD算法把原始非线性时间序列分解为互不耦合的模态分量,并采用PSR算法确定LSSVM建模中各个分量的输入输出结构; 其次,运用PSO算法对LSSVM建模中的参数进行优化,使用训练好的LSSVM模型对各个IMF分量进行回归预测; 最后运用该组合模型对郑州市燃气管网负荷进行短期预测.结果表明:与LSSVM回归预测和BP神经网络预测模型相比,本文提出的组合模型的预测精度更高,是一种更为有效的城市燃气管网短期负荷预测方法.     

基于多主体混合互补模型的天然气市场化改革模拟与评估

随着油气行业市场化改革走向纵深,天然气产业迎来新的机遇与挑战.为探究中国天然气市场化改革的潜在影响,本文采用多主体建模方法,融合混合互补模型,构建包含供气商、管输商、储气商和消费者在内的天然气市场多主体混合互补系统,并以区域性的天然气市场湖北省为例,模拟和评估其在放松价格管制、管网第三方准入、储气设施完善等不同情景下的天然气市场化改革效果.结果显示:在完全取消价格管制后,天然气终端消费市场价格上涨,需求减少.随着管网第三方准入的实施,管道利用率提高,输配成本降低,终端市场消费价格涨幅放缓,上下游价格差距缩小;同时,随着储气设施投入运营,用气旺季的需求缺口可以得到补充,需求淡旺季价格差有效降低.根据社会总福利的变化,可以发现,目前推进的天然气市场化改革措施具有积极效果,特别是国家管网公司的成立和大规模储气设施的投资建设,将可以提高天然气输配效率,平抑价格波动,但在价格规制层面,还需逐步放开,否则短期面临气价上涨压力,不利激发天然气需求增长.     

基于战争能量的作战模拟模型

将电磁理论引入到作战模拟当中，创建了一个基于战争能量的作战模拟模型。该模型可以直观地描述战斗力的一些要素在排兵布势阶段所发挥的作用，能够较好地模拟一些现有模型难以直接描述的现象，为作战模拟提出了新的方法和思路。     

船舶蒸汽系统管道仿真方法研究

根据船舶饱和蒸汽系统管道的工作特点和结构特点,将复杂的蒸汽管网分为大直径蒸汽管道和小直径蒸汽管网两类仿真对象,根据质量守恒、能量守恒定律针对这两类仿真对象分别建立了两相箱体模型和流体网络模型。考虑了流体网络中网络节点与外界环境的散热,提出了流体网络节点压力、温度、焓的修正方法。在某核动力装置模拟器上进行的仿真实验表明,该模型能够较好地反映船舶饱和蒸汽系统管道运行的动态特性。     

基于遗传算法的相贯线扫描机器人轨迹规划

利用遗传算法(GA)建立了相贯线扫查冗余机器人能量最小优化的综合规划模型,给出了其随机搜索策略。该模型的目标函数综合考虑了机器人避障、末端轨迹精度、动力学约束与冗余度能量最小优化指标。利用Matlab平台上的GA仿真包进行了系统仿真,仿真结果在保证轨迹精度的条件下,逼近了机器人能量最小优化轨迹精确解,证明了该综合优化算法的有效性。     

大型天然气管网仿真模型及其求解技术研究

对任意拓扑结构的天然气管网进行了有效地表征并建立了气体在管网内流动的动态数学模型,引入泰勒公式对数学模型进行了线性预处理,综合运用"蛙跳"和"迎风"的求解策略,有效地解决了水力系统和热力系统在复杂水力条件下产生的振荡、锯齿等不稳定问题,奠定了大型天然气管道仿真软件产品国产化的基础。以此基础开发完成了天然气管道仿真软件,经与商用管道仿真软件SPS比对表明,该软件计算结果精度高、易用性强和效率高的特点,具有很强的工程应用价值。     

高空高速飞行器侧向机动制导律研究

提出了一种面向高空高速飞行器的侧向机动能量较优制导律.首先建立了飞行器侧向机动模型,推导了侧向机动能量最优制导律,并进一步得出侧向机动制导律能量最优条件下的初始航向角限定区间;同时证明了CNG(Circular-Navigation-Guidance Law)是初始航向角取该区间内特定值时的能量最优制导律,然后基于CNG基本思想,设计了一种针对大范围初始航向角下的侧向机动能量较优制导律.飞行器作侧向机动时,在限定区间内,能耗最优;在限定区间外,能耗次优.理论分析和仿真实验表明所设计制导律在保证能耗较优的同时还具有位置和角度误差小、稳定性好等优点.     

城市轻轨再生制动能量吸收的仿真研究

轨道车辆再生制动能量的吸收是城市轨道交通系统的重要组成部分.分析了轻轨车辆在制动过程中再生制动能量的产生和吸收过程,并建立了车辆启动及制动的仿真模型.着重分析了列车制动时,再生制动能量对轨道电压的影响和能量吸收装置的工作状态.以此为基础,设计了轨道车辆再生制动能量吸收仿真系统,实验结果表明,该系统可以准确地预测能量吸收设备参数调节的趋势,从而解决实际工程问题.