接触器低速大吸力合闸优化控制策略

为了更好地抑制接触器合闸触头弹跳,提出一种控制策略以优化合闸过程。首先,利用线圈电压与电流作为输入构建参数观测器,实时观测接触器的动态吸力、弹簧反力、动铁心速度及位移。在此基础上,构造双闭环控制结构,外环采用模糊控制逐次调节超程前吸力裕量,内环将吸力裕量与实时弹簧反力叠加用作参考吸力,进行吸力闭环控制,实现外环动铁心合闸速度的逐次迭代优化。将观测位移与触头开距进行实时比较,一旦动铁心运动到超程阶段时,增大吸力参考,使电磁吸力快速增加,实现触头的低速大吸力合闸,以压制动铁心反弹,尽量抑制触头弹跳,并兼顾可靠合闸。通过仿真与实验验证了方案的可行性,该控制策略对依靠电磁力进行操动的电磁及永磁开关的合闸优化具有一定意义。

基于PLC的变频造纸机双闭环调速控制方法

为了提高变频造纸机的控制精度与稳定性,提出基于PLC的变频造纸机双闭环调速控制方法。首先,对变频造纸机的电机展开建模分析,为后续调速控制提供依据;其次,采用PLC技术设计变频造纸机控制系统,计算造纸机理想转速比,结合实际转速获得控制偏差,采用PI控制方式完成电流调节环节与转速调节环节的控制;最后,引入灰狼算法在变频造纸机双闭环调速控制目标函数的基础上优化PI控制参数,以此实现变频造纸机双闭环调速的优化控制。实验结果表明,在干扰环境中所提方法可高效、稳定地实现控制。

基于双环自适应滑模控制的高速列车运行追踪

针对列车高速运行跟踪控制问题,提出了一种基于双环结构的RBF神经网络自适应滑模控制算法。首先系统结构分为位移与速度控制子系统,防止列车因单个控制器故障而失控;在此基础上采用积分滑模控制,加强控制器的鲁棒性;同时在速度子系统中引入参数自适应算法与RBF神经网络自适应算法削弱列车受到基本阻力、附加阻力以及不确定性阻力带来的影响;最后通过Lyapunov稳定性分析证明系统的稳定性。通过仿真实验结果表明,位移误差在[-3.3×10^(-4),1.9×10^(-4)]范围以内,速度误差在[-2.1×10^(-2),3.1×10^(-2)]范围以内,该算法可以实现对列车的速度与位移精确追踪。

闭式叶环开槽电解加工流场仿真与阴极结构优化

闭式叶环是一类减重性能优越的整体构件,但因其结构闭式,开敞性差,通道狭窄扭曲,刀具进给空间有限,加工十分困难。电解加工为非接触式特种加工方法,具有加工不受材料力学性能影响、工具阴极无损耗、加工效率高等优势,是加工闭式叶环的重要方法之一。闭式叶环开槽电解加工的流场研究较少,流场稳定性有待提升。针对闭式叶环开槽电解加工,采用了正流式供液的流动方式,开展了1 mm、2 mm、3 mm出液缝宽下的流场仿真和优化研究,结果表明:(1)采用出液缝宽度为2 mm的阴极,间隙内流场均匀性和可达性更好;(2)根据等流程原则调整出液缝位置并设计引流槽结构后,叶片边缘的局部缺液现象得到有效改善。开展了3种不同出液缝宽度下的闭式叶环开槽电解加工试验,结果表明,采用优化流场结构的阴极可以实现叶环开槽的稳定加工,工具阴极与工件间的相对进给速度由0.79 mm/min提升至0.98 mm/min;且通道表面质量相对最优,叶背粗糙度由2.681μm降低至1.641μm,叶盆粗糙度由2.482μm降低至1.243μm。验证了流动方式的有效性和流场仿真结果的正确性。

基于近景摄影测量的单镜头视频车辆速度检测方法

车速检测是城市交通体系中车辆运行安全的重要环节,对维持城市交通安全至关重要。针对现有的多种交通车辆测速方法存在高成本、易受外界条件影响、安装区域限制等问题,本文提出一种成本较低、灵活性高的基于视频图像的车辆识别与测速方法。采用深度学习的方法搭建YOLOv4框架并训练COCO数据集识别车辆,改进识别方法提取识别车辆外接最大矩形框下边界中点的像平面坐标,引入近景摄影测量的方法并对共线方程进行改进,在单摄像机情况下完成对车辆的识别,计算车辆瞬时速度,绘制检测区域内车辆速度曲线,最后采取试验验证方法可行性并进行精度评定。

