微分代数模型论文-牛宏,王一丹,王贺

微分代数模型论文-牛宏,王一丹,王贺

导读:本文包含了微分代数模型论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:微分代数模型,极限环,稳定性,Lotka-Volterra食饵-捕食系统

微分代数模型论文文献综述

牛宏,王一丹,王贺[1](2018)在《具有竞争种群的Lotka-Volterra微分代数模型的复杂性分析》一文中研究指出研究了Lotka-Volterra食饵-捕食生物模型,考虑当捕食者数量过多时引入与捕食者形成一种简单竞争关系且不具有捕食食饵能力的物种来抑制捕食者的增长,根据守恒关系建立微分代数生物系统模型。然后,应用微分代数系统的稳定性分析方法和相关判据,讨论参数在一定范围内变化时生物模型稳定性问题。最后,结合分析结果应用Matlab软件对模型进行数值仿真。仿真结果表明,系统在参数取某一定值时出现极限环,所建立的微分代数生物系统模型产生复杂的非线性动力学现象。(本文来源于《辽宁石油化工大学学报》期刊2018年02期)

何建宇[2](2017)在《带调压井水轮机微分代数模型建模与分析》一文中研究指出水力机组过渡过程的研究对水电站的安全稳定运行有十分重要的意义。建立完整的水、机、电模型是对水电站过渡过程进行仿真研究的基础,完整的仿真模型应该包含系统各部分的详细模型。以往由于研究重点的不同所建立的模型通常仅结合研究目的对局部子系统进行细化。鉴于此,本人在前人研究的基础上,建立了相对完整的水轮发电机组控制系统模型。主要内容包括以下几个方面:(1)在水轮机暂态模型中,调压井的水力动态通常作为一个附加输入项或独立变量,为了消除调压井独立变量,减少未知量个数,本文将调压井动态归并到管道末端的水力动态,建立了计及调压井动态的水力系统动态模型。并与传统方法建立的水力系统动态模型进行仿真对比,验证了所建立模型满足研究水轮机暂态特性的需要。(2)建立了完整的水轮发电机组控制系统模型,包括PID调速器模型,PI励磁控制器模型和叁阶发电机模型。讨论了在仿真研究水轮发电机组动态特性时,不同水力系统模型对机组调节品质的影响。通过仿真表明,机组暂态过程受水力系统模型详细程度影响,采用弹性水击模型能详细反映系统动态。(3)选取不同的控制系统参数,基于所建立的水轮发电机组控制系统模型,仿真研究了控制系统参数对有调压井的水轮发电机组调节品质的影响。通过仿真表明,控制系统参数对机组暂态调节过程有影响,在调压井水位波动阶段,控制系统参数对机组调节影响较小。(4)对有调压井水电站过渡过程的影响因素进行了分析,包括水流惯性时间、调压井面积、引水管道粗糙程度和负荷扰动程度。仿真表明,水流惯性时间影响暂态过程,调压井面积和引水管道粗糙程度对调压井水位波动阶段有影响,负荷扰动程度对暂态和调压井水位波动阶段的动态品质都有影响。(本文来源于《昆明理工大学》期刊2017-03-01)

李啸骢,郑涛,梁志坚,徐俊华[3](2015)在《微分代数模型可控制动电阻与励磁系统多指标非线性控制》一文中研究指出针对微分代数模型的水轮发电机组可控制动电阻(Thyristor Controlled Braking Resistor,TCBR)与励磁系统进行多指标非线性扰动解耦控制律设计。微分代数模型多指标非线性设计方法(Differential Algebraic System Multi-Index Nonlinear Control,DASMINC)将输出函数选取为系统关键变量线性组合的形式,通过扰动解耦设计,借助哈特曼-格鲁勃曼(Hartman-Grobman)定理,适当选取输出函数参数矩阵配置微分代数模型闭环系统平衡点处特征根位置,使系统获得优良控制性能。仿真结果表明该方法控制的TCBR与发电机励磁系统能大幅提高水电站输电系统暂态稳定性,抗扰能力强,且能很好协调各状态量的动、静态性能。(本文来源于《电力系统保护与控制》期刊2015年16期)

曾云,张立翔,钱晶,徐天茂,郭亚昆[4](2014)在《弹性水击水轮机微分代数模型的仿真》一文中研究指出为了验证水力动态的微分方程模型应用于水力机组暂态计算的准确性,采用仿真方法,对弹性水击下水轮机出力的微分代数系统模型进行验证.通过推导弹性水击下水力动态非线性微分方程,建立非线性水轮机的Simulink仿真模块.将水力动态微分方程模型与其他传统计算方法,如传递函数、高阶传递函数、不同形式传递函数、特征线方法进行仿真对比,分析水轮机水头和出力的暂态变化,验证模型应用于水轮机暂态的适用性.结果表明,非线性水轮机微分代数模型的水头和出力计算值与其他几种方法计算结果基本一致,所提出的模型能满足研究水轮机暂态特性的需要.(本文来源于《排灌机械工程学报》期刊2014年08期)

