反应堆控制棒新型电磁驱动机构原理实验监控系统

为解决反应堆控制棒新型电磁驱动机构工程样机设计中遇到的一些问题,对该机构的原理样机进行了性能实验。该原理样机实验监控系统采用光栅尺测量控制棒的实际位移,可编程控制器(PLC)控制实验台,计算机采集实验数据,计算机与PLC之间通过RS232串口进行通信。实验表明:该实验监控系统性能可靠,精度高,保证了实验的顺利完成。

控制棒新型电磁驱动机构动态特性实验研究

介绍了一种全新的控制棒驱动机构方案—可动线圈电磁铁控制棒驱动机构 ,它将应用于中国先进研究堆上。该研究给出了动态位移实验曲线以及位移修正曲线。实验证明该机构运行稳定 ,没有任何抖动 ,各状态之间转换平稳 ,定位精度高 ,动态负载能力强 ,采用间接测量棒位时需要进行位移修正 。

电磁驱动气门机构系统模型

电磁驱动气门机构是汽车电子控制技术的前沿课题之一。本文针对电磁驱动气门机构的特点建立了包括电磁铁及其机械部分的系统模型,考虑到磁性材料的特性,采用通过测量数据来确定模型参数的策略,并利用该模型对自行设计的电磁驱动气门机构进行了仿真计算,得到了驱动电流和气门升程随时间变化的仿真结果,验证了该模型的正确性。

电磁驱动气门机构控制策略初探

分析了实现电磁驱动气门机构软着陆的控制困难 ,提出了一个开环控制策略 ,通过调节线圈电流来降低落座速度。进行了一系列试验来探讨电流时序及其对落座速度的影响 。

电磁驱动配气机构单缸汽油机的电控系统开发

为应用电磁驱动配气机构的单缸汽油机设计了基于DSP(TMS320F2812)的电控系统,此电控系统除常规的喷油、点火等控制功能外,还可通过调节进、排气门控制参数(气门开启时刻、关闭时刻以及气门升程)直接调节进气量,进而实现发动机不同工况下的稳定运转。完成了初步的运行试验,验证了电控系统的可行性,为进一步应用电磁驱动配气机构提高发动机性能的研究打下了基础。

基于泵吸效应的电磁驱动配气机构温升抑制方案研究

根据动圈式电磁驱动配气机构的结构特点和工作原理提出了一种温升抑制方案:利用动圈的泵吸效应,以环形切片作为开关阀片,在无需额外动力源驱动的前提下能够提升动圈与永磁体之间气隙内的气体流量与速度,从而有效强化气隙表面的对流传热效果。通过建立流动区域的数值模型,仿真分析了电磁驱动配气机构工作循环中阀片的响应规律以及气体流动状态,据此对方案结构进行了改进,通过更换材质减轻了阀片的质量并优化了阀片行程。最后开展了配气机构长时间工作下的温升测试试验,结果表明,改进后的方案对执行器温升抑制效果明显,在测量工况下各测量点中最高温升下降12.1℃。

发动机电磁驱动配气机构性能试验

为验证自行研制的动圈式电磁驱动配气机构(EMVT)柔性化控制气门运动的能力及其运行稳定性,搭建了以数字信号处理器(DSP)为核心控制器的试验平台并进行了相关性能试验。提出了EMVT实际应用于发动机进气系统的控制系统方案,搭建了基于dSPACE系统和CAN总线的半实物仿真试验平台。试验结果表明,该电磁驱动配气机构的气门开启和关闭的最小过渡时间为2.7ms,平均气门落座速度为0.028m/s,满足高速响应和缓落座的要求,且功耗较小;每个气门均可独立控制;可对配气定时、气门开启持续期、气门过渡时间、气门升程等参数实现柔性化调节;在低、中、高转速下都能长时间稳定运行。半实物仿真试验也验证了所提控制系统方案的可行性。

