考虑导纳约束的直流配电系统稳定性分析与参数整定方法

1

作者 姜文伟 陈鹏伟 +2 位作者 吴红飞 陈杰 许昭 《中国电机工程学报》 北大核心 2025年第14期5538-5552,I0018,共16页

直流配电系统高度电力电子化,源-荷各子系统间易因多尺度交互作用出现振荡失稳现象,而各类电气与控制参数影响的相互耦合会进一步使得多工况的稳定性设计成为难点所在。为建立源-荷各子系统的端口导纳规范,并实现稳定性约束下端口导纳... 直流配电系统高度电力电子化,源-荷各子系统间易因多尺度交互作用出现振荡失稳现象,而各类电气与控制参数影响的相互耦合会进一步使得多工况的稳定性设计成为难点所在。为建立源-荷各子系统的端口导纳规范,并实现稳定性约束下端口导纳的多参数协调重塑,该文首先将Middlebrook判据描述的禁止区域转化至实虚部-频率特性曲线范畴,设计源-荷级联等效方式下导纳允许区间的基本形式,以及单源-多负载和多源-单负载两种等效方式下的导纳允许区间拓展形式;其次,基于导纳灵敏度和区间分配系数,提出适用于导纳允许区间的参数整定方法,实现稳定性约束下多子系统参数设计到单个子系统参数整定过程的解耦处理;最后,通过Boost-Buck级联配电系统、三端VSC柔性互联系统等直流测试系统,结合MATLAB/Simulink时域仿真和RT-Lab控制硬件在环实验,验证了导纳允许区间及参数整定方法在端口导纳规范建立和多参数协同调节方面的有效性。 展开更多

关键词 直流配电系统 阻抗分析法 导纳允许区间 区间分配系数 参数整定

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悬浇拱有限元模型分节段实时的不确定性修正 被引量：1

2

作者 田仲初 张伟 +2 位作者 蔡岳 林乐鑫 杨一科 《沈阳工业大学学报》 北大核心 2025年第3期398-408,共11页

【目的】悬臂浇筑混凝土拱桥施工过程中存在诸多不确定性因素(如材料性能、施工技术、环境条件等),可能会导致初始有限元模型与实际结构存在偏差。为了确保有限元模型能够精准地模拟施工过程,对其进行修正至关重要。传统模型修正方法未... 【目的】悬臂浇筑混凝土拱桥施工过程中存在诸多不确定性因素(如材料性能、施工技术、环境条件等),可能会导致初始有限元模型与实际结构存在偏差。为了确保有限元模型能够精准地模拟施工过程,对其进行修正至关重要。传统模型修正方法未能充分考虑实际结构中存在的不确定性问题,导致修正模型仍可能与实际情况不一致。因此,本文以贵州锡绣特大桥和清水江特大桥为工程依托,对其进行了分节段施工不确定性模型的有限元修正研究。【方法】采用响应面法对悬浇拱桥施工期的结构参数进行敏感性分析,以减少非敏感性参数对不确定性模型修正结果的影响。基于所识别敏感参数,利用Design Expert软件中的中心复合试验设计模块获取某一节段的响应面替代模型,进一步引入具有能量化参数不确定性的区间分析法与能够获得更精确解区间的仿射算法来构建仿射-区间响应面函数,利用粒子群算法对该函数进行区间优化求解,并将所修正的参数区间用于下一节段模型修正。【结果】敏感性分析结果表明,拱圈节段容重、扣索索力和锚索索力是显著影响施工过程中控制性结构响应的敏感参数。锡绣特大桥主拱圈0#、1#节段的不确定性模型修正结果表明,修正参数区间相较于初始区间显著缩小,修正后的模型结构响应更接近实测响应。对比分析了锡绣特大桥和清水江特大桥不确定性模型修正前后的参数区间和结构响应后发现,两者主拱圈节段修正参数区间较初始区间均有显著减小,且与实测参数区间较为接近。此外,修正后的有限元模型在当前及后一节段的结构响应与实测值更为吻合,验证了该方法在不确定性模型修正中的适用性和有效性。【结论】基于响应面法所识别的悬浇拱桥施工期敏感性参数能够有效地实现不确定性模型的修正。仿射-区间响应面法在斜拉扣挂悬浇拱桥分节段施工的不确定性模型修正中切实可行,修正后的模型不仅能够更真实地反映该节段的结构响应,也能更好地预测下一节段的结构响应,从而为后续施工阶段提供更精准的指导,确保实际工程结构的安全性、可控性。 展开更多

