机器人用同轴磁性齿轮若干基本特性分析及其数值计算

机器人用同轴磁性齿轮受其固有特性的限制,目前难以直接应用于工业机器人,其力矩密度、传动比、空程、背隙和扭转刚度、稳定工作区等关键基本特性的研究尚存不足。为此,以国家标准规定的型14谐波齿轮性能为参考对象,采用类比的方法,运用相关电磁学理论,对与其同等空间大小的同轴磁性齿轮相关性能及其数值计算方法、稳定性以及伺服电动机和同轴磁性齿轮的一体化集成技术进行了研究和对比,指出了扭转刚度不足是制约同轴磁性齿轮用于机器人的关键因素,明确了未来机器人同轴磁性齿轮伺服控制的研究重点。

基于离线单相周期方波脉冲的三相异步电机启动转矩测试

为了克服三相异步电机启动转矩无载测试现有方法存在的测试精度较低、电网冲击等问题,提出一种基于离线单相方波脉冲的电机启动转矩测试方法。以Y160M-4型三相异步电机为研究对象,给出用于测试启动转矩的单相方波逆变电源结构、工作原理及关键参数计算方法,并利用二维瞬态电磁场数值计算方法,以研究不同激励模式下的启动转矩为目的,获取电机启动过程的电枢电流。结合电机数学模型和坐标变换理论,研究并给出单相正弦波激励下的电机等效电路模型和启动转矩理论计算模型。在此基础上,进一步给出单相方波激励下的启动转矩数据处理方法。经验证,依据所提出的单相方波激励下的电机启动转矩计算方法并结合二维瞬态电磁场数值仿真,启动转矩测试相对误差约为0.25%。研究结果表明,利用该方法计算三相异步电机的启动转矩,测试精度获得明显提高,从而证明了所提方法的正确性和可行性。

永磁同步电机矢量控制系统扩展频域模型及其在谐振抑制中的应用

原矢量控制系统频域模型在直接用于高速、带载系统运行性能分析时存在较大的误差,对其构建理论及过程进行了重新分析。在指出误差产生根源的基础上,通过在系统数学模型中引入反电势和负载的作用,并削弱直轴电流对系统误差的影响,从而提出可以直接用于永磁同步电机矢量控制系统性能分析的扩展频域模型。此外,还研究了扩展频域模型在系统谐振抑制中的应用技术,给出了基于解析方法的系统谐振抑制前后的带宽以及谐振点与反谐振点的计算结果。通过验证,进一步利用超前校正网络技术,对抑制后的带宽进行恢复和扩展。研究表明:该扩展模型不仅性能分析误差小,而且可以用解析法直接获取系统的频率响应特性,克服了原模型在获取高速、带载条件下系统频率响应特性时依赖扫频试验方法的局限性。

三相鼠笼异步电动机无传感器转速检测技术及其适应性

针对三相鼠笼异步电机无位置传感器快速傅立叶变换(fast Fourier transformation,FFT)测速方法需要预先知道转子槽数,且测试精度易受噪声干扰和采集时长等因素的影响,提出一种基于奇异值分解-Prony(singular value decomposition-Prony,SVD-Prony)算法的无位置传感器高精度转速测量技术。运用电机学相关理论,研究转子槽谐波测速机理,并给出整数倍率转子槽数的计算方法。在分析并明确定子电流噪声影响和FFT法存在检测精度受采样时长限制等问题的基础上,研究基于奇异值增长率的SVD滤波方法和用于辨识转子槽谐波的Prony算法,并以Y160M-4型电机为研究对象,在不同运行状态下对该技术的适应性进行分析。在此基础上,构建相关物理测试平台,对YE90S-2型电机进行实测。结果表明,在相同采集情况下,所提方法测试绝对误差仅为FFT测速方法的几分之一,检测精度大幅提高。

