永磁同步风力发电机随机分岔现象的全局分析

永磁同步风力发电机在运行过程中不可避免地会受到风能的随机干扰,本文建立了在输入机械转矩存在随机干扰情况下永磁同步风力发电机的数学模型,采用胞映射方法分析了随机干扰强度变化时系统全局结构的演化行为,并通过数值模拟对理论分析进行验证.研究结果表明,随着随机干扰强度的增大,系统中会出现随机内部激变和随机边界激变,即由于随机吸引子与其吸引域内的随机鞍发生碰撞而产生的随机分岔现象和由于随机吸引子与其吸引域边界发生碰撞而产生的随机分岔现象.研究结果揭示了随机干扰对永磁同步风力发电机运行性能影响的机理,为永磁同步风力发电系统的运行和设计提供了理论依据.     

两相自然循环系统静态流量漂移及其实验验证

本文基于均相模型,运用非线性分岔理论,计算预测了两相自然循环系统静态分岔(流量漂移)解图。定义了对应系统静态分岔点的理论最大输热能力限,讨论了实际流量漂移发生点。同时分析了系统的迟滞效应及系统压力、入口阻力等对分岔解图的影响。首次用针对性实验验证了两相自然循环静态分岔及其迟滞现象;对有关参数效应亦进行了实验验证研究。     

一类惯性神经网络的分岔与控制

本文讨论了一类三阶惯性神经网络的稳定性和分岔问题. 利用灵敏度理论,确定了合适的Hopf 分岔参数. 基于Routh-Hurwitz判据和分岔理论,给出了系统稳定性、发生Hopf分岔以及产生静态分岔的条件. 数值模拟不仅验证了理论分析的正确性,还说明了所设计的单节点时滞反馈控制器不仅能延迟网络分岔的发生,还能改变极限环的振幅. 关键词： 惯性神经网络 稳定性 时滞反馈控制 Hopf分岔     

两相自然循环流量漂移的分岔研究

本文基于分岔理论及DERPAR数值算法,运用均相模型计算得出典型沸腾两相自然循环系统的静态分岔解图。讨论了系统压力、欠热度、阻力等参数对运行稳定性及输热能力限的影响。通过采用不同冷凝器模型,研究了冷凝模型与参数对流量漂移特性的影响。并将结果与漂移模型计算结果进行比较,结果可为两相自然循环回路设计、运行提供参考。     

耦合发电机系统的分岔和双参数特性

在综合分析系统基本动力学特性的基础上,通过数值计算Lyapunov指数谱、分岔图等,讨论了耦合发电机系统的混沌分岔行为和周期窗口的性态变化;计算和分析了系统在二维参数空间的双参数特性.结果显示系统在倍周期分岔中会出现缺边现象,在双参数空间系统出现复杂的分岔结构,两个控制参数对系统动力学行为的影响特性有所差别. 关键词： 耦合发电机系统 分岔 周期窗口 双参数特性     

电光双稳态系统的混沌特性分析

从理论上分析了电光双稳态系统的稳定性,通过图解方式研究了各不动点的稳定性.用数值求解的方法,确定了分岔点的具体位置,分析了该系统是经过倍周期分岔和阵发混沌途径产生混沌.数值模拟由系统状态随参量变化的分岔图和最大李雅普诺夫指数随参量的变化关系,表明本文的理论分析结果是完全自洽的.     

电光双稳态系统的混沌特性分析

从理论上分析了电光双稳态系统的稳定性,通过图解方式研究了各不动点的稳定性.用数值求解的方法,确定了分岔点的具体位置,分析了该系统是经过倍周期分岔和阵发混沌途径产生混沌.数值模拟由系统状态随参量变化的分岔图和最大李雅普诺夫指数随参量的变化关系,表明本文的理论分析结果是完全自洽的.     

有界噪声激励下带有时滞反馈的随机Mathieu-Duffing系统的响应

研究了参数激励下带有时滞反馈的随机Mathieu-Duffing方程的主参数共振响应问题.运用多尺度方法分离了系统的快慢变量.分析了系统的分岔性质,发现调谐参数、时滞、时滞项的系数以及非线性项的强度等都可以影响系统的分岔行为,适当选择这些参数可以改变系统的分岔响应.同时,还讨论了非零解的稳定性,得到了非零解稳定的充要条件,而且发现在随机激励的带宽较小时,系统的多解现象仍然存在,分岔和跳跃现象仍会发生,数值模拟验证了理论推导的有效性. 关键词： 随机Mathieu-Duffing系统 多尺度 稳定性 分岔     

对称双弹簧振子受迫、有阻尼横振动的混沌行为

对受周期外力驱动的对称双弹簧振子进行了研究,建立了系统的动力学方程,用线性稳定性分析方法讨论了平衡点附近邻域的稳定性,利用数值计算并结合多种分析方法,求解非线性方程和判断解的性质.通过改变系统参数,画出时域图、相图及分岔图等.计算分析和数值实验发现,这个简单的力学系统存在十分丰富的动力学行为(分岔、混沌).理论分析和数值实验结果一致.     

