科技体制改革新形势下高水平研究生导师队伍建设研究

研究生导师是研究生培养质量的第一责任人,研究生导师队伍建设对保证研究生教育质量起着关键作用,为更好的应对新时代科技体制改革带来的挑战,把握新形势带来的机遇,本文分析梳理了学院导师队伍的现状和问题,探索新形势下高水平研究生导师团队建设机制,对于建立和完善科技体制改革新形势下高水平研究生导师队伍的建设与培养新时代高层次人才具有重要意义。

直驱式永磁直线电机深度模糊滑模-自抗扰控制

针对直驱系统中各种非线性干扰直接作用下的永磁直线电机控制性能恶化的问题,提出一种深度模糊滑模-自抗扰控制方法。首先,通过非线性扩张状态观测器估计系统不确定扰动,在滑动面设计中引入跟踪误差的积分项,结合饱和函数sat(s)与位移误差的幂函数设计趋近律,从而改进滑模-自抗扰控制方法;其次,为避免设计过程中的主观影响,进一步提升直线电机在复杂工况下的适应能力,基于深度神经网络训练模糊规则,进而调节滑模控制的关键参数。采用所提方法在直驱泵性能测试平台进行了实验研究,结果表明:所提深度模糊滑模-自抗扰控制方法有效提高了直线电机控制精度、响应速度与鲁棒性,直线电机的阶跃响应时间相对于传统滑模控制方法提升了23.87%;正弦目标跟踪的ITAE指标改善是传统滑模控制方法的4.7%、是改进滑模-自抗扰控制方法的13.2%;在传感器白噪声干扰下,正弦目标跟踪的最大跟踪误差相对于改进滑模-自抗扰控制方法改善了一个数量级。

空气悬架用电磁直驱式空气压缩机设计与分析

针对传统空气悬架用空气压缩机结构复杂、体积较大的问题,提出了一种双气缸对置分布的电磁直驱式空气压缩机。首先建立了电磁直驱式空气压缩机的数学模型,然后对压缩机参数进行了灵敏度分析,并以直线执行器电磁效率和排气量作为优化目标,采用多目标遗传算法对选取的参数进行了优化。最后,与原系统中的旋转式空气压缩机进行了比较。结果表明:优化后排气量由22 L/min提升为25 L/min;相较于旋转式空气压缩机,电磁直驱式空气压缩机理论上体积和质量均减小,力学性能良好;充气工况下到达预定压力比旋转式压缩机快0.6 s,电磁效率提高21%。

主动配流式电磁直驱静液作动器液压系统能耗分析

针对一种基于主动单向阀与电磁直线执行器的主动配流式电磁直驱静液作动器能耗机制不明确的问题,建立液压系统的机械-液压耦合模型,将其能量损耗分为以液压缸与柱塞泵组成的能量转换损耗以及液压回路损耗,定量分析液压系统的能耗组成与分布规律。结果表明:负载变化对能量转换损耗的影响较大,且损耗占比始终大于27%;频率的改变增加系统中液压回路的能耗,且其损耗占比始终大于59%;整个工作过程中,系统的有用功比重会随着负载的增加不断提高,随着频率的增加不断降低。

基于动态分层网格的空气压缩机流场特性分析

为提升空气压缩机流场特性有限元分析的精度,研究一种基于动态分层的动网格设置方法,通过建立流体区域模型、设置动网格及Scheme文件,实现压缩机工作过程的连续瞬态模拟;建立压缩机工作过程有限元分析模型,获得了在现有某型号产品结构参数下,压缩机气缸内的速度和压力分布规律。结果表明,压缩机在吸气与排气过程中压力分布不均匀;吸气过程中的最大流速为185.4 m/s,排气过程中的为168.1 m/s。研究成果为空气压缩机结构参数的进一步优化提供理论依据。

江苏省大学毕业生住房困境及对策分析

在房价日益增长的今天,大学毕业生住房俨然成为亟待解决的问题。大学生是社会发展的主力军,留住大学生对一个城市的发展有着不可小觑的影响,妥善使得大学生安居对于社会安定和团结是至关重要的。通过对大学毕业生住房现状及原因分析,提出相关对策,以期待对大学生住房问题的解决有帮助。

车用汽油机停缸时循环功耗研究

发动机停缸时,不同的停缸方案以及采用不同的控制参数所对应的循环功耗和摩擦功耗有较大差别,影响停缸后发动机性能。基于电磁驱动配气机构全柔性化的特点,研究了滞留废气、滞留空气、排气门常开3种停缸状态下的功耗。仿真结果表明,减少停缸循环缸内气体量有利于降低功耗,排气门常开方案功耗随气门升程增加而降低。最后确定了以最小功耗提高经济性和最大功耗改善换挡品质的停缸方案。

基于逆系统的车用PMSM滑模矢量控制

为满足车用永磁同步电机(PMSM)在快速响应的同时,在负载扰动以及参数变化下具有较强的鲁棒性,提出一种基于逆系统的PMSM滑模矢量控制。对强耦合、非线性的PMSM系统进行可逆性分析,基于逆系统将PMSM解耦成一阶线性转矩子系统和一阶线性定子转矩电流系统,以提高系统响应速度。利用线性连续函数代替传统滑模控制中的符号函数设计滑模控制器,以减小系统抖振、提高系统的鲁棒性与抗扰动能力。分析控制系统的稳定性与控制性能。结果表明:所提出的控制算法与传统PI控制相比响应迅速,在系统参数与负载变化时的鲁棒性显著提高。