小麦B淀粉一步酶解产糖优化及酒精发酵

以小麦B淀粉为原料,优化其一步酶解制备可发酵糖的工艺及后续酿酒酵母发酵生产酒精,提高其利用价值。首先对小麦B淀粉基本组分含量进行测定,其次使用α-淀粉酶和糖化酶组成复合酶对小麦B淀粉进行一步酶解制备可发酵糖,详细考察复合酶用量、料液比、酶解温度、酶解时间及pH对还原糖得率影响,对以上参数进行正交优化,获得酶解最佳工艺条件,最后利用酿酒酵母发酵所得酶解糖液生产酒精。结果表明,小麦B淀粉中淀粉含量85.61%,蛋白质和灰分含量都达到2%左右,戊聚糖含量接近5%,通过正交优化确定酶解产糖最佳条件为复合酶用量4 mL,料液比1:25 g/mL,酶解温度60℃,酶解时间10 h,pH5.0,在此条件下还原糖得率达到94.6%。利用酵母发酵产酒精,最终酒精浓度达到12.76 g/L,酒精原料得率为31.90%。本研究为小麦B淀粉制备酒精工艺提供参考。

新高考模式下物理教学改革的实践研究

个性化教学重在关注每一位学生的需要,教学研究有助于教师探寻有效的教学方法,了解学生学习的过程,通过共享与学术交流促进教师专业素养的提高。教学评价又反馈教学效果,推动教学质量不断提高。文章通过分析新高考模式给物理教学带来的影响,指出新高考模式物理教学改革中所遇到的难题,进而探究了新高考模式物理教学中的改革策略。

三相鼠笼异步电机转子断条故障检测

针对转子断条故障信号易被基波淹没,故障特征不易提取及容易误判等问题,提出在空载低压运行状态下通过基于奇异值增长率的SVD-Prony算法检测转子断条故障。在研究转子断条故障特征及转子槽谐波测速机理的基础上,给出了整数倍转子槽数的理论计算公式及转子断条故障信号频率与转子槽谐波频率的关系表达式,并通过转子槽谐波频率验证转子断条故障信号的正确性,以此提高转子断条故障检测的有效性。通过仿真,验证了所提方法的有效性和实用性,对电机转子断条故障检测研究具有重要意义。

天然气地下储气库规划设计要点

建造天然气地下储气库可从根本上解决城市季节性调峰问题,是平抑供气峰值波动最合理、有效的途径之一。对天然气地下储气库的选型、规划设计和动态运行等几个主要方面分别进行了阐述,并对其技术特性进行了分析,分析结果可为我国开展地下储气库的研究提供参考。

高速永磁电机护套配合过盈量的计算及强度校核

烧结钕铁硼永磁材料具有抗压强度大、抗拉强度小的特点,为了避免永磁体在电机运行时难以承受因高速引起的离心力产生断裂破坏的后果,常常在永磁体外侧设置一层高强度非导磁防护套,二者采用过盈配合以使永磁体承受一定的预压力。给出了接触压力、旋转速度、温升对过盈配合量影响的计算方法,提出了永磁体和护套强度的校核准则,并将其应用于一台实际的高速永磁电机。计算结果得到ANSYS workbench的有效验证。

UPS与台式电脑开关电源的集成技术及其动态特性研究

为了避免市电掉电导致电脑硬件损坏或数据丢失,针对目前采取加配独立UPS方案存在系统可靠性低、占用空间大以及难以综合优化等问题,提出了一种基于快速运行模式切换开关的低功耗集成技术。该技术不仅将UPS集成到PC电源内部,降低了系统体积,而且使UPS处于热备份空载运行模式,减小了运行功耗。通过电路分析和数字仿真就系统的模式转换原理、电路结构以及动态特性等关键技术进行了研究与验证,证明了该技术的可行性和先进性。

一种改进的医学图像分水岭分割算法

为了提高医学图像分割的准确性,针对分水岭分割算法中的过分割问题,提出了一种改进的医学图像分水岭分割算法。该算法首先在分水岭变换前进行预处理初步分割,主要包括多尺度形态学滤波、多尺度梯度算子计算、自适应标记提取以及分水岭变换;然后在初步分割变换后,通过基于邻接图的区域灰度相似性与边界相似性相结合的合并准则,对分割后的区域进一步合并。实验结果表明,新算法有效地解决了分水岭算法的过分割问题,具有较强的抗噪性能和边缘定位能力,能够满足医学图像的分割要求。

基于各向异性扩散的医学图像分水岭分割算法

针对医学图像形态建模过程易产生过分割的问题,提出了一种基于各向异性扩散的分水岭分割算法。该算法首先对原始图像进行自适应各向异性扩散滤波,然后引入多尺度的形态梯度图像作为分水岭变换的参考图像,以突出图像中物体的边界轮廓,平滑具有均匀亮度的区域。最后,定义基于边界平均灰度和面积的区域合并准则,对分割后的区域进一步合并。实验结果表明,该算法能有效抑制过分割,具有较强的抗噪声性能,得到的分割结果可以满足医学图像建模的需要。

