建模理论

摘要： 长期以来,能源一直是中国经济发展中的热点和难点问题,解决能源短缺及环境污染对实现可持续发展具有重要作用。随着多能互补、协同规划技术的不断成熟,多能耦合成为园区综合能源系统(integrated community energy system,ICES)最广泛的供能方式,如何提升综合能源系统运行效益是未来主要研究方向,因此研究环保及供能可靠性前提下的园区综合能源系统经济运行技术至关重要。首先对园区综合能源系统及其运行优化方法进行概述,提出园区综合能源系统微网各种微源及多能耦合单元数学模型;其次考虑综合成本最优、环境影响最小、系统运行最可靠,针对园区综合能源系统优化模型,总结出典型的目标函数及约束条件,并归纳NSGA-Ⅱ及多目标粒子群优化模型求解算法,通过仿真算例分析验证了建模及优化方法的有效性;最后对园区综合能源系统运行优化问题进行总结与展望。

摘要： 利用模糊神经网络建立煤炭评价模型,模型输出值作为中间结果,结合隶属度函数,最终确定煤炭质量级别.依据煤炭国标和行业标准,生成样本集,然后对样本集预处理,建立煤质评价模型,并以新疆某煤矿不同煤层深度的煤样为验证对象进行煤质评价.结果表明,评价模型的输出结果符合煤炭实际使用的情况.评价模型克服人为主观判断因素的不足,为目前存在的定性评价转为定量评价提供理论参考价值.

摘要： 当前中国正处在能源结构转型的关键阶段,传统能源结构的利用效率受限,多种能源相互协同发展受阻,经济效益也徘徊在较低水平.以能源革命为背景,发展综合能源系统是能源结构转型的重要组成部分.其以智能电网为核心枢纽,结合电网、天然气网、热传输网以及多能耦合设备,利用多种能源的耦合性和互补替代性,不仅可弥补可再生能源的间歇性和随机性波动等问题,也可加强供给侧和需求侧的相互响应,提高综合能源利用效率,通过协同方式实现资源的最佳配置.目前中国综合能源系统示范工程大多在工业园区落成,因此围绕工业园区综合能源系统这一背景,对协同规划相关的建模理论、仿真理论、优化方法等进行了归纳总结,并对国内外的研究现状以及存在的问题进行了分析.最后围绕综合能源系统协同规划在工业园区这一场景的关键技术发展及前景进行了探讨.

摘要： M ultibody mechanical systems have been a difficult aspect in the control field in recent years . The paper firstly introduces the general structure and characteristics of multibody mechanical systems . Then ,frequently used modeling methods are analyzed and compared .Advantages and drawbacks of these methods are given afterwards .Moreover ,the paper gives a detailed review of recent results on dif-ferent control schemes and fault-tolerant control methods applied to the multibody mechanical systems . Finally ,some perspectives are provided .%多体机械系统是近年来控制领域研究的难点.本文首先介绍了多体机械系统的结构和基本特性.其次,总结了近年来多体机械系统动力学常用的建模方法,分析了各种建模方案的优缺点.进一步介绍了近年来针对多体机械系统所采用的不同控制方法.最后,列举了容错控制在多体机械系统中的应用,并对多体机械系统控制未来的发展趋势进行了展望.

摘要： 随着建模理论和技术的发展，数字人可广泛用于与人体有关的模拟仿真和模拟计算，同时，其作为一种科学技术研究的载体，将在未来有越来越宽阔的应用前景。

摘要： 信息—物理融合系统(CPS)不仅包含离散的计算过程、网络通信,还涉及处理连续的物理事件.从CPS所涉及的离散系统和连续系统2个方面出发,分别介绍了当前存在的一些建模理论及基于该理论的开发工具,并概括总结了它们在CPS领域的应用.对CPS亟需解决的问题做了简单介绍,并在此基础上提出了解决CPS建模问题可能存在的4种可行的方法,为CPS建模研究者提供参考.

摘要： 文章首先介绍了混合动力汽车发动机中的万有特性,以此为背景引出发动机建模的理论方法。其次重点介绍常用的几种建模方法,深入分析公式理论,并对发动机使用期间需要优化的部分做出总结。对比分析各项建模理论方法后提出相互融合的设计理念,为混合动力汽车行业发展打下基础。

摘要： 机械动力学属于机械原理范畴,也是现代机械设计的理论基础,在当前工业生产、航天、汽车等行业有着广泛应用.建模理论在机械动力学教学中起着重要作用,传统教学存在诸多弊端,显然不符合当前教育要求.因此,应当对该课程进行改革.本文针对传统教学中出现的问题,从内容和方法两方面对机械动力学课程实行改革.

