基于滑模抗扰动观测器的PMSM无差拍预测控制

受温度及其它非线性因素影响,永磁同步电机(PMSM)运行过程中电阻、电感及磁链参数会发生变化,直接导致预测电流模型中电机参数与实际参数不符,影响系统控制性能。为提高系统参数的鲁棒性,针对一种三电平驱动的PMSM进行基于滑模观测器的参数抗扰动研究,电流内环采用等速趋近律滑模观测器来估计系统所受到的总参数扰动,并对模型电流预测控制器进行实时补偿;转速外环采用基于指数趋近律的滑模控制器实现;此外,针对传统预测电流控制中定子电流谐波分量大的问题,提出一种基于注入虚拟矢量的近似两电平SVPWM无差拍算法;最后,搭建Simulink仿真平台验证了所提控制理论的正确性与鲁棒性。

太阳能热泵系统配置形式及其研究进展

采用不同用途及配置形式相结合的分类方法对太阳能热泵系统进行分类,指出不同形式太阳能热泵系统的特点、当前研究现状及未来发展趋势,分析环境及运行参数对系统热力性能的影响。通过文献综述发现,在一定运行工况下,直膨式太阳能热泵系统性能系数(COP)值可达9.40以上,非直膨式太阳能热泵系统COP值可达8.80以上。提出太阳能热泵系统的应用与研究应从能耗与效率、经济性、可靠性、运行与操控等方面着手,朝更加高效经济、节能可靠的方向发展。

基于掺气空化的电子膨胀阀降噪研究

空调、冰箱等家用小型制冷设备提供舒适居家环境的同时,其产生的噪声也成为消费者投诉的关键问题之一。本文运用掺气空化理论对电子膨胀阀进行结构优化,通过加装旁通管将蒸发器入口处的制冷剂引入至电子膨胀阀出口处进行掺气,提高制冷剂局部流动压力,有效抑制两相流中气泡的破裂,改进后的双旁通电子膨胀阀和四旁通电子膨胀阀对出口处制冷剂气泡破裂产生的噪声具有极大的降低作用。经数值模拟和实验验证研究发现,双旁通电子膨胀阀和四旁通电子膨胀阀比原电子膨胀阀产生的噪声值分别降低2.729 dB(A)和3.778 dB(A)。

网络控制系统时变采样周期的建模与切换控制

针对具有双边随机时延和丢包的网络控制系统,采用了主动时变采样周期的方法,利用事件和时间驱动相结合方式,传感器的采样周期可实时地跟随网络延时和丢包的变化而改变,克服了长时延和数据包错序的问题。然后将系统建立为统一的切换系统模型,结合基于平均驻留时间的方法,给出了系统状态满足指数稳定的条件,并且描述了其指数衰减率和丢包率之间的定量关系。最后通过数值例仿真验证了所提方法的有效性。

新型电子驻车鼓式制动器匹配设计与功能验证

基于传统领从蹄式鼓式制动器,开发了一种新型的电子驻车鼓式制动器。首先,对电子驻车鼓式制动器的总体机电系统方案进行了设计,然后,对其传动机构和自锁机构的关键参数进行了匹配设计,并对自锁机构进行了CAE强度分析,最后,基于MATLAB/Simscape软件完成了驻车制动性能的整车应用仿真,结果表明,该电子驻车鼓式制动器能够满足车辆驻坡制动的法规要求。

工业机器人产业发展现状与对策研究

在综合考虑我国工业机器人产业发展的背景下,提出加快完善机器人协同创新体系,以及建立自主的工业机器人标准化体系对策机制;同时在共享经济模式下,提出适合工业机器人发展的融资租赁新模式,为保障共享经济下工业机器人市场的有效实施,给出了相应的风险控制及保障措施,从而有效促进工业机器人产业的发展,对推动我国机器人产业的高质量发展,带动国家相关产业升级和提升制造业的整体竞争力意义重大。

PTFE双向拉伸微孔膜蒸馏脱盐实验研究

为了高效生产淡水,同时开发新型膜材料的应用前景,采用PTFE双向拉伸微孔膜搭建真空蒸馏系统,并对Na Cl溶液的脱盐性能进行了研究。设计正交实验,过程中保持膜下游恒定的绝对压力9 kPa,考察了盐浓度0～80 g/L的溶液在进料温度20～60℃、进料流量40～160 L/h条件下,该种膜的真空膜蒸馏脱盐性能。实验结果表明,温度变化对膜通量影响最为显著且脱盐率略有变化,随浓度升高膜通量逐渐下降但脱盐率上升,流量增加能一定程度上提高膜通量但对脱盐率没有影响,其中40 g/L的盐溶液在进料流量120 L/h条件下,当进料温度为60℃时,膜通量达到18.4 kg/(m2·h)。在各种不同操作条件下产水电导率均小于5μs/cm,计算脱盐率均超过99.9%,脱盐效果稳定。对真空膜蒸馏脱盐传质过程进行了分析,通过实验结果拟合了该膜的传质系数,发现其随温度线性增加,得出温度是影响膜传质系数的决定性因素,也说明了温度对膜通量的决定性影响。进行极差分析,得到温度是该过程的主要影响因素。进行重复试验证明该膜在实验过程中保持运行稳定,对于浓度低于80 g/L的盐溶液能有效避免膜污染问题。

