6SPS型并联机床铣削参数优化

针对并联机床在不同位姿下因刚度、振动响应等因素造成的铣削过程不稳定问题,以6SPS型并联机床为研究对象,通过分析铣削参数,提出一种变进给速度优化方法。采用各推杆的总伸长量及标准偏差对位姿进行描述,将进给速度转化为进给倍率,建立进给倍率关于推杆总伸长量及标准偏差的数学模型,并采用不同的铣削路径、参数、刀具,分别进行两组实验方案下的恒进给与变进给速度的铣削实验。实验结果表明:实验方案一、二中恒进给铣削振动均方根变化范围比变进给铣削分别扩大179倍、8.5倍;实验方案一恒进给铣削表面质量差异明显,而变进铣削表面质量比较稳定。所提变进给速度优化方法有效提高了并联机床的铣削稳定性。

迷宫密封对高参数转子系统稳定性的影响分析及公理设计方法应用

针对高参数汽轮机,研究迷宫密封汽封力和轴承油膜力作用下的转子系统稳定性问题。首先基于两控制体模型对各级密封的动特性进行计算,并与6瓦可倾瓦轴承进行对比,发现高压缸围带密封的交叉刚度已达107N/m,与轴承相当或更大,表明密封相比轴承是稳定性的主导因素。然后采用有限元方法将实际转子进行模化,根据建立的转子轴承密封系统动力学模型,对不同密封间隙和转速下的系统动力学特性进行计算分析,表明：考虑密封力后系统的最小对数衰减率min下降很大但对临界转速影响不大。间隙对min的影响存在区域性,在小于设计间隙（0.5~0.8 mm）范围选择合适的间隙可使系统的泄漏特性和稳定性最优。最后针对4种密封耦合设计方案,采用公理化方法研究其概念设计过程中的知识表达、知识融合及优化决策,表明该方法的简明和有效性。

传动比和功率对齿轮耦合的二平行转子──轴承系统的稳定性的影响

传动比和功率是平行转子—轴承系统中主要的性能参数之一，也是影响系统运动稳定性的主要因素。通过数值分析，找到了它们对系统稳定性的影响规律，发现了该系统失稳时不同于一般转子—轴承系统的一些现象。

基于有限差分法的滑动轴承油膜参数分析

基于有限差分法,利用轴承已知外力和宽径比直接求解完整二维流动雷诺方程,得出油膜压力、油膜刚度、油膜阻尼等参数,避免了传统方法中的查表法以及选取扰动量造成的误差。针对某一轴承-转子系统进行稳定性分析,得到其临界失稳转速。结果表明:随着转速的增大,偏心率会逐渐减小,偏位角会逐渐增大,失稳转速逐渐减小;在保证全油膜的条件下,适当增大偏心率,可以增加轴承-转子系统的稳定性。

多逆变器并联并网系统稳定性分析

实际工程中多逆变器并联并网系统中的各逆变器之间往往存在一定差异,为研究逆变器参数不统一的多逆变器并联并网系统的稳定性及谐振机理,以逆变器参数不统一的一般性多逆变器并联并网系统为研究对象,将系统分解为导纳网络和激励源两部分,分别推导出系统中不同逆变器之间以及逆变器与电网之间的相互作用电流,据此揭示出这些不同元件之间的相互作用机理,提出一种根据导纳网络和逆变器自身的稳定状态来判断系统稳定性的方法。利用上述不同元件之间的相互作用电流分量合成逆变器输出电流以及并网电流,并推导出其稳定性判定条件,最终得到一种具有一般适用性的多逆变器并联并网系统稳定性判定方法。仿真及实验结果可验证理论分析的正确性。

基于附加约束的小型涡轮增压器转子模态测试

针对转子模态参数难以有效获取的问题,进行了基于附加约束的小型涡轮增压器转子模态测试研究。以多种材料和零部件组成的某型汽油发动机涡轮增压器转子结构为例,采用有限元法构建了其有限元模型,得到自由边界条件下转子前三阶模态频率。然后分别采用卧式悬挂、立式悬挂、海绵垫、硬纸垫四种不同附加约束条件,开展转子的力锤模态测试,通过稳态图识别模态频率,与有限元仿真结果进行对比发现,采用悬挂方式较采用直接固定约束方式的识别值要低,而采用立式悬挂约束方式获得的转子模态测试综合效果最佳。

