基于模糊增益滑模四旋翼无人机自适应容错控制

针对四旋翼无人机执行器故障下的轨迹跟踪问题,提出一种基于模糊增益滑模的自适应容错控制方法.首先,针对直接控制通道利用自适应机构在线估计执行器故障并加以补偿,采用基于模糊增益的滑模控制器设计可调控制器以满足鲁棒性要求.针对间接驱动通道设计基于模糊增益的滑模控制器,从而实现无人机全通道的容错控制设计,该方法具有良好的容错能力的同时,能很好地抑制系统颤振,获得平滑的控制信号.最后,对四旋翼无人机在不同控制器下的轨迹追踪性能进行了对比仿真,结果表明,系统在故障以及扰动下具有良好的飞行性能.

超声滚压微锻造增材件表面力学性能

增材制造Ti-6Al-4V钛合金构件时,易出现裂纹、表面粗糙度大等缺陷.为了解决这一问题,将应用于表面强化处理的超声滚压微锻造工艺与增材制造过程相结合,通过有限元软件模拟了激光熔丝增材制造及冷却过程,并分析了超声滚压微锻造加工对增材件表面力学性能的影响.结果表明:在经过超声滚压微锻造加工后,增材件残余应力由拉应力转变为较大的压应力,有效降低了增材件产生裂纹等缺陷的风险,同时,加工后的增材件表面等效塑性应变增大,表面显微硬度提高,且超声滚压微锻造加工对滚压头接触区域影响最大.

循环流化床锅炉双捅渣灰控阀结构设计

为解决锅炉运行中广泛存在的排渣堵塞问题,文章提出了创新的循环流化床锅炉双捅渣灰控阀的结构设计方案,阐述了这一新型阀门结构的关键部分,即驱动结构和螺旋式阀杆结构,并探讨了如何将这两个核心组件集成于循环流化床锅炉的双捅渣灰控阀中。研究结果表明,该结构设计不仅可以有效解决排渣堵塞问题,还能显著提高锅炉的运行效率和安全性,为新能源产业的可持续发展作出贡献。

质地多面分析(TPA)法评价葡萄贮藏期间果肉质地参数的研究

以巨峰葡萄为试材,应用质构仪质地多面分析(TPA)法对冰温结合四种不同浓度CO2气体贮藏期间的葡萄果肉质地参数进行了评价。实验结果表明:在整个冰温贮藏期间,TPA测试反映了四种不同浓度CO2气体下的葡萄果肉各项质地参数总体呈现下降趋势,且不同浓度CO2气体间各质地参数下降规律有所差异;果肉硬度与黏着性、咀嚼性呈较好的正相关性,而与凝聚性呈负相关;果肉咀嚼性与硬度、黏着性、弹性呈较好的正相关性;果肉弹性与凝聚性、咀嚼性、回复性呈较好的正相关性,而回复性与弹性、凝聚性以外的质地参数相关性较差。结论:质地多面分析法能很好地反映葡萄果肉质地参数变化规律,适合用于评价葡萄贮藏期间果肉质地变化情况。

斜齿轮-转子-轴承弯扭轴耦合振动特性分析

为研究风电齿轮箱中高速级斜齿轮传动系统的动力学特性,在同时考虑输入/输出扭矩的时变性、齿轮偏心、综合传递误差、重力激励以及支撑轴承的非线性等因素的影响下,应用集中质量参数法建立了多自由度斜齿轮-转子-轴承弯扭轴耦合的动力学模型。在此基础上推导了风电齿轮箱高速级斜齿轮传动系统的动力学微分方程,并分析了转速、齿轮偏心、轴承游隙等参数对传动系统振动响应特性的影响。研究结果表明:由于弯扭轴耦合的作用,传动系统中扭转振动位移明显大于横向和轴向振动位移,故系统以扭转振动为主。随着转速的逐渐升高,振动位移显著增大,频率幅值发生明显的波动并且在转频附近出现了连续谱。随着偏心的增大,系统中各位置振动幅值明显增加,但对扭转方向的影响大于对横向和轴向振动的影响。轴承游隙对斜齿轮系统的动态特性影响不大,但轴承有其自身的谐振频率,在系统设计阶段需要注意避开轴承的变刚度频率对系统的影响。研究结果为风电齿轮箱传动系统的动态特性分析和故障诊断奠定了一定的基础。

