基于Analog Discovery 2的电机解码系统设计

介绍了一种适用于高性能电机转子位置解码系统的设计方案。在阐明旋变基本工作原理的基础上,给出了该系统的详细设计思路及参数选择。重点介绍了围绕Analog Discovery 2芯片的外围电路、激励驱动电路以及与TC1782的接口电路。

磁悬浮转子真空计混合磁悬浮建模与控制研究

针对磁悬浮转子真空计的永磁-电磁混合磁悬浮系统,考虑其磁悬浮结构中的永磁体影响,计算了磁悬浮轴向的磁场分布,建立了混合磁悬浮系统的频域模型。设计了永磁电流刚度系数与永磁位移刚度系数,用来表征线圈电流、转子距下线圈的距离及永磁体参数对混合磁悬浮系统的影响,并依据这两个参数对悬浮系统的设计做出限制与规定。设计了模拟比例-积分-微分控制电路以进行悬浮控制。最后按照此控制模型在真空下用测量头进行压力测量实验。实验结果表明,根据设计的混合磁悬浮模型的线圈参数与安装位置,在模拟比例-积分-微分控制电路的控制下,可以完成9×10^(-5)~1 Pa的压力测量。

基于非结构运动对接网格的旋翼前飞流场数值模拟

发展了一种基于线性弹簧理论的非结构运动对接网格方法,通过求解非定常Euler方程模拟了旋翼的前飞流场。利用运动区网格的转动模拟旋翼的旋转运动,并运用线性弹簧动态网格技术处理旋翼的挥舞和变距运动,方程求解中采用一种精度较高的插值和重构方法。算例表明,本文的方法能够有效地模拟旋翼的前飞流场。

一种无人机锂电池剩余电量估计方法

为了准确得到多旋翼无人机锂聚合物电池在不同的工作状态下的剩余电量,以电流模拟积分法为电量统计基础,将电池温度、充放电电流等因素对锂聚合物电池电量的影响等效为电池内阻的变化,利用卡尔曼滤波估计法对锂聚合物电池的剩余电量进行估计。实验发现这种方法可自适应电池老化引起的电量衰减,并能有效地补偿充放电过程电流积分误差的累积,通过选择合理的参数可得到不同工作状态下电池较为真实的剩余电量。从而为全自主控制多旋翼无人机系统提供可靠的剩余电量参考。

有限元模拟电桥的直升机旋翼轴拉力与扭矩测量方法

为了精确地测得直升机飞行过程中旋翼轴的拉力及扭矩,通过有限元计算,模拟了现有直升机旋翼轴拉力测量中惠斯通电桥的输出,研究了旋翼轴现有测量方式中各向载荷对电桥输出的影响,分析了旋翼轴拉力、扭矩与各向载荷的耦合情况。结果表明,现有的旋翼轴拉力及扭矩测量的误差,主要来源于直升机飞行过程中俯仰力矩、滚转力矩传递到旋翼轴上的侧向弯矩的影响;通过耦合分析,给出了一种新的旋翼轴拉力及扭矩测量的组桥方式,并通过有限元模拟计算,验证了新方式的可行性。研究结果为后续直升机旋翼轴拉力及扭矩飞行测量提供了一种新的方法。

基于温度比拟法的橡胶定子溶胀影响密封性能的研究

根据溶胀和温胀引起的定子变形相似特点,提出采用温度比拟法来研究橡胶定子溶胀对密封性能的影响;建立定转子刚柔接触有限元模型,分析定子溶胀引起的变形和接触压力。研究结果表明:定转子存在初始过盈,接触压力随着溶胀率的增加而显著增大;定转子存在初始间隙,定子在一定的溶胀率条件下,定转子也能实现密封效果。为实现定转子密封性能,可根据定子的溶胀率,选取合适的初始过盈值或间隙值。

基于非结构嵌套网格的旋翼前飞流场计算

发展了一种基于线性弹簧理论的非结构动态嵌套网格方法,通过求解非定常Eu ler方程模拟了旋翼的前飞流场。根据距离参数快速生成便于计算的两个重叠网格子域,利用运动区子域网格的转动来模拟旋翼的旋转运动,并对其运用线性弹簧动态网格技术来处理旋翼的挥舞和变距运动。发展了一种快速查找插值贡献单元的方法,无需建立Inverse网格,提高了计算效率和精度。使用高效双时间方法分区求解非定常Eu ler方程,两个子域的流场参数在重叠区进行耦合。计算了旋翼的两种前飞状态,所得结果与实验和文献结果都很吻合。

模拟平衡工艺方法在新一代航空发动机转子动平衡中的应用

本文打破了常规航空发动机转子动平衡界律,从模拟平衡的原理入手,重点论述了新一代航空发动机转子动平衡的新工艺方法――模拟平衡法。介绍了模拟平衡转子的设计、模拟平衡工艺方法的设计、模拟平衡设备的选择及模拟平衡工艺技术的应用与效果分析。

一种新的基于旋转变压器的测速方法

提出一种旋转变压器输出信号的软件解调方法,即不使用RDC(resolve to digital converter)芯片转换,而是直接将旋转变压器输出的模拟信号连接到DSP(TMS320F2812)的模拟-数字转换(ADC,analog todigital converter)模块上,通过软件算法对旋转变压器的输出信号进行采样、处理和校正;并计算出转子速度。试验证明,该方法能够准确地检测转子的转速,实现了用软件替代硬件的设想。

转子超速机轴系的设计与研究

超速试验是利用高速旋转所产生的强大离心力,在超速试验件正常工作转速或者超速20%的试验转速下对高速旋转工件预加负载,以检查工件是否安全可靠的试验方法。为了辅助超速试验机的设计,利用ANSYS软件分别对刚性和柔性轴进行模态分析,并进行实际的仿真实验,全面分析整机的振动特性与改进方案,确定柔性系统更适合做转子超速实验,从而进行进一步的整机设计与研究。

基于Mohring声类比的开式转子发动机噪声分析

为了系统地研究非均匀流场中开式转子的噪声特性,运用计算流体动力学(CFD)和计算气动声学(CAA)无限元法相结合的方法,对开式转子的频域噪声做了数值预测。通过采用基于可压缩修正的Spalart-Allmaras湍流模型对非均匀流场中开式转子气动特性进行分析,运用声学无限元方法,引入平均流场并将其插值到声学网格作为背景流场,对转子噪声和噪声传播进行数值模拟,并对特征点做频域分析。由噪声分布云图和远场特征点频谱曲线分析得出:非均匀流场中开式转子发动机的峰值辐射噪声主要集中于低频范围,噪声最大值为142dB,峰值噪声频率为115Hz,随着频率增加,交替出现多个局部峰值声压,噪声衰减速度减小。为下一代开式转子发动机噪声预测提供一种方法。