一类简化Lang-Kobayashi方程的Hopf分岔及其稳定性

讨论了一类简化Lang-Kobayashi方程的Hopf 分岔的性质.根据分岔理论,给出了系统产生Hopf 分岔的临界时滞条件,然后利用中心流形定理和规范型理论得到了确定Hopf分岔方向和分岔周期解的稳定性计算公式.最后,用数值模拟对理论结果进行了验证. 关键词： Lang-Kobayashi方程 时滞 Hopf分岔 稳定性     

叶片扰流器对风力机性能影响的数值研究

风力发电机组不断向大型化发展,风力机叶片的长度越来越长,为满足其结构要求,需要在叶片内侧采用厚翼型,而厚翼型在大攻角下容易导致流动分离,影响功率输出。本文通过对某一风力机叶片进行数值模拟,分析其近叶根处的流场,发现存在较大的流动分离现象。针对两种工况,在叶片内侧最大弦长位置增加环形扰流器后进行数值模拟,与原始叶片进行比较。结果表明:扰流器可以有效减小叶片内侧的流动分离区域,风速为11 m/s和15 m/s时功率都得到一定程度的提高,扰流器附近截面上的压力分布也有所改善。     

谱分析法测量叶尖小翼对风轮旋转时固有频率的影响

风力机叶尖加小翼,在一定范围内可以增加风力发电机的输出功率,提高功率系数.本文通过应用谱分析法测量风力机风轮旋转时机头的振动谱,通过分析得到了风轮动频,应用动频曲线研究了风力机叶尖小翼对风轮固有频率的影响.实验表明,叶尖小翼虽然降低了风轮静频但通过增大离心力和气动力提高了动频.叶尖小翼可以改善旋转风轮的结构动态特性.     

Predictive control of a chaotic permanent magnet synchronous generator in a wind turbine system

This paper investigates how to address the chaos problem in a permanent magnet synchronous generator(PMSG)in a wind turbine system.Predictive control approach is proposed to suppress chaotic behavior and make operating stable;the advantage of this method is that it can only be applied to one state of the wind turbine system.The use of the genetic algorithms to estimate the optimal parameter values of the wind turbine leads to maximization of the power generation.Moreover,some simulation results are included to visualize the effectiveness and robustness of the proposed method.     

煤矿大型风机设备磨损监控系统设计

针对煤矿大型风机设备主轴磨损而影响风机工作效率的问题,在对大型风机设备磨损故障的生成原因分析后,根据系统需求设计实现了系统的硬件模块和软件模块,通过传感器电路对大型风机设备的输入输出功率、出风量、主轴转速等参数进行采集,系统软件在对数据进行综合分析后将检测结果显示在液晶屏上,实时输出大型风机设备的运行状态以及主轴磨损状况,从而保证了风机的运行效率,避免设备故障的发生。通过系统测试表明本系统可以实时输出风机设备的主轴磨损程度监测结果,且风机设备的风量、风压、功率和效率等主要参数的测量精度高。     

风力机翼型气弹响应的风洞模拟实验研究

非定常气弹设计是叶片大型化设计的瓶颈技术,开展叶片气弹响应实验研究具有重要的科学意义和较高的挑战性.本文提出一种气弹相似准则,搭建了模拟三维叶片弯扭耦合气弹响应的翼型俯仰沉浮二自由度风洞气弹实验平台,分析了安攻角和结构刚度对气弹稳定性和振荡形态的影响规律.研究发现了4类不同的气弹响应类型,增大刚度和安装角可以在一定程度...     

NREL PhaseⅥ叶片气动性能数值分析

本文采用CFD软件包FINE~(TM)/Turbo,以两叶片NREL Phase Ⅵ风力机的风轮为对象,进行风轮三维绕流的定常黏性数值分析研究.详细对比了计算结果与实验数据,包括功率、叶片展向五个截面压力系数分布及沿展向载荷系数分布,并分析了三维黏性流场流动细节.结果显示在大部分风速条件下数值模拟可以很好地预估风力机气动性能,在所有计算风速条件下均能够较好地模拟叶片表面的压力分布和展向载荷分布.在失速条件下对根部大分离区的模拟有偏差.     

基于Hamilton模型的永磁同步风力发电系统中混沌运动的H∞控制

针对永磁同步风力发电系统的混沌运动现象, 提出了基于系统Hamilton模型的H_∞控制方案, 使得系统脱离混沌, 运行稳定. 首先将永磁同步风力发电系统模型经过一系列状态变换, 转化为类Lorenz经典数学模型, 并验证了系统在一定参数区域内存在混沌现象. 随后基于Hamilton系统充分利用系统物理结构和无需补偿“无功力”的优点, 建立了混沌系统的Hamilton模型, 并考虑了系统存在外扰情况下的H_∞控制方法. 本文所设计的控制器