关键词 悬臂浇筑拱桥 拱圈 有限元模型修正 响应面法 区间分析 仿射算法 参数敏感性分析 敏感百分比

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灵敏度的模态区间分析方法及其在不确定性参数识别中的应用 被引量：7

3

作者 骆勇鹏 黄方林 +2 位作者 韩建平 伍彦斌 杨孟刚 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第4期577-584,共8页

由于存在区间过估计及无法获知结构响应表达式的问题,区间灵敏度分析方法难以广泛地应用于实际复杂结构中。为此,提出一种基于响应面的灵敏度模态区间分析方法,该方法在区间响应面模型上分别对每个区间参数进行模态区间扩张得到响应区间... 由于存在区间过估计及无法获知结构响应表达式的问题,区间灵敏度分析方法难以广泛地应用于实际复杂结构中。为此,提出一种基于响应面的灵敏度模态区间分析方法,该方法在区间响应面模型上分别对每个区间参数进行模态区间扩张得到响应区间,进而计算相对模态区间灵敏度,通过比较相对模态区间灵敏度即可判断结构响应对参数的敏感程度。通过数值算例探讨响应面形式对计算结果的影响,阐述灵敏度区间分析与灵敏度模态区间分析的优缺点。最后以钢板试验及钢筋混凝土拱桥不确定性参数识别算例来验证所提方法在复杂结构分析中的可行性。灵敏度分析结果表明该方法有效地解决区间过估计问题,提高了灵敏度分析的精度。对参数在多个范围内的灵敏度分析,所提方法具有较高的计算效率。参数识别结果表明将逆响应面与模态区间分析结合可避免区间优化过程,在保证精度的前提下,提高了参数识别效率。 展开更多

关键词 参数识别 灵敏度分析 响应面 模态区间分析 不确定性参数

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区间参数优化反分析在水利工程中的应用 被引量：2

4

作者 黄耀英 吴中如 +1 位作者 王德信 苏静波 《水利水运工程学报》 CSCD 北大核心 2007年第3期1-5,共5页

研究了区间参数摄动法和区间参数优化反分析法,提出了区间参数单调性优化反分析法.基于可变容差优化反分析法,开发了区间优化反分析程序.通过分析得出结论:(1)可利用区间数概念合理解决监测资料中分离分量相关性的问题;(2)可利用工程结... 研究了区间参数摄动法和区间参数优化反分析法,提出了区间参数单调性优化反分析法.基于可变容差优化反分析法,开发了区间优化反分析程序.通过分析得出结论:(1)可利用区间数概念合理解决监测资料中分离分量相关性的问题;(2)可利用工程结构中位移为待反分析材料参数的增函数或减函数的测点位移的上、下限,来反演得到不确定性材料参数的上、下限;(3)工程算例分析表明,区间参数摄动优化反分析法和区间参数单调性优化反分析法都能得到令人满意的参数区间. 展开更多

关键词 区间参数摄动法 区间参数优化反分析法 材料参数 水利工程

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不确定非线性结构动力响应的区间分析方法 被引量：24

5

作者 邱志平 马丽红 王晓军 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第5期645-651,共7页

研究多自由度非线性不确定参数系统的动力响应问题．以区间数学为基础,将不确定性参数用区间进行定量化,借助一阶Taylor级数,给出了近似估计非线性振动系统动力响应范围的区间分析方法．从数学证明和数值算例两方面,将其与概率摄动有限... 研究多自由度非线性不确定参数系统的动力响应问题．以区间数学为基础,将不确定性参数用区间进行定量化,借助一阶Taylor级数,给出了近似估计非线性振动系统动力响应范围的区间分析方法．从数学证明和数值算例两方面,将其与概率摄动有限元法进行了比较,结果显示区间分析方法对不确定参数先验信息具有要求较少、精度较高的优点． 展开更多

关键词 动力响应 非线性振动系统 区间分析方法 概率摄动有限元法 不确定参数

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沉积物粒度参数和频率曲线对粒级划分的响应 被引量：12

6

作者 付莉莉 冯秀丽 杨旭辉 《中国海洋大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2011年第9期83-89,共7页