摘要： 诊断设计建模是诊断设计的基础,其主要目的是获得故障模式与测试的关系.针对当前缺乏对故障模式与测试关系的分析计算,以混合诊断模型为基础,通过开展故障模式影响关系分析,获得故障模式与故障模式的关系,在此基础上,通过添加测试集以及对故障模式-功能-测试关系的全面分析,得到了故障模式与测试的相关关系,进一步完善了诊断设计建模理论,为诊断设计优化技术的开展提供了理论支持.

摘要： 在测量问题中,我们经常需要确定某些物理量值的估计值以及相应的不确定度,这就要求建立测量系统的数学模型以便从测量数据中提取有用的信息。测量问题中最常用的数学模型为多项式模型。n阶多项式可写成y=a1x+a2x2+…+anxn=∑n j=1 ajxj=∑n j=1 aj(Φ)(x)=(Φ)(x,a) (1)多项式可以用来表示一条光滑的曲线或者来自于某光滑曲线的数据,比如传感器的校准曲线。但是对于数据或曲线存在剧烈变化的断点或形状发生剧烈变化时多项式一般模型就不是很适合,此时可采用多项式样条曲线。

摘要： 应用元胞自动机的建模理论和方法研究国际技术创新扩散的复杂性.基于技术创新扩散的微观机制,建立一个创新扩散的随机元胞自动机模型,对不同初始状态、演化规则进行仿真分析,结果表明企业的内部研发对于整个经济系统长期的技术扩散和创新起到关键的作用:若没有企业的内部研发,长期的技术扩散不会发生,技术创新率的均值趋于零.

摘要： 在Wu(Wu,C.J.(1996),Discrete and Continuous Dynamical Systems,2(4):559～583.)提出的流动数据库分析及建立低维动力系统的优化理论基础上,本文进一步提出不依赖于巳知数据库、直接由偏微分方程构造逼近最优低维动力系统的方法.以二维热对流问题为例求得五维最优低维动力系统,研究了所得动力系统的动力学特性,并将其与Iorenz模型进行比较.结果表明:该方法无需依赖已知数据库即可提取真实反映复杂流动动力学特征的最优基,建立在最优基之上的动力系统更充分地描述了问题的复杂动力学行为,并揭示了一些新的动力学特征.

摘要： 计算柔性多体系统动力学目标在于建立具有良好数值性态的有效的动力学模型，能够可靠与快速的处理各种复杂动力学现象。要实现复杂机械系统动力学的全局仿真，除了要建立通用有效的连续动力学模型和接触碰撞模型，同时还需要解决刚柔耦合引起的数值病态和接触碰撞过程的瞬时性引起的数值突变问题。本文简要的介绍当前计算柔性多体系统动力学在刚柔耦合动力学建模、非连续动力学、多物理场耦合、数值求解技术、软件开发等几个主要研究方向面临的挑战，对策与进展。

摘要： 计算柔性多体系统动力学目标在于建立具有良好数值性态的有效的动力学模型，能够可靠与快速的处理各种复杂动力学现象。要实现复杂机械系统动力学的全局仿真，除了要建立通用有效的连续动力学模型和接触碰撞模型，同时还需要解决刚柔耦合引起的数值病态和接触碰撞过程的瞬时性引起的数值突变问题。本文简要的介绍当前计算柔性多体系统动力学在刚柔耦合动力学建模、非连续动力学、多物理场耦合、数值求解技术、软件开发等几个主要研究方向面临的挑战，对策与进展。

摘要： 计算柔性多体系统动力学目标在于建立具有良好数值性态的有效的动力学模型，能够可靠与快速的处理各种复杂动力学现象。要实现复杂机械系统动力学的全局仿真，除了要建立通用有效的连续动力学模型和接触碰撞模型，同时还需要解决刚柔耦合引起的数值病态和接触碰撞过程的瞬时性引起的数值突变问题。本文简要的介绍当前计算柔性多体系统动力学在刚柔耦合动力学建模、非连续动力学、多物理场耦合、数值求解技术、软件开发等几个主要研究方向面临的挑战，对策与进展。

摘要： 计算柔性多体系统动力学目标在于建立具有良好数值性态的有效的动力学模型，能够可靠与快速的处理各种复杂动力学现象。要实现复杂机械系统动力学的全局仿真，除了要建立通用有效的连续动力学模型和接触碰撞模型，同时还需要解决刚柔耦合引起的数值病态和接触碰撞过程的瞬时性引起的数值突变问题。本文简要的介绍当前计算柔性多体系统动力学在刚柔耦合动力学建模、非连续动力学、多物理场耦合、数值求解技术、软件开发等几个主要研究方向面临的挑战，对策与进展。

