Temperature-Based Fan Speed Optimization Strategy

As energy efficiency and indoor comfort increasingly become key standards in modern residential and office environments,research on intelligent fan speed control systems has become particularly important.This study aims to develop a temperature-feedback-based fan speed optimization strategy to achieve higher energy efficiency and user comfort.Firstly,by analyzing existing fan speed control technologies,their main limitations are identified,such as the inability to achieve smooth speed transitions.To address this issue,a BP-PID speed control algorithm is designed,which dynamically adjusts fan speed based on indoor temperature changes.Experimental validation demonstrates that the designed system can achieve smooth speed transitions compared to traditional fan systems while maintaining stable indoor temperatures.Furthermore,the real-time responsiveness of the system is crucial for enhancing user comfort.Our research not only demonstrates the feasibility of temperature-based fan speed optimization strategies in both theory and practice but also provides valuable insights for energy management in future smart home environments.Ultimately,this research outcome will facilitate the development of smart home systems and have a positive impact on environmental sustainability.

Theoretical research on hydroviscous speed-adjusting clutch in soft-start of belt conveyor

Through research on the application of hydroviscous speed-adjusting clutch in belt conveyor, this paper concluded that hydroviscous speed-adjusting clutch has many advantages such as controllable start and stop, overload protection and multi-motor power equilibrium. But its theory when used in large power fan and pump could not meet the needs of belt conveyor soft-start operation. Focusing on the theo- retical analysis of the lubrication oil flow needed by the transmission procedure to form the oil-film. Put forward concrete calculation methods of lubrication flow and how to de- cide number of oil-films used in belt conveyor.

基于多层MPC框架的类车机器人调速路径跟踪

针对类车机器人路径跟踪控制的研究工作尚未考虑主动调速与路径跟踪之间的关联,现有控制系统为了保证较高的路径跟踪控制精度只能将纵向速度设置为较低值.同时,在其他移动装备的主动调速路径跟踪控制策略中,以模型预测控制(Model predictive control,MPC)为基础的多层模型预测控制(Multilayer MPC,MMPC)具有对于误差来源兼容性较强的优势,但是现有系统采用速度较高时精度不佳的线性模型预测控制(Linear MPC,LMPC)作为底层路径跟踪控制算法,因此纵向行驶速度仍然较低.针对这些问题,结合基于MMPC的主动调速路径跟踪控制框架、精确性和实时性均较好的前馈模型预测控制(Feedforward MPC,FMPC)底层路径跟踪控制算法与长时域预测精度较高的非线性模型预测控制(Nonlinear MPC,NMPC)顶层速度决策算法,构建了新的基于MMPC框架的主动调速路径跟踪控制系统.通过MATLAB和CarSim联合仿真对提出的MMPC系统进行了测试.提出的MMPC系统可以在平均行驶速度较高时实现较高精度的路径跟踪,在平均行驶速度为4.2859 m·s^(-1)时,位移误差的最大幅值为0.1838 m,航向误差的最大幅值为0.1350 rad.在纵向速度较高时,提出的MMPC相比恒速的FMPC、NMPC系统和已有的MMPC系统精度更高,在相同工况下,FMPC系统误差发散,提出的MMPC系统可以相对已有的NMPC和MMPC系统将位移误差最大幅值减小46.29%和62.22%.在能够保障较高精度时,提出的MMPC系统的平均行驶速度较高,相比已有的FMPC和MMPC系统,可以将平均行驶速度提高43.06%和317.48%,与NMPC系统指标接近.

完善债券契约条款是作茧自缚吗?基于资本结构调整速度的视角

基于手工搜索的中国上市公司债券契约条款信息,构建契约条款指数,研究了债券契约条款对资本结构调整速度的影响。结果发现:债券契约条款的增加有助于提高公司资本结构调整速度。分契约条款类型来看,期权条款类、限制资产转移类、限制投资类和事件驱动类的契约条款显著提高了资本结构调整速度。债券契约条款主要通过影响债务融资方式促进公司资本结构向上调整。异质性检验发现,在国有公司和法律环境较好的公司中,债券契约条款与资本结构调整速度的正相关关系更显著。良好的公司信息透明度和内部控制有助于强化债券契约条款对公司资本结构调整速度的正向作用,并且完备的债券契约条款有助于降低公司融资成本,提高资本结构调整速度。本文研究表明,完善债券契约条款产生的约束并非是债券发行人作茧自缚,而是有助于公司降低融资成本,实现更加灵活调整资本结构的目标。

