用自制教具突破圆周运动教学难点的教学设计

在“圆周运动”中,线速度与角速度概念的建立既是教师的教学难点,也是学生的学习难点.通过自制教具,帮助学生顺利建立线速度、角速度的概念,领悟“两种速度”的区别与联系,可以顺利突破该教学难点.

燃料电池-燃气轮机底层循环性能研究

燃料电池-燃气轮机联合循环系统作为舰船电力综合系统优质动力源,具有传统热机不可比拟的高效性。本文针对燃料电池-燃气轮机底层循环构建数学模型,并对其性能进行仿真研究。目前燃料电池单堆功率相较于微型燃气轮机较小,为实现燃料电池与微型燃气轮机的功率匹配,提出多堆燃料电池与燃气轮机联合循环。分析多堆燃料电池与燃气轮机联合循环功率匹配与参数优化,使得系统在不同工况下均保持较高效率。为实现燃料电池-燃气轮机联合动力系统在水面舰艇上的应用打下坚实基础。

模糊综合评判在SOFC-GT联合发电系统安全性评估中的应用

在舰船电力综合系统中,燃料电池-燃气轮机(SOFC-GT)联合发电系统作为一种新型的能源转化装置,直接把化学能转换为电能,打破了传统热机朗肯循环热效率的限制,具有其他热机不可比拟的高效性。同时SOFC-GT联合发电系统自身又具有复杂性、强耦合性等特点,使得无法对其安全性做出定量评价。本文采用模糊综合评判手段,构建模糊评判矩阵,对系统进行模糊层次分析(FAHP)[1]。

固体氧化物燃料电池与微型燃气轮机联合发电建模仿真研究

设计一种固体氧化物燃料电池与微型燃气轮机的联合发电系统,并对其进行建模仿真及性能研究。基于Matlab/Simulink仿真软件,采用模块化建模方法,再以拓扑结构连接各个子系统模型,搭建SOFC-MGT联合发电系统模型。仿真结果表明:模型满足仿真要求,系统具有较高的发电效率。在变工况,尤其是高背压条件下,该系统不能稳定工作,必须附加水处理系统才能保证该系统良好运行。

LabView平台下电源测控系统的实现

针对真空热试验设备中大规模电源测控的需求,在原有的外热流系统基础上,利用LabView平台重新设计了电源测控系统。该系统能够实现传统的大规模电源系统的灵活自动配置与控制,达到控制真空热试验设备中要求工况的目的,实现该电源测控系统软件的模块化更新,便捷地应对更换新型硬件电源所带来的软件更新需求。介绍了该电源测控系统的开发,包括其工作原理、硬件结构以及软件结构,重点介绍了LabView平台下的上位自动控制软件的设计。

基于实时数据库技术的空间环境模拟器数据管理平台

针对现有空间环境模拟器试验数据统一管理和试验设备集中监控的难题,文章提出了一种基于实时数据库技术的试验数据管理平台,首次在国内系统级空间环境模拟器研制中引入实时数据库概念,并成功应用于KM7空间环境模拟器中。该数据管理平台将KM7设备各分系统的关键数据信息进行分散采集,统一存储和调用,并通过网络发布。

面向任务的炮兵行动指挥控制建模仿真

着眼联合作战复杂性特点及对指挥控制的新要求,构建了面向任务的炮兵行动指挥控制新模式,分析了其特点与工作流程,运用系统动力学(SD)理论建立面向任务的炮兵行动指挥控制模型,探究了指挥控制的内在机制及各影响因素作用关系。以"多对多式"炮兵区分为例,仿真论证了面向任务的指挥控制方式的优越性、适用时机与条件,为提升联合作战条件下指挥控制效率提供决策依据。

一种热沉调温的自动控制技术

某热真空试验设备热沉调温系统采用开式沸腾系统,能够使热沉温度在一定范围内可调,为产品试验提供一定的交变温度环境。测控系统通过PLC对调温系统设备的测量与控制,实现对热沉调温。副热沉温度稳定度约为±5℃,单点温度稳定度在±3℃之内,基本满足使用要求。

系统动力学信息对炮兵作战能力影响建模仿真

信息成为体系作战炮兵作战能力的构成要素,夺取信息优势成为炮兵作战行动的前提。围绕炮兵信息化作战的特点规律,运用指数法建立信息化作战炮兵作战能力模型,运用系统动力学探究信息要素对炮兵作战能力生成的影响机制。依据设定作战背景,仿真分析了信息对炮兵在传统作战与体系作战不同条件下的作战能力影响问题,为优化炮兵信息化作战能力要素建设提供决策依据。

面向时敏目标的炮兵行动指挥控制建模仿真

联合作战是由多军兵种共同参与的作战行动,指挥控制与协调复杂多变,时敏目标打击对部队行动指挥控制提出了更高的要求。分析了炮兵打击时敏目标的行动特点与任务流程,建立面向时敏目标炮兵行动指挥控制的系统动力学模型,探究指挥控制内在机制与作战行动之间的作用关系。最后,给合案例仿真验证,得出较为可靠的结论,为解决联合作战炮兵行动精确指挥控制与协调提供一种有效途径。

航天员出舱活动地面试验综合复压系统控制技术

为了验证人-舱-服系统的可靠性和安全性,必须在地面做充分的模拟试验。地面试验综合复压系统为航天员的生命安全提供了可靠的试验环境。其中,测控系统采用的PCS7过程控制系统对关键环节均实现了热备冗余,满足试验过程控制要求,可靠地实现了综合复压系统的正常工作和紧急复压自动控制流程,并圆满地完成了人-舱-服联合试验。