电磁驱动配气机构发动机起动过程气门运行策略研究

基于全柔性化的电磁驱动配气机构(EMVT),提出了一种改善发动机起动性能的气门运行策略。在起动电机拖动过程中,控制进气门保持开启、排气门保持关闭,当发动机转速到达目标点火转速时,各缸进、排气门按点火顺序恢复正常工作。在GT-Power软件中建立发动机模型,并与MATLAB/Simulink联合仿真实现对EMVT的动态控制。结果表明,在低转速和高转速点火时,起动过渡时间分别缩短12.9%~23.8%和10.2%~12.4%,低转速点火时过渡阶段能耗降低8.7%~9.5%。最后,权衡时间、能耗与温度等目标后确定了该起动策略下的进气门升程为1 mm。

电磁驱动配气机构的反演滑模控制

为了满足电磁气门的应用要求,在分析自行研制的电磁驱动配气机构结构特点和建立其数学模型的基础上,提出了一种电磁驱动配气机构新型控制方法,该控制方法是基于反演法思想,将自适应控制与滑模控制优点相结合的复合型控制方法。仿真结果表明,该控制方法可以精确控制气门运动,对系统参数变化和外部干扰均具有良好的鲁棒性能。为了验证该控制方法的有效性,建立实验平台进行了实验。当设定气门升程为8 mm,理想气门过渡时间为4.8 ms时,实验结果与仿真结果相近。由实验结果可知,气门过渡时间为3.3 ms,落座速度为0.055 m/s。

基于电磁驱动配气机构的发动机燃油经济性研究

基于全柔性化的电磁驱动配气技术,针对发动机低转速小负荷工况工质运动强度不足的问题,提出了一种新的进气策略以有效改善发动机的经济性。其机理是调节气门开启规律使进气初期完成绝大部分充气量,抑制泵气损失的过度增加,进气后期采用较低的升程以保证缸内较高的工质运动强度。通过与其他策略的对比分析可知,新策略在泵气损失和工质运动强度的变化上达到一个良好的平衡,更有利于改善发动机中低转速中小负荷工况的燃油经济性。

电磁驱动配气机构的发动机分缸工作一致性控制

为了提高发动机分缸工作的一致性,基于电磁驱动配气机构(EMVT),提出了一种分缸空燃比控制方法来减小各缸间的空燃比差异和转矩差异。应用衰减记忆卡尔曼滤波算法建立了稳态工况下的分缸空燃比观测器,并基于差分进化算法进行参数辨识,仅通过一个宽域氧传感器(UEGO)完成了参数辨识及分缸空燃比的估计。最后根据空燃比差异,应用EMVT独立调节各缸进气持续期,实现了分缸空燃比一致性控制。在GT-Power和Simulink中分别建立了发动机模型以及空燃比估计控制模型,联合仿真结果表明:在稳态工况下,缸间空燃比差异由2.6%减小至0.05%,缸间转矩差异由4.51%减小至0.25%。

采用电磁驱动配气机构的汽油机换挡过程控制

针对采用电磁驱动配气机构(EMVT)的汽油机,建立了面向控制的无凸轮发动机平均值模型。设计了EMVT的控制模块,实现了直接通过控制进气门运动来调节进气量,进而控制发动机转速和转矩输出。在此基础上,针对电控机械式自动变速器(AMT)的换挡过程,提出了一种基于离合器传递转矩的发动机转速和转矩控制策略,以缩短换挡时间和提高换挡品质。在MATLAB/Simulink环境中进行了仿真,验证了EMVT控制模块和发动机换挡过程控制策略的有效性。

高温气冷堆备用停堆系统电磁铁驱动机构初步研究

介绍了高温气冷堆备用停堆系统及其可选的驱动机构,分析了电磁铁驱动机构的工作原理和设计要求,并通过经验公式方法和专业软件来计算电磁铁线圈参数,利用模型实验检验两种计算方法的可靠性。通过软件数值计算方法得出了满足电磁铁吸力要求的线圈安匝数,并获得了启动过程的吸力特性曲线。