基于热负荷均匀分配原则的直接空冷系统轴流风机转速灵活调节策略

在直接空冷电站中,轴流风机功耗占厂用电比例较高。为获得更为高效的风机运行调整策略,以某典型2´600 MW直接空冷机组为例,基于热负荷均匀分配原则,采用数值模拟方法,研究轴流风机转速灵活调节策略。获得不同环境温度和风速条件下,各轴流风机转速分布规律以及通过空冷凝汽器单元的冷却空气质量流量分布规律。最终,计算得到不同环境气象条件下不同轴流风机转速调节策略风机总功耗变化规律。结果表明,基于热负荷均匀分配原则的轴流风机转速灵活调整策略明显优于轴流风机转速整体调节策略,结果可为直接空冷机组优化运行和深层次节能提供参考。

基于双传感器的枕式包装机速度自动调节系统

包装机速度调节系统存在进入稳态耗时长、稳态误差大和调节精度低的问题,导致产品破损率高,提出基于双传感器的枕式包装机速度自动调节系统。系统硬件采用温度传感器和位置传感器,结合可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller,PLC)转换和调配各个机构的速度,实现包装机速度自动调节;系统软件采用等时间原则,确定包装盒传输到封端位置和温度的时间,从而匹配速度,根据齿轮传动原理确定速度变化量,实现枕式包装机速度自动调节。实验结果表明,设计系统进入稳态的耗时仅为20 s,包装破损率均低于7.5%,该系统减小了超调量、缩短耗时、提高控制精度,降低了不同尺寸产品包装破损率,具有较好的通用性和可靠性。

高速列车座椅调节参数对舒适性的影响研究

为研究高速列车座椅参数对不同身高百分位人群的舒适性影响程度,文中对第5百分位、第50百分位及第95百分位人群在不同调节参数下开展主观舒适性和体压分布的试验研究。针对座椅调节参数对舒适性的影响,选择座面高度、座面深度、座面倾角和靠背倾角4个参数作为因素,设计4因素3水平的正交试验。采用极差法和灰色关联度分析法对正交试验数据进行分析,得到了座椅调节参数对3类百分位人群主观舒适性的影响规律及座椅参数的优化组合,同时得到了体压分布指标与主观舒适性的关联程度。研究发现:座椅调节参数对不同身高百分位人群的主观舒适性影响不同;第5百分位人群舒适性受座椅的靠背倾角和座面高度影响较大;第50百分位和第95百分位人群受靠背倾角、座面倾角影响较大;体压分布指标与不同人群主观舒适性的关联程度不同。研究结果可为高速列车座椅的参数优化和舒适性提升提供参考依据。

VPSA制氧系统中离心鼓风机变工况调节规律研究

为提升离心鼓风机的变工况性能,以某真空变压吸附(VPSA)制氧系统中的离心鼓风机为研究对象,采用数值计算的方法分别对转速、扩压器角度单独调节以及二者联合调节时离心鼓风机的性能变化规律进行了研究。结果表明,相较于固定式,联合调节的工作压比范围扩大42%,可以使离心鼓风机在全压比范围内保持高效稳定运行;通过建立效率与转速、扩压器角度、压比之间的函数模型,采用内点法寻优得出了联合调节的最佳控制方案,为离心鼓风机的高效运行提供了依据。最后为验证寻优结果的可靠性,结合离心鼓风机的实际工作压比变化规律,按照最佳控制方案对试验模型的转速与扩压器角度进行联合调节,经测量可使离心鼓风机保持效率为87%以上持续运行。

考虑AGV运输和机器转速的作业车间绿色调度研究

在车间实际生产中,机器在加工状态和空载状态下都需要消耗能量,且机器在不同转速下的能耗也不同。此外,随着自动导引车(AGV)在车间的广泛应用,其能耗也不可忽略,因此对考虑AGV和机器转速的作业车间绿色调度问题进行研究具有重要意义。完工时间不仅被认为是表示车间生产效率的指标,而且在一定程度上意味着机器空载能耗的减少、机器利用率的提高。为此,对考虑AGV运输和机器转速的作业车间完工时间和能耗优化问题进行了研究。首先,对作业车间机器的能耗、AGV能耗进行了分析,探讨了AGV、工件和机器之间的工艺约束,建立了考虑AGV运输和机器转速的作业车间绿色调度模型;然后,采用两阶段优化的方式分别对完工时间和车间总能耗进行了优化,在第一阶段,机器以最高转速进行了加工,采用改进麻雀搜索算法对其最大完工时间进行了优化;在第二阶段,在保证第一阶段优化得到的完工时间最小值不变的前提下,提出了一种间隙档位调整策略,通过降低部分工序的机器转速来降低车间能源消耗,实现对车间总能耗的优化;最后,采用标准用例对算法进行了仿真实验。研究结果表明:在第一阶段采用改进麻雀搜索算法,提高了种群质量,加快了算法的收敛速度,算法具有较强的跳出局部最优能力;第二阶段在保证完工时间的基础上,采取间隙档位调整策略来降低能耗,通过10个用例测试表明能耗可减少1.13%~5.18%。该结果验证了考虑AGV和机器转速绿色调度模型的正确性以及改进麻雀算法的有效性。

