大跨度S形舞台升降台设计

针对大跨度S形舞台升降台设计中的难点进行分析,优选多组多点钢丝绳卷扬提升方式,采用双驱动系统同步驱动,并阐述多分段刚性传动轴的折线布置方法。结合工程实例提出经济、合理的设计方案,为此类设备的设计提供参考。

内模控制的并网型双馈电机风力发电系统

交流励磁双馈式风电系统已成为变速恒频风力发电的主流。为提高存在较大扰动时系统的性能,在推导了发电机惯例下双馈电机的动态数学模型后提出用S函数描述双馈电机的数学模型,开发了基于状态方程的双馈电机空载运行和发电运行的子系统模型,设计了用内模控制策略实现转子电流内环和转速外环的控制,并通过基于定子磁链定向的解耦控制实现了有功和无功功率的解耦,然后在Matlab/Simulink环境下建立了完备的并网运行变速恒频双馈风力发电系统模型。针对850kW系统在转速变化和大电网扰动下的响应特性进行的仿真研究结果显示,提出的双馈式风电系统模型具有较好的控制性能和较快的动态响应速度。

双绳多层缠绕式矿井提升机钢丝绳最佳出绳型式

缠绕式超深矿井提升机钢丝绳出绳型式的确定对于矿井提升机主轴及其系统安全可靠运行具有重要作用。针对钢丝绳出绳型式对主轴承载优劣的问题,通过建立力学模型、数值计算与有限元分析相结合的方法推导了主轴变载荷计算通式,编写了16种工况的数值计算程序并进行仿真计算,由此比较提出了钢丝绳的最佳出绳型式。研究表明:提出的主轴变载荷计算通式对于16种工况下提升(或下放)时左、右卷筒都适用;采用S曲线速度或多阶段速度运行有利于主轴运行的稳定性;腹板对称或非对称(L_8,L_(10)差值150 mm以内)时,游筒两绳区左、下出绳,固筒两绳区右、上出绳为最佳出绳型式。研究方法和成果有利于确定主轴受载情况,对于设计主轴以及确定超深矿井提升机的出绳型式可提供理论参考。

船用柔性绳索收绞的过程仿真

针对航海领域相关仿真系统中尚未涉及绞缆机收绞缆绳的模拟过程,以及柔性绳索收绞时的碰撞检测会产生不稳定现象的问题,采用改进的结构-弯曲弹簧模型模拟柔性绳索并进行三维可视化,提出一种改进的圆柱螺旋线算法。通过预先计算出绳索每一个质点在卷筒上的位置坐标,并在收绞时为即将绞上卷筒的绳索质点位置赋值,调整质点间的朝向和旋转角度以避免出现不正常扭曲现象。通过使用卷筒收绞缆绳和锚链的仿真实验对算法的可靠性和通用性进行了验证。

多层卷绕钢丝绳的张力控制仿真研究

针对多层卷绕钢丝绳张力恒定的控制要求,以及卷绕钢丝绳变层时干扰信号强的特点,采用S函数建立了神经网络PID控制器,通过训练神经网络的权系数间接地调整PID参数来优化控制效果,并对多层卷绕张力控制系统进行数学建模与Matlab/Simulink仿真,通过与常规PID控制仿真结果对比,表明设计的神经网络PID控制器比常规PID控制器对多层卷绕钢丝绳张力控制具有更好的效果。

竖井救援机械装置的创新设计

本设计采用缠绕被救对象的方式进行救援,减少了对被救对象造成刚性损伤的可能性,操作适当,还可以救助处于昏迷状态的人员。双盘式棘轮机构、曲柄滑块机构与定滑轮的组合以及管形状杆内部的压簧与柔性绳的结合等机械结构的巧妙运用,使得装置体积小,重量轻,成本低,不需要提供额外动力源,方便操作和野外作业。模拟试验表明,整个救援工作过程安全、可靠,柔性绳的缠绕和松脱迅速,能够节省救援时间,可以提高救援的成功率。