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Delay-Dependent Stability Analysis for Load Frequency Control Systems with Two Delay Components

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Delay-Dependent Stability Analysis for Load Frequency Contro...

第30届中国控制与决策会议

作者： Pipi Liu zhanjun huang Yipeng Liu Zhanshan Wang School of Information Science and Engineering Northeastern University

This paper investigates the delay-dependent stability of the LFC scheme considering two time-varying delays, a new less conservative delay-dependent stability criterion is proposed to study the delay margin of LFC system with PI controller based on Lyapunov-Krasovskii（LK） functional method and linear matrix inequality（LMI） technique. In the presented stability analysis procedure, the time derivative of the LK functional is bounded tightly using the Jesen inequality and the extended reciprocally convex matrix inequality. The proposed stability criterion is tested on the one-area and multi-area LFC systems, and the delay margins with respect to different value of gains of PI controllers are computed to investigate the quantitative effect of the controller gains on the delay margin, and are obtained for different load disturbance to discuss the effect of the exogenous load disturbance.

关键词： Load Frequency Control two time-varying delays delay-dependent stability delay margin linear matrix inequality Lyapunov-Krasovskii functional

来源： cnki会议评论

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某地区富水砂性地层深基坑变形特性分析

施工技术 2013年第20期42卷 99-102页

作者：黄展军南昌轨道交通集团有限公司江西南昌330038

运用概率统计方法,对某富水砂性地层深基坑施工过程监测数据进行分析,并结合计算分析,探讨了围护结构变形特性及其控制指标取值,以及地表沉降、支撑轴力间的内在关系分析,并对开挖影响范围等作了研究。结果表明:此种地层下围护结构变形... 详细信息

运用概率统计方法,对某富水砂性地层深基坑施工过程监测数据进行分析,并结合计算分析,探讨了围护结构变形特性及其控制指标取值,以及地表沉降、支撑轴力间的内在关系分析,并对开挖影响范围等作了研究。结果表明:此种地层下围护结构变形容易控制,最大变形位于中部,且从开挖面往下,变形迅速减小,且底部位移很小,此现象同软土地区围护结构变形特征有较大区别。

关键词：基坑富水砂性地层变形特性监测数值模拟

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动态拓扑下四旋翼无人机集群蜂拥控制

系统工程与电子技术 2024年第10期46卷 3473-3483页

作者：殷雅萱张安毕文豪杨盼黄湛钧西北工业大学航空学院陕西西安710072

针对动态拓扑下无严格构型约束的无人机集群协同控制问题,基于四旋翼无人机(quadrotor unmanned aerial vehicle,QUAV)内外环串级控制思想,提出一种QUAV集群蜂拥控制策略。引入卡尔曼一致性滤波(Kalman-consensus filter,KCF)算法对带... 详细信息

针对动态拓扑下无严格构型约束的无人机集群协同控制问题,基于四旋翼无人机(quadrotor unmanned aerial vehicle,QUAV)内外环串级控制思想,提出一种QUAV集群蜂拥控制策略。引入卡尔曼一致性滤波(Kalman-consensus filter,KCF)算法对带有噪声的通信数据进行融合,实现对变速度领导者状态的精确估计;考虑无人机集群拓扑的动态变化及可扩展性需求,设计基于KCF的蜂拥控制算法以实现无人机集群位置控制,利用李雅普诺夫稳定性定理证明算法的稳定性;基于大脑情感学习(brain emotional learning,BEL)模型设计姿态控制器,实现了QUAV的姿态控制。通过仿真实验验证了控制算法的有效性。

关键词：无人机集群蜂拥控制动态拓扑卡尔曼一致性滤波大脑情感学习

基于SysML的民机系统功能设计方法及应用

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图学学报 2024年第2期45卷 277-283页

作者：闫佳宁张安黄湛钧王逸鸣西北工业大学航空学院陕西西安710072

针对当前民机系统功能设计过程中缺乏形式化描述、模型复用性不强与动态模型建立不足等问题,将基于模型的系统工程(MBSE)理念引入民机系统设计过程中,提出了一套基于系统建模语言(SysML)的民机系统功能设计方法。首先定义用例模型,抽象... 详细信息

针对当前民机系统功能设计过程中缺乏形式化描述、模型复用性不强与动态模型建立不足等问题,将基于模型的系统工程(MBSE)理念引入民机系统设计过程中,提出了一套基于系统建模语言(SysML)的民机系统功能设计方法。首先定义用例模型,抽象出系统的顶层功能愿景,进而开展功能的分解分配与系统静态功能模型的构建;接着建立系统的功能流模型,然后进行功能泳道划分与功能交互序列构建,从多角度分析系统的行为特性,在此过程中结合活动图、泳道图和序列图构建系统的动态功能模型;最后给出系统的结构接口实现,形成一套逻辑性强的完备的功能设计方案。以民机航电系统为例进行功能设计,结合SysML建立航电系统的功能模型,验证了该方法的可行性与有效性,适用于民机系统的功能设计。

