基于电磁暂态分析的高速铁路牵引网谐波模型及谐波特性分析 被引量：46

1

作者 张杨 刘志刚 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2011年第5期70-75,共6页

在建立了电力系统多导体传输线模型的基础上,结合牵引网等值电路的自身特点,利用多导体降阶方法,并通过电力系统电磁暂态仿真平台建立了牵引网的谐波模型。采用某高速客车的典型数据,对牵引网中的谐波电流放大现象和规律进行了仿真分析... 在建立了电力系统多导体传输线模型的基础上,结合牵引网等值电路的自身特点,利用多导体降阶方法,并通过电力系统电磁暂态仿真平台建立了牵引网的谐波模型。采用某高速客车的典型数据,对牵引网中的谐波电流放大现象和规律进行了仿真分析和验证。通过对牵引网长度、机车位置等因素与牵引网发生谐波电流放大关系的研究,证明了所建模型的正确性。 展开更多

关键词 牵引供电系统 多导体传输线 牵引网 降阶理论 谐波谐振

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一道行列式的多种计算法 被引量：1

2

作者 章虎冬 《西安邮电学院学报》 2009年第3期133-134,146,共3页

在《线性代数》中,行列式的计算既是重点又是难点,本文通过一道n阶行列式的多种计算法总结了计算行列式的主要的几种方法。

关键词 三角化法 加边法 拆项法 递推法 降阶法

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基于广域量测的电力系统扰动后最低频率预测 被引量：22

3

作者 刘克天 王晓茹 薄其滨 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第13期2188-2195,共8页

扰动后系统最低频率预测是电力系统频率安全稳定评估的重要内容。提出一种基于广域量测数据计算扰动后电力系统频率及其最低频率的预测方法。该方法对扰动后的系统进行线性化处理,利用扰动前、后系统的广域量测数据,建立扰动后系统的状... 扰动后系统最低频率预测是电力系统频率安全稳定评估的重要内容。提出一种基于广域量测数据计算扰动后电力系统频率及其最低频率的预测方法。该方法对扰动后的系统进行线性化处理,利用扰动前、后系统的广域量测数据,建立扰动后系统的状态方程。算法中考虑了系统网络、负荷、原动机–调速系统对系统动态频率的影响。使用Arnoldi降阶方法,对系统状态方程进行降阶处理,形成低阶系统。求解降阶后系统的低阶状态方程,计算系统动态频率及最低频率。通过与PSS/E仿真结果比较,证明该算法能够准确、快速计算出扰动后的系统频率及其最低频率。分别使用扰动后25及50 ms时刻的数据,仍能有效地计算出系统频率及最低频率,表明算法具有较好的鲁棒性。 展开更多

关键词 广域量测系统 电力系统扰动 系统频率 最低频率 状态方程 Arnoldi降阶方法

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地铁车辆牵引逆变器热管散热器的温升试验及热仿真 被引量：9

4

作者 丁杰 张平 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第3期95-102,共8页

为快速、准确地计算和分析地铁车辆牵引逆变器的热管散热器性能及其绝缘栅双极型晶体管(Insulated Gate Bipolar Transistor,IGBT)模块的瞬态温度场分布,在牵引逆变器中相邻的IGBT模块间布置PT100热电阻进行温升试验,得到用于热仿真计... 为快速、准确地计算和分析地铁车辆牵引逆变器的热管散热器性能及其绝缘栅双极型晶体管(Insulated Gate Bipolar Transistor,IGBT)模块的瞬态温度场分布,在牵引逆变器中相邻的IGBT模块间布置PT100热电阻进行温升试验,得到用于热仿真计算的输入条件和验证仿真结果准确性的试验数据;采用计算流体动力学仿真软件FLUENT对热管散热器和IGBT模块的冷却空气流场、温度场和对流换热系数的分布进行稳态热仿真;将仿真得到的对流换热系数分布插值到有限元粗糙网格模型中,以保持与仿真模型的边界条件一致,并联合采用有限元法和模型降阶法开发能够实现热管散热器和IGBT模块瞬态热仿真的快速计算程序。与试验结果的对比表明:各测温点的仿真结果误差不超过5%,仿真结果的准确性高;在保证仿真模型边界条件一致的条件下,与单纯采用有限元法相比,有限元法与模型降阶法相结合进行仿真计算,可以在保持有限元法计算准确性的基础上,通过模型降阶提升计算效率。 展开更多

