含神经控制的下肢肌骨系统正向动力学分析

为探讨运动生物力学建模与分析的基础性问题,以下肢步态为研究对象建立了包含神经兴奋肌肉收缩动力响应和肌肉肌腱动力特性在内的下支系统正向动力学分析模型,并针对自然步态的运动过程,采用参数最优化方法进行了模拟计算。计算结果与实验测量的比较表明:正向动力学方法可将肢体运动状态、肌肉收缩力、神经控制信号等联系起来,求解人体步态的控制模式。该文建立的模型和计算方法为下肢运动的模拟分析和人体冗余运动控制机理的研究提供了基本的分析工具。     

力约束法在人体起跳动力学数值仿真中的应用

为描述人体步行、弹跳等运动过程中柔性鞋底和硬地面之间的接触柔性、微滑和摩擦特性,提出一个多点柔性接触模型,将鞋底与地面的单面几何约束转化为力约束。针对一个15刚体人体机构模型,得到一个不含机械回路约束方程的动力学全局仿真模型。然后,采用不同模型参数,数值仿真研究了双脚起跳过程中地面对鞋底的作用力。计算结果显示该模型能有效地揭示鞋底与地面接触的复杂作用过程,为用数值仿真方法研究人体与地面接触时的动力学提供了一个高效手段。     

单片微机控制同步发电机自动准同期

本文研究了利用单片微处理机实现同步发电机的自动准同期并列。硬件控制系统以MCS—51单片微机为核心构成,紧凑简单,可靠性高。采用的数学模型是δ_0=ωsta+(1dωs)/(2dt)ta~2,对电压、频率的测量以及断路器的合闸时间的带电测量准确方便,抗干扰性能好。设置有相角区间闭锁及合闸闭锁角等多种措施,避免了随机干扰对准确同期的影响,保证合闸安全可靠。该装置可方便地控制电站中任一台发电机组的同期操作,它还可与中心控制计算机相连,交换信息,使其功能更加完善。     

气候变化对黑土有机碳库影响模拟研究

以黑龙江海伦为研究地点，利用CENTURY模型模拟了自然状态下的黑土在1953—2000年实际气象条件及以此为基础的9种气候变化情景下的土壤有机碳(0～20cm)。模拟结果表明，自然状态下的黑土在48年间实际气象条件下，土壤有机碳含量产生了波动；不同气候变化情景的模拟结果表明，温度升高或降水量的减少能够降低土壤有机碳含量，相反则有利于其升高，其中气温是影响黑土有机碳变化的主要气候因素。当气温升高2口时，无论降水量不变、减少或增加20％，都能导致土壤有机碳含量下降。温度升高且降水量减少模式下的土壤有机碳含量最低，温度降低且降水量增加模式下的土壤有机碳含量最高。     

一体化小腿假肢对线角度优化设计

在一体化小腿假肢设计阶段,必须确定接受腔和腿管之间的正常对线角度。该文以矢状面和额状面2个对线角为设计变量,以异常对线下3个下肢生物力学特性参数与正常对线下相应取值偏差最小为优化目标,建立了优化计算模型。根据步态实验数据和小腿三维动力学模型,采用二次插值法,计算并获得了最优对线角。矢状面有0.32°屈膝角,额状面有2.85°内收角,与实验测量值基本一致。该算法可以用于一体化假肢的数字化设计和传统组件式假肢对线准则的制订。     

基于修正能量函数的广东电网最佳稳措控制算法

紧急控制是保证电力系统遭受大的扰动后维持系统暂态稳定的主要措施．研究了基于修正的暂态能量函数的最佳切机和切负荷计算新方法．结合广东电网安稳控制系统的配置情况和实际运行要求，提出了紧急控制措施决策框架．研究了修正能量函数裕度与切负荷量的相互关系．针对广东电网典型运行方式下的严重故障进行了在2个切机子站，4个切负荷子站上的紧急控制措施分析．计算结果表明，能量裕度线性差值方法使控制方案的非线性搜索过程在保证结果准确的前提下大大简化．该方法可应用于任意复杂的故障场景和任意细节的电力系统元件模型．     

负荷动态特性对孤网电压稳定性的影响

本文针对石化电网6.14重大停电事故,分析了自备电厂与外部电网解列后,各母线电压的变化,以及在紧急控制中,由于要保证有功功率平衡而采用的切负荷措施对于各条母线电压的影响,还分析了负荷自投装置对于电网电压的影响,并提出了负荷自投的方案.     

电力系统暂态稳定裕度灵敏度计算

基于修正能量函数,提出了计算电力系统的暂态稳定裕度的灵敏度变分方法,通过限制灵敏度在单侧的有效性使得暂态稳定裕度及参数稳定极限的计算更加准确.该方法基于最优控制中的变分原理计算灵敏度,综合考虑了参数变分对动力学系统变量的影响.用该算法对我国山西电网进行了仿真验算,验证了其有效性和可靠性.与传统的轨迹灵敏度法相比,其计算效率提高了3倍.     

五坐标数控加工的非线性运动误差分析与控制

分析了五坐标联动数控系统采用线性五轴插补运动时,与实际的空间非线性连续轨迹之间的理论加工误差;用空间解析几何、齐次坐标变换建立了双转台结构五坐标机床的运动变换数学模型,并结合五坐标数控机床加工过程的线性插补原理,建立了该类五坐标机床的非线性运动误差估计模型,提出了一种非线性误差控制策略.通过仿真分析和试验加工对该模型和控制策略进行了验证.     

一体化小腿假肢对线角度优化设计

在一体化小腿假肢设计阶段,必须确定接受腔和腿管之间的正常对线角度。该文以矢状面和额状面两个对线角为设计变量,以异常对线下3个下肢生物力学特性参数与正常对线下相应取值偏差最小为优化目标,建立了优化计算模型。根据步态实验数据和小腿三维动力学模型,采用二次插值法,计算并获得了最优对线角。矢状面有0.32°屈膝角,额状面有2.85°内收角,与实验测量值基本一致。该算法可以用于一体化假肢的数字化设计和传统组件式假肢对线准则的制定。