含静止无功发生器的直驱风电并网系统稳定性分析及振荡抑制策略

风电并网系统稳定性分析及振荡抑制策略大多集中于风电场本身,针对含静止无功发生器(SVG)的直驱风电并网系统研究较少。基于特征值灵敏度筛选出对含SVG的直驱风电并网系统稳定性较显著的控制通道,然后基于独立通道分析设计理论将并网系统由多输入多输出耦合系统等效拆分为多个单输入单输出控制通道,在定性分析并网系统稳定性的同时定量评估不同控制通道间的交互作用程度。为抑制控制通道间的交互作用,提出了基于H∞鲁棒控制的次同步振荡抑制策略。通过电磁暂态仿真,验证了基于独立通道分析设计理论分析并网系统稳定性的正确性以及基于H∞鲁棒控制的次同步振荡抑制策略的有效性。

单点系泊液滑环驱动臂设计与验证

驱动臂是驱动液滑环与浮式生产储油轮(floating production storage and offloading,FPSO)之间发生相对转动的重要连接组件,避免连接传递偏心荷载引发密封失效是该装置的设计关键。依托南海奋进号FPSO液滑环的国产化项目,本文设计了一种多点铰接形式的柔性连接驱动臂,通过有限元分析校核了驱动臂设计结构的静态强度和疲劳强度。通过开展驱动臂的动态摇摆与旋转试验,验证了往复摆动工况下驱动臂的驱动功能与载荷传递性能,为FPSO单点系泊液滑环的国产化提供了重要参考。

谐波驱动系统Back-stepping滑模控制研究

针对谐波传动系统动力学模型中存在的柔性变形、摩擦和运动误差等非线性因素。为了提高系统的传动精度,针对系统非线性刚度和静态误差因素进行了建模,并提出了一种Back-stepping滑模控制方法。利用Lyapunov稳定性理论,证明了闭环系统的误差是一致有界的。仿真结果表明,与PID控制相比,采用Back-stepping滑模控制,系统传动误差曲线峰峰值减小66.63%;负载端角速率误差曲线峰峰值减小77.35%。Back-stepping滑模控制能有效地补偿系统传动误差,抑制其负载端的速度波动,提高了系统的传动精度。

一种自适应路况的重载AGV驱动单元设计与分析

为使重载AGV更好地适应复杂路况,设计一种新型驱动单元并对其受力状态进行分析,为驱动电机的选型提供直接依据;对AGV底盘以及路况做出了分析,利用SolidWorks Simulation静力分析模块对底盘进行强度研究;对样机进行了实际测试,获取数据分析验证驱动单元设计的可行性。

折弯机链轮的修形研究及其影响

针对某折弯机链传动系统引起的冲击和疲劳破坏问题,对链传动的动态特性和链轮的修形进行了分析研究。从理论角度上分析了链传动的运行特点;利用RecurDyn软件建立了折弯机链传动系统的仿真模型,对其进行了动力学仿真分析和轮齿静强度分析;采用齿顶圆修形的方法,建立了短修形和长修形两种修形后的仿真模型,得到修形后从动链轮受力、啮合力、传动误差和链轮轮齿静强度的变化曲线图。研究结果表明,短修形有效降低了折弯机链传动过程中的啮合冲击力,链轮链条间啮合力峰值下降了43.64%,轮齿所受等效应力最大值降低了14.69%,有效提高了齿面强度,增加了链轮的使用寿命,相较于长修形更适用于折弯机链传动系统。

直驱风机并入交流电网引发的次同步振荡分析与抑制

通过对直驱风机并网模型及短路比原理分析,阐述次同步振荡的发生机理。提出在高压母线侧加装静止无功补偿器去抑制次同步振荡的发生,并对静止无功补偿器的控制策略进行分析。结果表明,该控制策略能有效抑制次同步振荡现象,保障电力系统的安全与稳定。

煤矿带式输送机驱动滚筒力学分析

以DY8015型带式输送机为例,介绍一种基于有限元分析的煤矿带式输送机驱动滚筒力学分析方法。该方法主要将驱动滚筒材料、规格尺寸、形状等参数录入Ansys有限元分析软件内,由软件自动构建驱动滚筒力学模型,再以此为基础分别对驱动滚筒进行动力学分析与静力学分析,以得到驱动滚筒的力学特性,为驱动滚筒结构的优化设计提供支持。结果表明,有限元分析法具有一定应用价值。

单驱动多模式变胞机械手运动学与静力学分析

为了以较少的驱动器实现对目标物体的精确抓取,将变胞机构与筝形直线机构相结合,设计出一种单驱动多抓取模式变胞机械手。机械手通过1个电动机驱动6个手指关节,具有线性平行抓取和自适应包络抓取两种工作模式。首先,基于最小阻力定律推导出变胞机械手不同构态下的等效机构,利用拓扑图描述和分析机械手各构态的拓扑结构变化,建立机械手不同构态下的运动学模型;其次,基于虚功原理建立机械手各指节接触力与输入力之间的关系,并以此为基础,分析弹性元件参数对包络抓取稳定性和各指节接触力的影响,对弹性元件的弹性系数进行优化设计;最后,通过数值计算与虚拟仿真相结合的方式验证所建静力学模型的正确性,为该型变胞机械手的设计和应用提供参考依据。