应用于大学生方程式赛车的ABS系统控制策略

ABS/EBD系统是如今极为重要且常见的主动安全装置,但在FSAE赛车上的应用极少。为了提高FSAE赛车的制动效能和制动稳定性,响应大学生方程式汽车大赛的创新性宗旨,吉林大学吉速电动方程式车队自主设计了适用于FSAE赛车的ABS/EBD系统。文章基于FSAE赛车设计了ABS系统的控制策略并搭建了控制模型,仿真试验表明所设计的控制策略进行取得了很好的效果,大大缩短了制动距离。

开孔泡沫金属复合材料有效热导率的研究进展

有效热导率是开孔泡沫金属复合材料热传输热性的重要参数,基于三维结构的复杂性,从边界模型和晶胞分析模型两个方面出发,较为全面地概述了有效热导率的研究现状。指出边界模型以均质化方法宏观分析热传导问题而忽略了微观孔结构的影响,重点阐述晶胞分析模型中立方体模型和开尔文模型的经验相关性分析方法,指出其关键点在于以孔隙率形式将多孔结构形状参数拟合成可调参数表达式。此外,3D断层扫描与数值模拟相结合,阐述lattice-Boltzmann方法对开孔泡沫结构的研究,突出真实孔结构对有效热导率的影响和规律。展望后期研究重点是经验相关模型的精确拟合方式及特征关联式的统一化,高精度数值模拟计算中的简化对比分析模型。

相变储能玻璃窗对空调房间能耗影响的数值模拟

基于一维稳态传热,运用CFD软件对添加相变储能材料夹层CaCl 2 6H 2O的玻璃窗(以下简称双层玻璃相变窗)与单层玻璃窗、双层玻璃中空窗进行了空调房间能耗对比的数值仿真,其中使用焓法模型来求解双层玻璃相变窗中相变材料的传热特性。通过对3种玻璃窗的传热特性比较分析,得出了双层玻璃相变窗具有5 h温度延迟时间,1.36%的温度衰减因子,63.63%的节能率,在调节室内空调负荷以及室温的稳定控制方面具有优良的作用。

融霜下落水对换热器除霜性能的影响

空气源热泵除霜时,融霜水下落会造成换热器整体除霜不均匀,影响除霜性能。为研究空气源热泵在除霜过程中换热器管翅表面的融霜下落水对除霜性能的影响,建立了室外换热器的热气除霜动态模型,对模型进行求解得到除霜过程中的管壁温度、除霜速率以及剩余霜质量等参数随时间的变化规律。结果表明,受融霜水影响时,融霜速率迅速降低,在第67秒时上部区域剩余霜质量变为0,而受下落水影响区域直到第78秒时霜层才全部融化。

基于弯道自适应强跟踪卡尔曼滤波的侧向坡度估计算法

道路的侧向坡度直接影响车辆侧向运动,侧向坡度估计已成为智能汽车稳定控制系统的关键部分之一。然而,侧向坡度与车身侧倾之间存在耦合,且侧向力估计困难,准确的侧向坡度估计难度较大。为此,提出了一种基于加速度传感器的可拓融合侧向坡度估计算法:首先,提出加速度传感器模型和车辆侧倾模型,采用弯道自适应强跟踪卡尔曼滤波算法(CASTKF)对侧向坡度进行估计;然后,提出基于侧向加速度传感器的直接估计方法,防止CASTKF算法在失去可观性后的错误估计;再后,利用可拓算法对两种模式的估计值进行数据融合;最后,采用硬件在环测试(HIL)验证所提算法的有效性。结果表明,智能汽车的侧向坡度估计中采用CASTKF融合算法具有更高的精度和鲁棒性。

基于LMI方法的网络化保性能PID控制

针对具有双边时变时延和数据丢包的网络控制系统(NCSs),研究了基于线性矩阵不等式(LMI)方法的二阶过程网络化保性能比例积分微分(PID)控制。通过采用状态反馈的增广状态空间模型重新描述了具有典型二阶传递函数形式的控制对象和PID控制增益,同时结合时滞系统的分析方法,将PID跟踪控制器参数选择归结为LMI求解问题。进一步地,采用自由权矩阵、互逆凸组合以及锥补线性化方法,给出了满足性能的控制器参数的求解方法,实现了采用传统的PID控制方法实现网络化轨迹跟踪控制。最后通过示例仿真和实验,验证了本文所提方法的有效性。