关键词 牵引逆变器 绝缘栅双极型晶体管 热管散热器 温度场分布 计算流体动力学 有限元法 模型降阶法 地铁车辆

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模型降阶方法在瞬态热仿真中的应用 被引量：8

5

作者 丁杰 唐玉兔 《机车电传动》 北大核心 2014年第5期51-55,65,共6页

为解决有限元法计算瞬态热仿真问题需要消耗大量计算机资源的问题,基于瞬态热传导方程和模型降阶方法,通过计算流体力学方法和有限元法提取IGBT风冷散热器的模型数据,再利用Krylov子空间投影法缩聚自由度建立降阶模型并求解。仿真结果... 为解决有限元法计算瞬态热仿真问题需要消耗大量计算机资源的问题,基于瞬态热传导方程和模型降阶方法,通过计算流体力学方法和有限元法提取IGBT风冷散热器的模型数据,再利用Krylov子空间投影法缩聚自由度建立降阶模型并求解。仿真结果对比分析表明,此方法建立的降阶模型可以准确反映物理场的特性,不仅满足精度要求,还能极大地降低计算复杂度,提高计算速度。 展开更多

关键词 模型降阶 瞬态热仿真 计算流体力学 有限元法 KRYLOV子空间

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两类基于阶跃响应和脉冲响应的模型降阶方法 被引量：2

6

作者 汤伟 施颂椒 王孟效 《应用科学学报》 CAS CSCD 2002年第3期263-266,共4页

借助阶跃响应建模法和矩建模法的基本思想 ,将其应用于模型降阶 ,分别得到图解降阶法和矩降阶法 ;通过大量仿真 。

关键词 阶跃响应 脉冲响应 模型降阶方法 图解降阶法 矩降阶法 模型参数 控制系统 逼近能力

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保证闭环性能品质的奇异摄动类降阶方法 被引量：3

7

作者 张力军 程鹏 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2000年第3期427-429,共3页

ZHANG L ijun CHENG Peng ( Departmentof Automatic Control,Beijing University of Aeronauticsand Astronautics,Beijing 10 0 0 83)

关键词 控制器降阶 奇异摄动降阶法 离散系统

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基于频域本征正交分解的几何非线性动力学降阶 被引量：6

8

作者 陈兵 龚春林 +1 位作者 仇理宽 谷良贤 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2020年第21期163-172,共10页

为提升几何大变形条件下的结构非线性动力学系统的求解效率,研究指定频域段的动力学行为,以悬壁板为对象,利用频域本征正交分解(Proper Orthogonal Decomposition,POD)方法研究几何非线性结构动力学降阶问题。壁板的几何非线性刚度基于... 为提升几何大变形条件下的结构非线性动力学系统的求解效率,研究指定频域段的动力学行为,以悬壁板为对象,利用频域本征正交分解(Proper Orthogonal Decomposition,POD)方法研究几何非线性结构动力学降阶问题。壁板的几何非线性刚度基于协同转动(Co-rotational,CR)方法求解,利用POD方法在指定频域范围内以计算快照生成基向量,通过Galerkin方法实现动力学系统降阶,非线性刚度以增量的形式加入外力项,系统的非线性行为通过广义外力的形式体现。通过对悬壁板的频域POD降阶分析与对比,结果表明:(1)对线性系统,频域POD降阶分析精度高,误差均在1%以内,求解时间远小于全阶系统,其中,1阶POD的求解时间不到全阶系统的50%;(2)对于非线性系统,在正弦和阶跃载荷作用下,一阶POD降阶分析误差小于1.5%,三阶误差小于0.5%,计算时间均少于全阶分析时间的75%;(3)对于多点随机激励下的几何非线性动力学,通过频域降阶,保留前六阶POD基向量,可保证降阶系统的分析误差在0.5%以内,且计算时间仅为全阶系统的79%。 展开更多