基于风险场的高速公路高风险区域甄别方法

为有效识别高速公路高风险区域,首先,在理论阐述和量化解释行车风险演化机制基础上引入势场理论,提出道路静态风险场的基本概念及性质;然后,在分析道路要素对行车安全影响的基础上,构建路域范围内的构造物、线形、路侧等要素的静态风险场计算模型,提出高速公路高风险区域甄别方法,同时,基于交通事故统计数据,对静态风险场计算模型的风险量进行参数标定;最后,依托实际项目,进行区域风险等级预测和有效性验证。结果表明:研究路段的33处区域中26处甄别结果与实际风险等级相同,仅有7处结果不一致,风险等级结果相差一个等级内的区域数量为30处;风险等级预测结果准确率达78.79%,与实际风险等级结果相差一个等级内的准确率达90.91%。静态风险场能够有效应用于高风险区域甄别,研究有助于设计及运营阶段高速公路安全治理。

基于静态特性的某汽车驱动桥壳疲劳寿命分析

为了分析某汽车驱动桥壳在静态特性下的疲劳寿命能否满足使用要求,首先建立驱动桥壳三维模型,通过有限元分析对驱动桥壳进行静力学分析,得到驱动桥壳在5种典型工况下的应力值和形变值,最大应力为703.69 MPa,最大形变为1.164 mm;然后基于静力学分析结果,通过有限元疲劳分析对驱动桥壳的几种典型工况进行疲劳寿命分析,建立材料的S-N曲线;最后得出驱动桥壳疲劳寿命为1.0×10^(6)次,安全系数最大为15,满足使用要求。

基于力传递模型的连续体机器人驱动误差补偿研究

针对绳索传动系统中的非线性摩擦、驱动线伸长及关节间耦合效应导致的连续体机器人控制精度较低的问题,提出了一种考虑非线性摩擦的连续体机器人误差补偿方法。基于虚功原理构建包含关节间耦合作用的连续体机器人静力学模型,分析不同预紧力、不同包角等参数对绳-轮传动系统力传递效率的影响规律,并基于改进的Capstan方程建立包含绳索弯曲刚度及非线性摩擦的力传递模型,提出一种基于力传递模型的驱动误差补偿方法,通过运动实验对所建模型及控制方法进行验证。结果表明,补偿前后连续体机器人运动控制精度得到明显提高,平均位置误差由补偿前5.94 mm降低至补偿后3.15 mm,补偿率达46.97%。

飞针测试机侧向驱动零件的有限元分析与结构优化

讨论飞针测试机侧向驱动部分的结构设计,选取关键零件Y轴连接板,首先分析侧向驱动部分的连接和运动,建立有限元模型。钢密度大于铝合金,其刚性和热稳定性均优于铝合金,通过静力学分析去除钢制连接板受力较小部位、减小厚度等措施,减轻连接板质量,保证在相同外力作用下,X方向最大变形量比铝板大5%,质量最多比铝板重1 kg。最后通过热分析,证明钢制连接板的热稳定性优于铝制连接板。

推拉储能式功率驱动对比例减压阀驱动效果的实验研究

针对工业控制系统对比例减压阀快速响应的需求,以直动式电液比例减压阀为研究对象,探讨了推拉储能式功率驱动对其动稳态特性的影响。理论分析与实验结果表明,相较于传统功放电路,推拉储能式功率驱动在保证比例减压阀稳态性能的前提下,可有效加快其动态响应。针对某额定电流为0.7 A的比例减压阀,其电流阶跃响应速度较单管驱动式提升25%,相较于反接卸荷式提升19.2%,出口压力阶跃响应时间分别缩短16.1%与13.4%。推拉储能式功率驱动对比例减压阀具备较好的驱动效果,对提升比例减压阀工作性能有一定参考。

一种模拟原状泥岩动力打桩与静载试验装置的研制及应用

针对泥岩地基打入桩贯入困难、承载力不足现象及软岩易扰动难以制备模型地基的特点,通过原状软岩约束单元、锤击贯入单元、导轨支架单元、静载单元4部分的设计与联系,初步研制了基于原状软岩的模拟打桩与静载试验装置,进行标定及验证性试验、应用试验,验证装置的可行性、稳定性,分析打入桩的沉贯与承载特性,明确桩周泥岩力学特征,提出进一步研究展望与工程应用建议。研究表明:(1)验证性试验、应用试验结果与现场试验结果一致,沉贯特性、承载特性与现场试验相同,验证了试验装置的可行性;(2)荷载传递相关因子α稳定性好,进一步证实了试验装置的荷载传递稳定可靠;(3)泥岩软硬互层严重,每10 mm贯入度通过锤击数表征的贯入阻力差异性大,低强度软夹层发生的静载破坏呈现出沉降急剧增大的陡降特征;(4)打桩对桩周2d(d为桩径)范围内的泥岩造成不同梯度的损伤,每间隔0.5d,强度损失66.0%、40.5%、17.0%、7.0%,弹性模量损失80.5%、54.5%、26.5%、11.0%;(5)完善取样技术,加强泥岩软硬互层的勘察判定,增强控制贯入度的施工措施,泥岩地基打入桩承载力的理论分析、数值计算及设计施工,应按损伤梯度合理选取原状力学参数折减后的数值。试验装置具有稳定、可靠、可控等优点,可为泥岩地基动力打入桩的相关研究提供支撑。

