舰船动力设备抗冲击评估方法综述

舰船动力设备的抗冲击能力是舰船安全稳定运行的重要保障,而合理的评估方法可以较为方便地获得动力设备的抗冲击特性预测结果。首先,将冲击过程分为低/高速碰撞冲击过程和非接触爆炸冲击过程,基于主从系统关系,阐述舰船设备非一体化与一体化抗冲击方法,总结舰船动力设备的抗冲击研究进展,提出舰船动力设备抗冲击领域的重点研究技术。然后,结合舰船设备一体化方法(分为等效静力法、动态设计分析法及时域分析法)的特点,总结得出:等效静力法仅适用于低频影响的结构简单动力设备;动态设计分析法忽略了邻近设备、隔振系统及船体结构对冲击输入载荷的影响;时域分析法仅适用于爆炸冲击等特定场景或冲击信号输入;而舰船设备一体化考虑了船体结构–基座–隔振系统–动力设备形成的多自由度系统,其计算结果更贴近于实船工况,但建模和计算成本较高。最后,展望了舰船动力设备抗冲击的重要发展方向,包括评估方法的准确选取、抗冲击试验台的合理改进、冲击响应信号提取分析、动力设备多场耦合作用分析、动力设备物理模型简化研究、内部流动介质等效替代研究、数据挖掘和深度学习方法融合等。

一主多从高速串行通信装置研究与应用

在大型智能控制系统中,一主机和多从机组合的弱电控制系统方式因具有高扩展性和高冗余性优点而仍是当前常用的串行通信拓扑结构之一。首先分析了各种传统串行总线方式某些方面的不足和控制系统中核心通信信息数据易被泄露的缺陷,为了满足当前某些领域的高标准串行通信要求,提出一种一主机多从机的高速串行通信装置技术方案;接着分析了该一主机多从机的高速串行通信方案设计要点,并详述了硬件电路原理图设计和软件流程设计思路;最后将该一主多从式高速串行通信装置成功应用在12脉整流的两相正交变频电磁搅拌专用电源的控制数据采集系统,证明了其可行性。

计及配额考核约束的发电商与大用户直购电博弈优化模型

在大用户直购电交易中,实施可再生能源配额制(renewable portfolio standard,RPS)会引发绿、火电商之间市场力不均等的竞争性售电,大用户也需应对负荷平衡与RPS考核的双重压力。为解决多发电商竞价与多大用户直购电交易的耦合优化决策问题和实现多主体共赢,建立了RPS驱动下绿、火电商竞价和大用户直购电的双层博弈优化模型。外层多发电商构成非合作博弈,各发电商通过博弈竞价以获得大用户更多的购电;内层多发电商和多大用户构成主从博弈,各发电商优化报价以满足售电利润最大,各大用户优化购电方案满足RPS考核并降低交易成本,实现供需双方共赢。采用KKT条件和不动点型迭代算法求解优化模型,仿真结果表明,RPS驱动和博弈竞价机制可提升绿电商竞争力,并降低了用户交易成本;但当RPS配比上升到一定程度时,大用户博弈能力削弱,交易成本反弹。该方法可为RPS下大用户直购电策略优化提供决策参考。

Profibus-DPV1非循环主从报文帧的研发

报文帧是网络数据交换和传输的单元,包含将要发送的数据信息,其长度无限制且可变。Profibus-DPV1以DPV0原有报文帧为基础,将DPV1主从报文帧分为MS0、MS1和MS2 3类,对其中的非循环报文帧进行了分析;以Profibus现场总线通信机制为核心,从数据链路层直接透视Profibus现场总线的运行机理,有助于国产Profibus现场总线设备的开发及应用。

带电作业用非力反馈液压机械臂的设计

为了适应10kV配电线路带电作业的要求,研制了一种能够最大限度的满足现场作业环境要求的非力反馈液压机械臂。液压机械臂是可以进行远程遥控的、主从式7自由度液压机械臂,包括机械臂本体、主手、手持终端、主手控制器、液压伺服驱动器和液压供油系统。采用位置伺服控制方式,主从手是同型结构,从手可以完全跟随主手来运动,机械臂操作灵活、简单方便、持重大、自重小、性能稳定可靠。并在10kV配电线路上进行了试验,证明了所设计的体系结构的合理性和可行性。

