电压控制型Buck变换器的混沌抑制策略

针对降压(Buck)变换器运行过程中所产生的混沌现象,根据变换器的工作特性确立其数学模型,并分析其通往混沌的道路。分别使用了两种控制策略使系统稳定于周期1状态:第一种是设计非线性控制器,施加该控制器后,系统的动态响应快,抗扰性强,但输出电压与参考值有一定的偏差;第二种是基于终端滑模自抗扰控制(TSMADRC)的双闭环控制策略,使用该控制策略后,系统输出超调量小、动态响应快且具有较好的暂态响应,并且从源头上避免了混沌现象的发生。仿真结果表明,两种控制方法均可以抑制混沌现象的发生,使Buck变换器工作于稳定的周期1状态。

载流滑动摩擦副温度场瞬态特性仿真研究

弓网系统瞬态温升会影响摩擦副的材料特性、加速系统磨耗。为减小温度场引起的磨耗,对铜/浸铜碳摩擦副的瞬态温升及分布规律进行研究。利用COMSOL Multiphysics建立仿真模型,通过温升实验验证模型的有效性,并对接触面的温度场瞬态过程进行仿真计算。滑板温升伴随有周期性小峰值,运行初始阶段接触区温度最高,在接触区相对运动的前方温度梯度较大、后方有"高温拖尾"现象。运行中后期接触区温度反而稍低,在相对运动前方温度值更高。铜导线温度变化较平缓且总体温度较低,在运行方向温度梯度较小。上述结论对研究摩擦副的温度特性具有重要意义。

无砂浆配筋砌体剪力墙抗震试验的滑移研究

滑移现象的出现对试验试件的破坏情况、滞回曲线、骨架曲线、刚度退化曲线和极限承载力都有一定的影响,造成试件破坏不充分、滞回曲线出现Z形滞回环和试件较早滑移破坏等现象,对试验结果不利。对3片无砂浆配筋砌块砌体剪力墙进行低周反复水平加载试验,研究轴压比和剪跨比等因素对滑移现象的影响。研究结果表明:轴压小的试件受到滑移现象的影响程度较高,而轴压大的试件不易出现滑移;在试验墙体高度不变的情况下,剪跨比小的试件因为截面高度增加,试验墙体刚度增大,所以更容易出现滑移破坏。

循环加载岩石界面滑移位移演化特征试验研究

在岩土工程实践中,岩石界面摩擦滑移会引起工程失稳问题,严重威胁着人们的生命财产安全;岩石界面的滑移问题往往处于一种往复加载状态,目前大多数学者对于岩石界面滑移问题的研究往往是在单一的加载状态下进行的,而对于往复加载状态研究较少;为了研究循环加卸载作用下界面滑移位移场演化特征,设计并开展了花岗岩试件恒定围压下的双剪模型试验研究。利用CCD相机采集界面滑移过程中的散斑图像,并利用白光数值散斑相关方法对该组花岗岩试件在实验过程中的位移场、摩擦滑移位移在循环加卸载情况下的演化特征进行研究分析。试验结果表明:①在循环加卸载作用下,随着循环次数的增加,位移场会发生明显的摩擦滑移,且当循环到一定次数,试件会发生整体黏滑现象;②随着循环次数的增加,位移场随着循环加卸载发生明显的时空演化特征,空间上存在明显的剪切位移增大和减小区域,同时随着循环次数的增加位移存在明显的累积,表现为位移演化的分区性及剪切位移场累积效应。时间上存在剪切位移演化相对于剪切应力的滞后性;③相同剪应力水平下,随着循环次数的增加,垂直位移整体趋势有所降低,界面咬合程度增加,水平滑动位移有所增加,界面分区滑动机制改变,加载端和自由端存在明显的黏滑现象;④在试件发生整体黏滑前后,剪切位移随着循环次数的增加发生不同的变化;黏滑前,随着循环次数的增加,剪切位移缓慢增大,黏滑后,随着循环次数的增加剪切位移明显增大;即黏滑前后,界面滑移速率由小变大。

锻造操作机提升俯仰系统平降下滑问题的分析

针对锻造操作机提升俯仰系统平升缸停止时刻短时下滑问题,运用AMESim软件建立液控单向阀及提升俯仰液压系统仿真模型并进行仿真分析,分析了系统中液控单向阀卸荷小阀芯、主阀芯以及控制活塞的瞬态运动特性。结果表明:油缸下滑是由于液控单向阀不能即时关闭所致,液控单向阀关闭过程中,控制活塞复位缓慢,给阀芯复位造成一定阻力,使阀芯不能立即复位。通过增大控制活塞复位弹簧的刚度可使活塞复位迅速,液控单向阀可立即关闭,有效解决油缸下滑问题。