西南山区高速铁路非正常情况下列车运行调整探讨

西南山区与平原地区的地域特点存在显著差异,高速铁路运输组织在装备上、组织上、要求上明显不同。通过分析西南山区高速铁路非正常情况下列车运行调整类型,按轻微事故及严重干扰事故类型进行模型构建。以成渝高速铁路列车运行调整为例,计算验证结果表明,该模型求解速度快,具有较高的求解质量,对西南山区高速铁路非正常情况下干扰列车运行的不同场景均有一定的适应性,为提高山区高速铁路运行的安全系数提供支撑。

变频调速节能技术在防爆电机中的应用

为了合理利用变频调速节能技术,提升防爆电机的工作效率和效果,现深入分析了变频调速节能技术在防爆电机中的应用方向,并设计出用于防爆电机控制的变频调速节能系统,利用相关的技术实现防爆电机运行效率、节能效应等方面的目的。

某型涡扇发动机主调性能试验器转速闭环控制系统研究

为了解决人工手动测试无法再现某型涡扇发动机高压转子转速(n2)的摆动故障,导致主燃油调节器维修效率低、维修质量差等问题,提出一种基于主燃油调节器性能试验器的自动控制算法。根据发动机台架试车数据与理论分析提出一种分段模糊自适应PID控制算法,利用模糊控制理论建立n2转速控制模型,实现n2从起动到最大状态的稳定工作,并筛选出引起转速摆动故障的主燃油调节器。试验结果表明,该控制系统能够在主燃油调节器性能试验器上进行n2闭环控制,从慢车到最大状态稳定工作时的n2转速与发动机台架试车数据基本一致,并且算法稳定性优于经典PID算法,能够在进行航空燃油燃烧的试车台试验之前,挑选出引起转速摆动故障的主燃油调节器。

适应客流波动的高铁运力动态调整策略与实践

高速铁路网的拓展和动车组运载工具数量的增加,使我国高铁客流呈现愈加复杂的变化规律。为了灵活、快速、精准地响应不同时期动态变化的客流需求,基于现阶段运力配置模式,首先揭示平峰时期以及包含季节性假期和国家法定节假日的高峰时期客流波动规律;其次剖析客运生产环节中涉及运力调整的原则、流程、资源和措施;最后根据不同时期、不同场景的客流波动规律,针对性地提出可适应平峰时期客流需求的“三批次”运力动态调整策略与高峰时期的“梯次投放”运力动态调整策略。该高铁运力动态调整策略,可满足市场化背景下客流需求的波动性与复杂性,为进一步完善复合场景下铁路运力精准配置策略提供参考。

高速铁路智能CTC多区段列车运行协同调整方法研究

为破解调度集中系统(CTC)在多区段调整方面的技术瓶颈,支撑智能高铁2.0时代多线成网运营的智能化行车调度运用场景,梳理并分析现阶段CTC智能调整方面的研究成果及问题,明确了调度管理边界及CTC系统边界将长期存在的客观性,从模型构建、动态协同联盟定界机制、求解算法等方面对多区段调整方法进行探讨。立足于CTC系统现状及规划实施的智能化技术路线,从多区段调整业务主体、信息存储、相关信息综合利用技术、动态信道分配等方面,分析CTC承载多区段调整业务的可行性及技术研究路线。分析研究结果表明:基于智能CTC的多区段列车运行协同调整方法研究具有较强的可行性和紧迫性。分析过程及相关结论对大范围智能行车调度的深入研究具有参考价值。

基于速度调节与路径跟踪的差动机器人运动控制

差动机器人是一种常见的移动机器人,在仓储、农业等行业的应用十分广泛.针对纵向速度接近最大值时差动机器人跟踪参考路径的能力与保持纵向速度的能力之间存在冲突的问题,从差动机器人纵向速度与转弯曲率之间的映射关系出发,提出了基于预瞄信息的速度调节控制器,并提出了配套的基于非线性模型预测控制的路径跟踪控制器,形成了基于速度调节与路径跟踪的差动机器人运动控制系统.仿真与实验结果表明,提出的运动控制系统可以在差动机器人的纵向速度设定值较高时主动调节纵向速度,保障较高的路径跟踪控制精确性,其中位移误差的绝对值不超过0.0499 m,航向误差的绝对值不超过0.0726 rad,相比无速度调节的运动控制系统,该系统可将位移误差和航向误差的最大绝对值分别减少达97.57%和45.04%.