以Φ、Φ/2、Φ/4为粒级间距,分别采用Folk-Ward图解法和Mc Manus矩法计算了粉砂质砂、黏土质粉砂、砂-粉砂-黏土等3类沉积物共136个底质样品的粒度参数,并引用统计学中的单因素方差分析法对每一类沉积物的每一个粒度参数进行分间距计... 以Φ、Φ/2、Φ/4为粒级间距,分别采用Folk-Ward图解法和Mc Manus矩法计算了粉砂质砂、黏土质粉砂、砂-粉砂-黏土等3类沉积物共136个底质样品的粒度参数,并引用统计学中的单因素方差分析法对每一类沉积物的每一个粒度参数进行分间距计算结果对比。结果表明,各类沉积物在各种计算方法中粒级划分对粒度参数表征粒度分布特征均不构成影响。但粒度频率曲线形态随粒级间距的不同会有变化,同一粒径所对应的频率值在不同粒级间距下有较大差异。因此,在进行动力条件和沉积环境等研究时,必须对粒级间距在粒度分析中的影响给予足够重视。在进行粒度分析时,如果只求粒度参数,采用Φ间距即可,这样可以减小工作量;如果研究沉积环境,建议采用Φ/4间距。 展开更多

关键词 粒级划分 粒度参数 图解法 矩法 方差分析法 粒度频率曲线

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不确定转子系统动力特性的区间分析方法 被引量：6

7

作者 方勃 张洁洁 高宇飞 《沈阳工业大学学报》 EI CAS 北大核心 2017年第1期83-87,共5页

为了研究含不确定参数转子系统的动力特性,提出一种非概率区间分析方法对转子系统进行分析.基于区间数学和区间摄动理论,建立转子系统固有频率的计算公式,用区间分析方法得到了固有频率随系统参数的变化关系,得出了转子临界转速的变化范... 为了研究含不确定参数转子系统的动力特性,提出一种非概率区间分析方法对转子系统进行分析.基于区间数学和区间摄动理论,建立转子系统固有频率的计算公式,用区间分析方法得到了固有频率随系统参数的变化关系,得出了转子临界转速的变化范围.该方法降低了传统的概率分析方法对不确定参数信息的过分要求,为解决含有不确定参数的转子系统的动力特性问题提供了一个新途径.数值算例证明了本文所得结果的有效性,与传统概率方法比较,区间分析方法具有精度高,计算量小等优点. 展开更多

关键词 航空发动机 转子动力学 区间分析 不确定参数 临界转速 特征值 非概率 区间摄动法

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基于区间参数摄动法的三维弹塑性区间有限元探讨 被引量：2

8

作者 黄耀英 吴中如 苏静波 《计算力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2008年第S1期6-10,共5页

首次探讨了弹塑性问题的区间分析,推导了三维弹塑性问题的区间参数摄动法有限元计算公式,研制了相应的弹塑性区间有限元程序,通过算例分析得到结论:(1)采用增量法对弹塑性问题进行区间分析时,增量位移离差随着增量位移均值的增大而增大... 首次探讨了弹塑性问题的区间分析,推导了三维弹塑性问题的区间参数摄动法有限元计算公式,研制了相应的弹塑性区间有限元程序,通过算例分析得到结论:(1)采用增量法对弹塑性问题进行区间分析时,增量位移离差随着增量位移均值的增大而增大。(2)单元高斯点应力没有达到屈服极限之前,高斯点的应力离差很小;当单元高斯点应力达到屈服极限之后,高斯点应力离差逐渐增大。(3)是否考虑塑性矩阵的应力分量为弹塑性参数的隐函数,对应力离差计算的影响较小。 展开更多

关键词 不确定性 区间分析模型 区间参数 摄动法 弹塑性问题

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具有区间参数的PCB组件随机振动响应 被引量：2

9

作者 杨宇军 陈建军 李维健 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第4期757-761,共5页

为降低具有区间参数印刷电路板的动力响应,建立了PCB组件的动力学区间分析模型,采用Block-Lanczos法求解固有频率,采用模态叠加法求解加速度功率谱激励下的区间动力响应。通过区间敏感度分析比较了影响目标变量的设计参数,对关键参数的... 为降低具有区间参数印刷电路板的动力响应,建立了PCB组件的动力学区间分析模型,采用Block-Lanczos法求解固有频率,采用模态叠加法求解加速度功率谱激励下的区间动力响应。通过区间敏感度分析比较了影响目标变量的设计参数,对关键参数的取值区间进行了优化。算例表明,该方法可以获得此类区间问题的优化近似解。 展开更多