泡沫金属换热器内流动与换热性能的研究进展

基于泡沫金属三维结构的复杂性,从理论分析、实验研究和数值模拟三个方面论述了近年来泡沫金属换热器内流动与换热性能的研究进展。基于多孔介质的流体动力学和传热传质理论,简述了提高泡沫金属换热器换热性能的研究进展、阻力特性和传热特性及其对换热器换热性能的影响,并结合泡沫金属模型,分析了泡沫金属强化换热的机理及其对流动和换热性能的影响,提出精细化处理泡沫金属的微孔尺寸和完善泡沫金属模型,研究了泡沫金属用于换热器方面的发展趋势。

辐射供冷空调系统的室内热舒适性研究

辐射供冷空调系统是一种具有舒适性节能性的系统形式,本文详细介绍了辐射供冷空调系统的发展现状,系统构成以及优缺点。此外通过建立围护结构的传热模型,采用数值仿真软件,分析了辐射冷顶板供冷对围护结构内表面温度及室内热舒适性的影响,主要从人体垂直温差角度分析了冷顶板辐射对人体室内热舒适性的作用效果,结果表明,顶板辐射供冷使得人体头脚的垂直温差小于3℃,满足人体热舒适要求。

基于个性化桌面空气调节对人体热舒适影响的数值模拟

针对统一环境条件下热舒适不满意的受试者,桌面通风可以根据不同人的需求,以其灵活的送风温度和风速使人体热舒适达到要求。本文在26℃的背景温度下,分别调节送风温度为20℃、22℃、24℃、26℃,风速为0.15m/s、0.25m/s、0.35m/s、0.45m/s、0.55m/s,研究桌面通风中不同送风温度温度和风速对人体热舒适的影响,并得出不同送风温度下的和风速适宜区间为(20℃,0.15m/s^0.25m/s),(22℃,0.15m/s^0.35m/s),(24℃,0.25m/s^0.45m/s),(26℃,0.35m/s^0.55m/s)。

电子膨胀阀掺气超空化降噪优化

空调、冰箱等电器被认为是室内环境的噪声的主要来源,特别是制冷剂的流动产生的噪声。运用掺气超空化理论,对传统电子膨胀阀进行结构优化,通过加装旁通管将蒸发器入口处的制冷引入到电子膨胀阀出口进行掺气,形成超空化现象,提高制冷剂局部压力,有效地抑制两相流中气泡的破裂,对比分析了优化改进后制冷剂的流动状态、局部压力、湍动能及气相体积分数。综合各方面因素发现,改进后制冷剂的流动噪声降低了3.16 dB。说明掺气引起的超空化能够有效地抑制制冷剂的流动噪声,在一定程度上对工程设计具有重要意义。

基于科赫边界模型的流动换热数值分析

基于分形理论简述了科赫边界模型,采用数值模拟的方法分析了稳定流下科赫边界模型(i=1)温度场、速度场和压力场的分布特点,并与振荡流下科赫边界模型的流动换热情况做对比分析。表明:在不同入口速度的工况下,K1模型的流场呈现流道中间温度低、速度大、压力高,流道边缘温度高、速度小、压力低的现象,且振荡流具备强化换热能力。

Robust H∞ output tracking control of uncertain networked control systems

This paper investigates a problem of robust output tracking control of networked control systems(NCSs) with network-induced delays, packet dropouts, parameter uncertainties and external disturbances. Firstly, an augmented model of time-delay system is proposed for networked tracking control systems. Then, considering the piecewise differentiable characteristic of time-delay, the criterion to output tracking performance analysis and controller design are derived by using an approach of free weighting matrix, reciprocally convex and cone complementarity linearization(CCL). Finally, simulation results of numerical examples show the effectiveness of the proposed approach, and illustrate the advantages of the proposed criteria which outperform previous criteria in the literature.

常见植物真菌性病害拮抗酵母菌的筛选与鉴定

针对黄瓜枯萎病病原菌(黄瓜尖孢镰刀菌)、烟草赤星病病原菌(赤星霉菌)和紫云英根腐病病原菌(紫云英根腐病菌)3种常见植物真菌性病害,采用平板对峙法,从已分离保存的81株酵母菌中筛选出具有较强拮抗作用的10株酵母菌,通过形态学特征、生理生化特征、基因测序分析以确定其分类学地位.结果表明:酵母菌WYCCW10371对黄瓜尖孢镰刀菌拮抗效果最好,其抑菌率为46.2%,该菌株被鉴定为Hanseniaspora vineae;酵母菌WYCCW10196对赤星霉菌拮抗效果最好,其抑菌率为30.6%,该菌株被鉴定为Starmerella bacillaris;酵母菌WYCCW11142对紫云英根腐病菌拮抗效果最好,其抑菌率为20.7%,该菌株被鉴定为Pichia terricola.