关键词：功能模型 SysML 民用飞机 MBSE 行为特性

复杂航空装备一体化试验验证体系及关键技术研究

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飞行力学 2024年第6期42卷 1-8,14页

作者：史志富张安黄湛军西安航空学院飞行器学院陕西西安710077 西北工业大学航空学院陕西西安710072

随着试验技术的发展和航空装备复杂度的提高,传统的基于线性逻辑的试验模式越来越不适应新时代装备发展的需求。借鉴美国一体化试验验证理论,在详细分析国外一体化试验验证技术的基础上,对比分析国内复杂航空装备试验验证存在的问题,针... 详细信息

随着试验技术的发展和航空装备复杂度的提高,传统的基于线性逻辑的试验模式越来越不适应新时代装备发展的需求。借鉴美国一体化试验验证理论,在详细分析国外一体化试验验证技术的基础上,对比分析国内复杂航空装备试验验证存在的问题,针对性地提出基于能力需求的复杂航空装备虚实结合一体化试验验证体系框架,研究试验验证体系中涉及的关键技术并提出对应的解决方案,为未来复杂航空装备的正向设计、快速验证和能力生成提供技术支撑。

关键词：一体化试验验证复杂航空装备虚实结合试验设计试验优化

不同因素导致的差异沉降对盾构隧道受力特性影响研究

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铁道科学与工程学报 2024年第4期21卷 1521-1532页

作者：石钰锋胡梦豪周宇航黄大维黄展军陈焕然华东交通大学土木建筑学院江西南昌330013 华东交通大学江西建筑设计院有限公司江西南昌330013 南昌轨道交通集团有限公司江西南昌330199

盾构隧道在下卧地层软硬突变、局部堆载等因素影响下易产生不均匀沉降,可能诱发管片环间错台、螺栓断裂和接缝渗水等病害,危及隧道安全。然而,现有试验研究在隧道模型上多将纵向接头简化处理,难以反映盾构隧道纵向受力变形特性,对于隧... 详细信息

盾构隧道在下卧地层软硬突变、局部堆载等因素影响下易产生不均匀沉降,可能诱发管片环间错台、螺栓断裂和接缝渗水等病害,危及隧道安全。然而,现有试验研究在隧道模型上多将纵向接头简化处理,难以反映盾构隧道纵向受力变形特性,对于隧道下卧软硬突变地层等工况的模拟也较为缺乏。为此,提出一种可同时模拟抗拉、抗弯刚度的“弹簧+螺栓型”接头,并以此接头制作可满足纵向力学性能相似的隧道模型,对盾构隧道进行下卧软硬突变、局部堆载等工况下的模型试验,进一步探明不同因素导致的差异沉降对盾构隧道的影响机理,并采用数值模拟验证了试验的可行性。研究结果表明:1)较单一地层而言,隧道下卧软硬突变时纵向沉降曲线呈现明显的非线性,其隧道沉降及差异沉降最值显著增大,软土侧隧道沉降较硬土侧更为显著,最大沉降、沉降差均出现在突变区软土侧衬砌处;2)下卧地层突变导致隧道横向收敛变形在纵向上分布不均,使软土侧衬砌收敛变形减小,硬土侧衬砌收敛变形显著增大;3)局部堆载对管片弯矩分布影响较小,对弯矩最值影响较大;4)下卧软土区隧道结构内力分布明显变异,隧道衬砌正弯矩区域显著增大,负弯矩区域略有减小,且弯矩最值提升显著。因此针对软硬突变地层,必要时在硬土侧隧道可采用粘钢法等方法提升衬砌横向刚度,以控制其收敛变形;软土侧隧道建议对管片进行螺栓复紧,并加强接缝防水,以减小下卧地层弱化对隧道结构产生的不利影响。

关键词：盾构隧道模型试验等效刚度差异沉降纵向接头

基于DRSN与电压幅值分析的航空HVDC系统逆变器故障诊断

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航空学报 2024年第3期45卷 211-222页

作者：黄湛钧董鑫卢沐宇张瑞涛闫钊阳张安西北工业大学航空学院西安710072

机载270 V高压直流(HVDC)系统的故障诊断一直是航电领域中的一个难点问题,为此提出了基于深度残差收缩网络(DRSN)的故障模块识别算法与基于线电压幅值分析的故障器件定位算法。首先对系统总电流进行采集,并进行差值标准化处理获得特征数... 详细信息

