无刷直流电动机控制系统优化仿真设计

为了提高无刷直流电动机(BLDCM)在不确定外部工作环境下运行的鲁棒性,依据BLDCM数学模型建立传统PID的Matlab/Simulink仿真模型,并结合惯性权重和Levy飞行优化了标准蝙蝠算法。对比了基于蝙蝠优化算法的PID控制和基于遗传算法的PID控制二者对传递函数的阶跃响应,验证了前者的优越性。将蝙蝠优化算法运用到PID参数自整定上,使电动机从静止到1000r/min再到3000r/min调速过程中的超调量更小,上升时间更短,验证了优化算法的可行性。

直流螺管式电磁铁优化仿真设计

主要对现有的直流螺管式电磁铁进行优化设计,通过使用JMAG-Designer软件对现有电磁铁模型进行动态仿真,获取动态吸力曲线、时间电流曲线。结合电磁铁自身制造生产特点,提出优化方案并进行仿真,将优化方案同原有方案进行对比,获取动态吸力对比曲线,为电磁铁的设计优化提供理论依据。最终测试优化后电磁铁样机的性能指标,实现电磁铁动作时间减小的优化目的。

中国先进研究堆功率调节系统的仿真研究及优化设计

基于核电厂SimPort仿真平台构建了中国先进研究堆(CARR)功率调节系统仿真模型,利用该模型对CARR功率调节系统进行了瞬态仿真研究;针对CARR功率调节系统驱动机构的特点,研究了控制棒位移精度以及电磁线圈和衔铁位移延迟对系统稳定性的影响。综合考虑CARR系统的工艺要求和功率控制系统的功能及特点,得到了数字控制器的整定参数和控制棒驱动机构的稳定限值:数字控制器的采样周期T=100ms,比例增益KP=300;控制棒位移精度的稳定限值为0.4mm,电磁线圈和衔铁的稳定限值为6.0mm。

针对叶片泵噪音问题的仿真优化设计

首先利用Solidworks建模软件建立叶片泵的排气流道内部结构图,然后利用CFX和Virtual. Lab Acoustic软件从优化排气通道走向和采用消声结构两种方案对叶片泵进行降噪分析和结构优化设计,最后采用试验手段对仿真结果进行验证。结果表明:上述两种方法均可有效地降低叶片泵排气噪音,各有优劣,可根据叶片泵实际运用工况选择最优的降低噪音方式;采用消声结构方案的防返油间隙的直径为7 mm时,降低排气噪音的效果最佳。提供了降低叶片泵排气噪音的新思路,也对其他种类真空泵及类似结构产品的降噪提供了重要参考。

喇曼光纤放大器的优化设计与仿真

为了增加喇曼光纤放大器(RFA)的输出带宽,减小增益平坦度。利用Opti System软件仿真分析了不同参数设置下的增益特性与泵浦源的关系,对泵浦功率、泵浦波长、光纤长度和有效作用面积进行了优化设计与仿真。仿真结果表明:提出的优化方法可使RFA的增益在设定范围内获得最大值,并且通过改变相关参数得到较好的增益平坦度。

钢–混凝土风电塔架仿真优化设计及损伤预测研究

针对单一的钢材料和混凝土材料已经不满足风机塔架发展的需求的问题,为提高塔架的强度性能、稳定性和耐用性,对塔架进行损伤预测研究,提出了一种基于嵌入式的设计。首先,使用SOLIDWORKS对120米高的塔架进行建模;其次,利用ANSYS Workbench对塔架所受力进行了应力分析,可得出塔架中部及衔接处受力及形变最大,因此也是损伤最大的部位;最后,提出了一种基于嵌入式的设计对塔架进行组装,在满足风机塔架的强度性能要求的同时,提高了经济效益。

基于成本的机械加工产线资源仿真优化设计

机械加工产线的成本控制是机械制造企业控制成本、提升运营经济效益的主要方式,在实际产线中对优化方案进行验证会导致大量人力成本、时间成本、产线加工成本的浪费。基于此,文章提出基于成本的机械加工产线资源仿真优化设计通过建立构架加工线仿真模型,模拟出当前产线的生产参数和生产效率,使用基于资源配置遗传算法的产线资源仿真进行优化,最后将资源配置优化前后生产指标数据进行对比分析,验证机械加工产线资源仿真优化设计对产线加工成本控制的有效性。

一种重型旋转提升机械臂的仿真优化设计

重型旋转机械臂在结构设计过程中,旋转机构的旋转轴,提升机构中齿条和直线导轨的安装位置,对重型旋转机械臂结构设计的合理性存在较大影响。利用SOLIDWORKS仿真优化模块对机械臂中的旋转轴轴径大小、提升臂齿条和直线导轨的不同安装位置进行仿真优化设计,最终确定满足使用要求的重型旋转提升机械臂结构。

基于FLUENT的水下焊枪流体仿真模拟优化设计

本文应用流体力学原理,采用FLUENT软件对适用于60m水深的水下半自动化焊枪进行仿真模拟化设计,确定了合理的水下焊枪结构、尺寸及进气方式。对比不同的焊枪外壳、结构和进气方式,通过FLUENT软件的计算和仿真得到的焊枪内气体流速和压力云图,能够直观的显示采用不同参数对焊枪内气相空间内气流稳定性的影响。采用通过此方法设计的水下半自动化焊枪排水效果良好,电弧能在其内燃烧稳定,水下焊缝质量好,为60m水深的半自动化焊接设备与工艺研究奠定了基础。