关键词 非线性动力学 降阶 本征正交分解 频域 协同转动方法 几何非线性

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摩擦效应影响下矩形移动载荷作用对地面的动力响应分析

9

作者 王震强 李奎奎 汪过兵 《力学与实践》 2024年第6期1233-1241,共9页

针对地面摩擦效应在工程车辆载荷作用下的动力响应问题,提出了一个考虑摩擦效应的三维计算模型和实用计算方法。通过将地面和地基土体视为半无限弹性体,并利用Dirac-delta函数和Heaviside函数描述矩形移动载荷,采用三重Fourier变换以及... 针对地面摩擦效应在工程车辆载荷作用下的动力响应问题,提出了一个考虑摩擦效应的三维计算模型和实用计算方法。通过将地面和地基土体视为半无限弹性体,并利用Dirac-delta函数和Heaviside函数描述矩形移动载荷,采用三重Fourier变换以及降阶法进行求解并进行算法验证及动力响应分析。研究显示,摩擦效应减弱了矩形移动载荷对地面的纵向振动位移影响,而对横向振动及振动频率分布无显著影响。当土层厚度超过10 m后振动影响基本消失,且载荷移动速度是影响振幅和频率分布的关键因素。 展开更多

关键词 摩擦效应 矩形移动载荷 三重Fourier变换 降阶法 动力响应

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轴向流作用下均布非线性弹簧支承二维壁板的复杂响应

10

作者 董宇 郑辉 杨翊仁 《计算力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期506-512,共7页

考虑刚性导流段和尾流段对流场的影响,建立轴向流作用下二维板的非线性流固耦合运动控制方程,用有限差分法对控制方程进行离散。为了克服差分网格较多时带来的计算规模较大的问题,对控制方程用主模态缩减法缩减自由度,然后对离散方程进... 考虑刚性导流段和尾流段对流场的影响,建立轴向流作用下二维板的非线性流固耦合运动控制方程,用有限差分法对控制方程进行离散。为了克服差分网格较多时带来的计算规模较大的问题,对控制方程用主模态缩减法缩减自由度,然后对离散方程进行数值积分,得到系统的复杂响应,分析其分岔和混沌特性。计算结果表明,以来流流速幅值和阻尼参数为可变参数时,系统具有极其复杂的动态响应,通过分岔图、相图和庞加莱截面图等方法判断了系统多种形式的周期、拟周期和混沌运动,在以来流流速幅值为可变参数时,系统一开始经由周期倍化分岔的方式进入混沌;在以阻尼系数为可变参数时,经由倒周期倍化分岔的方式从混沌运动退回到周期振动。 展开更多

关键词 二维壁板 周期倍化分岔 模态缩减

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Fourier谱方法求解二维波动方程及动态仿真多列波的干涉现象 被引量：3

