四足机器人液压驱动单元变刚度和变阻尼负载特性的模拟方法

基于机理建模方法建立了液压驱动单元位置控制系统数学模型,针对不同环境结构下负载刚度和负载阻尼的动态变化特性,把位置控制环作为控制器内环,推导了一种变刚度和变阻尼负载特性的模拟方法。建立了负载特性模拟方法的仿真模型,并在液压驱动单元性能测试平台上进行了模拟方法的实验测试,研究了斜坡阶跃负载力和正弦负载力下变刚度和变阻尼负载特性的模拟效果。研究结果表明:设计的模拟方法能够较好地模拟环境刚度参数变化、阻尼参数变化,以及刚度参数和阻尼参数同时变化时的负载特性。

有阻尼负载时圆柱壳的声传递特性分析

分析研究有阻尼负载圆柱壳的声波透射问题,从经典薄壳理论出发,给出有阻尼负载的圆柱壳振动微分方程,结合均匀流场中的波动方程,利用流-固耦合边界条件,给出了声波传递损失的公式,并计算了相应的算例,研究了有阻尼负载圆柱壳中的声波传递特性。分析了声波入射角度、阻尼厚度、壳体厚度等对声波传递损失的影响,得到了有意义的结论,旨在为工程设计提供参考。

一种2阶小阻尼系数负载的快速补偿驱动法

提出了一种2阶小阻尼系数负载的快速补偿驱动方法。根据2阶系统传递函数,对2阶小阻尼系数负载的驱动信号进行变换,将具有相同衰减振荡周期的正、负向阶跃响应进行不同时间点的叠加,以补偿单个阶跃响应的衰减振荡振幅,实现了2阶小阻尼系数负载驱动响应的快速稳定。应用该补偿驱动法,采用0.18μm CMOS工艺设计并流片了一颗开环控制的音圈电机驱动芯片。结果表明,在10 ms谐振周期的条件下,与最优驱动电流对应的音圈电机位移振幅仅为0.925%,建立时间仅为7.8 ms。

基于能量传输模型的QCM负载效应研究

为准确、有效地区分引起石英晶体微天平(QCM)频偏的质量效应与阻尼效应,运用能量传输模型(ETM)的基本原理,推导出液体粘度和密度的乘积与石英晶体谐振器表面最大的振动幅度之间的显性函数关系式。可通过测试QCM的谐振频率与幅值信息将其负载效应分开,为QCM免疫传感器在医学中的诊断提供了一种理论基础。

牵引电机负载模拟系统的转矩控制方法

基于轨道车辆牵引传动机构的物理模型,对牵引电机的负载转矩进行数学建模;针对阻尼负载转矩和惯性负载转矩2个部分分别提出直流负载电机电磁转矩的控制方法;按照加速时间不变原则,提出牵引电机牵引性能曲线按照负载模拟平台的功率进行等效缩放的方法;结合CRH2A型动车组的实车参数对上述方法进行仿真验证;在3.5 kW负载模拟平台上完成阻尼负载转矩实验,仿真和实验结果均证明所提出的转矩控制方法合理有效,能够准确模拟实车牵引电机负载。

梯形摆式波能转换装置水动力性能研究

基于势流理论,采用频域方法对固定梯形摆式波能转换装置的水动力性能进行研究。由于摆式波能转换装置固有周期较长,在固有周期附近辐射阻尼系数较小,故波能转换效率并不高。在线性理论下研究波能转换装置的水动力性能时通常忽略非线性阻尼的作用,当波浪周期等于装置的固有周期且负载阻尼系数等于辐射阻尼系数时可获最大的输出功率。类似于船舶横摇,对摆式波能转换装置而言有必要考虑非线性阻尼的影响,分析非线性阻尼对最佳负载阻尼系数的影响及负载阻尼系数对摇幅及波能转换效率的影响。

某水电站500 kV PT铁磁谐振现象分析与处理

本文结合某大型水电站倒闸操作,停电过程中出现的主变高压侧T区谐振实际案例进行分析,并对出现该铁磁谐振现象的原理及预控措施做出总结,为保障电站及电网的稳定运行积累经验,方便电力生产一线的运行检修维护和事故应急处置,为高压系统PT铁磁谐振故障处理提供一定参考。

垂直轴水轮机水动力性能的数值模拟研究

即使在均匀水流驱动下,垂直轴水轮机的旋转角速度也不是恒定不变的,而是波动的。为了模拟水轮机的自启动性能,采用二维CFD方法计算水轮机所受到的转矩。通过求解水轮机的运动方程,得到水轮机的旋转角速度及负载吸收的功率。计算得到的能量利用率系数与实验值吻合良好,证明了此方法的可行性。分析了负载阻尼系数对水轮机能量利用率系数的影响,发现存在一个使水轮机获得最大输出功率的最佳负载阻尼系数。

基于AQWA的浮子式发电装置能量效率分析

以浮子式发电装置为研究对象,根据绕射/辐射理论,利用AQWQ软件建立计算模型,分析多自由度波能转换装置的水动力性能,并利用相应的理论公式计算出其所吸收的波浪能以及能量的初步转换效率。分析结果表明:垂荡运动是该浮子式发电装置吸收能量的主要来源.此外若在一定周期内考虑浮子的纵摇运动,浮子式发电装置将能获得更多的能量,使得浮子式发电装置的效率得到进一步提高.

底铰摆式波能装置在斜向波中的水动力性能

采用特征函数展开和二维格林函数相结合的方法求解底铰等厚度摆式波能转换装置水动力系数及斜向规则波作用下的波浪扰动力矩。二维积分方程中奇异积分项采用复变函数解析法求解,因此同时适用于有限厚度及薄壁底铰摆板的水动力计算。通过与文献及与AQWA软件水动力计算结果的比较,验证程序的正确性。类似于船舶横摇运动,在固有周期附近粘性阻尼对摆式波能转换装置的性能有很大影响。通过在运动方程中添加粘性阻尼项考虑粘性阻尼的作用,并在此基础上给出最佳负载阻尼系数的估算公式,分析波向角和波高对装置最佳转换效率的影响。