叶片气动优化仿真数据的数据挖掘应用研究

叶片气动优化设计过程中产生的海量过程仿真数据中隐含着丰富的领域设计知识,为了获取其中隐含的设计知识,将基于粗糙集的决策树数据挖掘方法应用到叶片气动过程仿真数据的知识挖掘中。以跨音速压气机转子叶片NASA Rotor37气动优化设计为例,利用K-Means聚类分析对仿真数据进行离散化处理,采用粗糙集属性重要性算法进行属性约简,采用决策树算法构建叶片优化设计知识决策树,挖掘出叶片优化设计变量弯扭、周向积迭线的控制点偏移量与目标函数总压损失系数之间隐含的设计规则。结果表明,基于粗糙集的决策树的数据挖掘技术为叶片气动优化设计领域知识获取提供了一条有效的新途径。

仿真技术在汽车结构侧面碰撞设计中的应用

结合海马A平台车系在C-NCAP中的表现,同时考虑侧面碰撞胸部及腹部的得分状况,合理运用计算机仿真手段对侧面耐撞性能进行优化设计,使该平台车型在C-NCAP碰撞标准四星的基础上提升到C-NCAP五星,同时更大程度缩短了产品研发周期。

某型无人机进气道扩压器设计与优化

依据喷气发动机喉道扩压段设计方法,通过给定的设计参数,初步设计扩压段方案,采用CFD方法对扩压段性能进行仿真分析。通过调整喉道位置和面积、出口面积等参数;优化扩压段结构参数。研究调整扩压比、改变喉道位置对进气道性能的影响规律,通过仿真分析验证该方法设计的扩压段的有效性。

草方格铺设机器人铺设轮系设计与试验研究初探

分析了铺设轮系的机械设计、环境特点、工作条件及整机性能要求,确定了铺设轮系仿真优化设计与试验方案,提出了设计与试验过程中需要解决的关键问题及解决方法。

基于有限元仿真的大屏幕超薄手机抗跌落研究

在手机结构设计中针对大屏幕超薄手机抗跌落冲击能力差的弱点,对其结构进行优化。运用Ansys/Ls-Dyna软件对其进行模拟跌落仿真,得到手机触摸屏和LCD在不同工况跌落时的应力情况,通过对比分析优化设计的可行性,并与实际的手机跌落试验进行比较,验证了仿真分析的准确性。

基于ADAMS/Vibration风力发电机悬置系统的仿真研究

为解决某型风力发电机在某转速下振动过大的问题,基于ADAMS/Vibration模块建立了发电机悬置系统动力学模型,对其进行了固有频率和模态能量求解;以悬置元件刚度系数为设计变量,以固有频率和解耦水平为目标变量,使用ADAMS/Insight进行了优化设计,优化后的结果表明,固有频率分布在设定范围之内,解耦程度较优化之前有较大程度的提高。

扑翼飞行器驱动机构的优化设计与仿真

针对目前双曲柄双摇杆结构应用在扑翼飞行器设计上较少,研究分析了扑翼驱动机构基于最小传动角最大的优化设计方法。在对传统四杆机构图解法的基础上,建立最小传动角与扑翼机架长度的关系模型。根据鸟类扑翼飞行的仿生条件,导出了机架安装角与扑翼扑动幅值、曲柄驱动角运动方程。利用MATLAB进行求解,确定驱动机构最优设计方案。建立扑翼驱动机构的虚拟样机,在ADAMS平台上进行虚拟运动仿真。结果表明,驱动机构的优化设计模型与扑翼扑动理论参数模型一致,此优化设计方法可行实用。

基于皮卡车转向系统NVH性能仿真与优化设计

皮卡车转向系统NVH主要性能目标是满足模态性能、VTF目标值以及刚度3个方面的要求。首先建立转向系统相关的结构有限元模型,利用Nastran结构有限元软件进行转向系统的约束模态仿真分析,计算基于TB系统的车身结构振动灵敏度以及计算转向系统的弯曲刚度,计算的总结果未达到转向系统NVH设计目标要求;然后利用I-sight多学科优化平台构建基于响应面法的转向系统多学科优化模型,实现优化设计;将优化后的模型进行VTF分析验证。最后成功使得皮卡车转向系统的NVH性能达到标杆设计阶段制定的目标要求。

超声波齿面强化加工头的研究

齿轮超声强化技术难点是加工头的研制。针对超声齿轮强化技术中不规则加工头的改进设计问题,提出了一种以点接触代替线接触的新方案。以超声系统沿纵向振动频率与超声波发生器外激频率保持一致为优化目标,应用有限元分析法,通过对改进结构进行模态分析和优化设计,以确定加工头的关键结构形状和尺寸。实验测量结果表明优化设计所得加工头能满足共振要求,其谐振频率模拟值与实验测量值基本一致。研究结果证明通过仿真优化设计得到的结果基本能够满足不规则加工头的设计要求,为设计不规则超声加工头提供了一种可行的研究思路和方法。

SIMULATION STUDY OF CHAOS IN DC-DC CONVERTER

A DC DC buck converter c on trolled by naturally sampled, constant frequency PWM is considered. The existe nce of chaotic solutions and the output performance of the system under differen t circuit parameters are studied. The transforming pattern of system behavior fr om steady state to chaotic is discovered by the cascades of period doubling bi furcation and the cascades of periodic orbit in V I phase space. Accordingl y, it is validated that change of values of the circuit parameters may lead DC DC converter to chaotic motion. Performances of the output ripples fro m steady state to chaotic are analyzed in time and frequency domains respective ly. Some important conclusions are helpful for opt imization design of DC DC converter.

储油罐多相界面液位测控系统的研究

针对辽河油田原油稠油多、粘度大的特点 ,本文提出和设计了一种单平板分段阵列式电容传感器 ,利用不同界面物质的介电常数的跳变值实现对储油罐多项界面液位的准确测量 ,整个测控系统利用三维有限元法处理数据 ,并由主控计算机适时进行液面画面的显示、记录。