侯文洁[5](2014)在《面向半物理仿真的微分代数模型求解方法研究》一文中研究指出工程中复杂的系统往往涉及机械、电气、液压和电磁等多门交叉学科,由于实物系统高度非线性的特征以及耗时、耗资巨大的研制过程,基于Modelica语言的半物理仿真就成为目前系统优化设计的主流技术。Modelica语言采用微分代数方程描述物理系统的动态特性和行为,而鉴于半物理仿真“硬件在环”的显着特性,高效的微分方程求解算法就成为实现半物理仿真的必要条件。微分方程是物理系统建模的重要组成部分。本文对能够大幅提高微分方程求解效率的内联积分进行深入研究,提出了一套行之有效的解决方案:根据微分方程的刚性与否,将代表积分方法的离散公式与模型方程、结构性分析相结合,最大限度地减少耦合变量的数目,最后通过计算机代数方法对该增广方程系统进行求解。内联积分处理后的方程系统不可避免的会出现非线性方程。通过对非线性求解进行研究,并结合大量工程实例实现了非线性方程的高效求解。首先提出了雅克比矩阵及其逆矩阵近似更新的公式,避免了时间复杂度较高的矩阵逆运算;然后为了使近似更新在实际应用中成为可能,给出使用近似更新的限制条件;最后通过对奇异点扰动算法的描述介绍了迭代求解过程中雅克比矩阵发生行秩秩亏的处理办法。上述研究成果提高了微分方程求解的效率,满足了半物理仿真对实时性的要求,为开发基于Modelica语言的半物理仿真平台奠定了技术基础。(本文来源于《华中科技大学》期刊2014-01-01)

张洪杨[6](2013)在《一类带扩散项的时滞微分代数生态经济模型的动力学研究》一文中研究指出时滞微分代数系统(由时滞微分方程和代数方程组成)又叫时滞广义系统,或者叫时滞奇异系统,它是精确刻画现实运动最重要的工具之一。70年代,它被应用在电力系统、生态系统、力学系统、化学实验模型。到了80年代它的应用延伸到最优化反馈、经济预测分析、决策理论中。今天,由于其在科学和工程领域的实际背景而倍受数学界、控制界以及其他科学学术领域的广泛关注和深入研究。反应扩散系统也是近年来的热点,它被应用到化学反应、火灾蔓延预测、种群模型,使得一些偏微分理论融合到常微分理论中。近些年来,反应扩散方程的理论日益受到重视,这是因为反应扩散方程所覆盖的领域不仅涉及物理学,应用数学,化学,力学等基础学科同时也影响到工程技术和社会科学的众多领域,是一个跨专业的重要分支,吸引了许多学者对其进行研究,线性扩散方程的研究已有许多深刻的结果。加入反应扩散项的系统描述得更加接近实际,更有研究意义。(本文来源于《东北林业大学》期刊2013-04-01)

邓裕文[7](2012)在《微分代数模型的ASVG与发电机励磁非线性控制策略研究》一文中研究指出随着现代电力行业的迅猛发展,我国电力系统将逐步打造成以大机组、大电网、超高压以及智能化为特征的巨维非线性微分代数系统。电力系统安全稳定运行将迎来新的挑战。为提高电网传输能力,兼顾确保电力系统的稳定裕度,基于微分代数系统理论,设计电力系统协调控制器将成为电力领域的重要研究课题。电力系统的微分代数模型,由于其非线性程度高、网络拓扑结构复杂以及运行方式变化频繁,采用传统的非线性控制方法设计其控制器有着较大的难度。由于微分几何理论的局限性,比如:不能应用于含隐函数的模型中,精确线性化方法已无法满足微分代数模型的控制要求。该方法不能兼顾系统的动、静态性能。此外,控制策略中参数的整定一直是控制领域中的重点。为解决这一系列问题,本文提出了基于微分代数模型的多指标非线性控制方法。借助于哈特曼-格鲁曼线性化定理,推导了该模型1次近似系统的特征根与该控制策略中参数的关系,从而提出了参数的配置方法。基于多指标非线性控制方法,本文研究了单输入单输出系统、多输入多输出系统、同步发电机励磁系统、ASVG与发电机励磁协调控制等问题。全篇共分为七章,主要内容归纳如下:1)针对单输入单输出微分代数模型,提出了多指标非线性控制设计方法;同时推导了该控制策略中c1、c2和k参数与微分代数模型的1次近似系统的特征根s之间的关系,从而提出c1、c2和k参数的整定方法。针对多输入多输出微分代数模型,提出了多指标非线性控制设计方法,并简要分析了该方法的控制原理。2)在微分代数模型的同步发电机励磁系统下,设计了多指标非线性励磁控制器,有效协调系统的动、静态性能。基于线性化的方法,建立了机端电压Ug、电磁功率Pe与功角δ三者之间的关系;在此基础上,分析了调功扰动下机端电压出现偏差的原因。3)基于d-q轴旋转坐标,推导了ASVG的2阶数学模型,进一步做简化得到其1阶线性模型。不考虑发电机励磁的作用,建立了ASVG与发电机系统的3阶非线性微分代数模型,设计了该模型的多指标非线性控制器。4)考虑凸极式同步发电机,建立了ASVG与发电机励磁联合系统的5阶非线性微分代数模型;然后设计了该系统的多指标非线性协调控制器。(本文来源于《广西大学》期刊2012-06-01)

