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。

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。

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。

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。

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。

城际列车过站对屏蔽门风压荷载影响规律研究

城际铁路列车高速过站引起的风压对屏蔽门施加了较大荷载,为确保屏蔽门安全使用,实现合理设计与建造目标,需探索屏蔽门上风压荷载的分布规律与作用机制。使用Fluent软件,选用RNG k-ε湍流模型,采用有限体积法对控制方程进行离散,采用二阶迎风格式和中心差分格式分别求解对流和扩散通量,开展城际铁路列车过站对屏蔽门风压荷载影响规律研究。研究结果表明:列车高速过站时,封闭区域净空面积的增加使被压缩的空气能够更快消散,从而减小屏蔽门的风压荷载,使屏蔽门所受风压荷载的各项极值减小;列车到达屏蔽门前,屏蔽门距站台边缘退避距离的小幅变化对屏蔽门风压荷载极值的影响不明显;列车到达屏蔽门后,封闭区域内的气流变化和分布更加剧烈和复杂,净空面积的增加,使屏蔽门风压荷载受到屏蔽门退避距离变化的影响更为显著;列车过站速度的提高,将使屏蔽门所受风压荷载极值增加;列车过站过程中,屏蔽门各点荷载极值沿列车行进的方向总体减弱,但在列车过站速度提高时,屏蔽门在沿列车行进方向的末端附近,荷载最小值(吸力)有增加趋势,且速度越快,该现象越明显。

基于Proteus和单片机的电子系统课程设计教学实践

阐述电子系统课程设计课程的实践教学,采用Proteus仿真软件和单片机相结合的方式进行直流电机闭环调速系统的分析,提高仿真设计、硬件设计、软件设计的教学能力。

变转速变排量双动力源泵阀协同电液系统特性分析

针对起重机阀控系统响应快但能耗大,泵控系统效率高但控制精度低的问题,提出了一种变转速变排量双动力源泵阀协同的多执行元件电液系统。首先,提出了一种多模式控制策略,即在单动作微动模式下,其中一个动力源卸荷,由于系统小流量时动态响应较慢,因此小流量时采用双变量模式控制系统,通过阀芯位置自适应调节和动力源的压力闭环控制,实现了流量精准匹配的目的;其次,在单动作快速运动模式下,双动力源合流驱动单执行元件,通过控制电液动力源相关参数,补偿了因负载变化引起的泵泄漏量,以实时控制执行元件速度;在复合快速运动模式下,双动力源分流单独驱动多执行元件,通过调节单个动力源的相关参数来实时控制各执行元件速度,以及实现系统流量比例分流的目的;然后,建立了系统AMESim-Simulink的联合仿真模型与试验平台;最后,对该系统在同一设定压差下的不同设定流量的控制特性进行了仿真和试验分析。研究结果表明:该系统能实现负载变化时对流量的补偿目的,并且该系统与定转速变排量泵阀协同液压系统相比,在单动作微动模式下的流量控制精度优化了约14.76%,动态响应时间减少了约0.12 s;在单动作快速运动模式下,流量变化减小了约6.21%,系统能耗降低约了13.94 kJ;在复合快速运动模式下,系统能耗降低了约50.31 kJ;同时,该系统比传统抗流量饱和负载敏感系统具有更好的流量稳定性。

新建高铁隧道近距斜跨既有高铁隧道影响及安全控制措施研究

中铁三局承建的汕汕高铁新建平公山隧道近距斜跨既有厦深铁路屏峰山隧道,新建隧道与既有隧道成15°8′斜交,结构净距为16.545 m。中铁三局二公司通过研究新建高铁隧道施工开挖效应和爆破振动对即有高铁隧道的影响,采取了合理的施工控制措施,保证了既有高铁隧道安全运营,在保证新建隧道施工质量的情况下,改善了施工效率,提高了施工进度,开创了新工艺和新技术,为近接工程施工积累了新的经验。

自动络筒机的关键技术及发展趋势

为了促进自动络筒机的技术进步,分析自动络筒机高效插管、管纱高速生头及输送、高速卷绕、纱线张力闭环控制等关键技术的工作原理及应用效果,总结其发展趋势;阐明可通过CCD和视觉检测技术、管纱自动翻转和中间等待位技术提高插管速度,槽筒卷绕技术需解决高速卷绕与纱线疵点的关系以及管纱脱圈等问题,精密卷绕系统需降低摆动电机的制造成本,栅式张力控制机构和非旋转式陶瓷张力盘控制机构可解决张力部分缠回丝问题,纱线捻接技术需开发新型捻接器并提高品种适应性,固定式气圈控制器因结构简单、成本低被广泛采用,精密定长专家系统能解决非相同因素造成的长度误差修正问题,通过数字化智能化控制技术提高单锭质量可减小挡车工工作量、提高筒纱成形质量。指出:自动络筒机是智能化纺纱车间的关键设备,必须适应“无人工厂”“黑灯工厂”的发展趋势;人工智能将倒逼传统纺织制造业向柔性化、数字化、智能化方向加速转型。

超高速电机模型预测控制的静差消除双闭环控制策略研究

三矢量模型预测控制不仅可实现交直轴电流的无差拍控制,还具有良好的稳态性能。但应用于高基频低载波比的超高速电机控制系统时,仍存在电流跟踪静差、计算量大等缺陷。文中首先对传统三矢量模型预测控制进行等效控制集优化,在不影响控制性能的情况下,能够大大降低算法复杂度。同时,为提高预测电流误差消除的快速性,提出一种电流预测静差消除双闭环控制策略。设计自适应加权数据选择器,交直轴电流预测误差经自适应加权数据选择器后,通过调节器对逆变器模型角度进行补偿,从而形成内环;外环则由交直流预测电流跟踪误差反馈至电流给定值构成。在该双闭环控制系统中,内环实现了纯延时误差的全补偿,并优化非纯延时误差在交直轴上的分布;外环则能完全消除分布优化后的内环预测误差。仿真分析和实验结果证明了所提控制策略的可行性和有效性。