基于轨迹的非线性转子系统参数稳定裕度的计算

对高维非线性非自治转子系统进行数值积分后 ,将各自由度的运动方程中除该自由度外的所有状态变量用积分结果代换 ,得到n个互相解耦且含有多个时变参数的单自由度转子方程。引入在电力系统中得到广泛应用的轨迹保稳降维概念 ,将已有的Rn 轨线映射为一系列的R1映象轨线。在R1观察空间的外力—位移扩展相平面上利用动态中心点的动能差序列研究转子系统中常见的周期运动、倍周期运动、概周期运动和失稳运动的特点。给出对应上述几种典型运动形式的轨线稳定裕度的定量评估指标。根据轨线稳定裕度求取参数稳定裕度 。

虚拟同步机功角稳定的参数空间分析

虚拟同步机技术旨在控制逆变器,使其模拟传统同步发电机的运行特性。该文基于单机无穷大系统下的二阶虚拟同步机动态模型,对系统暂态功角稳定性及其相关机理进行分析。提出全局范围内的参数空间,并对参数空间中逆变器系统可能存在的功角稳定性质进行分析与实时仿真验证。此外,基于上述分析结果,提出一种简单的分岔轨迹塑性控制,通过在紧急情况下调整控制参数,消除造成暂态功角失稳的吸引子,从而增强系统的稳定性。

油膜轴承动态特性参数及转子不平衡的统一识别

将转子不平衡作为引起转子-轴承系统振动的主要原因，本文提出了一种现场、在线识别转子系统油膜轴承动态特性参数及转子不平衡的时域方法。本方法充分利用转子的结构及模态参数以解决测点不足和激振力不可测量等问题。同传统的参数识别方法相比，本方法具有现场、在线、不需人工激振、设备简单等优点。实验结果证明了方法的可行性。

结构参数对齿轮耦合的二平行转子—轴承系统稳定性的影响

在考虑齿轮啮合刚度的情况下 ,研究了齿轮宽度、模数、压力角、螺旋角、齿轮相对轴承的安装位置以及轴承组合形式对转子—轴承系统稳定性的影响 ,发现除压力角外 ,其它参数对系统稳定性的影响非常明显。根据结论选择系统结构参数时 ,可保证系统稳定运行。

复杂单轴转子系统扭振鲁棒H_∞控制

研究汽轮机组之类具有复杂结构的单轴转子系统振动及其控制问题时,建立的模型明显存在参数摄动, 针对这类模型不确定性的问题,提出了采用鲁棒性强的控制方法对轴系扭振施加主动控制,计算出模拟的汽轮机转子轴承系统扭转振动鲁棒稳定控制器的控制律,设计相应的控制器,依据集中参数模型的200 MW汽轮机组轴系振动主动控制模拟实验台,进行计算机仿真,从仿真分析可知鲁棒稳定控制器对建模中的轴系质量和刚度等参数摄动具有良好的镇定作用．

逆变器并联驱动新能源同步机的环流特性与稳定性分析

为了分析并联驱动方式对新能源同步机(motor-generator pair,MGP)运行稳定性和环流特性的影响,基于多逆变器并联驱动MGP的矢量控制策略,首先根据该并联驱动系统的等效电路研究了环流产生的机理,对比和分析了MGP电流控制和逆变器环流控制在原理上的相似性,揭示了该控制方式下MGP电流调节系数可以等效地起到对逆变器环流的抑制作用。然后结合实验参数分析了MGP电流控制环和环流控制环的稳定性并进行了参数优化,进一步地分析了该参数下逆变器并联数量N对环流控制稳定性的影响,结果表明并联数量的增多会造成控制系统幅值裕度的降低和响应速度的变慢。最后在建立的双逆变器并联驱动5 kW MGP系统的实验平台上对电流控制的稳定性进行验证,所提控制策略可以较好地驱动MGP并网运行,系统响应速度快,逆变器之间的环流小。

圆柱面配合激起的转子失稳振动研究

根据圆柱面配合引起的转子自激失稳振动的特性,建立了圆柱面间隙配合失稳模型。用Riccati传递矩阵法计算双转子实验器低压转子系统的失稳转速,分析圆柱面配合参数和轴承刚度对转子系统稳定性的影响。实验验证了圆柱面配合处锁紧螺母预紧力对转子门槛转速的影响,通过加大锁紧螺母预紧力能够有效提高转子的失稳转速。

