动态数学模型

摘要： 为解决矿井停机切换主要通风机过程中引起的井下风量波动很大,易造成瓦斯积聚等引发的安全问题,提出1种基于智能控制的主通风机稳风切换系统。建立动态风机倒机数学模型,提出基于改进粒子群算法优化的模糊自适应PID的控制方法,并应用MATLAB进行仿真实验,结果表明:控制方法控制效果明显,在系统运行的120 s内,井下风量波动始终在0.6%以内,并且2台主要通风机始终工作在稳定区间,从而证明该系统的高效性、稳定性和安全性。

摘要： 以YK7350B数控成形摆线轮磨齿机为研究对象,研究在高速转动状态下,动态磨削转矩和自身不平衡量引起的电主轴振动问题。通过传递矩阵法,建立了磨削电主轴系统的动态数学模型,并结合电主轴的具体参数,推算出主轴的固有频率。继而利用有限元分析软件得到了6阶模态振型和频率,最后通过进行了实际磨削实验,收集了正常加工条件下的电主轴振动加速度数据。实验结果表明:电主轴的振动特性在磨削Z方向影响最大,X方向次之,并随着转速的提升呈线性增长。此结论为后续电主轴的振动原理分析以及减小振动、提高摆线轮齿面加工质量提供了较为科学的数据理论支撑。

摘要： 为了实现烟气余热回收系统中相变换热器的性能优化,采用理论及实验建模方法建立相变烟气换热器动态数学模型,对其进行仿真研究。结果表明:模型受到换热器横截面积、换热器壳程长度、烟气流过换热器时的速度、管程溶液进口流量、烟气密度、烟气比热、管程内和管程进口溶液比热等参数的影响;根据烟气余热回收系统的动态响应实验数据,基于系统辨识理论和过程传递函数模型的辨识方法,辨识得到相变换热器三阶动态数学模型,使用实验数据验证辨识模型的准确性,其模型仿真和实验结果的最大相对误差不超过±1.5%;仿真结果显示基于粒子群优化算法的PID控制器参数整定方法有较好的控制性能和跟踪性能,其单位阶跃响应的上升时间和调节时间分别为1.18 s和1.34 s,具有良好的快速性和稳定性。

摘要： 本文提出一种建立同轴对拖电机仿真模型的新方法,可有效解决基于联轴器仿真模型在动态过程中出现的转速不一致问题。在异步电机动态数学模型中,设置两个电机的转速相同,保证动态过程中被测电机和负载电机转速的完全一致。搭建同轴对拖电机的MATLAB仿真模型并测试不同工况下的运行情况,仿真结果验证了所提同轴对拖电机模型的正确性。设计了一种基于通用变频器直接控制的双异步电机对拖测试平台,可有效简化系统结构、降低成本,且控制灵活,实验结果表明所设计的同轴对拖交流电机测试平台可满足被测电机任意工况下的测试需要。

摘要： 随着国外海洋油气勘探装备研发技术的封锁,深海电液换向阀的国产化研制成为我国迫切要解决的问题。在对两位三通电液换向阀结构和性能分析的基础上,建立其开启和关闭过程中阀位切换的动态数学模型,对两位三通电液换向阀的动态特性进行仿真分析,研究换向阀开闭过程动态性能。由Simulink仿真结果得到在阀开闭过程中阀芯位移和主阀两端压力的变化规律,证实了所建阀位切换动态数学模型的正确性。

摘要： 太阳能热发电发电量计算的准确性,直接影响太阳能热发电项目技术经济性评价结果.当前太阳能热发电性能评估软件采用以1 h为计算步长的静态发电量计算模型,不能准确计算太阳辐照波动引起的槽式太阳能热发电系统工况变化过程发电量.在中广核德令哈50 MW槽式太阳能热发电示范项目实践的基础上,根据槽式太阳能热发电系统组成和工作原理,开发了集热场、储能系统、蒸汽发生器和汽轮发电机组的动态数学模型,能够准确计算因气象条件变化引起槽式太阳能热发电系统变工况过程的发电量.在此基础上,根据项目现金流和财务计算方法建立了槽式太阳能热发电项目的技术经济模型,开发了适合我国国情的槽式太阳能热发电性能评估软件,为我国槽式太阳能热发电项目技术经济性评价和项目投资决策提供技术支撑.

摘要： 基于电力电子变压器的列车牵引传动系统中,双有源桥DC/DC变换器的组成结构复杂且运行环境较为恶劣,极易发生故障.文章针对DAB中IGBT模块不同的开路故障情况,通过建立DAB动态数学模型,对实测的电流值与估计值的状态残差进行了分析,研究了基于电感电流的双有源桥DC/DC变换器开路故障诊断及定位方法,并基于MATLAB/Simulink搭建了仿真模型进行验证.仿真结果表明,该方法诊断快速,结果精确,可快速确定故障位置.