基于改进人工势场法的移动机器人局部路径规划

为解决传统人工势场法在移动机器人局部路径规划中存在的缺陷,提高其路径规划的性能,提出了改进的人工势场法。将引力作用阈值引入引力势场函数,解决引力过大问题;在斥力势场函数中引入目标点与移动机器人之间的距离,解决目标不可达问题;根据环境复杂度,提出了自适应速度调节机制;针对局部极小值问题,分别提出了APF-v1和APF-v2两种构建虚拟目标点的方法,引导移动机器人走出陷阱区域。最后在ROS机器人操作系统中对改进的算法进行了对比实验,结果表明,改进的算法可以克服目标不可达、局部极小值等问题,并且在计算量、路径规划时间和步数等方面具有一定的优越性。

单级/二级可调增压系统对船用发动机低速性能的影响

为提高船用高功率密度发动机低速性能,设计单级/二级可调增压系统,利用一维热力学仿真软件对分别搭载单级/二级可调增压系统、传统二级可调增压系统及单级增压系统的同一发动机性能进行仿真计算。仿真结果表明:转速小于1 200 r/min时,搭载传统二级可调增压系统的发动机性能明显提升,转速大于1 400 r/min时燃油经济性恶化;转速小于1 100 r/min时,搭载单级/二级可调增压系统的发动机,性能提升优于传统二级可调增压系统,转速大于1 200 r/min时性能与单级增压系统发动机基本持平;与传统二级可调增压系统发动机相比,单级/二级可调增压系统发动机提升低速转矩的潜力更大;发动机转速小于1 000 r/min时,与传统二级可调增压系统相比,转矩储备增加9%~30%。

变速抽蓄机组频率响应机理模型与性能研究

变速抽蓄机组是潜在的大容量、灵活可靠、清洁一次调频资源。缺乏频率响应机理模型和性能研究导致定量表达、挖掘、充分发挥该机组一次调频优势遇到瓶颈。提出了一种变速抽蓄机组频率响应机理模型,并基于该模型量化分析了变速抽蓄机组较常规机组、定速抽蓄机组在调频稳定性与动态性能两方面的优势。首先基于调频物理本质,建立了变速机组发电和抽水2种工况下的频率响应模型;其次利用根轨迹法分析了频率下垂系数对3种机组调频稳定性的影响;然后推导了3种机组对应的调频性能指标,并比较了一次调频动态性能;最后通过PSCAD/EMTDC时域仿真验证了机理模型和性能分析的正确性。该研究结果为充分利用变速机组来保障新型电力系统频率稳定提供了有益的理论参考。

车辆用内控可调速的液压优先阀设计

常规的液压优先阀在工作负载流量突变时,阀的动态响应存在一定的滞后现象,阀芯开启和关闭的响应速度均较慢,受限于保证压力稳定性和开启的响应速度在设计范围内,固定阻尼孔的设计尺寸较小,使得工况切换时,阀芯关闭速度慢,流经阻尼孔的补充油液流量小,无法满足系统快速补油的需求。为解决上述问题,在液压优先阀的主阀阀芯内部设计并集成了一个速度调节微阀,该微阀利用不同油液流动方向下阻尼孔不同的原理调节主阀的启闭响应速度,实现阀芯的缓开快关,根据阀内动力学方程,利用仿真对设计的微阀进行建模和优化,确定了最佳匹配参数并初步证明了设计的有效性。实验结果表明:通过合理匹配阻尼孔过流面积,当转向或换挡回路急需大流量时,速度调节微阀能够加快主阀的关闭速度,及时将辅路油液补充到主路,集成微阀相比传统主阀芯采用固定阻尼孔时的关闭速度提升了1倍;当转向或换挡完成后,速度调节阀能够实现主阀的开启速度比关闭速度慢,抑制压力冲击。速度调节微阀的设计解决了优先阀切换时主阀芯关闭速度慢的问题,有助于辅泵快速向主泵补油,满足系统工况改变的大流量需求,提升了系统的响应速度。