关键词 区间参数 响应谱分析 随机振动 有限元法

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含裂纹结构的区间局部正交无网格伽辽金法分析

10

作者 周立明 孟广伟 +1 位作者 刘昕晖 周振平 《重庆大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第7期127-132,共6页

为了解决含裂纹结构中因材料特性和载荷的不确定性因素给结构设计及计算带来的困难,基于区间数学理论,结合了摄动法、内积空间及无网格伽辽金法,提出基于局部正交的区间无网格伽辽金法。该方法在计算过程中只需节点信息,无需单元信息,... 为了解决含裂纹结构中因材料特性和载荷的不确定性因素给结构设计及计算带来的困难,基于区间数学理论,结合了摄动法、内积空间及无网格伽辽金法,提出基于局部正交的区间无网格伽辽金法。该方法在计算过程中只需节点信息,无需单元信息,采用局部加权正交基函数作为基函数,其导数形式简单且具有通式,又可避免矩阵A(x)求逆,编程简单,并推导出区间局部正交无网格平衡方程,利用区间参数摄动法求解平衡方程,还详细推导出区间J积分公式,并将其应用到含裂纹结构的不确定性问题中,通过算例验证了本方法的正确性和有效性。 展开更多

关键词 区间参数 内积空间 区间分析 区间局部正交无网格伽辽金法

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信息物理融合系统建模的区间GMDH算法

11

作者 任胜兵 黄飞 刘媛 《小型微型计算机系统》 CSCD 北大核心 2019年第1期13-19,共7页

针对信息物理融合系统(CPS)建模中存在的误差及误差累积问题,本文在数据处理分组方法(GMDH)的基础上,结合区间分析思想,提出了区间GMDH算法.算法首先对基于区间分析的集合反演算法(SIVIA)进行了改进,提出了c SIVIA算法.通过引入收缩算子... 针对信息物理融合系统(CPS)建模中存在的误差及误差累积问题,本文在数据处理分组方法(GMDH)的基础上,结合区间分析思想,提出了区间GMDH算法.算法首先对基于区间分析的集合反演算法(SIVIA)进行了改进,提出了c SIVIA算法.通过引入收缩算子,在保持解集不变的情况下,对参数估计的区间进行压缩,解决SIVIA算法进行二分搜索时出现的计算量大、耗时长以及死锁问题.其次,将GMDH的输入及计算转变成区间数和区间运算,用改进的c SIVIA算法对模型参数进行估计.最后,取区间参数的中点作为待估参数的点估计,再利用外准则对产生的中间模型进行筛选,以建立最终系统模型.实验表明本文提出的区间GMDH算法与原算法相比在精确度、抗噪性等方面得到明显改善,有效地解决了CPS建模中存在的误差和误差累积问题. 展开更多

关键词 信息物理融合系统 数据处理分组方法 参数估计 区间分析 集合反演

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含区间参数不确定结构的损伤识别方法 被引量：3

12

作者 杨君坦 邱志平 李琦 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第7期1509-1517,共9页

针对损伤识别中遇到的含统计信息不足的不确定参数的结构,以区间向量来描述其中的不确定参数。基于有限元理论给出了应变模态的测试方法,进一步将应变模态表示为区间参数的函数,结合一阶Taylor展开与区间分析,计算了参数不确定条件下应... 针对损伤识别中遇到的含统计信息不足的不确定参数的结构,以区间向量来描述其中的不确定参数。基于有限元理论给出了应变模态的测试方法,进一步将应变模态表示为区间参数的函数,结合一阶Taylor展开与区间分析,计算了参数不确定条件下应变模态的界限,给出了一种考虑参数不确定的结构损伤识别方法,并在理论上对比分析了与基于概率方法的区别与联系。为验证方法的合理性,对简支梁在不同位置损伤的情况进行了数值模拟,分析了不同损伤程度以及参数不同不确定程度下简支梁应变模态的变化规律,简要讨论了噪声对识别准确性的影响。为含不确定参数的结构的损伤识别提供了一种新的方法和思路。 展开更多