质量功能配置方法中模糊信息建模

基于在产品设计过程中,质量功能配置所需要的大部分输入信息通常都表现为人的判断、认识和评估等,具有模糊化和语言化的特点,阐述质量屋模糊信息建模的核心思想,提出顾客需求模糊合成及产品规划质量屋模糊建模的算法。应用模糊扩展原理将传统的质量屋理论与方法扩展到模糊领域中,详细论述最基本输入信息模糊合成建模、顾客满意水平模糊评价模型、关联矩阵和自相关矩阵模糊相关程度建模、工程特性权重模糊建模等模糊信息的建模过程,从而能够有效地处理各种模糊、定性的信息,在模糊环境下做出有意义的决策。

双盘悬臂转子轴承系统碰摩故障数值仿真与实验分析

分别建立了双盘悬臂转子轴承系统的力学模型、数学模型和碰摩力模型,同时利用转子碰摩故障的实验装置,研究了转子系统碰摩故障的非线性振动特性,对中间盘碰摩时转子系统的动力学特性、悬臂盘发生碰摩时转子系统的动力学特性进行了进一步分析,数值仿真结果与实验结果一致,对实际工程中转子系统的安全稳定运行具有一定的实际参考价值。

螺旋密封的密封能力及参数优化

建立了流体作层流运动条件下螺旋密封的封液能力模型.用CFD分析了压差力作用下密封介质受力分布和压差力作用下密封介质速度分布,并以此求出泵送流量和压差作用下产生沿螺旋槽的泄漏量和环形间隙产生的泄漏量.根据流量平衡理论求解出密封系数,并对螺旋密封结构的参数进行了参数优化,得出最佳螺旋密封结构参数,即当齿顶宽和齿槽宽比值为1,齿槽深和间隙比值为2.61,螺旋升角为15.6°时密封能力最强.为层流条件下螺旋密封结构参数的选择提供了参考.

双盘悬臂转子-轴承系统基础松动故障分析

工艺操作变动造成的非正常振动以及安装不良等,均可能造成旋转机械的转子、支座及基础出现松动故障。综合考虑各种支座松动模型的优缺点,提出了一种松动模型,并基于非线性有限元理论,通过实验分析了松动故障对双盘悬臂转子系统的非线性动力学特性的影响,对机组的安全运行和延长机组工作时间具有重要的工程意义。

小波分析在转子裂纹故障中的应用

为了模拟现实生产中旋转机械出现的转子裂纹故障,在单跨转子实验台上,对含有裂纹的转子系统进行了实验,把采集到的故障信号,利用三维谱振图和小波尺度图结合进行分析.结果表明:两种方法相结合可以更好地揭示裂纹故障信号的频率结构,特别是在1/2临界转速下能检测出能量相对较小的二倍频分量;系统在2倍临界转速时,会产生1/2次谐波共振,随着裂纹的加深,会产生高次谐波,这些频率特征可以作为诊断裂纹故障的一个依据.

某核电站主泵转子-轴承系统碰摩故障分析

为了使核电站的主泵安全、长期、稳定地运行,利用非线性有限元方法、现代非线性理论与转子动力学理论,建立了某核电站主泵转子-轴承系统有限元模型,研究了主泵的碰摩故障问题,分析了碰摩刚度、不平衡质量偏心量与碰摩间隙对转子的影响。研究结果对核电站主泵等相似旋转机械的碰摩故障的诊断具有一定的参考价值。

基于VMD-DBN的滚动轴承故障诊断方法

为揭示滚动轴承故障振动信号的典型特征规律,结合变分模态分解(VMD)与深度置信网络(DBN)的优势,提出轴承振动信号特征的提取方法.将信号先进行基于VMD的分解,根据各模态分量频谱图确定其模态参数,得到若干个模态分量.然后,基于DBN强大的特征提取能力,采用DBN无监督特征提取方法,将得到的模态分量映射到一维,并融合各分量的DBN特征形成特征向量,将其作为粒子群优化支持向量机(PSO-SVM)的输入进行故障诊断.实验验证与对比分析证明了VMD-DBN方法的可行性与优越性.

钛合金激光熔丝增材制造的温度场与应力场模拟

激光熔丝增材成形过程中复杂热循环和残余应力分布会使沉积层产生较大的变形甚至开裂.利用ABAQUS软件建立其完全热力耦合有限元模型,采用移动热源子程序模拟激光加载,生死单元技术模拟材料的添加.综合考虑了材料的熔化潜热、对流/辐射换热边界条件、随温度变化的材料非线性等问题,研究Ti-6Al-4V钛合金单道多层薄壁件沉积过程中的热循环特性和残余应力分布.结果表明:沉积成形经历了快速加热、快速冷却的过程,随着层数的增加,热累积效应增强;沉积层整体呈拉应力状态,易产生裂纹等缺陷.

