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基于标架场理论的完整系统Boltzmann-Hamel方程简化方法研究 下载:46 浏览:393

张素侠1 陈纬庭2 《现代物理学报》 2019年9期

摘要:
研究选取合适的准坐标简化完整系统Boltzmann-Hamel方程的问题.基于流形上的标架场理论,指出了定常构形空间中的准速度与标架场的联系,并从几何不变性的角度上导出了完整系统的Boltzmann-Hamel方程.证明了对于任意广义力为零的均匀构形空间、广义力不为零的零曲率构形空间,Boltzmann-Hamel方程均可以化简为可积分的形式,同时给出具体的简化方法并举例说明本方法的适用性.本文方法为寻找运动方程的解析解提供了一条新途径.

基于连续时间广义预测校正的水下非线性追踪博弈控制 下载:53 浏览:427

程瑞锋1 刘卫东1,2 高立娥1,2 康智强3 《现代物理学报》 2019年6期

摘要:
针对复杂环境下的追踪控制问题,提出了一种基于连续时间广义预测校正的水下非线性追踪博弈控制算法.利用连续时间广义预测对目标机动偏离趋势进行在线预测补偿校正,将机动目标紧缩于最大捕获概率扇面之内,同时引入零效控制参数和连续时间广义预测校正算法,解决了微分对策动态博弈剩余时间难于估计的问题,提高了系统的响应速度.将算法应用于水下非线性追踪博弈的验证结果表明,该算法兼顾了控制约束与干扰抑制性能,能够实时有效地对抗初始偏差和随机扰动,不仅具有良好的导引效果,而且有效提高了系统对环境干扰的鲁棒性.

某办公楼冰蓄冷系统的线性与非线性优化对比分析 下载:75 浏览:341

周李鹏 《能源学报》 2020年8期

摘要:
文中首先简要回顾了冰蓄冷系统的优化方法。然后,分别采用线性与非线性优化对某办公楼标准年5~9月份的逐时冷负荷进行优化,得出冷机和蓄冰筒各自承担的负荷。最后,进行了对比分析。与线性优化相比,非线性优化的冷机承担了更多的冷负荷,而蓄冰筒承担的冷负荷较少;而且,二者在逐时冷负荷的分配上是不同的。非线性优化的总运行费用比线性优化"高出"8%左右。

水轮机调节系统非线性模型预测控制器设计 下载:24 浏览:274

周文军 《发电技术与研究》 2020年7期

摘要:
基于麦克劳林展开公式,对水轮机调节系统(hydro-turbine governing system,HTGS)中的非线性项进行近似处理,引入Takagi-Sugeno (TS)模糊控制处理麦克劳林展开式中的非线性项,建立水轮机调节系统的TS模糊模型。基于TS模糊模型以及所定义的目标函数,设计了一种适用于水轮机调节系统的非线性模型预测控制器(nonlinear model predictive controller,NMPC)。考虑到水轮机调节系统的约束问题,引入二次规划(quadratic programming,QP),求解系统约束下的最优控制器输出。通过数值模拟评估所设计的基于二次规划的非线性模型预测控制器(quadratic programming-based nonlinear model predictive controller,QPNMPC)的性能,模拟结果表明:所设计的QPNMPC控制器能够有效地控制水轮机调节系统的输出功率,且相比于传统的PID控制器具有一定的优点。

基于分数阶最大相关熵算法的混沌时间序列预测 下载:54 浏览:392

王世元1,2 史春芬1,2 钱国兵1,2 王万里1,2 《现代物理学报》 2018年6期

摘要:
为提高最大相关熵算法对混沌时间序列的预测速度和精度,提出了一种新的分数阶最大相关熵算法.在采用最大相关熵准则的基础上,利用分数阶微分设计了一种新的权重更新方法.在alpha噪声环境下,采用新的分数阶最大相关熵算法对Mackey-Glass和Lorenz两类具有代表性的混沌时间序列进行预测,并分析了分数阶的阶数对混沌时间序列预测性能的影响.仿真结果表明:与最小均方算法、最大相关熵算法以及分数阶最小均方算法三类自适应滤波算法相比,所提分数阶最大相关熵算法在混沌时间序列预测中能够有效地抑制非高斯脉冲噪声干扰的影响,具有较快收的敛速度和较低的稳态误差.