基于主从逆变器的无感消弧有源接地补偿系统

设计了一种基于主从逆变器的无感消弧有源接地补偿系统,由补偿接地故障电流的基波分量与有功分量的主逆变器以及补偿谐波分量的从逆变器组成。在电网正常时,通过恒频注入法和不对称电压法综合计算得到故障电流的基波分量与有功分量;在电网发生单相接地后,检测流过中性点的故障电流,利用快速傅里叶算法提取出谐波分量,然后迅速投入主从逆变器进行补偿输出,实现故障电流的全补偿,从而使得残流在总体上达到一个较低的水平。计算机仿真验证了以上设计的可行性和有效性。

一种全双工智能总线的研究

基于半双工非主从式和全双工主从式两种通信方式,研究了一种基于差分信号的非主从式全双工结构的智能总线,并设计了该总线系统的硬件结构和基本协议。总线数据由上行、下行方向两路独立工作的单向差分信号构成。总线设备通过独特的硬件和基本协议,实现了缓存-中继功能,实时中继传导上行、下行通信数据;或在有数据发送请求时抢占发送,缓存-中继传导上行、下行通信数据,从而实现较远距离、较多设备情况下的稳定传输。总线上任意设备之间的全双工通信兼顾了数据传输的效率和协调性,解决了一般半双工或全双工总线实时发送数据时的总线冲突问题。总线设备可以通过获取总线中的"位置"来得到唯一地址,并且通过周期性进入寻址状态,实现了总线断线检测和设备热插拔。

非接触测量系统的主从式闭环运动控制系统设计

针对球面孔系位置非接触测量系统计算复杂、运动控制实时性强、精度要求高的特点,设计了一种用单片机实现前端实时闭环控制,用台式机完成后台数据处理的主从式闭环运动控制系统,采用单片机扩展下位单片机串口,实现了反馈数据实时缓存及多电机闭环控制,达到了系统测量精度和测量效率的要求。

实时数据库事务的主-从并发控制方法

提出了一种针对实时数据库的主-从并发控制策略：从并发控制解决同类事务间的读写冲突，主并发控制解决不同类事务类间的读写冲突．并指出，这种主-从并发控制模型的性能要优于单一并发控制算法．

弹性堆叠系统中控制数据同步的方法

提出了一种弹性堆叠系统中控制业务模块在主备设备间进行数据同步的方法.确保主设备上各个业务模块数据能够按照指定的次序安全可靠的同步到备设备上,为业务模块的温和重启提供保证,从而保证堆叠系统转发不中断.同时也提出了一种数据同步的方法,通过定时检测同步消息通道,再结合异常序列号确认,既可以保证同步的可靠性,也可以保证同步效率.通过实验证明,此方法能保证堆叠系统实现无中断转发.

电力电子变压器输出级电能质量改善策略

评价电力电子变压器(Power Electronics Transformer,PET)运行性能好坏的一个重要指标就是其输出侧电压质量,而PET输出侧电压质量受其所连接的非线性负荷影响较大。基于此,以输出侧并联的模块化电力电子变压器为研究对象,首先阐述了PET的拓扑结构及工作原理;其次分析了造成PET输出侧电压质量恶化的机理;然后通过建立PET输出侧的主从控制策略模型,提出了一种改善PET输出侧电压质量的控制策略,其中输出侧的一个逆变器采用电压电流双闭环控制,可等效为电压源,为其它逆变器提供电压参考,而其余逆变器则采用电流单环控制,可等效为电流源,在提供部分基波电流的同时,增加了谐波电流补偿功能。最后,通过仿真与实验验证了所提控制策略的有效性与可行性。

多套地震仪器同步采集研究

多套仪器同步采集可使地震采集道数成倍增加,能解决单套仪器道容量不够的问题,而且还具有很大的灵活性和适用范围。本文通过"跨长江荆江段施工"一例,从另一个角度提出了在特殊地表条件下使用多套地震仪器同步采集的优势,即:在长江两岸各停放一套仪器采用两套仪器同步采集方式,比直接使用一套仪器具有的优势。并分析了一例不同步的故障,给出了相应的解决办法。