关键词 损伤识别 不确定参数 区间分析 有限元法 模态分析

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月球探测器着陆动响应区间不确定性分析 被引量：5

13

作者 陈昭岳 刘莉 +1 位作者 陈树霖 崔颖 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第2期442-448,共7页

月球探测器软着陆动力学分析对探测器设计十分重要。目前软着陆动力学分析一般考虑确定的是着陆姿态和着陆速度,未考虑着陆参数的不确定性带来的动力学响应变化。基于Che-byshev多项式区间参数分析方法,针对探测器着陆过程动态特性,提... 月球探测器软着陆动力学分析对探测器设计十分重要。目前软着陆动力学分析一般考虑确定的是着陆姿态和着陆速度,未考虑着陆参数的不确定性带来的动力学响应变化。基于Che-byshev多项式区间参数分析方法,针对探测器着陆过程动态特性,提出基于非线性有限元建模的探测器着陆动响应区间分析流程,计算得到了探测器着陆动响应上界和下界,并与蒙特卡洛仿真方法得到的响应上界和下界进行了对比,结果显示Chebyshev多项式区间方法分析结果可以完全包裹蒙特卡洛方法分析结果,并且结果区间没有被过度放大;对比分析截断阶数对区间分析误差的影响,结果表明截断阶数对分析误差影响较小。Chebyshev多项式区间参数分析方法具有包裹性强、分析效率高的优势。 展开更多

关键词 月球探测器 区间参数 不确定性分析 CHEBYSHEV多项式 蒙特卡洛方法

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参数不确定性内声场分析的封闭区间有限元方法 被引量：1

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作者 向育佳 史治宇 冯雪磊 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2022年第18期25-32,共8页

针对含有不确定但有界参数的内声场预测问题,主要的区间建模方法为逐单元的区间有限元法(EBE-IFEM)和区间摄动有限元法(IPFEM)。但由于IPFEM在级数展开时存在非保守近似的缺陷,EBE-IFEM在利用拉格朗日乘子法来约束扩增的节点自由度时增... 针对含有不确定但有界参数的内声场预测问题,主要的区间建模方法为逐单元的区间有限元法(EBE-IFEM)和区间摄动有限元法(IPFEM)。但由于IPFEM在级数展开时存在非保守近似的缺陷,EBE-IFEM在利用拉格朗日乘子法来约束扩增的节点自由度时增加了内存消耗并降低了迭代计算效率,现有方法很难兼备保守的结果和高的计算效率。为此,提出了一种新的封闭区间有限元方法(Enclosing-IFEM),结合“混合节点-单元”(MNE)的组装策略来缩减自由度,该方法能够在满足结果保守性的前提下,提高求解效率。而且,Enclosing-IFEM的区间动力学方程可以直接转化为“并矢积”形式,解决了基于Sherrman-Morrison-Woodbury(S-M-W)级数的区间摄动有限元法(SMW-IPFEM)的动力学拓展问题。最后,将蒙特卡罗方法以及它的区间有限元方法作为参考解,通过两个数值算例验证了Enclosing-IFEM的计算精度和效率。 展开更多

关键词 封闭区间有限元方法(Enclosing-IFEM) S-M-W级数 不确定性声场分析 不确定但有界参数

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基于改进区间摄动分析的统计能量分析法 被引量：2

15

作者 张政 许孟辉 《噪声与振动控制》 CSCD 2019年第6期25-29,43,共6页

为高效定量地度量系统参数的不确定性对其高频动响应的影响规律,在参数可用数据不足条件下首先建立区间参数系统的统计能量分析模型。通过保留部分高阶摄动项而提出改进区间摄动分析法,在不损失计算效率前提下提高已有区间摄动分析法的... 为高效定量地度量系统参数的不确定性对其高频动响应的影响规律,在参数可用数据不足条件下首先建立区间参数系统的统计能量分析模型。通过保留部分高阶摄动项而提出改进区间摄动分析法,在不损失计算效率前提下提高已有区间摄动分析法的计算精度,进一步提出基于改进区间摄动分析的统计能量分析法。以板腔系统为对象,通过与不同区间分析法的比较验证了所提方法的有效性。 展开更多

关键词 振动与波 区间参数 统计能量分析 区间摄动分析 顶点法 蒙特卡洛法

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