滑模变结构控制H6结构逆变器的非线性行为和稳定域

为了分析滑模变结构控制H6结构逆变器(SMCI-H6)系统工作过程中的非线性行为,并确定其稳定工作的控制参数范围,采用频闪映射法建立了SMCI-H6系统的离散模型。采用折叠图、时域图、频谱图和快变稳定性定理对SMCI-H6的非线性行为和稳定域进行了研究;并针对系统滑模控制系数ke的稳定域较窄的问题,提出了一种改进的控制方法。结果表明:系统存在一种状态量从周期1态突变为周期2态的状态突变非线性行为,且ke的稳定域为[0,0.021]。仿真与实验表明,改进控制将ke的稳定域提高了2.29倍。研究结果为分析SMCI-H6系统的非线性行为及其稳定域提供了可靠依据。

滑条式静磁微执行器的pull-in现象分析

从滑条式静磁微执行器的模型出发,应用静磁微执行器的pull-in方程,分析了滑条式静磁微执行器的pull-in现象,用磁动势控制模型和力学平衡两种方式得出了执行器的吸合位置及吸合时的磁动势.对于特定的滑条式磁微执行器结构,pull-in位置为初始气隙宽度的1/3处.算例计算结果表明,该静磁微执行器的pull-in磁动势仅为3.84A.

兆瓦级风机偏航系统低速抖动运动学特性

针对兆瓦级风机偏航动作时低速抖动问题,采用机理建模的方法建立兆瓦级风机偏航系统低速抖动运动学特性模型并对其进行相应求解。研究结果表明:扭转刚度、偏航驱动转速、动静摩擦因数差、系统阻尼比和正压力是导致偏航系统产生低速抖动现象的主要因素,而较高的偏航系统刚度、不小于临界速度的合适驱动转速、合理的范围动静摩擦因数之差、较大的系统阻尼比、较小的安全预紧力矩等有利于消除兆瓦级风机偏航系统低速抖动现象。

弓网系统滑动电接触瞬态温度场仿真研究

弓网系统瞬态温升会影响摩擦副的材料特性,进而加速系统磨耗。为减小弓网系统温度场引起的磨损,对其瞬态特性进行了研究。利用COMSOL Multiphysics软件建立了仿真模型,利用试验机,采用非接触式测温方法,验证了模型的有效性。对温度场瞬态过程进行仿真研究,结果表明,运行过程中,最高温度区由接触面逐渐转移至碳板内部,温度由接触区向四周呈递减趋势;在碳板接触区后端出现"高温拖尾"现象,拖尾长度随时间逐渐增大。上述研究结论对进一步研究滑板温度特性具有借鉴意义。

圆铝杆连轧过程中前滑现象的理论研究

介绍了电工圆铝杆连续轧制过程中稳定轧制条件及前滑现象的产生,通过理论分析,给出前滑值的计算方法,并指出了影响前滑的主要因素。

基于无尖峰干扰观测器的滑模制导律

为了提高对机动目标的拦截效果,提出了一种基于无尖峰干扰观测器的滑模制导律(peaking-free disturbance observer-based sliding-mode guidance law,PDOB-SMG)。首先,设计一种无尖峰干扰观测器(peakingfree disturbance observer,PDOB)来估计目标机动加速度,在保证估计精度的同时,PDOB能够消除传统干扰观测器的初始尖峰现象。其次,将PDOB所估计的目标机动加速度用来在线补偿,构造了PDOB-SMG。由于PDOB消除了初始尖峰,因此设计的PDOB-SMG可以有效解决现有基于干扰观测器的滑模制导律(disturbance observer-based sliding mode guidance law,DO-SMG)受干扰观测器初始尖峰影响动态性能恶化的问题。最后,将PDOB-SMG与DO-SMG进行仿真对比,验证了PDOB-SMG的有效性和优越性。

基于幂次函数的自平衡双轮电动车分层滑模控制

针对倒立摆原理的自平衡系统,提出一种基于幂次函数法的分层滑模变结构控制方法。为解决滑模控制在本质上的不连续开关特性而引起系统抖振的问题,采用了在切换函数中运用幂次函数的非线性特性来设计非线性控制器,同时与传统的分层滑模控制方法进行了仿真对比。仿真结果表明了该方法的有效性,并且控制器超调量小,很好地抑制了抖振现象,被控系统表现出了良好的动态品质。