剑杆织机经纱张力数学模型及仿真

准确分析剑杆织机经纱张力变化规律是织机改进的基础.在考虑织机经纱张力、经纱形变等多个影响因素基础上,通过对织机基本运动动力学的分析,建立了用于分析经纱张力的动态数学模型及数字仿真系统.该系统具有明显的模块化特征,不仅适用于多种车速、开口运动曲线以及打纬运动曲线的复杂机构运动动力学性能仿真,而且由于其各模块相对独立,便于各模块升级的分析,具有良好的适应性和扩展性.系统仿真结果清晰地反映了织机纱线的张力变化规律,证明了所建模型的正确性.

以MATLAB神经网络预测城市燃气调峰用气量

根据城市燃气季节负荷变化的特点,应用人工神经网络理论,在MATLAB环境下开发了可反映燃气负荷周期性变化趋势,并包括各种不确定因素波动影响的燃气季节负荷预测模型。根据已知的燃气干线管道的输气值,即可确定燃气季节性调峰用气量。所建模型具有较高收敛速度和预测精度,且具较强适用性和灵活性,可为储气设施的设计与建造提供理论依据。

应用灰色物元分析法确定地下储气库设计方案

由于天然气地下储气库的设计和建造具有多目标性,因此在建设前期必须进行充分的技术和工程论证。通过计算实例,将灰色系统理论与物元分析法进行有机结合,对地下储气库各设计方案特征量所具有的灰数特性和影响方案的各因素间的不相容性加以分析研究,提出了基于灰色物元分析法确定天然气地下储气库的最优设计方案,计算结果符合工程实际。

水驱气藏型地下储气库注气过程优化方案

通过建立水驱气藏型天然气地下储气库的注采动态数学模型,确定了地下储气库注气时的压力、含水饱和度变化的动态特征。以储气库压缩机站的功率最小消耗量为目标函数,以给定时间内城市剩余天然气总额和注入时各单井压力、含水饱和度的限制为约束条件,确定了储气库内各单井的最佳注入量,编制了夏季储气库最优运行方案,可为地下储气库实际注气过程的优化运行提供理论依据。

高校本科生毕业论文中存在的问题及对策

高等学校本科生毕业论文是大学生走向工作岗位前的最后一次综合训练和对大学阶段学习成果的检查。作者调查了当前毕业论文中存在的问题 ,分析了水平下滑的原因 ,并对今后提高毕业论文的质量提出了相应的对策。

压缩机中间冷却器采用不锈钢波纹管的试验研究

采用新型不锈钢波纹管代替壳管式换热器中的直管 ,对压缩机中间冷却器进行了改造 ,并进行了实际运行测试和比较分析。结果表明 :波纹管换热器的天然气出口温度能够达到甚至低于压缩机的设计值。换热效率比列管换热器的高 6 1% ,压缩机的操作正常平稳 ,维护工作量大大降低 。

电动车续程分析模型与驱动策略的优化选择

鉴于目前电动车普遍存在续程短的情况 ,首先从车辆的动力系统角度建立了较为系统的续程分析数学模型 ,并给出分析过程和分析实例 ,验证了模型的正确性。接着 ,就使用永磁有刷电动机为原动机的车辆 ,分析了在PWM占空比为 10 0 %时最大续程时系统动力特性。最后 ,利用最优控制理论 ,分析行车策略与续程的关系 ,并得出了若干重要结论。

基于VRML的多晶体晶粒三维形貌仿真及可视化研究

根据模拟微观组织的Rappaz连续形核模型和晶粒的细胞生长法,对多晶体凝固过程中晶粒组织进行了三维建模。采用面向对象的计算机仿真技术,完成了晶粒的三维形貌仿真;并将由VC++6.0中生成的仿真结果自动转换为VRML2.0的场景文件;在浏览器中实现了三维仿真结果可视化。在PC机上实验表明,所构建的仿真模型较好地模拟了多晶体的三维形貌;从而为多晶体材料微观组织的研究提供一种三维数字化模型。