抗磁悬浮振动能量采集器动力学响应的仿真分析 下载:48 浏览:423

秦立振1 张振宇1 张坤1 丁建桥1 段智勇2 苏宇锋1 《现代物理学报》 2018年5期

摘要:
分析了微型抗磁悬浮振动能量采集器中悬浮磁体的受力特性,发现了能量采集器的单稳态和双稳态现象,研究了能量采集器在不同工作状态下该两种稳态类型时的动力学响应特性.当能量采集器处于非工作的单稳态状态时,其动力学响应是在线性系统的基础上加入非线性扰动、幅频响应曲线向右偏转;热解石墨板间距越大,非线性扰动越强烈,右偏现象则越显著.当能量采集器处于非工作的双稳态状态时,其动力学响应比较复杂,出现倍周期、4倍周期以及混沌等非线性系统特有的现象.当能量采集器处于工作状态的双稳态状态时,其振动频率和外界激励频率保持一致,进行周期振动.该研究对抗磁悬浮振动能量采集器的结构设计具有重要的参考价值,为提高能量采集器的响应特性和输出性能提供了理论指导.

非线性晶体产生的空心光束中大尺寸粒子囚禁与导引 下载:64 浏览:438

宁效龙 王志章 裴春莹 尹亚玲 《现代物理学报》 2018年5期

摘要:
提出了一种基于非线性ZnSe晶体产生的空心光束与光泳力的大尺寸粒子二维囚禁与一维导引、三维囚禁方案.理论上分析并计算了单个非线性ZnSe晶体产生的空心光束内粒子受到的横向与纵向光泳力,纵向光泳力的大小同粒子尺寸与光束尺寸比例的四次方成正比,与空心光束功率成正比,方向与光束传播方向一致.粒子尺寸与空心光束尺寸越接近时,横向光泳力的大小越大.结果表明该光泳力可以实现对大尺寸粒子的二维囚禁,同时可对粒子进行长距离(米量级)一维定向导引;理论上分析并计算了基于双非线性ZnSe晶体产生的局域空心光束内粒子所受横向与纵向光泳力情况,光泳力与系统参数的依赖关系与单个非线性晶体产生的空心光束中的粒子受力情况类似,不同的是该条件下纵向光泳力指向光束中心.结果表明该局域空心光束可以实现大尺寸粒子的三维有效囚禁.基于非线性ZnSe晶体产生的空心光束或者局域空心光束可以作为大尺寸粒子非接触式有效操控的工具,在现代光学以及生物医学中有潜在的应用.

环境扫描对双元创新非线性影响机理的探讨:战略柔性的调节作用 下载:71 浏览:378

李宁娟 高山行 舒成利 《当代管理》 2018年11期

摘要:
环境扫描和创新是企业在激烈竞争的国内外环境中生存和成长的重要战略选择。研究构建了环境扫描、双元创新(探索式创新和利用式创新)与战略柔性的理论框架。基于404家中国企业的实证研究发现:环境扫描与利用式创新呈倒U型关系,与探索式创新有正向线性关系,与双元创新交互平衡呈正U型关系,与双元创新差异不平衡呈倒U型关系;战略柔性调节了环境扫描与探索式创新、双元创新交互平衡和双元创新差异不平衡之间的关系;然而,战略柔性对环境扫描与利用式创新之间倒U型关系没有显著的调节作用。研究丰富了现有文献对环境扫描和双元创新的理解,并具有一定的理论和实践意义。

无线电能传输非线性拓扑补偿结构研究 下载:22 浏览:411

樊京1 李定珍1 张世杰1 田子建2 《传感器研究》 2020年9期

摘要:
无线电能传输技术以其安全、便捷等优点,在手机、电动汽车等领域受到越来越多的关注,其中的拓扑补偿结构设计是提高系统性能的关键.而补偿网络的研究多年来均采用线性理论和线性分析方法,在设备的安全性、鲁棒性、偏移容忍度等方面不能令人满意。针对上述问题,提出一种非线性拓扑补偿结构,建立了基于T参数矩阵的电路模型;使用有限元分析软件对其进行场路耦合瞬态仿真,解决了由于非线性模型难以得到解析解的难题,仿真计算出了磁性材料在非线性饱和状态条件下,系统的输出电压随负载和耦合系数变化的情况;综合理论分析与仿真实验结果,设计出了带有非线性补偿拓扑结构的无线电能传输实验系统。实验结果表明:该非线性拓扑补偿网络在输出负载剧烈变化、耦合系数k剧烈变化的情况下,输出电压基本稳定,其潜在性能表现有望超过现有线性拓扑结构。