朱文文[8](2012)在《两类微分代数生态经济模型的稳定性与Hopf分支》一文中研究指出种群生态学是生态学中一个重要分支,是数学在生态学中应用最为广泛和深入,发展最为系统和成熟的分支之一.近年来,捕食-食饵模型等生物模型得到了广泛应用,对它的研究也更为深入细致,更贴近社会现实.本文在Beddington-DeAngelis型捕食-食饵模型的基础上,将经济因素考虑在内建立了几类微分代数系统并研究了系统的稳定性和Hopf分支问题.第一部分是绪论,介绍了生物数学模型的研究背景及研究现状,阐述了本文所研究模型的背景及现实意义.第二部分在原有的Beddington-DeAngelis型捕食-食饵模型的基础上,为了使模型尽可能地符合实际生态和人文背景,建立了一类带单收获项的微分代数系统.根据新的规范型和Hopf分支理论,我们研究了系统的稳定性和Hopf分支问题.这里以经济因素m作为分支参数,得出了当参数m接近某个特定值m0时,系统将出现周期解.第叁部分在第二部分研究模型的基础上研究了带多收获项的微分代数系统,给出了系统稳定性的条件和分支存在的条件.进而讨论了分支周期解的稳定性问题.最后,对本文进行了总结和展望.(本文来源于《湖北师范学院》期刊2012-05-01)

李华刚[9](2012)在《基于微分代数系统的生态经济模型研究》一文中研究指出本文研究了基于微分代数系统的生态经济模型的稳定性与Hopf分支问题,全文分为四个章节,简述如下:第一章为绪论,介绍了关于生态经济微分代数系统研究的历史过程、重要意义,目前现状,以及本文所引用的有关定理和所做的研究工作.第二章主要研究了带选择收获的生态经济微分代数系统的稳定性和Hopf分支,运用微分代数系统参数化的方法和分支理论,考虑时滞τ作为分支参数,得出了系统正平衡点稳定性的判据和产生Hopf分支的相关条件,以及分支周期解的稳定性.第叁章主要研究了带无选择收获的生态经济微分代数系统的稳定性和Hopf分支,运用微分代数系统规范型方法和分支理论,讨论了当经济利益参数μ取不同值时,系统正平衡点稳定性的各种情况。第四章对本文进行了总结和展望,并指出这一课题进一步研究的趋势与方向.(本文来源于《湖北师范学院》期刊2012-05-01)