机载270 V高压直流(HVDC)系统的故障诊断一直是航电领域中的一个难点问题,为此提出了基于深度残差收缩网络(DRSN)的故障模块识别算法与基于线电压幅值分析的故障器件定位算法。首先对系统总电流进行采集,并进行差值标准化处理获得特征数据;根据特征数据的特点,利用Flatten层对原有DRSN结构进行改进,来提高算法对故障模块的识别精度。在确定系统逆变模块故障之后,利用两相线电压之比确定出故障相,再利用线电压均值模型确定故障器件。相比于现有方法,所提方法仅使用1个电流传感器和2个电压传感器便实现了系统故障诊断,满足了飞机对重量的限制要求。实验证明:所提出的方法故障模块识别精度,以及故障器件定位精度可达97%以上,具有较好实用性。

关键词： 270 V HVDC系统深度残差收缩网络线电压幅值分析故障诊断故障模块识别

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软弱地层双排板桩围堰水平位移简化计算方法

建筑结构学报 2023年第9期44卷 246-254页

作者：石钰锋张涛袁聪聪黄展军侯世磊华东交通大学轨道交通基础设施性能监测与保障国家重点实验室江西南昌330013 华东交通大学江西省岩土工程基础设施安全与控制重点实验室江西南昌330013 南昌轨道交通集团有限公司江西南昌330038 中铁十四局集团第四工程有限公司山东济南250004

为研究围堰内部基坑开挖时双排板桩的变形特性,提出了一种适用于软弱地层实际的双排板桩围堰水平位移计算方法。针对该地层围堰底端水平位移不可忽略的问题,在堰芯填土不可压缩假定下,构建了桩底为非固定端的双排板桩围堰计算模型。通... 详细信息

为研究围堰内部基坑开挖时双排板桩的变形特性,提出了一种适用于软弱地层实际的双排板桩围堰水平位移计算方法。针对该地层围堰底端水平位移不可忽略的问题,在堰芯填土不可压缩假定下,构建了桩底为非固定端的双排板桩围堰计算模型。通过将背水侧被动区土体简化为弹性地基梁,获得降水阶段围堰水平位移微分方程。再进一步采用影像源法计算基坑开挖引起的土体位移场,推导出降水及基坑开挖引起的围堰水平位移微分方程,并利用有限差分法求解出围堰水平位移近似解。依托实际工程,将计算结果与有限元数值模拟结果、监测数据对比,结果表明:对于艾溪湖隧道工程,钢管桩水平位移的理论计算结果较数值结果偏小7~11 mm,桩顶水平位移最大处偏小15%;对于雁洲水闸工程,钢板桩实测水平位移最大值较理论计算值偏小约16.7%。总体上,对比结果均较为吻合,证明了所提简化计算方法的合理性及适用性。

关键词：软弱地层双排板桩围堰基坑开挖简化计算方法影像源法水平位移

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强风化软岩地层盾构隧道荷载及受力特性分析

隧道建设（中英文） 2023年第S02期43卷 91-99页

作者：石钰锋胡梦豪张涛黄大维黄展军陈焕然华东交通大学江西南昌330013 华东交通大学江西建筑设计院有限公司江西南昌330013 南昌轨道交通集团有限公司江西南昌330038

为探明既有隧道衬砌设计理论能否较好契合强风化软岩盾构隧道并获取管片实际受力特性,依托南昌地铁1号线北延段区间盾构隧道工程开展现场测试,对管片所受外荷载及结构内力进行长期监测。同时,建立相应的盾构管片精细化数值模型,并与实... 详细信息

为探明既有隧道衬砌设计理论能否较好契合强风化软岩盾构隧道并获取管片实际受力特性,依托南昌地铁1号线北延段区间盾构隧道工程开展现场测试,对管片所受外荷载及结构内力进行长期监测。同时,建立相应的盾构管片精细化数值模型,并与实测数据对比验证,进一步探究管片受力特性。结果表明:1)管片环外水土压力受同步注浆影响最显著是在脱环5环内,隧底土压力小于隧顶,水压力占总土压力的绝大部分;2)管片所受竖向土压力呈“中间大、两头小”的分布模式,拱顶附近实测值最大,与太沙基理论、普氏理论、隧规法计算值分别相差近20%、30%、42%,故该地层下隧道竖向土压力按太沙基理论计算较为合适;3)数值模拟所得管片内力与实测值吻合较好,管片弯矩整体呈“蝴蝶形”,拱顶弯矩值略大于拱底。

关键词：盾构隧道强风化软岩围岩荷载受力特性内力现场测试数值模拟