改进LuGre模型的电磁直线执行器自适应鲁棒控制

为提升电磁直线执行器在动态摩擦力下的跟踪性能与干扰抑制性能,提出基于改进LuGre模型的电磁直线执行器自适应鲁棒控制方法。建立考虑改进LuGre动态摩擦力的高功率密度电磁直线执行器动力学模型,通过非线性观测器来估计动态摩擦模型的不可测内部状态,参数自适应用于减少参数不确定性的影响,设计结合摩擦补偿自适应控制律、稳定反馈和鲁棒控制的自适应鲁棒控制方法,并证明该方法的稳定性;基于皮尔逊相关系数研究控制参数对性能的影响规律,对比分析不同控制算法下电磁直线执行器的运动控制性能以及抗干扰能力。仿真与试验结果表明:非线性增益k_(s1)与k_(s2)是影响控制性能的关键参数,提出的自适应鲁棒控制方法与鲁棒控制以及PID控制相比,在提升控制精确度前提下,响应迅速,能够有效克服非线性摩擦力、系统参数不确定性和外界扰动的影响。

电磁直线执行器控制参数多目标优化设计

针对电磁直线执行器控制性能要求高、控制参数设计周期长等问题,提出一种控制参数多目标优化设计方法。基于电磁直线执行器系统,设计了鲁棒控制器,选择控制器参数作为优化变量,以系统ITAE准则、正弦信号跟踪下的相移量、阶跃信号下的超调量作为优化目标,采用多目标粒子群优化算法(MOPSO)对控制参数进行优化,求解Pareto前沿,最后结合控制参数与控制系统性能的相关系数矩阵选择最终控制参数最优解。结果表明:控制参数优化后控制性能指标与优化前相比,电磁直线执行器控制系统中ITAE准则JITAE下降了约79.9%;阶跃信号下超调量σ下降了约95.2%;正弦跟踪下相移量S下降了约79.7%,验证了优化的有效性,可以满足电磁直线执行器控制性能要求,所提方法为伺服系统控制器中控制参数的优化设计提供了一定的理论参考基础。

电磁直驱静液作动器多学科建模与优化

针对汽车电动化与智能化对线控系统执行元件日益严苛的需求,提出了一种高功率密度动圈式直线执行器直接驱动液压泵活塞,进而实现作动筒容积伺服控制的电磁直驱静液作动器,有效缩短了动力传递路径.建立了作动器电磁-机械-液压-控制耦合的多学科仿真模型,设计了直驱活塞运动的滑模-自抗扰控制算法,分析了单向阀阀芯球座直径、阀芯球体直径、弹簧刚度和弹簧预压力等结构参数对作动器性能的影响规律;以作动器动态响应时间为优化目标,通过遗传算法优化了单向阀的结构参数.仿真与实验结果验证了电磁直驱静液作动器多学科建模及优化的有效性,在直驱活塞运动幅值±5 mm、频率20 Hz典型工况下,作动器20 mm行程的响应时间小于0.2 s.

MF型音圈电机滑模-自抗扰控制研究

针对系统外部不确定扰动及内部摩擦力等非线性特性对MF型音圈电机控制系统的影响,提出了基于滑模控制与自抗扰控制结合的复合控制。建立了基于改进LuGre动态摩擦力电机模型,设计了内环采用PI控制的双闭环控制,其中外环在系统远离滑模面时采用滑模控制实现快速响应,到达滑模面趋近平衡点时采用自抗扰控制消除抖振,提高系统稳定性和控制精度。通过与PID控制以及滑模控制对比的仿真和试验数据表明:提出的滑模-自抗扰控制显著提升了MF型音圈电机阶跃响应时间、相位滞后时间、控制精度,同时系统对负载变化以及噪声具有较强的抗扰性和鲁棒性。

电磁直驱变速器热网络建模与热特性研究

电磁直驱变速器具有响应速度快、控制精度高等优点在汽车领域得到应用。但变速器在工作过程中,其内部会产生大量的热,进而影响换挡执行器的工作性能,降低变速器的换挡品质。针对电磁直驱变速器内部的功率损耗和温升现象进行了深入分析,考虑了同步器与摩擦锥面间、齿轮间、齿轮和轴间以及轴承和轴间摩擦生热,分析了各部分的导热热阻和对流换热热阻,并建立热网络分析模型与各节点的热平衡方程,采用一阶定常迭代求解出变速器内各部件稳态温度值。结果显示,变速器内部温度最高的区域为同步器与换挡齿轮锥面处;且随着驱动电机功率和转速的提升,各节点温度也相应提高;研究结果对之后的电磁直线变速器内部温升补偿研究具有指导意义。

基于直驱阀的快速响应线控制动系统液压力精确控制

为突破响应时间与控制精度的性能瓶颈,提出一种基于直驱阀的快速响应线控制动系统,通过基于Halbach永磁阵列的电磁直线执行器直接驱动阀芯,实现制动轮缸液压力的迅速调节。建立线控制动系统电磁、机械和液压子系统模型,设计基于逻辑门限的线控制动系统液压力-直驱阀位置切换控制架构。压力环采用滑模变结构控制,使轮缸液压力迅速逼近目标液压力值;设计结合摩擦补偿自适应控制律、稳定反馈和鲁棒控制的自适应鲁棒控制方法的直驱阀位置环,使直驱阀芯能够迅速通过阀死区;基于李雅普诺夫函数方法证明算法的稳定性。以线控制动系统的响应时间、控制精度等性能参数作为目标函数,通过相关矩阵分析控制参数对性能的影响规律,并通过多目标粒子群算法优化控制器参数。研究结果表明:提出的切换控制方法与PID控制和滑模控制相比,目标压力10 MPa的阶跃响应时间为0.05 s,稳态误差不超过2%;ARTEMIS欧洲循环工况下的均方根误差为0.33 MPa;设计的直驱阀结构与控制方法有利于提高制动系统的响应速度和控制精度。