基于二自由度PI的微型涡喷发动机转速闭环控制

针对传统PI控制无法使微型涡喷发动机的扰动抑制性能与设定值跟踪性能同时最佳的问题,开展了微型涡喷发动机二自由度(Two-Degree-of-Freedom, 2-DOF)PI控制研究。首先基于Speedgoat实时目标机搭建了快速原型试验系统。根据发动机开环试验数据辨识得到不同稳态点下的传递函数模型,在此基础上设计了2-DOF PI控制器,并进行仿真验证。最后将控制算法部署至Speedgoat中开展实物试验。结果表明,设计的2-DOF PI控制器能够使微型涡喷发动机的扰动抑制性能与设定值跟踪性能同时最佳,并在发动机较大的工作范围内有良好的控制性能。

基于改进遗传算法的直流电机双闭环调速系统控制参数整定

直流电机的双闭环控制被广泛应用于直流拖动系统,采用的控制器是传统的PI控制器。在工程应用中,通常采用人工整定PI控制器的参数,往往不能得到最优的控制参数。同时,许多研究采用智能群算法进行整定。针对直流电机双闭环系统的PI参数整定,提出了一种基于改进遗传算法的参数整定方法。与传统遗传算法相比,改进遗传算法的整定效果更佳,具有较快的响应速度、较好的稳定性和较小的超调,更适用于对直流电机双闭环调速系统的控制参数进行整定。

基于线性自抗扰防卡压力流量回转系统研究

针对煤巷锚杆支护时岩石强度复杂多变而出现的卡钻现象,提出一种线性自抗扰控制(LADRC)算法,通过控制比例先导压力阀和变转速伺服电动机,合理匹配钻进时的压力和流量。为验证上述方法的合理性,设定负载端为突变和渐变两种围岩硬度变化工况,在AMESim与Matlab/Simulink中进行模型搭建和联合仿真实验,并与滑模控制(SMC)和PID控制进行比较。结果表明:根据负载变化,采用比例先导压力阀实现回转马达变扭矩输出,可以解决钻进过程卡钻问题;采用转速环和电流环双闭环控制的伺服电动机,可以根据负载变化调节系统流量。提出的LADRC控制电动机和压力阀相较于滑模控制和PID控制,超调量更小,具有更好的响应性和鲁棒性。

Evaluation of the Impact of Driver Behavior on Back of Queues Events in Work Zones Using the SHRP2 Naturalistic Driving Study Data

The SHRP2 Naturalistic Driving Study was used to evaluate the impact of various work zone and driver characteristics on back of queue safety critical events (crash, near-crash, or conflicts) The model included 43 SCE and 209 “normal” events which were used as controls. The traces included representing 209 unique drivers. A Mixed-Effects Logistic Regression model was developed with probability of a SCE as the response variable and driver and work zone characteristics as predictor variables. The final model indicated glances over 1 second away from the driving task and following closely increased risk of an SCE by 3.8 times and 2.9 times, respectively. Average speed was negatively correlated to crash risk. This is counterintuitive since in most cases, it is expected that higher speeds are related to back of queue crashes. However, most queues form under congested conditions. As a result, vehicles encountering a back of queue would be more likely to be traveling at lower speeds.

基于MATLAB的双闭环直流调速系统的设计与仿真

基于Matlab对双闭环直流调速系统进行了设计与实现,介绍了双闭环直流调速系统的原理及结构,通过实例对双闭环直流调速系统进行设计合适的控制策略,并使用Matlab进行仿真、建模和分析,其中转速调节器和电流调节器均采用带有限幅作用的PI调节器,然后通过实验的方法来验证所设计的双闭环直流调速系统的合理性和准确性.实验结果表明,基于Matlab的双闭环直流调速系统具有一定的抗负载扰动的能力,通过仿真实验的方法验证,所设计的双闭环直流调速系统能实现无静差调速.

双闭环直流调速系统设计

在电气传动领域,直流调速系统因其宽广的调速范围、高精度的控制能力、出色的动态响应及易控性而被广泛应用。为提升此类系统的控制精度与稳定性,文章依托Simulink仿真平台开展了双闭环直流调速系统的数字化设计探讨。借助Simulink环境,文章构建并优化了数字化控制器模型,对整个调速控制系统进行了详尽的设计与调试,旨在实现更高水准的控制性能。

封闭体系内丁烷-空气预混气体爆炸的试验研究

为研究不同浓度丁烷-空气预混气体在封闭管道内的燃爆特性,利用方形密闭爆炸试验管道对不同体积分数的丁烷-空气预混气体进行爆炸试验。结果表明:气体爆炸先后经历了压力上升第一阶段、压力上升第二阶段和压力下降阶段;随着丁烷气体浓度的上升,爆炸压力上升速率、最大火焰速度、火焰加速度都呈先升高、后降低的趋势;其中,当丁烷体积分数为5%时,上述参数均达到峰值;含水管道中,气相与液相的爆炸压力趋势基本一致,但相较于无水管道中的压力变化更为平缓,并且最大爆炸压力及升压速率都较低。为可燃气体燃爆问题研究提供理论参考。