摘要： 在冷却管传热微元方程基础上,采用解析和集总相结合的方法,建立了一种新的凝汽器动态数学模型;通过在控制方程中包含壳管两侧温度动态项,实现两侧温度的动态耦合,提高了模型的动态精度;将壳侧空间分为凝结区和热井区,同时考虑饱和汽水工质对两侧温度动态过程的影响,使得模型更符合实现动态过程;仿真对比和现场试验结果也验证了新模型的合理性和准确性.

摘要： 以低温、常压的池式堆供热系统为研究对象,经过系统划分和对实际物理设备进行合理简化和假设后,建立了覆盖其基本功能的动态数学模型.该模型包含点堆中子动力学模型、热工水力学模型及堆外热力设备模型.本文基于vPower仿真平台对该模型进行了论证,仿真结果表明该模型能正确反映池式堆供热系统的动态特性.该仿真模型可进一步用于研究运行工况及验证设计数据的合理性.

摘要： 针对直流锅炉水冷壁的几种动态模型进行了比较分析,并据此提出了一种新的多段动态数学模型.将热水区、蒸发区和过热蒸汽区划分为多段,同时将所有管段分为普通段和相变段,对其分别采用不同的二次建模处理,提高模型计算精度的同时简化了模型的型式;文中以20％BMCR工况为例,建立起相关数学模型,并获得相应参数的仿真结果.研究结果表明,模型能正确反映出对象各参数的动态响应特性,对研究直流锅炉全工况动态仿真具有重要的参考意义.

摘要： 本文从行波型超声波电机的驱动电路和接触机理出发,对超声波电机进行了分析和介绍,并使用解析方法对电机进行建模.由于现有定转子建模未能充分考虑定子驱动时的不对称性和电机定转子接触的非线性,因此对其性能估算和瞬态响应不能在电机数学模型上充分体现.本文结合电机定子二相驱动的不对称性和定转子接触的非线性,提出其解析模型,并根据其模型对其瞬态特性进行计算.仿真和测试结果表明,改变定子二相电压、频率和相位可以改变电机的力矩特性、空载转速和启动特性.使用本文数学模型计算得到电机的堵转力矩和空载转速与实测值基本一致.最后使用dSPACE系统对电机进行了测试,初步验证了上述模型.

摘要： 交流接触器分闸过程中产生的电弧是影响其电气寿命的主要因素之一,采用同步过零分断控制技术是实现交流接触器无弧分断的有效途径.针对目前检测零点的电流互感器存在结构复杂、体积较大、不能在接触器上得到良好应用的问题,本文提出了速饱和电流互感器用于零点检测,速饱和电流互感器体积和结构可以随接触器触头的形状而改灵活改变变,通过建立其动态数学模型分析了其动态特性,同时分析了零点检测方法及接触器三相触头同步过零分断方法,结合单片机延时控制能够准确实现三相触头同步过零分断.

摘要： 冲击式电动扳手是螺纹连接件的重要装配和拆卸工具,本文研究了电动扳手内置异步电机模型与启动特性;分析了电机静态等效电路和动态数学模型;对电动扳手启动方式与启动性能进行了研究分析.在Matlab/Simulink环境中,利用空间电压矢量脉宽调制方法,对电动扳手的两种启动方式(三相电直接启动方式、驱动器启动方式)进行了仿真,得到了在不同启动方式下电动扳手启动转矩、启动电流的特性;设计了相应的电路和软件,测量了不同负载条件下电动扳手的启动数据,并将取得的数据与仿真结果进行对比分析.

摘要： 应用能量平衡原理,建立建筑物供暖系统室内温度、供回水温度的动态数学模型.对2012年2月1日至29日期间的供、回水温度进行数值模拟,并与该办公大厦实况值进行对比分析.检验结果表明,供、回水温度模拟值随着室外温度的变化而发生明显的变化,并且与室外温度呈反比例关系,相关系数为-0.95,室内温度模拟值始终维持在设计温度附近上下波动.此外,供热量的模拟值与实况值具有较一致的变化趋势.上述情况表明该供暖系统数学模型的模拟效果较好.最后,利用中青旅大厦实际的气象观测资料,通过该供暖模型模拟了2012-2013年供暖季逐日与逐月供热量,并与监控数据进行对比分析,结果表明,2012-2013年供暖季预报比实况大约节能16％。

摘要： 为了实现轻型高压直流输电系统解耦控制的目的，本文在dq0旋转坐标系下建立了VSC-HVDC系统的动态数学模型，在数学模型的基础上，采用偏差解耦策略设计了VSC换流站的解耦控制器，实现了有功功率与无功功率独立调节，并利用Matlab/Simulink仿真软件对该系统进行仿真分析，仿真结果验证了数学模型的正确性以及文中所设计控制器的可靠性。