11

作者 陈文兴 田小娟 +1 位作者 王磊磊 薛鹏翔 《中国科技论文》 CAS 北大核心 2018年第24期2834-2843,共10页

本文主要介绍了Fourier谱求解二维波动方程及动态仿真多列波的干涉实验现象。该研究有助于探究海洋工程的海水涨潮实验、球面波全息干涉呈像、以及地震波相互干涉后的损坏强度探测等细节化仿真实验。Fourier谱方法主要是通过快速Fourie... 本文主要介绍了Fourier谱求解二维波动方程及动态仿真多列波的干涉实验现象。该研究有助于探究海洋工程的海水涨潮实验、球面波全息干涉呈像、以及地震波相互干涉后的损坏强度探测等细节化仿真实验。Fourier谱方法主要是通过快速Fourier变换(FFT),使得待求解方程转换到频率域上,借用降阶的思想将PDE问题简化为ODE方程组,再使用变步长的龙格库塔算法(Runge-Kutta)求解该微分方程组,然后使用Fourier逆变换(IFFT)将之还原到原来的空间域。通过与传统的有限元、有限差分等数值方法进行比较,得到结论:Fourier谱在逼近二维波动方程方面具有求解时间短、收敛快、占用内存少、光滑性更好等特点;从原理上讲,该方法在求解周期性的PDE问题方面更具有优势,FFT在方域上的计算复杂度为O(N2 logN),这也是计算快的原因;此外,根据波的性质可知,波的传播快慢与初边值条件,还有传播介质密切相关。本文给出了FFT结合Runge-Kutta算法动态仿真二维弹性波的求解步骤,以及误差分析理论,也揭示了波的动态叠加与传播原理,为波的求解和应用提供了重要参考。 展开更多

关键词 Fourier谱 波动方程 干涉现象 降阶法 龙格库塔 动态仿真

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求一般结构系统部分复模态的Ritz向量法及应用 被引量：1

12

作者 郑铁生 《计算力学学报》 CAS CSCD 1998年第1期93-100,107,共9页

构造了一种获取一般结构系统（刚度、阻尼矩阵可以是非对称的）Ｒｉｔｚ向量基的迭代方法，从而可以把高维阻尼系统部分复模态求解降阶成为一个低维二次特征问题，将此降阶后的二次特征问题化成标准特征值后即可用ＱＲ方法求得系统的部... 构造了一种获取一般结构系统（刚度、阻尼矩阵可以是非对称的）Ｒｉｔｚ向量基的迭代方法，从而可以把高维阻尼系统部分复模态求解降阶成为一个低维二次特征问题，将此降阶后的二次特征问题化成标准特征值后即可用ＱＲ方法求得系统的部分低阶特征解。作为应用，对一个实际转子－轴承系统的动力特性进行了计算分析。 展开更多

关键词 特征问题 降价 转子-轴承系统 模态 Ritz向量

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模型降阶的图解法和矩法(Ⅰ) 被引量：1

13

作者 王孟效 汤伟 施颂椒 《陕西科技大学学报（自然科学版）》 2001年第4期55-59,共5页

将阶跃响应建模法和矩建模法的基本思想运用于模型降阶 ,分别得到图解降阶法和矩降阶法两类模型降阶方法 ,给出了确定低阶逼近模型参数的详细过程。其中 ,图解降阶法源于经典建模法中的阶跃响应建模 ,通过作图和计算来确定低阶逼近模型... 将阶跃响应建模法和矩建模法的基本思想运用于模型降阶 ,分别得到图解降阶法和矩降阶法两类模型降阶方法 ,给出了确定低阶逼近模型参数的详细过程。其中 ,图解降阶法源于经典建模法中的阶跃响应建模 ,通过作图和计算来确定低阶逼近模型参数 ;矩降阶法是基于脉冲响应的模型降阶方法 ,通过计算单位脉冲响应的前 2个或 3个矩来确定低阶逼近模型参数。 展开更多

关键词 模型降阶 图解降阶法 矩降阶法 模型参数

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几类可化为新二阶变系数微分方程的可积判据 被引量：1

14

作者 谭丹英 《云南师范大学学报（自然科学版）》 2005年第5期6-10,共5页

提出几类非线性微分方程,巧妙地借助线性化法、降阶法、交换变量位置法,将非线性微分方程转化为新的二阶变系数线性微分方程,在一定条件下,给出这几类非线性微分方程的可积性证明,提供了可积的判据及通解的表达式,并列举了实例。

