沥青路面抗滑性能影响因素研究

为研究沥青路面抗滑性能,利用室内小型加速加载设备对3种集料类型、3种级配组成的沥青混合料的抗滑指标BPN和构造深度的衰变规律进行研究,并通过温控箱模拟路表温度,分析了相同混合料在不同温度下BPN值的差异。结果表明:1)集料类型显著影响沥青路面的抗滑性能及衰变趋势,若集料的磨光值越大,磨耗值和压碎值越小,则沥青混合料BPN值衰减速率越小,衰减终值越大;2)沥青混合料级配对构造深度的初值和终值均有较明显影响,级配稳定程度决定了BPN值的衰减幅度和衰减速率;3)温度影响着沥青混合料的材料性能,若温度升高,则使材料性能降低、混合料BPN值呈下降趋势。由此可知,沥青路面抗滑性能受多方面因素的影响,在改善其性能时须考虑相关因素的耦合作用。

二电平电流型开关功率放大器稳定性分析

二电平电流型PWM开关功率放大器广泛应用于电磁轴承系统中。首先给出二电平电流型PWM开关功率放大器的基本原理及线性化模型。然后结合二电平开关功率放大器输出电流的纹波特点,分析纹波对开关功率放大器稳定性的影响,在电流控制电路分别采用分立器件和集成PWM控制芯片情况下,得到保证开关功率放大器控制回路稳定工作的比例电流控制器的临界增益。最后针对分立器件的电流控制电路,提出一种在低增益条件下通过调整载波偏置电压来降低开关功率放大器稳态误差的方法。仿真和实验结果验证了理论分析的正确性。

基于模糊综合评价法的山区高速公路隧道运营安全评价研究

从驾驶员和车辆特性、机电设施、土建结构、交通环境4个方面对山区高速公路隧道运营安全进行评价。选取19个因素指标建立隧道运营安全评价体系,并采用AHP法确定指标权重,建立模糊综合评价模型对运营安全进行评价。研究结果表明,采用模糊综合评价法对隧道运营安全进行评价的途径可行。

城市道路交通隔离设施应用效果评价分析

为了评价道路交通隔离设施的应用效果,选取试验路段观测人机冲突数据,以交通冲突率和通行能力为评价指标,对比分析栅栏式、花池式、钢管式交通隔离设施的应用效果。研究结果表明:无隔离设施相对栅栏式隔离设施降低交通冲突率84%,钢管式隔离设施降低76%,花池式隔离设施降低74%,通行能力明显提高。

山区道路弯道上车辆自动减速系统分析、建模与设计

受弯道离心力影响,在弯道处车辆易发生侧滑和侧翻,山区道路转弯车道为交通事故高发区。车辆自动减速系统运用ITS技术自动控制车辆,使其能以安全车速通过弯道,避免交通事故发生。阐述车辆在转弯道处的运行机理,并对其在直线路段和曲线路段的运行情况分别建立数学模型,且对模型进行解析,以展现车辆自动减速系统的控制过程。通过对数学模型的分析,设计出弯道处所需的检测装置和自动减速系统所需的数据传输,以达到弯道处车辆自动限速的目的。

考虑涡流的自传感主动电磁轴承转子位置估计策略

自传感主动电磁轴承不需要独立的位移传感器,相比传统电磁轴承具有成本低、集成度高和结构紧凑等优点,其技术关键在于利用电磁轴承的可测物理量(如线圈电压、电流等)进行转子位置的准确估计。涡流作为电磁轴承中一个重要的非线性因素,会对自传感转子位置估计的精度、线性度产生重要影响。首先考虑了涡流影响下电磁轴承电感相对气隙长度的灵敏度,分析了在自传感电磁轴承中采用叠片结构铁心相比采用实心结构铁心的优势。然后利用一种单匝虚拟绕组模型,分析了叠片结构铁心电磁轴承中涡流对电流纹波特性的影响,并提出了一种考虑了涡流影响的基于电流纹波解调的自传感转子位置估计策略。最后在刚性转子-四自由度径向自传感电磁轴承实验平台上验证了上述自传感位置估计策略的有效性。

自传感电磁轴承位移解调过程的精确建模和分析

实现自传感电磁轴承的关键在于从线圈电流信号中准确的解调出转子位置信息。受开关功放脉冲宽度调制占空比和转子位置变化等因素的影响,线圈电流信号具有复杂且时变的频谱构成。以往针对开关谐波解调型自传感电磁轴承的分析和补偿方案均建立在转子位移解调器模型完全理想的基础上,难以对解调器的实际输出特性进行准确分析。该文利用绝对值函数的余弦傅里叶级数和Jacobi-Anger恒等式,分别建立了在静态和动态线圈电流作用下,自传感解调器各环节的频域解析模型。并在四自由度径向电磁轴承刚性转子系统平台上进行了相关实验,验证了模型的有效性。结果表明,静态线圈电流作用下解调器的输出为与气隙成比例的常值,动态线圈电流作用下解调器的输出中还包含3个频率分量,且各分量的幅值和频域分布取决于转子位置和功放脉冲宽度调制占空比的变化规律。

碳化硅MOSFET器件特性的研究

由于材料性能的不同,碳化硅MOSFET与硅MOSFET在电气特性方面存在一些显著差异,不能简单地将硅MOSFET直接替换为碳化硅MOSFET。为了准确地掌握碳化硅MOSFET在实际应用中的工作特性,利用双脉冲测试电路对器件特性进行了研究,重点对通态特性和开关特性进行了分析、总结,实验结果可对基于碳化硅MOSFET的变换器优化设计提供指导。

3 kW电流型PWM整流器的研究

脉宽调制(PWM)整流器作为一种重要的治理谐波污染方法,能从源头上消除谐波并提高功率因数。这里针对电流型PWM整流器,进行了原理分析,介绍了控制方法及调制方式,设计了一台3 kW原理样机,结合具体电路参数,得出网侧滤波器参数与直流侧电流大小和功率因数的关系,并利用Matlab仿真及实验进行验证。