摘要： 计算柔性多体系统动力学目标在于建立具有良好数值性态的有效的动力学模型，能够可靠与快速的处理各种复杂动力学现象。要实现复杂机械系统动力学的全局仿真，除了要建立通用有效的连续动力学模型和接触碰撞模型，同时还需要解决刚柔耦合引起的数值病态和接触碰撞过程的瞬时性引起的数值突变问题。本文简要的介绍当前计算柔性多体系统动力学在刚柔耦合动力学建模、非连续动力学、多物理场耦合、数值求解技术、软件开发等几个主要研究方向面临的挑战，对策与进展。

摘要： 计算柔性多体系统动力学目标在于建立具有良好数值性态的有效的动力学模型，能够可靠与快速的处理各种复杂动力学现象。要实现复杂机械系统动力学的全局仿真，除了要建立通用有效的连续动力学模型和接触碰撞模型，同时还需要解决刚柔耦合引起的数值病态和接触碰撞过程的瞬时性引起的数值突变问题。本文简要的介绍当前计算柔性多体系统动力学在刚柔耦合动力学建模、非连续动力学、多物理场耦合、数值求解技术、软件开发等几个主要研究方向面临的挑战，对策与进展。

摘要： 本发明公开了一种齿面点云理论分布建模方法及测量方法，其所建立的模型为基于线结构光测量齿轮精度的方法。本发明的建模方法为首先根据实际测量时齿轮与线结构光传感器的位置关系，分别建立齿轮坐标系和传感器坐标系，利用坐标变换的方法推导出线结构光的光路方程，再与标准齿面方程连列求解，得到精确的齿面点云理论分布位置。这种建模方法不仅可以在实际测量前就计算得到齿面的理论分布点云，方便事先对线结构光传感器测量位置和角度的优化，也可以用于测得实际点云后与理论点云逐点比对，实现快速去噪和快速计算齿轮近似误差。

摘要： 本发明公开了一种基于椭球谐函数理论的电离层垂直总电子含量建模方法，包括以下步骤：S1：获取区域观测点的穿刺点地理经度、穿刺点地理纬度和穿刺点垂直方向的电子含量；S2：对地心纬度进行归化计算；S3：选定椭球谐函数的阶数，采用椭球谐函数建立区域电离层垂直总电子含量模型；S4：通过最小二乘法计算区域电离层垂直总电子含量模型的参数，对区域电离层垂直总电子含量模型进行修正。本发明与现有技术相比，更加准确的描述了电离层延迟信息随时间的非线性振动特性，较好的模拟了区域电离层的时空变化特征，有效提高了模型精度。

摘要： 本发明提供了一种基于分数阶理论的锂离子电池建模及参数辨识方法，属于离子电池技术领域。解决了整数阶等效电路模型描述电池的动态特征的能力弱，低阶模型不能满足精度要求，高阶模型又会增加了模型复杂度和计算量的技术问题。其技术方案为：包括以下步骤：步骤1)采用经验公式法确定OCV‑SOC的关系；步骤2)推导系统辨识方程；步骤3)构建改进蚁群优化算法的辨识流程。本发明的有益效果为：本发明经过分数阶理论改进的PNGV模型虽然呈现非线性，更加精确，推导出基于分数阶的PNGV模型辨识表达式，并且采用改进的蚁群优化算法进行在线辨识，可以获得估计精度高的模型参数和分数阶阶数，可以准确、有效地反应锂电池的实时性能。

摘要： 本发明公开了一种基于分形理论以及Florida理论的接触表面摩擦系数的建模方法，为了重构接触面的真实摩擦系数，首先基于力闭环特征将宏观接触转换成微观接触考虑到单微凸体变形中。然后根据材料弹性/塑性变形阶段，通过分段积分求解出真实接触面积和接触载荷，在此基础上利用Florida理论推导出接触面的摩擦系数模型。最后开发一种可靠的螺栓紧固方案，为提升重型数控机床装配技术提供理论支撑。结合面的微观形貌直接影响机械结合部的真实接触面积的大小和接触载荷的分布，进一步导致接触面的摩擦系数发生变化。而螺栓承载面的摩擦系数又会影响螺栓预紧力矩的分配，从而引起栓接刚度的变化。