关键词 非线性微分方程 线性化法 降阶法 交换变量位置法 二阶变系数微分方程 可积判据 通解

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行列式的计算方法 被引量：1

15

作者 刘丹 《佳木斯职业学院学报》 2018年第7期311-312,共2页

行列式计算是高等数学中基础而重要的内容。本文通过一道阶行列式的多种解法,归纳总结出了计算行列式的几种常见方法,并指明了使用这些方法的条件、技巧和应用原则。

关键词 三角形法 全行列式法 加边法 降阶法 拆项法

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基于自适应降阶滑模算法的机械臂力/位混合控制 被引量：2

16

作者 李蔚 朱志浩 +2 位作者 高直 董俊杰 刘建平 《盐城工学院学报（自然科学版）》 CAS 2022年第2期32-37,共6页

针对机械臂位置和力的控制问题,首先通过约束方程对机械臂进行降阶,并将位置控制和力控制整合在同一控制器中,提高了控制器的整体性和连续性;然后将自适应滑模算法与降阶方法相结合,提高了控制器的跟踪效果和响应速度;最后利用自适应算... 针对机械臂位置和力的控制问题,首先通过约束方程对机械臂进行降阶,并将位置控制和力控制整合在同一控制器中,提高了控制器的整体性和连续性;然后将自适应滑模算法与降阶方法相结合,提高了控制器的跟踪效果和响应速度;最后利用自适应算法,修正机械臂参数,并基于李雅普诺夫方法进行仿真验证。仿真结果表明:所设计的控制方案不仅提高了系统的响应速度,同时还使期望轨迹有极好的跟踪效果,并将力误差稳定在极小的范围内。 展开更多

关键词 机械臂 自适应滑模 降阶方法 力/位混合控制

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水润滑陶瓷主轴研究现状与关键技术 被引量：2

17

作者 闫帅 林彬 张晓峰 《河北科技大学学报》 CAS 2018年第6期477-486,共10页

介绍了水润滑陶瓷主轴的概念和特点,概述了水润滑陶瓷主轴在国内外的发展趋势和工业应用,对水润滑陶瓷主轴的关键技术和急需解决的问题从4个方面进行了评述,主要包括:1)材料摩擦学方面,需加强对低成本、高性能水基润滑添加剂、高韧性硅... 介绍了水润滑陶瓷主轴的概念和特点,概述了水润滑陶瓷主轴在国内外的发展趋势和工业应用,对水润滑陶瓷主轴的关键技术和急需解决的问题从4个方面进行了评述,主要包括:1)材料摩擦学方面,需加强对低成本、高性能水基润滑添加剂、高韧性硅基陶瓷材料、长寿命陶瓷涂层的研究;2)轴承润滑建模与分析方面,需综合考虑陶瓷零件加工精度、水基润滑剂非牛顿效应、高速湍流效应、温黏效应等因素,实现精确建模与分析;3)高速主轴轴承-转子系统非线性动力学方面,需借助降阶分析理论的最新成果,实现系统非线性行为的精准预测与调控;4)表面织构在水润滑陶瓷主轴上的应用方面,需加强对表面织构和宏观结构的协同效应、表面织构的设计与优化,以及陶瓷表面织构的低成本高效加工方法的研究。 展开更多

关键词 金属切削机床 水润滑 主轴 陶瓷摩擦学 转子动力学 降阶方法 表面织构

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基于自适应降阶滑模算法的受约束多机械臂力/位混合控制 被引量：1