对俄出口GVU-600空间环境模拟器研制

GVU-600空间环境模拟器是我国首次为俄罗斯研制的一台航天专用设备,它可以模拟真空、冷黑和太阳辐射3项空间基本参数,主要用于进行卫星热平衡、热真空试验。该设备为卧式圆柱结构,容器内径8m,总长13.5 m,容积600 m3,极限真空1.4×10-5Pa,热沉温度-190℃。文章主要对该设备的技术指标、系统组成及功能进行了介绍,并给出了研制结果。

潜用双模式SOFC-MGT联合发电系统的设计与仿真

[目的]固体氧化物燃料电池—微型燃气轮机(SOFC-MGT)联合发电系统有利于提高常规动力潜艇的续航力和隐蔽性,为分析该系统在不同运行模式下的性能特性,[方法]利用Matlab/Simulink软件对燃料电池AIP动力装置加以改进,并与微型燃气轮机(MGT)组成顶层循环联合发电系统。根据潜艇的航行状态,提出动力装置的双工作模式。建立SOFC-MGT联合发电系统和尾气处理系统的仿真模型,分析其在设计点工况下的性能指标,以及电流、水碳比、甲烷(CH_4)流量、空气组分等因素对系统性能的影响。[结果]仿真结果验证了模型的有效性和可行性,2种工作模式下系统的发电效率分别为59.48%和61.61%,最大功率分别为217 kW和223 kW,其中模式2状态下的系统净功率更高。该联合发电系统在潜艇不同工况下均可保持稳定的输出功率和较高的发电效率,其性能明显优于其他AIP装置。[结论]研究成果可为SOFC-MGT联合发电系统在常规动力潜艇上的应用提供理论支撑。

热真空试验中的自校正PID控制策略

通过引入自校正PID控制策略解决热真空试验温度调节过程中存在的长滞后问题。首先,采用带遗忘因子的递推最小二乘法对未知模型的特征参数进行在线辨识;然后,进行自校正PID的控制律设计。仿真结果表明:该方法可以比较准确地辨识出模型特征参数;与传统的PID控制方法相比,具有响应速度较快、超调量较小等优点。

一种复杂电磁环境的构建方法

针对实际环境中电磁环境的复杂性和装备高性能要求的限制,基于模拟器构建法,提出了一种复杂电磁环境构建方法.首先根据复杂电磁环境的特点,归纳了构建复杂电磁环境的方法.然后详细阐述了所提复杂电磁环境的构建方法,给出了基于该方法的系统组成和工作模式.测试结果表明,该系统具有适用性强、动态性强、应用多样、贴近真实情况和易操作的性能.最后在实际项目中验证了该系统的可靠性.

基于SCADA及以太网的大型空间环境模拟器集中控制系统

以往的空间环境模拟器大多采用分散独立控制的模式,导致多套设备并行试验时人力投入大、设备管理困难。针对这一问题,文章提出了一种基于SCADA(Supervisory Control And Data Acquisition,监控与资料搜集)系统和以太网的分布式集中控制系统。该系统采用B/S架构,将控制网络和企业局域网相结合,为操作用户和管理用户提供方便灵活的远程数据服务。系统对关键模块采用了必要的冗余设计,增加了可靠性和安全性。

大型空间环境模拟设备试验数据管理研究

针对国内外空间环境模拟设备试验系统数据管理模式,从试验数据采集、试验数据处理、试验数据存储归档以及试验数据移交利用这4个方面进行对比分析,提出国内空间环境模拟设备试验系统在增强试验数据处理能力、建立卫星故障模式分析和危险分析系统(FMECA)以及局部试验数据应用模式向远程同步试验数据应用模式发展的建议。

基于效果的炮兵行动C2系统动力学建模与仿真

针对一体化联合作战参战军兵种多、指挥控制(C2)与协调复杂的特情况,围绕炮兵行动特点要求,运用系统动力学理论建立联合作战炮兵行动指挥控制的系统动力学模型,研究常规打击和基于效果作战两种指挥控制模式下炮兵行动所产生的不同结果及其原因,并给合作战想定仿真验证,得出较为可靠的结论,为解决联合作战炮兵行动精确指挥控制与协调提供一种有效途径。

PCS7-400H冗余控制在KM6水平舱中的应用

为满足载人航天人-舱-服出舱活动试验任务的需要,提高系统的可靠性,KM6载人航天器空间环境模拟设备的水平舱测控系统采用SIMATIC PCS7冗余集散控制系统的方式,对所有关键环节包括控制计算机、CPU、电源、网络、I/O模块等都进行了冗余备份。文章较详细地介绍了PCS7-400H冗余功能在测控系统中的实现及测量原理,并在KM6水平舱中的实际运用中,大大地增加了系统运行的可靠性和稳定性。

直接内重整型固体氧化物燃料电池建模与仿真

基于MATLAB/SIMULINK软件,本文建立了直接内重整型固体氧化物燃料电池的性能仿真模型,综合考虑重整反应和电化学反应的耦合作用,讨论了不同温度、压力、水碳比、CH_4流量、空气组分下,放电电流对燃料电池电堆性能的影响。结果发现,设计点工况下,电堆的发电效率高达50%,适当提高运行温度和压力,减小空气和CH_4的流量,减小氮氧比,可以提高输出电压、功率和效率,使电堆的性能进一步提高,为固体氧化物燃料电池发电系统在常规动力潜艇上的应用提供理论支撑。