摘要： 以直驱式永磁同步风力发电机为研究对象，基于PSCAD/EMTDC仿真平台搭建了包括风速模型、风力机模型、永磁同步发电机模型和控制系统模型的风力发电系统动态数学模型，实现了永磁同步风力发电机组的最大风能追踪和桨距角调节；并以恒定风速和渐变风速扰动为例，对并网后的风力发电机组的运行特性进行了仿真分析。仿真结果证明了所搭建模型的正确性和有效性。

摘要： 本文提出了一种由一组无阀压电微泵、调焦透镜、储液容器、位移传感器、电源和控制器等组成的微流控调焦透镜系统,介绍了该系统的结构及工作原理，建立了无阀压电微泵及系统的动态数学模型，并利用Matlab/Simulink软件，分别对单泵工作和双泵工作两种工作模式下系统的动态特性进行了仿真研究，给出了仿真结果并进行了分析。

摘要： 构建了电力电子设备液冷装置的测试平台,采用最小二乘辨识方法建立了液冷装置一阶到四阶的动态数学模型,经计算后发现一阶数学模型的误差值最小、符合精度要求.该测试平台和建模方法也适合于正处于研究阶段的电力电子集成模块微通道液冷基板.

摘要： 硬件在环仿真(hardlware-in-loop)是一种真实控制器和被控对象数学模型连接的实时仿真方案，适合长定子直线同步电机控制系统的设计、调试。本文在Matlab／Simulink环境下建立长定子直线同步电机的动态数学模型，采用Dspace实时仿真计算机构建仿真系统，通过仿真实验证明硬件在环仿真是开发长定子直线同步电机控制系统的有效手段.

摘要： 本发明实施例提供了一种基于云计算的数学模型服务系统及方法，系统包括：模型容器用于存储被模型适配器包装的数学模型；模型适配器用于启动数学模型、向数学模型中输入数据获取计算结果；统一模型管理与调用接口为基于云计算的数学模型服务系统对外提供的统一访问接口；模型管理模块用于对各模型容器中的数据学模型进行管理；模型调度模块用于依据统一模型管理与调用接口接收到的数学模型调用请求，确定与请求相匹配的第一模型容器；将第一模型容器部署到云服务器上。通过该系统模型提供者无需或少量改动模型，即可在统一的环境下部署数学模型，完成数学模型与发布平台的整合操作便捷。

摘要： 本发明公开了一种油气悬架动态特性高精度数学建模方法，考虑悬架温度T、油液粘度U、气体溶解率D、悬架振动速度V单独及相互作用对油气悬架动态特性的影响。首先，确定各因素的变化区间，然后采用拉丁超立方试验设计方法设计仿真实验样本点。根据各组样本点工况进行仿真，得到一系列不同的T、U、D、V水平组合下的系统响应值。采用响应面的二次多项式模拟实际函数的近似，对这些仿真试验得到的数据进行拟合，得到考虑温度、油液粘度、气体溶解率、悬架振动速度影响的油气悬架阻尼和刚度特性精确数学模型。

摘要： 本发明公开了一种数学模型动态展示装置，其支撑底板上通过支撑墩固定有由12个杆体作为各个棱的正四方体框架，正四方体框架包括4根用于确定X轴坐标值刻度的第一杆体、4根用于确定Y轴坐标值刻度的第二杆体及4根用于确定Z轴坐标值刻度的第三杆体，各杆体上均滑动连接有光束发射机构；支撑底板上置有在支撑底板上能移动位置的基座，基座上设有转台，转台上固定有长度可调的竖向支杆，竖向支杆的上端固定有数学模型卡接座，转台通过控制开关与电源模块电连接。本发明装置能够使学生很好的将模型上的各点与三维空间坐标轴联系起来，使学生深刻的体会数学模型与坐标系之间的具体位置关系及相应的坐标数值对应关系，加深了其对数学模型的理解。

摘要： 本发明公开了一种基于动态迟滞单元的磁流变阻尼器数学模型及动态迟滞单元，其中数学模型是一种动态迟滞单元与粘塑性模块结合的磁流变阻尼器模型，将磁流变阻尼器的阻尼力分解成滞变阻尼力与粘滞力之和，其中动态迟滞单元为磁流变阻阻尼器特性提供迟滞特性，精确表达了变电流的情况下阻尼力‑速度的关系，结构简单，易于分析，便于控制器设计。而动态迟滞单元增加了积分比例系数ki和死区宽度x0来适应磁流变阻尼器不同的滞环宽度和不同的滞环赋值，克服该问题本发明提供的动态迟滞单元通过增加了积分比例系数ki和死区宽度x0更好地模拟磁流变阻尼器性能。