非确定时序的多设备异波特率串行通信的研究

RS485是一种常规的通信总线,多设备通信一般采用主从式通信。但具体应用时,有些从设备对主设备询问的应答时间不确定,且应答时间无法更改。为此选取了一个主设备和三个从设备组成的模型进行研究,其中三个从设备分别具有不同的特性:能定时应答主设备询问和固定波特率的从设备,能定时应答主设备询问和波特率可设的从设备,以及非确定时间应答主设备询问和波特率可设的从设备。在此基础上提出三种通用的非确定时序的主从式多设备通信协议,并搭建平台进行了测试。结果显示传统的轮询通信协议在现场应用时难以满足实时性要求高的场合,采用插值异波特率通信协议能提高非确定时序的主从式多设备通信的效率,而且避免某些从设备误收数据,同时该通信协议可以适用于其他本身不能自动仲裁的现场总线通信。

非共面基座的不对等精度平台惯组主从冗余控制技术

针对非共面基座安装的精度差异悬殊的平台惯组双惯性器件控制系统,提出了一种较优的冗余故障诊断及冗余决策方法,介绍了冗余故障门限的设计思路,解决了不同测量环境下的不对等精度惯性器件冗余故障诊断难题,实现了低成本条件下的控制系统可靠性提升。

数据中心UPS供电系统研究

比较国内外常用的确定数据中心级别的几种方法,介绍典型的UPS配置方法,针对不同等级的数据中心配置不同的UPS供电系统的问题给出相应建议。

弱通讯条件下水下航行器编队行为分析

针对水下无人装备发展中日渐热门的编队控制方向,提出了一种弱通讯条件下的非主从编队控制策略。根据水下航行器常见的3种编队行为,以3台水下航行器组成的编队为研究对象,分析了该方法与传统主从式编队控制策略的优缺点。结果表明:该方法能够在通讯受限条件下控制水下航行器编队完成各种编队行为,且相比传统主从式编队方法,在通讯故障、通讯延迟和海浪干扰情况下具有继续进行编队控制的能力。相比传统主从式编队方法,具有通讯质量要求低、编队失效风险低等优点。

基于ModBus协议的无纺布主从式变频控制

研究了以单片机为核心的主从式变频控制,并将其应用于无纺布生产过程。文中对Modbus协议,ABB变频器的Modbus-RTU通讯功能及主从式变频控制方式进行了较详细的介绍,并开发了一种基于ABB变频器实际应用的主从控制系统。文中介绍了系统的详细设计方案,可供同类系统的设计及应用提供借鉴。

并行计算技术在地球物理非线性反演中的应用

随着地球物理学及非线性反演技术的发展,数据量的增加,处理步骤的复杂,地球物理反演对计算与存储方面的需求持续上升。面对种种挑战,并行计算无疑是一个很好的解决方案。本文总结了四种常见的并行计算模型,并阐述了如何构建适合于地球物理反演的并行计算环境与模式。

自动测试设备无主从式多节点网络的设计

为适应自动测试设备模块化、通用化、可扩展的发展趋势,提出了一种无主从式多节点网络设计方案。基于M-LVDS总线和CAN总线,充分利用其特性,实现的通讯方案具有无主从、实时性好、灵活扩展的特点。通过地址注册和各节点滤波器的配置,实现了各节点间的自由通讯,可以单播、多播、广播以及其他特殊形式的接受数据,并且可以根据实际需求自由切换通讯方式,增加减少节点数量。测试结果表明,所设计的通讯方案数据接受方式灵活多变,系统扩展性好,满足实际需求。

转炉倾动控制系统的研究与应用

本文主要针对莱钢120吨转炉系统中的转炉倾动控制部分进行了设计。文中较为详尽的介绍了转炉倾动的计算机控制系统组成及其软件结构,并对基于矢量控制方案进行了探讨研究。提出一种新的转炉倾动装置的控制方法,该方法区别于传统主从控制方法,通过PLC与变频器的通信,实现主从控制与速度控制的无扰切换,最终实现转炉倾动系统的平稳停车。