发动机电磁驱动配气机构的控制技术研究

针对一种多驱动力耦合的电磁驱动气门,建立了动力学、电路和磁路三部分耦合的系统模型,根据电磁驱动配气机构系统的工作要求开发了合理的控制气门运动的控制策略。采用最优控制理论设计了线性二次型跟踪器和线性二次型状态调节器,分别控制气门的快速运动和落座,并利用MATLAB/Simulink对其动态特性进行了仿真研究。结果表明,这种控制方案可以使电磁驱动配气机构系统满足高响应和软着陆的要求。

消化道取样微机器人电磁机构的静态仿真分析

分析消化道取样微机器人电磁驱动机构的结构特点和经典电磁学理论计算方法,利用有限元分析软件ANSYS对电磁机构的静态特性进行仿真分析,得到了较为理想的结果。介绍有限元分析中操作步骤,为以后通过参数化建模对该机构进行动态分析奠定了基础,对永磁-电磁式微机电系统设计具有指导作用。

电磁驱动配气机构有限元强度分析

全球汽车保有量每年都在不断地增加,汽车工业的高速发展给全社会带来资源短缺和环境污染的问题。提高发动机燃烧效率是传统汽车节能减排的重要方面。本项目研究一种新型的电磁驱动配气机构用来取代原有的凸轮轴配气机构,以克服由于凸轮轮廓固定而导致的配气定时和升程无法调节的弊端。它能更灵活的的控制气门的升程,开闭定时从而可以提高燃烧的效率和燃油经济性,降低污染。本文先利用有限元Maxwell 2D模块计算气门所受的电磁力大小,再建立电磁驱动配气机构的有限元静力模型,利用Workbench计算机构的应变和应力值,检验其强度是否满足要求。

小型空压机直接驱动型气动位置控制系统

提出了一种新型的气动位置控制系统,它主要由小型空压机、ON/OFF电磁阀和气缸组成。通过直接驱动小型空压机和ON/OFF电磁阀来实现气缸的位置和速度控制。叙述了该小型空压机的结构组成、工作原理及特点。通过试验验证了该气动位置控制系统的有效性。

电磁式换向转换开关的研制

针对电轮自卸车和工矿电力机车的特殊工况，文章介绍了一种由电磁，永磁复合驱动主轴转动和复合开关触头组件的接触系统组成的电磁式换向转换开关的设计方案。试验表明：该设计启动转矩大，响应迅速可靠，满足大型矿用自卸车和工矿电力机车电传动系统中电空类牵引电器无气化改造的设计要求。

研究堆控制棒通道冷却剂流动阻力特性实验研究

可移动线圈电磁驱动机构是一种新型的控制棒驱动机构,应用于研究堆。控制棒、跟随组件等在控制棒通道内上下移动,同时冷却剂冲刷控制棒和跟随组件。所以控制棒通道内的流体阻力特性直接关系到整个堆芯的流量分配和控制棒跟随组件是否能得到足够的冷却。在进行了控制棒通道的阻力特性实验后,得到了多种运行工况下阻力与流速、棒位等参数的关系,以及影响驱动线阻力特性的因素。

可动电磁型控制棒驱动线可靠性增长试验及改进研究

针对可动电磁型控制驱动机构,采用单组控制棒驱动线,轴向1:1的模拟组件,模拟实堆条件下开展控制棒驱动线可靠性增长试验,寻找薄弱环节,并通过驱动机构的失效事件,分析获得了失效机理,针对性地进行优化改进。最后在复用原试验样机的基础上重新进行试验验证。结果表明,可动电磁型控制棒驱动线可靠性增长试验可寻找出驱动机构的潜在不足,经过改进设计后提高了原驱动机构的运行寿命。