摘要： 本发明提供一种数学模型服务系统及数学模型管理装置，涉及数学模型技术领域。该数学模型服务系统及数学模型管理装置，包括工作台，工作台顶部一侧设有活动盖板，活动盖板底部设有开设有限位方槽，限位方槽开设于工作台顶部表面上，活动盖板远离固定凸块一侧两端均活动铰接有活动把手，工作台远离活动盖板一侧顶部开设有固定方槽。该数学模型服务系统及数学模型管理装置，有利于对搭建数学模型的基础数学符号进行整齐分类放置以及防护，提升了该数学模型管理装置的实用性，避免了目前通过管理装置来对基础数学符号的管理较为杂乱，缺乏分类整齐放置，使得在建立数学模型时寻找指定的数学符号较为麻烦，无法满足实际使用需求的问题。

摘要： 本发明公开了一种数学模型服务系统及数学模型管理装置，涉及数学模型管理领域。本发明其系统，包括若干个模型容器、模型调度模块、模型管理模块以及接口，模型管理模块中设有接收模块、识别模块、分配模块以及执行模块，其装置包括箱体，设置于箱体内部的缓冲组件、固定组件以及设置于箱体上的控制器；固定组件包括活动部以及固定部，活动部包括导轨以及滑块，缓冲组件包括可活动的缓冲板，缓冲板上设有连接部，连接部包括连接杆、曲杆以及连接绳，更稳定的进行固定，可通过较小的固定板减少固定部与储存器之间的接触面积，避免了储存器长期与槽体摩擦磨损严重的情况，且能够更好地对储存器进行防护固定限位。

摘要： 本发明实施例提供了一种基于云计算的数学模型服务系统及方法，系统包括：模型容器用于存储被模型适配器包装的数学模型；模型适配器用于启动数学模型、向数学模型中输入数据获取计算结果；统一模型管理与调用接口为基于云计算的数学模型服务系统对外提供的统一访问接口；模型管理模块用于对各模型容器中的数据学模型进行管理；模型调度模块用于依据统一模型管理与调用接口接收到的数学模型调用请求，确定与请求相匹配的第一模型容器；将第一模型容器部署到云服务器上。通过该系统模型提供者无需或少量改动模型，即可在统一的环境下部署数学模型，完成数学模型与发布平台的整合操作便捷。

摘要： 本发明提供一种数学模型动态展示装置，解决了现有的曲线的渐近线在教学时存在的问题。通过连接在线筒和线柱之间且穿过原点的柔性霓虹线模拟渐近线，并通过在展示板上的方形环槽内移动线筒即可通过联动线带动线柱进行同步移动，从而改变渐近线的角度，在教学时可随时在展示板上快速呈现表达不同方程式的渐近线；多个伸缩杆对多个坐标滑块的位置进行移动，从而使得多个曲线环之间的曲线弧度发生变化，由于曲线采用柔性霓虹线，在其弯曲时每两个曲线环之间的柔性霓虹线均呈弧线，使得柔性霓虹线能够呈现完整的曲线，在教学时可随时在展示板上根据不同的方程式快速呈现不同的曲线，能够代替人工对曲线渐近线的绘制，节省了课堂时间，提高了教学效率。

摘要： 本实用新型公开了一种高校数学模型动态展示装置，包括底板、显示屏和支撑架，所述底板上端一侧设置有所述显示屏，所述显示屏上端一侧设置有扩音器，所述显示屏一侧设置有所述支撑架。有益效果在于：本实用新型通过设置显示屏和扩音器，可以动态展示数学模型，并通过所述扩音器增大所述显示屏的播放声音，提高展示效果，调动学生的兴趣，从而使学生可以快速掌握数学知识，实用性好，通过设置支撑架、支撑板、转轴和展示盘，可以将数学模型放置在展示盘上进行展示，并且支撑板可以沿着所述支撑架上下滑动，可以调整数学展示模型的展示高度，所述展示盘可以通过所述转轴转动，调整展示方向，灵活性性好，方便学生观看。

摘要： 基于热动态数学模型的铁路内燃机车打温调度方法，以冷却水温度为控制对象，建立机车冷却水系统的表征温度变化的热动态数学模型，并结合从机车水温和环境温度的热动态试验数据辨识得到的模型参数，预报每个控温周期的水温变化规律，进而以冬季最低允许冷却水温度为约束条件，以能耗最低为控制目标，给出优化的机车启动控温作业的时间和最大的温升；基于传热理论，以冷却水温度表征机车的温度，用等效热容量描述机车部件的实际热容量，依机车外形尺寸计算等效散热面积，采用集总参数法，根据瞬时能量平衡关系，建立机车热动态的微分方程模型，并求解出打温升温阶段和降温阶段的温度变化规律。