重力异常变密度界面深度反演方法对比 下载:66 浏览:387

袁永祺 贾真 《地球科学探索》 2020年4期

摘要:
界面深度反演是重力异常定量地质解释的常用方法,学者们针对界面反演问题提出了多种经典算法。以密度随深度变化的直立长方体为基本单元搭建了合成模型,在此基础之上对比了经典的Bott法与非线性反演方法,分析了它们各自的特点和适用环境。模型试验表明:1)Bott法所需要的迭代次数比非线性反演多;2)界面节点个数较少时,非线性反演与Bott法所需计算时间接近,界面节点较多时,Bott法所需计算时间明显小于非线性反演;3)二者反演效果接近。在实际勘探中,需要根据不同客观条件选择具体的界面深度反演方法。

MEMS陀螺标度因数非线性误差补偿方法研究 下载:12 浏览:417

杜仁杰 苏中 刘宁 李羚 《传感器研究》 2019年7期

摘要:
在短时多变转速等高动态测量环境中,针对MEMS陀螺标度因数非线性误差使得载体姿态解算精度不理想问题,提出一种启发式分段回归拟合补偿方法。通过该方法可确定陀螺的线性区与非线性区;针对其数据特点建立连续的回归拟合模型。该方法可使标度因数非线性误差降低2个数量级,由15.71%降低到0.14%,耗时0.247 ms,满足高动态测量实时性要求。

一种电容薄膜真空计检测电路的设计 下载:19 浏览:466

康恒1,2,3 李勇滔1,3 李超波1,3 景玉鹏1,3 《传感器研究》 2019年6期

摘要:
针对电容薄膜真空计的电容检测精度要求高以及非线性的问题,文中设计了一种基于二极管桥的检测电路。该电路检测电容薄膜真空计的测量电容与参考电容的差值,能有效抑制共模噪声的干扰,并采用负反馈的方法对非线性进行补偿。仿真表明负反馈的方法能够有效降低真空计的非线性,在仿真数据上非线性度从7.27%降低到0.662%。实际测试结果表明该电路能准确地检测电容,电路灵敏度为1.85 V/pF,非线性度为0.4%,电路稳定性较好。

压阻式小量程SOI压力敏感结构仿真分析 下载:12 浏览:414

揣荣岩 吕品 杨宇新 张冰 《传感器研究》 2019年4期

摘要:
针对小量程MEMS压力传感器存在提高灵敏度与降低非线性相互制约的问题,利用板壳理论对小量程压力敏感结构进行了仿真分析,给出了兼顾这两个相互制约技术指标的设计方法。基于SOI技术设计了小量程压力敏感结构,通过感压膜片断裂前与衬底适当接触可使其过载能力得到有效提高。仿真结果表明,所设计的量程为5 kPa的压力敏感芯片,其过载压力达到1 MPa,1 mA恒流源供电条件下,满量程输出为43.2 mV。

大口径长输管道整体下沟过程的有限元校核分析 下载:65 浏览:347

张宏志 《石油科学研究》 2020年6期

摘要:
针对大口径长输管道整体下沟时管道发生大变形、大位移、大挠度易造成管道损坏的难题,对起吊管道进行了受力分析,计算了管道的提升高度、吊管机设备负荷、管道的离地长度,确定了吊管机的数量和初始站位。并应用有限元软件对大口径长输管道整体下沟过程进行了非线性有限元校核分析,找出管道整体下沟时应力最大的部位,确定了下沟方案的可行性。分析结果和工程实践表明,该管道整体下沟方案满足管道材料的使用要求,保证了管道不发生变形损坏,提高了长输管道整体下沟的安全性、可靠性。

新型液压阀用LVDT传感器优化设计 下载:12 浏览:411

曹军成 许益民 《传感器研究》 2019年3期

摘要:
根据液压阀用LVDT性能要求,新型LVDT初级线圈采用两段式分布设计方法,能均匀轴向磁场分布。利用gamultiobj函数的遗传算法对LVDT多结构参数同步优化处理,运用数值仿真软件编写优化程序,求解最优结构参数。设计一种智能LVDT性能测试试验台,以提高LVDT测试精度及效率。通过优化前后仿真结果与实验结果的对比分析,表明初级线圈采用两段式能提高LVDT的线性度与灵敏度。