转移故障电压的电击危险及其防范

简述转移故障电压引发电击事故的机理,举例说明判定这类事故的复杂性,并提出对这类事故的主要防范措施。

销钉式花岗岩石材幕墙面板平面外承载力试验

传统销钉式花岗岩石材幕墙在外荷载作用下的破坏时有发生。为分析销钉式花岗岩石材幕墙面板在平面外荷载作用下的力学性能,通过单调与低周往复加载对其进行平面外承载力试验,分别得到对应的荷载位移关系曲线,结合有限元数值模拟验证试验结果的准确性,并对比研究两种加载方式对面板的强度、变形能力和破坏模式的影响。结果表明:花岗岩石材幕墙面板的力学性能和破坏模式受加载方式的影响;面板与销钉之间的滑移对低周往复荷载作用下的承载力影响较大,对单调荷载作用下的承载力影响较小;面板与销钉连接处是薄弱部位,在平面外荷载作用下面板会出现应力集中现象,且呈现脆性破坏的特征。试验研究结果可为销钉式花岗岩石材幕墙的设计提供参考。

重力场中受约束物体能级的解释性理论

根据量子现象解释性理论导出了单摆、竖直平面内的圆形光滑导轨上的滑块以及两块对接光滑斜面上的滑块的能级公式.由于量子现象解释性理论能够有效地减轻量子论的学习难度,所以它能让"在大学低年级甚至在高中定量讲授量子力学的一部分内容"这种构想变得更为现实.

Fluent平台上滑阀流态切换现象仿真研究

针对某三级电液伺服阀功率级滑阀，在0-3mm的阀开口量范围内，建立不同阀开口量对应的二维几何模型并进行网格划分，通过Fluent软件仿真得到理想滑阀流量特性曲线，发现该滑阀阀口存在流态切换现象。仿真分析了改变阀杆直径、在阀芯壁面挖槽和阀芯根部倒圆角对流态切换现象的影响，为功率级滑阀的设计提供参考。

锥柱体弹道目标遮挡效应分析

针对锥柱体弹道目标观测过程中存在的遮挡效应,探究遮挡区与可视区分界线在弹道目标上的具体位置,提出一种判断散射中心是否处于遮挡状态的方法。在窄带雷达观测的条件下,建立锥柱体弹道目标滑动散射中心模型,分析各散射中心的微多普勒特性。通过对目标遮挡成因进行研究,分析遮挡区与可视区分界线的具体位置,并提出一种判断散射中心是否处于遮挡状态的方法。仿真结果表明:理想散射中心与滑动散射中心微多普勒存在一定差异,遮挡效应会导致微多普勒出现截断现象且不同观测视角下遮挡效应对散射中心的影响不同。

时变扰动下的永磁同步电机滑模控制

时变扰动环境下,永磁同步电机(PMSM)采用鲁棒性较好的滑模控制。根据滑模控制中传统指数趋近律,提出一种改进型的趋近律,并基于改进型趋近律设计了一种PMSM调速系统的滑模速度控制器,提高电机的运行性能。通过仿真结果对比分析,设计的基于改进型趋近律的滑模速度控制器不仅可以提高系统的动态性能,而且削弱了系统的抖振现象,使电机在时变扰动下仍具有较高的运行性能。

改善轮胎滚动阻力和防滑能力的分析

为了使轮胎能够兼备良好的抗滑性能和合适的滚动阻力,综合研究轮胎的各个使用条件分别对轮胎在道路上的附着力和滚动阻力的影响。轮胎充气压力不足容易造成内部摩擦加剧,行驶时受到较大的阻力。在车辆行驶过程合理控制车速,增大轮胎花纹沟槽体积,选用横向和纵向组合花纹的轮胎都可以有效避免滑水现象的发生。因此依据汽车行驶工况来匹配设计合理的轮胎,可以节省燃油消耗,提高汽车安全行驶能力。

苹果采摘机器人关节灰色滑模变结构控制

针对苹果采摘机器人中存在的不确定性和外部干扰会影响到采摘机器人的工作性能的问题,提出了一种基于灰色理论的滑模控制器,利用灰色GM(0,N)模型对苹果采摘机器人中存在的不确定性和外部干扰进行预测估计并对所设计的滑模控制器进行补偿,以减少不确定性和外部干扰对采摘机器人的工作性能的影响。仿真结果表明:本文所设计的基于灰色理论的滑模控制器能有效地对采摘机器人中存在的不确定性和外部干扰进行预测和补偿,提高了采摘机器人的各关节的位置跟踪能力和抗干扰能力,降低了滑模控制策略中的抖动现象,进一步提高了系统的稳定性和鲁棒性。