摘要： 本发明提供了一种随动气浮支撑的基于壳理论的薄壁筒镜像切削建模方法，包括如下步骤：步骤S1、对工件的系统动力学建模：步骤S2、对镗杆的系统动力学建模；步骤S3、对切削工艺系统的动态切削力进行建模：步骤S4、对无支撑的切削工艺系统进行建模：步骤S5、对带有随动气浮支撑的切削工艺系统进行建模。本发明所述的随动气浮支撑的基于壳理论的薄壁筒镜像切削建模方法，考虑了薄壁筒在周向与轴向2个方向复杂的模态振型与工件的旋转，将薄壁筒的车/镗加工转化为圆柱壳在旋转载荷下的振动响应，并在其中加入了生产中常用的随动气浮支撑装置，并可根据工艺调整支撑的数量与支撑点的位置，可以较真实地模拟薄壁筒件在镜像加工工艺下的振动响应。

摘要： 本发明提供一种小子样条件下基于模糊理论的参数不确定性建模方法，步骤如下：1、对样本数据进行分组，求得每个区间的隶属度；2、对样本数据进行三角概率分布、正态概率分布的拟合，然后用熵等价转换法求解相应类型隶属度函数的特征值，并基于得到的特征值为模型参数建立相应的隶属度函数；3、求得步骤1所得隶属度在各类型隶属度函数中的残差和，选用最小残差和对应的隶属度函数类型；4、对隶属度函数基于接受拒绝采样法开展随机采样，获取取样数据。本发明基于模糊理论，通过选择参数的隶属度类型，确定隶属度函数的特征参数，为小样本参数的随机采样提供了有效的解决方案。

摘要： 本发明提供一种小子样条件下基于证据理论的参数不确定性建模方法，步骤如下：1、根据AIC准则选择其最优概率分布类型；2、对小子样数据样本分别开展极大似然估计和最小二乘估计；3、由各个专家对每个数据打分，由变异系数法确定各个专家权重，结合权重得到数据得分；4、基于各个样本的概率密度与专家打分给出的信度值，基于D‑S证据合成规则进行证据合成；5、对合成信度值使用插值算法建立信度分布曲线，基于MCMC方法对信度曲线开展随机采样。本发明基于证据理论构建了信度分布，实现了小子样条件下参数的随机采样。相较于传统方法，本方法可综合不同来源的估计结果，并可通过引入专家评分，从而有效地将主观信念引入参数不确定性模型之中。

摘要： 本发明公开了一种基于近场动力学理论的地面沉降建模方法，属于城市地质灾害模拟与预测技术领域；将地面沉降研究与力学领域新提出的近场动力学理论进行结合，在积分方程基础上建立近场动力学理论的模型，有效避免了在对象不连续处定义失效的问题，使得裂隙断裂等空间不连续结构成为模型中的一部分，在不增加附加函数定义的情况下，用统一的方程描述地层在开采地下水之后有效应力变化从而产生的地面沉降、裂缝、塌陷问题；本发明在统一框架下建立包含裂缝、塌陷等空间不连续现象的区域地面沉降数值模型，为城市地面沉降模拟预测与灾害防治提供数据支撑，能够在缺少先验知识的情况下，预测识别随着地面沉降演化可能出现的地裂缝、地面塌陷现象。

摘要： 本发明涉及飞机螺旋桨建模技术领域，公开了一种基于叶片单元动量理论的螺旋桨建模方法，包括以下步骤：步骤S1：通过叶片单元动量理论推导叶片单元的推力及力矩公式，然后利用迭代法更新叶片单元推力及力矩公式里的进气比a和涡流系数b的数值，根据更新后的进气比a和涡流系数b的数值计算坐式垂直起降飞机的飞机速度V对应的螺旋桨推力T和力矩Q；步骤S2：根据多项式拟合方法获取螺旋桨推力T以及飞机速度V的螺旋桨推力表达式Fp；步骤S3：将螺旋桨推力公式带入到牛顿欧拉公式中，得到螺旋桨的运动模型方程；步骤S4：根据线性二次调节控制器对螺旋桨的运动模型进行控制，实现坐式垂直起降飞机模态转换的控制目标。

摘要： 本发明公开了一种基于1D3V统计理论建模的微放电阈值预测方法及系统，将微放电过程中电子的运动速度从一维拓展到三维，通过优化后的数值建模减少电子轨迹计算量，根据材料的SEY参数模型快速求解对应有效二次电子倍增率，考虑了电子运动的角动量对微放电过程的影响。实际工程中，特别是对于同轴结构，器件内的弯曲表面会增强电子角动量对微放电建立的影响。