陈杨[10](2011)在《基于微分—代数混合方程机理模型的非线性预测控制》一文中研究指出在节能减排要求的不断提高及生产成本的日益增加下,生产过程变工况运行的要求越来越迫切。大范围变工况控制必须考虑非线性动态特性的影响,因此对非线性控制器问题的研究具有重要的理论意义和应用价值。另一方面,预测控制作为一种面向工业过程发展起来的计算机控制算法,具有控制性能较好、鲁棒性强、能有效处理约束等特点,一直深受控制界的关注。基于机理模型的非线性预测控制具有清晰的物理意义,适合工作点大范围变动。流程工业中,往往采用微分-代数方程组(DAEs)描述其动态机理模型,然而这类模型不仅求解困难,而且难以从理论上保证优化求解过程的稳定性。本文通过研究实际运行的生产过程模型特点,深入研究非线性预测控制器的相关理论和算法设计,以及相应的变负荷优化控制命题,构造出适于该类机理模型的通用的非线性预测控制算法,并以高温气冷堆核电站的集总参数模型为例进行变负荷控制的仿真验证。本文的主要内容和创新点包括:1.分析DAEs特征,在全联立算法框架下,研究正交配置离散算法以及各种常用的正交配置点的计算原理与性质,并提出相应的判别公式,避免配置点选择不当引起自由度不够,导致系统无解,为DAEs的离散化和数值求解奠定基础。最后,以连续和不连续两种优化命题对算法进行仿真验证。2.研究有限元正交配置法模拟求解DAEs的存在惟一性和基于Radau正交配置点的全联立算法的稳定性,从而为稳定地模拟求解DAEs模型提供依据。提出开环动态优化问题的两层结构,该结构采用统一的非线性过程模型,可在变负荷情况下,同时实现暂态控制性能与稳态经济指标的优化。3.完成了基于一类DAEs机理模型的通用非线性预测控制系统软件原型设计。首先针对实际运行的流程工业系统模型特点,采用理论联系工业实际的方法分析DAEs优化问题解的存在惟一性与DAEs模型的index特点,为联立算法在滚动优化中的应用提供保障。然后构造出前馈补偿与反馈校正结合的闭环控制结构,并证明该系统的稳定性。最后,对于工业过程存在的不确定干扰或模型失配,本文提出的根据在线误差进行模式切换的控制系统具有一定的抗干扰能力。4.采用基于Radau正交配置点的联立法求解核电站的反应堆模型。该方法不仅保证了离散的精度,对于求解刚性问题也有很好的稳定性。针对不同变量扰动的仿真表明联立法比传统的嵌套算法具有更高的效率,能够实现系统的快速仿真。5.分析高温气冷堆核电站机理模型的特点,对模型进行验证。并提出非线性模型预测控制器与PID控制器相结合的控制方法以及相应的block技术,以实现对该大规模系统的实时控制。针对高温气冷堆核电站模型,设计从反应堆到蒸汽机以及从蒸汽机到反应堆的不同变负荷的控制方案,进行仿真验证。最后,对全文进行了总结,并指出若干有待于今后进一步研究的内容。(本文来源于《浙江大学》期刊2011-10-01)

微分代数模型论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

水力机组过渡过程的研究对水电站的安全稳定运行有十分重要的意义。建立完整的水、机、电模型是对水电站过渡过程进行仿真研究的基础,完整的仿真模型应该包含系统各部分的详细模型。以往由于研究重点的不同所建立的模型通常仅结合研究目的对局部子系统进行细化。鉴于此,本人在前人研究的基础上,建立了相对完整的水轮发电机组控制系统模型。主要内容包括以下几个方面:(1)在水轮机暂态模型中,调压井的水力动态通常作为一个附加输入项或独立变量,为了消除调压井独立变量,减少未知量个数,本文将调压井动态归并到管道末端的水力动态,建立了计及调压井动态的水力系统动态模型。并与传统方法建立的水力系统动态模型进行仿真对比,验证了所建立模型满足研究水轮机暂态特性的需要。(2)建立了完整的水轮发电机组控制系统模型,包括PID调速器模型,PI励磁控制器模型和叁阶发电机模型。讨论了在仿真研究水轮发电机组动态特性时,不同水力系统模型对机组调节品质的影响。通过仿真表明,机组暂态过程受水力系统模型详细程度影响,采用弹性水击模型能详细反映系统动态。(3)选取不同的控制系统参数,基于所建立的水轮发电机组控制系统模型,仿真研究了控制系统参数对有调压井的水轮发电机组调节品质的影响。通过仿真表明,控制系统参数对机组暂态调节过程有影响,在调压井水位波动阶段,控制系统参数对机组调节影响较小。(4)对有调压井水电站过渡过程的影响因素进行了分析,包括水流惯性时间、调压井面积、引水管道粗糙程度和负荷扰动程度。仿真表明,水流惯性时间影响暂态过程,调压井面积和引水管道粗糙程度对调压井水位波动阶段有影响,负荷扰动程度对暂态和调压井水位波动阶段的动态品质都有影响。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

微分代数模型论文参考文献

[1].牛宏,王一丹,王贺.具有竞争种群的Lotka-Volterra微分代数模型的复杂性分析[J].辽宁石油化工大学学报.2018

[2].何建宇.带调压井水轮机微分代数模型建模与分析[D].昆明理工大学.2017

[3].李啸骢,郑涛,梁志坚,徐俊华.微分代数模型可控制动电阻与励磁系统多指标非线性控制[J].电力系统保护与控制.2015

[4].曾云,张立翔,钱晶,徐天茂,郭亚昆.弹性水击水轮机微分代数模型的仿真[J].排灌机械工程学报.2014

[5].侯文洁.面向半物理仿真的微分代数模型求解方法研究[D].华中科技大学.2014

[6].张洪杨.一类带扩散项的时滞微分代数生态经济模型的动力学研究[D].东北林业大学.2013

[7].邓裕文.微分代数模型的ASVG与发电机励磁非线性控制策略研究[D].广西大学.2012

[8].朱文文.两类微分代数生态经济模型的稳定性与Hopf分支[D].湖北师范学院.2012

[9].李华刚.基于微分代数系统的生态经济模型研究[D].湖北师范学院.2012

[10].陈杨.基于微分—代数混合方程机理模型的非线性预测控制[D].浙江大学.2011

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