18

作者 朱志浩 李蔚 +1 位作者 高直 郭毓 《机床与液压》 北大核心 2023年第17期51-56,共6页

针对多机械臂系统末端受环境约束而产生的力/位混合控制问题,提出一种基于自适应降阶滑模算法的受约束多机械臂力/位混合控制方法。通过运用多个坐标系建立受约束多机械臂系统动力学模型,并将位置控制、约束力控制以及内力控制引入同一... 针对多机械臂系统末端受环境约束而产生的力/位混合控制问题,提出一种基于自适应降阶滑模算法的受约束多机械臂力/位混合控制方法。通过运用多个坐标系建立受约束多机械臂系统动力学模型,并将位置控制、约束力控制以及内力控制引入同一控制器中。将自适应滑模算法与降阶方法相结合,对动力学模型中的未知扰动进行了补偿。基于李雅普诺夫方法,证明系统的稳定性。经仿真验证,该方法不仅提高了控制器的控制精度和系统的响应速度,同时还能保证约束力误差及内力误差均稳定在极小的范围内。 展开更多

关键词 多机械臂 自适应滑模 降阶方法 力/位混合控制

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石墨烯纳米复合材料的降阶均匀化方法及其数值实现 被引量：2

19

作者 鞠晓喆 朱加文 +1 位作者 梁利华 许杨剑 《复合材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第12期4362-4370,共9页

对石墨烯纳米复合材料进行三维有限元建模通常需极其精细的网格。在考虑塑性演变的情况下,细观代表性单元体模型的计算效率极其低下。为此,基于非均匀变换场分析理论,提出了石墨烯纳米复合材料的降阶均匀化方法。首先,针对不同加载路径... 对石墨烯纳米复合材料进行三维有限元建模通常需极其精细的网格。在考虑塑性演变的情况下,细观代表性单元体模型的计算效率极其低下。为此,基于非均匀变换场分析理论,提出了石墨烯纳米复合材料的降阶均匀化方法。首先,针对不同加载路径进行预分析,提取细观塑性应变场信息;然后对这些信息进行本征正交分解,从而得到若干个塑性模态,用作降阶模型的基函数;基于宏、细观耗散功的等效原理,导出降阶变量的本构模型。该方法的离线分析部分通过MATLAB编程实现。为了便于工程计算,在线分析部分则由商业有限元软件ABAQUS的UMAT用户子程序接口实现。基于三维算例分析,验证了所提方法的有效性。结果显示,在保证较高精度的前提下,针对三维代表性单元体计算的加速率可达10^(3)~10^(4)量级。 展开更多

关键词 石墨烯纳米复合材料 模型降阶 均匀化方法 非线性多尺度分析 代表性单元体

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采用非线性Galerkin方法的柔性梁模型降阶研究 被引量：2

20

作者 满兴博 伍晓红 孙清 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第7期113-119,共7页

针对采用Galerkin方法获取的结构动力学降阶模型精度不高的问题,以考虑几何非线性的两端固支柔性梁作为研究对象,建立了两端固支柔性梁非线性动力学模型。首先采用Galerkin方法将原系统降阶,得到单自由度、三自由度和五自由度系统,再采... 针对采用Galerkin方法获取的结构动力学降阶模型精度不高的问题,以考虑几何非线性的两端固支柔性梁作为研究对象,建立了两端固支柔性梁非线性动力学模型。首先采用Galerkin方法将原系统降阶,得到单自由度、三自由度和五自由度系统,再采用非线性Galerkin方法将二自由度和三自由度系统降阶为单自由度系统。通过分析降阶模型的非线性动力学行为,得到系统响应随外荷载幅值变化的分岔图,给出系统做周期运动、倍周期运动和混沌时的时程曲线、相图与庞加莱映射图。在特定频率下,通过改变外荷载幅值来控制系统进出混沌状态。与Galerkin方法得到的降阶模型进行了对比,通过比较进出混沌状态时的外荷载幅值,分析了两种方法的降阶效果。结果表明:非线性Galerkin方法能够有效提高降阶模型的精度,更接近真实模型;采用非线性Galerkin方法降阶得到相同自由度的低阶系统时,原模型阶数越高,得到的低阶模型越精确。 展开更多

关键词 柔性梁 模型降阶 非线性GALERKIN方法 非线性动力学行为 分岔

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