核电厂设备闸门外压极限承载特性研究 下载:88 浏览:433

杜坤1 左永德1 袁亮2 《核工业与技术》 2020年12期

摘要:
采用有限元分析方法对设备闸门外压极限承载特性进行研究。在ANSYS程序中建立参数化计算模型,通过非线性屈曲分析得到设备闸门封头的外压极限载荷。计算结果与经验公式结果相近,验证了有限元分析方法的可靠有效性。对影响外压极限承载特性的设计参数进行了敏感性研究,总结出其影响变化规律。优化设计示例表明该研究方法具有实用性,可为设备闸门的结构设计提供优化方案。

关于非线性方程的牛顿迭代格式初始值选取的注记 下载:85 浏览:362

徐琛梅 《数学应用》 2019年6期

摘要:
基于构造非线性方程的牛顿迭代格式简便和牛顿迭代格式具有收敛快的特点,在解决实际问题时,牛顿迭代格式显得尤为重要,但是,牛顿迭代格式的初始值选取具有很大的局限性.利用泰勒级数展开,对牛顿迭代格式的收敛性进行分析,从而提出改进牛顿迭代格式的初始值选取方案,并利用不同的数值算例验证牛顿迭代格式收敛区域的改进方案的可行性,同时数值算例表明该方法具有操作简单的特点.

广义预测控制在堆芯变功率控制中的应用 下载:24 浏览:202

潘岳凯1,2 钱虹1,2 江诚1,2 刘晓晶3 《核工业与技术》 2020年8期

摘要:
针对不同功率水平下稳态中子密度造成的堆芯功率模型非线性问题,将广义预测控制(GPC)应用于堆芯功率控制,实现变工况条件下堆芯功率的自动控制。本文首先基于零功率堆芯模型和温度反馈模型建立堆芯功率模型,基于该模型阶次设计预测时域,并根据系统输入输出数据在GPC校正环节通过带遗忘因子的最小二乘法在线辨识不同功率水平下的模型参数。为验证控制器的鲁棒性,在满功率平稳运行时加入反应性扰动。基于MATLAB平台对控制器的性能进行仿真验证。结果表明,本文所设计的GPC在堆芯变工况运行时能使输出功率快速、准确地跟踪设定值,并能在线辨识不同功率水平的堆芯模型参数,具备一定的抗干扰能力。

基于超单元技术的乏燃料贮存格架多自由度非线性抗震分析 下载:25 浏览:336

伍时建1 尚尔涛1 刘攀1 高晨2 徐晓1 聂照宇1 《核工业与技术》 2020年5期

摘要:
基于有限元软件ANSYS超单元分析技术,建立乏燃料贮存格架整池超单元模型,对格架地震响应进行更精确的多自由度模拟。考虑了格架间流-固耦合影响,对整池格架进行非线性时程抗震分析,获得了格架的跳起位移、碰撞加速度、滑移位移等计算结果,并将超单元模型抗震分析结果扩展到格架详细模型,得到格架地震下的变形和应力。分析结果表明:基于超单元分析建模的技术方法显著提高了分析效率,格架响应计算也更为精确,可用于乏燃料贮存格架的抗震设计。

基于最优投影平面的立体视觉空间圆位姿高精度测量方法 下载:74 浏览:445

李政源 马昕 李贻斌 《人工智能研究》 2019年1期

摘要:
现有基于双目立体视觉的测量方法的测量精度依赖于标定精度,在受遮挡时测量精度不高.文中首先分析并证明在双目立体视觉系统外部参数误差存在时,投影曲线上点的立体匹配误差对点的重建精度的影响.然后基于此误差分析结论,设计立体视觉空间圆位姿测量方法,通过轮廓点筛选算法筛选投影曲线上的点,得到匹配误差较小的点并进行重建.利用重建点在深度方向上对非线性优化得到最优投影平面的投影,对空间圆进行拟合,得到空间圆的位置姿态.文中方法有效减小三维点重建误差对空间圆拟合精度的影响,提高圆形特征在受遮挡情况下的测量精度.最后通过实验验证方法的有效性.
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