直升机尾桨/尾梁耦合动稳定性分析

根据激振实验数据,应用加速度响应频响函数方程组求解尾桨毂中心处的各阶模态频率,采用加速度导纳圆方法求得尾梁在尾桨毂中心处各阶模态的质量、阻尼和刚度。利用特征值方法分析了尾桨/尾梁耦合共振动稳定性。结果表明,尾梁纵向和垂向一阶模态是可能与尾桨摆振后退型模态产生耦合共振的危险模态,提高尾桨减摆器储能模量和尾梁一阶固有频率有利于提高系统稳定性。

T-S模糊控制在飞行器滚动通道设计中的应用研究

应用线性参变系统二次稳定的充要条件,采用Takagi-Sugeno模糊模型对某飞行器的滚动通道动力学模型进行了逼近,推导出公共正定矩阵P存在的条件,将控制器的设计问题转化为线性矩阵不等式的凸优化问题,综合考虑响应速度和输入限制等控制品质,利用并行分布补偿方法设计了满足总体需求的二次稳定控制器。数字仿真的结果表明所设计的控制器能够较好地解决飞行器控制系统设计中的全局稳定性问题,是一种研究飞行器控制系统设计的有效方法。

高参数高转速工业汽轮机转子稳定性评估

正确评判汽流激振引起的转子失稳是设计出转子动力学特性优良的高参数高转速汽轮机的关键。针对以上问题开展研究,首先采用不同方法分析获得调节级密封的交叉刚度,通过对不同方法获得结果的对比,得到杭汽专用程序计算获得的密封汽流激振力对转子稳定性评估偏安全的结论。然后,考虑汽轮机各密封部件处的交叉刚度,对一特定高参数高转速汽轮机转子稳定性进行评估,分析结果表明,该高参数、高转速合成气汽轮机转子稳定性安全系数为2.58,具有优良的转子稳定性。

交直流并联系统动态电压稳定性评估的模型及算法

本文建立了用于交直流并联系统动态电压稳定性评估的数学模型，该模型计及了发电机、动态负荷、有载调压变压器及ＨＶＤＣ等元件的动态特性。采用特征分析法对一多机交直流并联电力系统进行分析与计算，并利用相关因子进行功角失稳与电压失稳的鉴别，得出了一些初步结论。

电力系统暂态稳定性并行参数牛顿计算方法

导出了一种电力系统暂态稳定性分析的时间并行参数牛顿法,从理论上对参数牛顿法进行了分析,最后通过对IEEE-22节点系统和IEEE-39节点系统测试系统的仿真计算,验证了该算法的有效性。

基于并行混沌优化算法的永磁同步电机多参数辨识

为提高永磁同步电机(PMSM)系统多参数辨识的精度,实现PMSM的高性能控制,研究了一种并行混沌优化算法。针对一些PMSM多参数辨识方法由于数学模型欠秩问题而导致辨识结果的不确定性以及混沌优化算法对初始值敏感的缺陷,将并行混沌优化算法应用到PMSM多参数辨识中。分别采集在实际PMSM模型i d=0和i d≠0控制条件下的数据,从而构建PMSM四阶d,q模型,解决了状态方程辨识电机多个参数时存在的欠秩问题;确定合适的并行数,从多个初始值同时出发进行全局搜索,克服了混沌优化算法对于初始值敏感、易陷入局部最优的缺陷;根据目标函数值,得到PMSM参数辨识的最优结果。该方法可满足在同一PMSM四阶模型中对定子电阻、d,q轴电感和永磁体磁链进行辨识。通过仿真实验进行验证,该算法相比较混沌优化算法具有稳定性好,收敛速度快,辨识效率、精度较高的优点。

并联机构奇异构型运动稳定性与其动力学参数

以3-RPR并联机构为例,研究了动平台动力学参数对并联机构奇异构型运动稳定性影响。采用Lagrange方法,建立该机构显含自身动力学参数的无乘子二次项非耦合质点系动力学解析方程,基于Lyapunov第一近似稳定性理论,将奇异构型运动稳定性问题转化为一阶线性近似系统特征根问题。研究表明:当动平台绝对速度中心落在奇异构型获得的旋转自由度回转中心临近区域内,并联机构奇异构型运动稳定性较差;增大与动平台回转方向一致的角速度值及输入参数项取值,有利于提高动平台奇异构型的运动稳定性。该研究对于利用机构动力学参数,在设计与实际控制阶段,消除并联机构奇异运动,或提高并联机构奇异构型的运动稳定性,具有积极的理论价值。