南昌地区典型厚密砂层PHC管桩施工技术研究

依托南昌地区某桩基工程,采用静力触探原位试验分析该地区典型厚密砂层地质特征,结合理论计算及现场试验分析PHC管桩的锤击沉桩阻力及设计单桩极限承载力,对工程桩的设计及施工提出合理建议,同时总结该地层条件下锤击PHC管桩成桩的施工工艺。后续工程桩承载力检测结果表明,优化调整后的施工技术满足了工程设计要求,取得了良好的社会与经济效益,可在该区域推广应用。

车规级LIN总线带隙基准设计

针对常规车载芯片中带隙基准电源抑制比(Power Supply Rejection Ratio,PSRR)差、电流驱动能力弱、功耗大等问题,提出了一种将输出的基准电压同时作为折叠式运放(Cascode)、尾电流管、缓冲器(Buffer)的新型动态偏置电路。基准电压经过该电路构成的负反馈,可以抑制电源电压或负载电流的波动。电路采用HH 90 nm CMOS工艺完成了建模,输出基准电压为1.18 V。仿真结果表明,在全工艺角下,输入电压可调范围为1.8~5 V,可驱动电流最高为8.2 mA;典型TT工艺角下,当电源电压为1.8 V时,静态电流为1.04μA,静态功耗为1.872μW;-40~+150℃的温度系数为6.6×10^(-6)/℃;空载频率为10 Hz时,PSRR为-89.6 dB。满足车规级局域互联网(Local Interconnect Network,LIN)总线对带隙基准性能的要求。

软土地基文物建筑正下方基坑支护设计与实践

以上海某文物保护建筑修缮及改造工程为背景,对软土地区复杂环境条件下文物建筑正下方地下空间开发过程中涉及的基坑支护设计及施工进行了介绍。该基坑形状不规则,紧邻周边建筑物、内管线及众多树木,周边环境条件复杂。基坑支护设计过程中一方面需要考虑到对文物建筑的保护,另一方面要求尽可能减少对周边环境的影响。针对本工程特点,基坑围护结构采用拉森钢板桩结合一道水平型钢支撑;型钢支撑通过锚板与文物建筑基础托换梁结构相连接,保证水平荷载的传递。为减少围护体施工对文物建筑本身及周边环境的影响,拉森钢板桩采用微扰动沉桩工艺;现场测试及对建筑沉降的监测结果表明,该工艺可有效降低沉桩施工对周边环境影响,本项目采用的设计方案和技术措施有效的保证了文物建筑及周边环境的安全,可为类似项目提供借鉴。

杭州钱塘新区砂性土地质条件下静压沉桩阻力分析

工程经验表明,在砂性土地质条件下,采用静压法进行预制桩施工时,由于沉桩阻力过大,时常出现沉桩困难等问题。因此,在施工过程中,对静压施工沉桩阻力的计算十分关键。对6根桩在不同入土深度时的压桩力进行分析,确定了砂性土条件下静压沉桩阻力估算深度修正系数计算公式。结果表明,公式计算结果与试桩试验结果更吻合。

浅析某船中频静止电源故障与解决方案

中频静止电源装置作为动力系统及通讯导航等系统供电的电源,肩负着海上安全航行的重要任务。中频电源的发展,经历了从早期简易的中频发电机组到后来的可控硅式变频电源的过程,成为目前新一代变频电源装置,广泛应用于航空及军用电子电气设备。随着中频电源设备的不断升级换代,对中频电源设备的安装及调试要求也越来越高,由此引发的故障现象也日益频繁。本文着重对中频静止电源装置的典型故障进行分析并给出解决方案,为后续解决相关设备故障问题提供参考。

磁耦密封的新型应用及分析

磁耦密封的新型应用范围、基本结构特点以及工作原理,在施工装置现场的首次安装的方式及安装过程中的注意事项,磁偶搅拌器正常运行时的日常维护及其保养说明,由于不存在机械密封产生的微小泄漏和局部摩擦,所以特别适用在有毒有害、易燃易爆以及分子量较小的介质如氢气等环境,还能在有腐蚀的环境下使用,从根本上解决了化工搅拌器设备的跑、冒、滴、漏现象,提高了搅拌器的使用寿命及维修频率,降低了生产运行成本,磁偶搅拌具有密封无泄漏、无污染、性能可靠的特点。同时也从各个方面阐述了磁力驱动搅拌配套的反应釜的材料选择、工艺性能、设备安装调试、运行维护和日常保养措施。