闪蒸干燥机温度的自适应模糊PID控制

针对旋转闪蒸干燥机温度控制具有较大的滞后性、非线性和时变性的特点,以Φ1000型旋转闪蒸干燥机为具体对象,选用PLC作为温度控制器,并对其入口温度采用了自适应模糊PID控制算法。给出了闪蒸干燥机的具体结构及工作原理,根据其生产的实际情况和操作经验,总结出自适应模糊PID控制器的控制规则并确定了其相应控制参数。通过实际运行证明,本控制系统使其入口温度稳定在设定值附近,取得了较好的控制效果并确保了干燥质量达到生产指标要求。

超声辅助搅拌摩擦焊温度场及残余应力场分析

超声辅助搅拌摩擦焊是一项在搅拌摩擦焊的搅拌头上添加轴向高频振动的新技术.以6 mm厚7075铝合金材料为研究对象,建立了超声辅助搅拌摩擦焊与普通搅拌摩擦焊接的热源模型,通过ANSYS软件研究了轴向振动对焊接过程温度场以及焊后残余应力的影响规律.结果表明,轴向振动的添加能够增大热输入量,提高焊接峰值温度且降低焊缝残余应力;在相同转速及焊接速度下,当振动频率一定时,焊接峰值温度和焊后残余应力随着振动幅值的增加而增大;当振动幅值一定时,随着振动频率的增大,焊接峰值温度及焊后残余应力也相应增加.

高速电主轴热力学分析的仿真研究

根据实际工程需要并结合热力学第一定律,以某公司ES系列高速电主轴系统为例,分析其热源以及散热特性,并计算其主要热源产热参数以及散热系数等热分析参数。综合分析结果,通过ANSYS有限元分析软件建立有限元模型并进行热力学仿真研究,可得出电主轴系统各部分稳态温度分布云图以及达到热平衡时热源部分温度随时间变化曲线。结合实验分析验证仿真结论,并提出电主轴改进参考意见。

工业干燥机质量评价方法研究

本文提出了基于模糊综合评判与层次分析法相结合的干燥机质量评价方法。并将该方法用于某型号旋转闪蒸干燥机的质量评价。实证研究表明 ,该方法可以综合各种因素对干燥机质量的影响 ,帮助企业确定其产品质量 ,比传统的方法更加合理、有效。

试件形状对铝合金摩擦叠焊成形的影响

为了研究不同试件形状对铝合金摩擦叠焊单元成形的影响,选取7075铝合金为试验对象,使用ABAQUS有限元软件,对摩擦叠焊单元成形这一复杂的热力耦合过程进行数值模拟,在将其简化为二维轴对称模型的基础上,采用FRIC子程序和网格重划分技术进行分析.对比温度云图、变形情况以及应力分布,结果表明:试件形状能够影响焊接缺陷产生的以及缺陷的尺寸;相对于焊棒形状,焊孔形状对焊接缺陷产生的影响更大,直角焊孔对塑性金属的流动阻碍作用最大,倒角焊孔次之.圆角焊孔阻碍作用最小,更容易得到较好的焊接质量.

超声微锻造辅助激光熔丝增材制造数值模拟研究

激光熔丝增材制造技术能大大提高制造效率,但制件存在复杂的残余应力,导致制件内部缺陷多.为了解决这些问题,将超声微锻造与滚压相结合对制件表面进行高频率击打,使金属表层产生塑性变形,将原有的拉应力转变成压应力.以TC4为研究对象,利用ANSYS对激光熔丝过程进行热-结构耦合数值模拟,并施加超声滚压微锻造,分析微锻造前后应力场的变化情况.研究结果表明:激光熔丝熔覆层应力分布更加均匀,拉应力减小,甚至转化为压应力,有效地抑制制件内部缺陷的形成.

振动压路机非线性模型及仿真实验

在研究土体塑性变形时力与变形关系的基础上,建立非线性振动压路机模型。结合某型振动压路机选取了系统参数并计算固有频率,根据选定的数值进行在不同激振力频率下的数值仿真。根据振动压路机实验获取并分析实验数据,得出非线性振动压路机的系统响应特点并验证系统模型的可用性,为研究振动压实提供理论依据。