玉米窄行密植品字形高速精量播种机的设计与试验

为满足玉米高速精量播种作业装备的发展需求,结合玉米窄行密植品字形播种农艺要求和排种器差时投种技术,设计生产一款集破茬、开沟、播种、覆土、镇压等作业工序于一体的高速精量播种机。对播种机破茬开沟装置、四杆仿形机构和双腔双盘气压式排种器等进行设计与分析并确定了关键参数。经过田间试验测试,该播种机在高速作业时玉米粒距合格指数为90.79%,重播指数为2.42%,漏播指数为5.80%,作业适应性强、可靠性高、作业速度快,各项性能指标满足玉米垄上品字形种植模式的农艺需求。

开/闭口运行对高速受电弓气动噪声特性影响的风洞试验研究

针对北京中车赛德公司自主研制的高速受电弓开展160~324 km/h风速下的气动噪声风洞实验,对比分析风速、开/闭口运行状态对受电弓气动噪声特性的影响规律,并预测更高风速下的受电弓气动噪声。研究结果表明:受电弓气动噪声及其传播特性与风速、运行状态密切相关,弓头及附近区域受到脱落涡的影响易出现单音噪声。远场噪声总声能以风速的5.6~6.0次方增加,通过数据拟合推测400 km/h风速下开/闭口状态受电弓远场噪声总声压级分别为106.8 dB和106.6 dB。

采用国产芯片的高档同步电主轴驱动电路的设计方法

本文主要阐述了应用全部由国产芯片组成的三闭环数字交流同步电主轴设计,采用预处理数据储存的方式,使单片机快速实时计算的任务提前计算完成,并以数据表的格式固化在驱动器的存储器中,从而可使用低档芯片实现高速化、高性能的功能,使普通国产芯片同样能实现与进口高速芯片相媲美的数字交流伺服控制,在我国电主轴行业中解决了进口芯片紧张的问题,并介绍了控制系统采用的硬件结构和实现方法。

基于YOLOv5和状态反馈的内燃机转速自动闭环跟踪控制

为了减少内燃机转速自动闭环跟踪控制时间,提出基于YOLOv5和状态反馈的内燃机转速自动闭环跟踪控制方法。通过传感器采集内燃机的转速信息,并结合对应的下降沿关系分析变化信息;分析内燃机的电机结构图,通过电机参数获得转速上限;基于YOLOv5跟踪闭环信息,建构自动闭环策略,通过状态反馈控制转速闭环流程;结合YOLOv5和状态反馈,实现内燃机转速自动闭环跟踪控制。实验结果表明,本文方法的转速跟踪控制收敛时间为13.7s,具有较快的收敛速度。

Profibus-DP总线在印染拉幅定形机电气控制系统上的应用

对印染拉幅定形机的电气控制系统进行概述。该系统采用先进的西门子Profibus-DP总线通信技术,配备丹佛斯FC302变频器构成速度闭环控制方式。通过信号级联输出方式,实现各传动单元之间的速度同步,提高速度信号的实时性和精确度。此外,介绍了风机变频器和温控表所采用的Modbus总线通信方式,该通信方式实现了更好的设备数据整合与数据交换。

煤矿侧卷式风门的研究及其对巷道风量的影响

以山西A矿侧卷式风门为例,基于不同工况条件下煤矿侧卷式风门对巷道风量的影响,介绍了1种分析方法。该方法将风门规格尺寸、材料特性等参数录入到ANSYS软件(有限元分析软件)中,由该软件自动构建出风门的有限元模型,然后根据煤矿井下作业的实际情况,分别设计出不同的风门风速,以此为基础,分别模拟不同工况条件下巷道内风量的变化情况及阻力变化情况,并对其进行分析,方便准确调节风门。通过验证,该方法具有一定的应用价值。

基于解析法的真空断路器分合闸速度计算

分合闸速度是影响真空断路器性能的关键参数,为了得到合适的分合闸速度,文章详细分析了真空断路器的分合闸动作原理,阐述了合闸速度和分闸速度的计算过程,得出了分合闸速度的变化规律。以活塞推杆质量为例,研究运动机构参数对分合闸速度的影响,建立这些参数与分合闸速度之间的关系,即可通过改变这些参数值得到合适的分合闸速度。

高速铁路全封闭声屏障基础及拱架施工误差限值研究

我国高速铁路的运营里程已超过4万km,且越来越多的高铁线路在规划建设中会不可避免地穿过人群密集区。高速列车产生的噪声会对沿线居民产生较大干扰,传统的直立式声屏障的降噪效果已难以达到要求,安设全封闭声屏障作为一种更有效的降噪措施,近几年逐渐走进人们视野。然而该措施目前在高铁项目上应用较少,其整体工程的设计与施工仍存在较多问题。根据津兴铁路固永特大桥工程实例,通过数值模拟的方法,重点以全封闭声屏障的基础施工和拱架施工为研究对象,对基础和拱架这两个关键施工环节中的误差来源进行总结,对施工中的误差限值提出建议,相关研究可为后续高速铁路桥梁上全封闭声屏障的施工提供借鉴。